DE102023100971A1

DE102023100971A1 - Method for producing a stator of an electric rotary machine, stator of an electric rotary machine and electric rotary machine

Info

Publication number: DE102023100971A1
Application number: DE102023100971.0A
Authority: DE
Inventors: Fabian Oehler; Bruno Müller
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2023-01-17
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2024-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, ein gemäß dem Verfahren hergestellter Stator und eine elektrische Rotationsmaschine mit dem Stator.Bei dem Verfahren zur Herstellung eines Stators (1) einer elektrischen Rotationsmaschine, werden mehrere Elektrobleche (10) in einem Blechpaket angeordnet, und ein Kunststoff (50) wird als Formmasse in einem Spritzpressverfahren in wenigstens eine das Blechpaket zumindest teilweise durchdringende Aufnahmeöffnung (40) eingebracht.Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, sowie mit dem gemäß dem Verfahren hergestellten Stator werden technische Lösungen zur Verfügung gestellt, einen langlebigen Stator einfach und kostengünstig herzustellen.The invention relates to a method for producing a stator of an electrical rotary machine, a stator produced according to the method, and an electrical rotary machine with the stator.In the method for producing a stator (1) of an electrical rotary machine, several electrical sheets (10) are arranged in a laminated core, and a plastic (50) is introduced as a molding compound in a transfer molding process into at least one receiving opening (40) that at least partially penetrates the laminated core.With the method proposed here for producing a stator of an electrical rotary machine, as well as with the stator produced according to the method, technical solutions are made available for producing a long-lasting stator simply and inexpensively.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, ein gemäß dem Verfahren hergestellter Stator und eine elektrische Rotationsmaschine mit dem Stator.The invention relates to a method for producing a stator of an electric rotary machine, a stator produced according to the method and an electric rotary machine with the stator.

Elektrische Rotationsmaschinen sind für unterschiedlichste Anwendungszwecke bekannt. Diese Maschinen umfassen einen feststehenden Stator und einen diesbezüglich drehbaren Rotor. Die Effizienz einer derartigen elektrischen Rotationsmaschine lässt sich steigern, wenn der Körper des Stators und/oder des Rotors aus gestapelten Elektroblechen gefertigt ist. Die einzelnen Elektrobleche werden aus Blechbändern gestanzt. Zum Stanzen der Elektrobleche sind mehrere Schritte notwendig. Bevor ein für den Stator vorgesehenes Elektroblech als solches ausgestanzt wird, gehen die Stanzschritte der Innenkontur voraus; diese beinhaltet den Statorinnendurchmesser, sowie ggf. weitere Geometrien wie Löcher und die Nuten, in welchen Leitermaterial als Wicklung einzubringen ist. Ein Blechpaket im Elektromotor benötigt eine ausreichend hohe Stabilität, um den Belastungen im Betrieb standzuhalten und eine konstante elektromagnetische Performance des Motors sicherzustellen. Entsprechend sind die Elektrobleche dauerhaft und sicher in der Stapel-Anordnung zu fixieren, wie zum Beispiel durch Stanzpaketieren, Schweißen oder Verkleben.Electric rotary machines are known for a wide variety of applications. These machines comprise a fixed stator and a rotor that can rotate in relation to it. The efficiency of such an electric rotary machine can be increased if the body of the stator and/or the rotor is made of stacked electrical sheets. The individual electrical sheets are punched from sheet metal strips. Several steps are necessary to punch the electrical sheets. Before an electrical sheet intended for the stator is punched out as such, the punching steps precede the inner contour; this includes the stator inner diameter and, if necessary, other geometries such as holes and the grooves in which conductor material is to be inserted as a winding. A laminated core in an electric motor requires sufficient stability to withstand the loads during operation and to ensure constant electromagnetic performance of the motor. Accordingly, the electrical sheets must be permanently and securely fixed in the stack arrangement, for example by punching, welding or gluing.

Zur Fertigung von hocheffizienten elektrischen Rotationsmaschinen ist jedoch nur das Verkleben geeignet, da Stanzpaketieren und Schweißen als Paketiermethode Effizienz-Verluste im Motor bedingen. Der Prozess des Verklebens ist in der Produktion allerdings aufwändig und damit kostenintensiv, außerdem wird die Kleberschicht üblicherweise bereits vor dem Stanzen auf das Blech aufgebracht und erhöht dadurch auch die Materialkosten, da dadurch entsprechend auch der Verschnitt mit Kleber versehen wird.However, only bonding is suitable for the production of highly efficient electric rotary machines, as punching and welding as a packaging method cause efficiency losses in the motor. However, the bonding process is complex in production and therefore costly. In addition, the adhesive layer is usually applied to the sheet metal before punching, which also increases the material costs, as the offcuts are also coated with adhesive.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, den damit hergestellten Stator der elektrischen Rotationsmaschine sowie eine elektrische Rotationsmaschine zur Verfügung zu stellen, die eine einfache und kostengünstige Herstellung eines Stators mit ausreichender Lebensdauer des Stators kombinieren.Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing a method for producing a stator of an electric rotary machine, the stator of the electric rotary machine produced thereby and an electric rotary machine which combine a simple and cost-effective production of a stator with a sufficient service life of the stator.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 1, durch den Stator der elektrischen Rotationsmaschine nach Anspruch 2 sowie durch die elektrische Rotationsmaschine nach Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Stators der elektrischen Rotationsmaschine sind in den Unteransprüchen 3-8 angegeben.This object is achieved by the method for producing a stator of an electrical rotary machine according to claim 1, by the stator of the electrical rotary machine according to claim 2 and by the electrical rotary machine according to claim 9. Advantageous embodiments of the stator of the electrical rotary machine are specified in subclaims 3-8.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die im Folgenden zur Beschreibung des Verfahrens zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine und des Stators der elektrischen Rotationsmaschine verwendeten Formulierungen „radial“, „axial“ und „in Umfangsrichtung“ beziehen sich auf die Drehachse eines in einer elektrischen Rotationsmaschine mit dem hergestellten Stator zusammenwirkenden Rotors.The features of the claims can be combined in any technically reasonable manner, whereby the explanations from the following description as well as features from the figures can also be used, which comprise additional embodiments of the invention.
The terms “radial”, “axial” and “in the circumferential direction” used below to describe the method for producing a stator of an electric rotary machine and the stator of the electric rotary machine refer to the axis of rotation of a rotor interacting with the manufactured stator in an electric rotary machine.

Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, bei dem mehrere Elektrobleche in einem Blechpaket angeordnet werden, und ein Kunststoff als Formmasse in einem Spritzpressverfahren in wenigstens eine das Blechpaket zumindest teilweise durchdringende Aufnahmeöffnung eingebracht wird.A first aspect of the present invention is a method for producing a stator of an electrical rotary machine, in which a plurality of electrical sheets are arranged in a laminated core, and a plastic is introduced as a molding compound in a transfer molding process into at least one receiving opening that at least partially penetrates the laminated core.

In den einzelnen Blechen sind an den gleichen Positionen einzelne Öffnungen ausgebildet, die zusammen die das Blechpaket zumindest teilweise durchdringende Aufnahmeöffnung ausbilden.Individual openings are formed in the individual sheets at the same positions, which together form the receiving opening that at least partially penetrates the sheet stack.

Dabei wird Kunststoff als Formmasse in einem Spritzpressverfahren, dem sogenannten Transfer-Molding, in die Aufnahmeöffnung bzw. Aufnahmeöffnungen eingebracht, wo es nach Verfestigung einen Materialstrang ausbildet, der mehrere Bleche durchdringt und derart zumindest formschlüssig einer Verdrehung von einzelnen Blechen in Bezug zueinander entgegenwirkt. Weiterhin kann dabei auch ein adhäsiver Effekt vom Kunststoff auf die Bleche bewirkt werden, also eine Klebewirkung, die die Bleche auch in axialer Richtung aneinanderhält. Weiterhin kann bei dem Spritzpressverfahren auch Kunststoff axial an eine axiale Fläche zumindest eines Blechs des Blechpakets gebracht werden, so dass dadurch nach Verfestigung des Kunststoffs eine axiale Fixierung von Blechen des Blechpakets erreicht wird. Durch das Spritzpressverfahren wird es ermöglicht, dass die Bleche des Blechpakets in kostengünstiger Weise fest und dauerhaft sowie kompakt miteinander verbunden werden, sodass der damit realisierte Stator in einer elektrischen Rotationsmaschine eine hohe Effizienz bewirkt und entsprechend die elektrische Rotationsmaschine mit hoher Performance betrieben werden kann.In this process, plastic is introduced as a molding compound into the receiving opening or openings in a transfer molding process, known as transfer molding, where, after solidification, it forms a strand of material that penetrates several sheets and thus at least positively counteracts any twisting of individual sheets in relation to one another. Furthermore, an adhesive effect of the plastic on the sheets can also be achieved, i.e. an adhesive effect that also holds the sheets together in the axial direction. Furthermore, plastic can also be brought axially to an axial surface of at least one sheet of the laminated core during the transfer molding process, so that after the plastic has solidified, an axial fixation of the sheets of the laminated core is achieved. The transfer molding process makes it possible for the sheets of the laminated core to be firmly, permanently and compactly connected to one another in a cost-effective manner, so that the stator created in this way achieves high efficiency in an electric rotary machine and the electric rotary machine can therefore be operated with high performance.

Das beschriebene Verfahren kann auch in Kombination mit einem weiteren Blech-Paketierungsverfahren eingesetzt werden, wie z.B. dem Stanzpaketieren. Das Verfahren verbindet die Vorteile des Spritzgießens, dem sogenannten „Injection Molding“, mit denen des Formpress-Verfahrens, dem sogenannten „Compression Molding“.The process described can also be used in combination with another sheet metal packaging process, such as punch packaging. The process combines the advantages of injection molding with those of compression molding.

Weiterhin wird ein Stator einer elektrischen Rotationsmaschine zur Verfügung gestellt, der gemäß dem vorgestellten Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine hergestellt ist. Der Stator kann dabei der Stator einer Innenläufermaschine oder auch der Stator einer Außenläufermaschine sein, und für die Verwendung in elektrischen Antrieben oder auch Aktuatoren eingerichtet sein. Das Blechpaket kann dabei ein Joch ausbilden, von dem sich Zähne entlang radialer Richtungen erstrecken, wobei die Aufnahmeöffnung zumindest bereichsweise in einem Zahn ausgebildet ist. Der jeweilige Zahn ist dabei entlang der axialen Richtung zumindest teilweise von der Aufnahmeöffnung durchdrungen.Furthermore, a stator of an electric rotary machine is provided, which is manufactured according to the presented method for producing a stator of an electric rotary machine. The stator can be the stator of an internal rotor machine or the stator of an external rotor machine, and can be designed for use in electric drives or actuators. The laminated core can form a yoke from which teeth extend along radial directions, wherein the receiving opening is formed at least in part in a tooth. The respective tooth is at least partially penetrated by the receiving opening along the axial direction.

Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass die Aufnahmeöffnung bereichsweise in einem Zahn und im Joch ausgebildet ist. Selbstverständlich kann das Blechpaket mehrere Aufnahmeöffnungen aufweisen, wobei in mehreren Zähnen je Zahn zumindest bereichsweise eine Aufnahmeöffnung vorgesehen ist.One embodiment provides that the receiving opening is formed in some areas in a tooth and in the yoke. Of course, the laminated core can have several receiving openings, with one receiving opening being provided at least in some areas for each tooth in several teeth.

Die Aufnahmeöffnung im Blechpaket ist so positioniert, dass der magnetische Fluss durch das Joch und den Zahn möglichst wenig beeinträchtigt ist und die magnetische Sättigung im Zahn bzw. im Joch nicht erhöht ist, und somit eine optimale Effizienz einer mit dem Stator ausgestatteten elektrischen Rotationsmaschine gewährleistet ist. Eine Ausführungsform sieht vor, dass im radialen Querschnitt des Blechpakets die Aufnahmeöffnung in Umfangsrichtung begrenzende Seiten winklig zueinander verlaufen.The receiving opening in the laminated core is positioned in such a way that the magnetic flux through the yoke and the tooth is impaired as little as possible and the magnetic saturation in the tooth or yoke is not increased, thus ensuring optimum efficiency of an electrical rotary machine equipped with the stator. One embodiment provides that in the radial cross section of the laminated core, the sides that delimit the receiving opening in the circumferential direction run at an angle to one another.

Dabei können die Seiten einen Winkel von wenigstens 5° zwischen sich einschließen. Eine Ausführungsform sieht dabei vor, dass im radialen Querschnitt des Blechpakets die Aufnahmeöffnung trapezförmig ist.The sides can form an angle of at least 5° between them. One embodiment provides that the receiving opening is trapezoidal in the radial cross section of the laminated core.

In alternativer Ausführungsform ist im radialen Querschnitt des Blechpakets die Aufnahmeöffnung an wenigstens einer radialen Seite des Blechpakets zugewandten Seite durch eine konkav gewölbte Seite begrenzt.In an alternative embodiment, in the radial cross section of the laminated core, the receiving opening is delimited on at least one side facing the radial side of the laminated core by a concavely curved side.

Des Weiteren sollte die maximale Erstreckung der Aufnahmeöffnung in radialer Richtung deutlich größer sein als die maximale Erstreckung der Aufnahmeöffnung entlang der Umfangsrichtung. Eine Ausführungsform sieht vor, dass die maximale Erstreckung der Aufnahmeöffnung in radialer Richtung mindestens das Vierfache der maximalen Erstreckung der Aufnahmeöffnung entlang der Umfangsrichtung beträgt. Der Zahn kann an seiner dem Joch abgewandten radialen Seite eine radiale Begrenzungsfläche aufweisen und in einem entlang der Umfangsrichtung verlaufenden Querschnitt an einem Radius, an dem die Aufnahmeöffnung im Zahn ausgebildet ist, eine Querschnittsfläche aufweisen, wobei die Querschnittsfläche größer oder gleich groß ist wie die radiale Begrenzungsfläche.Furthermore, the maximum extent of the receiving opening in the radial direction should be significantly greater than the maximum extent of the receiving opening along the circumferential direction. One embodiment provides that the maximum extent of the receiving opening in the radial direction is at least four times the maximum extent of the receiving opening along the circumferential direction. The tooth can have a radial boundary surface on its radial side facing away from the yoke and can have a cross-sectional area in a cross section running along the circumferential direction at a radius on which the receiving opening is formed in the tooth, wherein the cross-sectional area is larger than or equal to the radial boundary surface.

Die genannte Querschnittsfläche ist dabei eine ideelle Querschnittsfläche. In dieser Ausführungsform ist also mindestens eine gleiche axiale Länge des Blechpakets an der radialen Begrenzungsfläche und an einem Radius, an dem die Aufnahmeöffnung im Zahn ausgebildet ist, realisiert.The cross-sectional area mentioned is an ideal cross-sectional area. In this embodiment, at least one equal axial length of the laminated core is realized on the radial boundary surface and on a radius at which the receiving opening is formed in the tooth.

Das bedeutet, dass Material des Zahns, welches entlang der Umfangsrichtung beidseitig der Aufnahmeöffnung vorhanden ist, mindestens eine solche Breite entlang der Umfangsrichtung aufweist, dass die Summe der beiden Material-Breiten seitlich der Aufnahmeöffnung nicht geringer ist als die Breite der radialen Begrenzungsfläche entlang der Umfangsrichtung. Diese Ausführungsform bewirkt, dass die Aufnahmeöffnung nur einen Teil des jeweiligen Blechs beansprucht, so dass der wirksame Querschnitt im Zahn erhalten bleibt und keine erhöhte magnetische Sättigung im Blech auftritt.This means that the material of the tooth, which is present along the circumferential direction on both sides of the receiving opening, has at least such a width along the circumferential direction that the sum of the two material widths on the side of the receiving opening is not less than the width of the radial boundary surface along the circumferential direction. This embodiment means that the receiving opening only takes up part of the respective sheet, so that the effective cross section in the tooth is maintained and no increased magnetic saturation occurs in the sheet.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Rotationsmaschine, die einen beschriebenen Stator aufweist.Another aspect of the present invention is an electric rotary machine having a described stator.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind.The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments. The invention is in no way limited by the purely schematic drawings, and it should be noted that the embodiments shown in the drawings are not limited to the dimensions shown.

Es ist dargestellt in

1: ein Sektor eines beschriebenen Stators in axialer Ansicht,
2: ein Zahn des Stators in axialer Ansicht, und
3: eine Aufnahmeöffnung in schematischer, axialer Ansicht.

It is shown in

1 : a sector of a described stator in axial view,
2 : a tooth of the stator in axial view, and
3 : a receiving opening in a schematic, axial view.

1 zeigt einen Sektor eines vorgestellten Stators 1 in axialer Ansicht. Der Stator 1 ist aus mehreren, einen Stapel bildenden Elektroblechen 10, zusammengesetzt. Es ist ersichtlich, dass der Stator 1 in Umfangsrichtung 13 verteilt mehrere Zähne 30 aufweist, die sich von einem im Wesentlichen ringförmigen Joch 20 nach radial innen erstrecken. Entsprechend ist ein jeweiliger Zahnfuß 31 am Joch 20 angeordnet, und ein jeweiliger Zahnkopf 32 ist diesbezüglich radial weiter innen ausgebildet, wo ein jeweiliger Zahnkopf 32 an der radial inneren Seite durch eine radiale Begrenzungsfläche 34 abgeschlossen ist. Die Zahnflanken 33 eines jeweiligen Zahns 30 verlaufen spitzwinklig zueinander. 1 shows a sector of a stator 1 presented in axial view. The stator 1 is composed of several electrical sheets 10 forming a stack. It is clear that the stator 1 has a plurality of teeth 30 distributed in the circumferential direction 13, which extend radially inward from a substantially ring-shaped yoke 20. Accordingly, a respective tooth base 31 is arranged on the yoke 20, and a respective tooth head 32 is formed radially further inward in this respect, where a respective tooth head 32 is closed off on the radially inner side by a radial boundary surface 34. The tooth flanks 33 of a respective tooth 30 run at an acute angle to one another.

1 zeigt weiterhin beispielhaft zwei unterschiedlich ausgeführte Aufnahmeöffnungen 40 im Stator 1. Dieser Aufnahmeöffnungen 40 sind durch einzelne Öffnungen in den jeweiligen Elektroblechen 10 ausgebildet und erstrecken sich entlang der axialen Richtung 11 zumindest bereichsweise durch den Stator 1. Es ist ersichtlich, dass beide Aufnahmeöffnungen 40 deutlich länger entlang der radialen Richtung 12 ausgebildet sind, als in Umfangsrichtung 13. Eine der beiden Aufnahmeöffnungen 40 hat dabei einen rechteckigen Querschnitt, und die andere Aufnahmeöffnung 40 hat einen trapezförmigen Querschnitt. Beide Aufnahmeöffnungen 40 erstrecken sich teilweise im Joch 20 und teilweise in einem Zahn 30 und überbrücken somit den jeweiligen Zahnfuß 31.
Beide Aufnahmeöffnungen 40 sind derart angeordnet, dass der magnetische Fluss 60 beim Betrieb des Stators im Wesentlichen ungehindert existieren kann, trotz Querschnittsverringerung eines jeweiligen Zahns 30 sowie des Jochs 20. Eine jeweilige Aufnahmeöffnung 40 ist mit einem Kunststoff 50 ausgefüllt, welcher durch ein Spritzpressverfahren in die jeweilige Aufnahmeöffnung 40 eingebracht wurde. 1 further shows, by way of example, two differently designed receiving openings 40 in the stator 1. These receiving openings 40 are formed by individual openings in the respective electrical sheets 10 and extend along the axial direction 11 at least partially through the stator 1. It can be seen that both receiving openings 40 are significantly longer along the radial direction 12 than in the circumferential direction 13. One of the two receiving openings 40 has a rectangular cross-section and the other receiving opening 40 has a trapezoidal cross-section. Both receiving openings 40 extend partly in the yoke 20 and partly in a tooth 30 and thus bridge the respective tooth base 31.
Both receiving openings 40 are arranged in such a way that the magnetic flux 60 can exist essentially unhindered during operation of the stator, despite the reduction in cross-section of a respective tooth 30 and of the yoke 20. A respective receiving opening 40 is filled with a plastic 50 which was introduced into the respective receiving opening 40 by an injection molding process.

2 zeigt einen einzelnen Zahn mit trapezförmiger Aufnahmeöffnung 40. In dieser Ausführungsform erstreckt sich die Aufnahmeöffnung 40 lediglich im Zahn 30. Die Aufnahmeöffnung 40 ist durch begrenzende Seiten 41 entlang der Umfangsrichtung 13 begrenzt. Des Weiteren ist die Aufnahmeöffnung 40 in der in 2 dargestellten Ausführungsform an den radialen Seiten durch im wesentlichen ebenen Flächen begrenzt. Der Zahn 30 weist an seiner radial inneren Seite bzw. am Zahnkopf 32 eine minimale Zahnbreite a1 auf. Am Zahnfuß 31 weist der Zahn 30 eine maximale Zahnbreite a2 auf. Die Aufnahmeöffnung 40 weist an ihrem radial inneren Endbereich eine minimale Breite b1 der Aufnahmeöffnung auf, und weist an ihrem radial äußeren Endbereich eine maximale Breite b2 der Aufnahmeöffnung auf. 2 shows a single tooth with a trapezoidal receiving opening 40. In this embodiment, the receiving opening 40 extends only in the tooth 30. The receiving opening 40 is limited by limiting sides 41 along the circumferential direction 13. Furthermore, the receiving opening 40 in the 2 illustrated embodiment is limited on the radial sides by essentially flat surfaces. The tooth 30 has a minimum tooth width a1 on its radially inner side or on the tooth head 32. At the tooth root 31, the tooth 30 has a maximum tooth width a2. The receiving opening 40 has a minimum width b1 of the receiving opening at its radially inner end region, and has a maximum width b2 of the receiving opening at its radially outer end region.

Es ist ersichtlich, dass sowohl die Zahnflanken 33 als auch die die Aufnahmeöffnung 40 begrenzenden Seiten 41 spitzwinklig zueinander verlaufen, in der hier dargestellten Ausführungsform mit demselben Winkel α.It can be seen that both the tooth flanks 33 and the sides 41 delimiting the receiving opening 40 run at an acute angle to each other, in the embodiment shown here with the same angle α.

Der radiale Abstand r1 der Aufnahmeöffnung 40 vom Zahnkopf 32 sowie auch die radiale Erstreckung r2 der Aufnahmeöffnung 40 und die Breiten b1, b2 der Aufnahmeöffnung 40 sind derart bemessen, dass weiterhin ein ausreichender elektromagnetischer Fluss im Zahn 30 realisiert werden kann, bei gleichzeitiger Realisierung einer ausreichenden minimalen Breite b1 der Aufnahmeöffnung 40 an ihrer radial inneren Seite, um im Spritzpressverfahren das Einströmen sowie Verteilen von fließfähigem Kunststoff-Material in der Aufnahmeöffnung 40 zu gewährleisten.The radial distance r1 of the receiving opening 40 from the tooth head 32 as well as the radial extension r2 of the receiving opening 40 and the widths b1, b2 of the receiving opening 40 are dimensioned such that a sufficient electromagnetic flux can still be realized in the tooth 30, while at the same time realizing a sufficient minimum width b1 of the receiving opening 40 on its radially inner side in order to ensure the inflow and distribution of flowable plastic material in the receiving opening 40 in the injection molding process.

Günstige geometrische Bedingungen sind: $b2 \leq 2 * tan (α) * (J / 4) + b1$

r1 \geq 3 * b1 / (2 * tan (α))

wobei J die in 1 bezeichnete Jochhöhe meint.Favorable geometric conditions are:

b2 \leq 2 * tan (α) * (J / 4) + b1

r1 \geq 3 * b1 / (2 * tan (α))

where J is the 1 means the height of the yoke.

Der Winkel α ist hier zwischen den begrenzenden Seiten 41 der Aufnahmeöffnung 40 zu messen.The angle α is to be measured here between the limiting sides 41 of the receiving opening 40.

Des Weiteren sind der Zahn 30 sowie die Aufnahmeöffnung 40 vorteilhaft dimensioniert, wenn eine Querschnittsfläche 35 des Zahns in einem Schnitt parallel zum Umfang, die dem Querschnitt des Zahns 30 abzüglich dem dortigen Querschnitt der Aufnahmeöffnung 40 entspricht, mindestens so groß ist wie die radiale Begrenzungsfläche 34 des Zahns 30.Furthermore, the tooth 30 and the receiving opening 40 are advantageously dimensioned if a cross-sectional area 35 of the tooth in a section parallel to the circumference, which corresponds to the cross-section of the tooth 30 minus the cross-section of the receiving opening 40 there, is at least as large as the radial boundary surface 34 of the tooth 30.

3 zeigt eine hinsichtlich der Form abgewandelte Aufnahmeöffnung 40. Diese Aufnahmeöffnung 40 ist ebenso wie die in 2 dargestellte Aufnahmeöffnung 40 durch spitzwinklig zueinander verlaufende begrenzende Seiten 41 entlang der Umfangsrichtung 13 begrenzt, ist jedoch an ihren radialen Seiten durch jeweils eine konkav gewölbte Seite 43 begrenzt. Dies erleichtert die Ausfüllung der Aufnahmeöffnung durch Guss-Material. Zudem bedingt diese Ausführungsform ebenfalls eine Sicherstellung eines ausreichenden magnetischen Flusses im Zahn. 3 shows a receiving opening 40 modified in terms of shape. This receiving opening 40 is just like the one in 2 The receiving opening 40 shown is limited by limiting sides 41 running at an acute angle to one another along the circumferential direction 13, but is limited on its radial sides by a concavely curved side 43. This makes it easier to fill the receiving opening with cast material. In addition, this embodiment also ensures that there is sufficient magnetic flux in the tooth.

Mit dem hier vorgeschlagenen Verfahren zur Herstellung eines Stators einer elektrischen Rotationsmaschine, sowie mit dem gemäß dem Verfahren hergestellten Stator werden technische Lösungen zur Verfügung gestellt, einen langlebigen Stator einfach und kostengünstig herzustellen.The method proposed here for producing a stator of an electrical rotary machine, as well as the stator produced according to the method, provide technical solutions for producing a long-lasting stator simply and cost-effectively.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Statorstator
1010: ElektroblechElectrical sheet
1111: axiale Richtungaxial direction
1212: radiale Richtungradial direction
1313: UmfangsrichtungCircumferential direction
2020: Jochyoke
3030: ZahnTooth
3131: ZahnfußTooth base
3232: ZahnkopfTooth head
3333: ZahnflankeTooth flank
3434: radiale Begrenzungsflächeradial boundary surface
3535: QuerschnittsflächeCross sectional area
4040: AufnahmeöffnungReceiving opening
4141: begrenzende Seitenlimiting pages
4242: gewölbte Seitecurved side
5050: Kunststoffplastic
6060: magnetischer Flussmagnetic river
a1a1: minimale Zahnbreiteminimum tooth width
a2a2: maximale Zahnbreitemaximum tooth width
b1b1: minimale Breite der Aufnahmeöffnungminimum width of the receiving opening
b2b2: maximale Breite der Aufnahmeöffnungmaximum width of the receiving opening
r1r1: radialer Abstand der Aufnahmeöffnung vom Zahnkopfradial distance of the receiving opening from the tooth head
r2r2: radiale Erstreckung der Aufnahmeöffnungradial extension of the receiving opening
αα: Winkelangle
JJ: JochhöheYoke height

Claims

Method for producing a stator (1) of an electrical rotary machine, in which a plurality of electrical sheets (10) are arranged in a laminated core, and a plastic (50) is introduced as a molding compound in a transfer molding process into at least one receiving opening (40) which at least partially penetrates the laminated core.

Stator (1) of an electrical rotary machine, manufactured according to Claims 1 .

Stator after Claim 2 , characterized in that the laminated core forms a yoke (20) from which teeth (30) extend along radial directions, wherein the receiving opening (40) is formed at least partially in a tooth (30).

Stator after Claim 3 , characterized in that the receiving opening (40) is partially formed in a tooth (30) and in the yoke (20).

Stator according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that in the radial cross-section of the laminated core, sides (41) delimiting the receiving opening (40) in the circumferential direction (13) run at an angle to one another.

Stator after Claim 5 , characterized in that in the radial cross-section of the laminated core the receiving opening (40) is trapezoidal.

Stator after Claim 6 , characterized in that in the radial cross-section of the laminated core, the receiving opening (40) is delimited on at least one side facing the radial side of the laminated core by a concavely curved side (42).

Stator according to one of the Claims 2 until 7 , characterized in that the tooth (30) has a radial boundary surface (34) on its radial side facing away from the yoke (20), and in a cross-section running along the circumferential direction (13) at a radius at which the receiving opening (40) is formed in the tooth (30), has a cross-sectional area (35), wherein the cross-sectional area (35) is larger than or equal to the radial boundary surface (34).

Electric rotary machine comprising a stator (1) according to one of the Claims 2 until 8th .