DE10226036A1

DE10226036A1 - Vorrichtung zur winkelrichtigen Positionierung des Ständers im Gehäuse einer elektrischen Maschine

Info

Publication number: DE10226036A1
Application number: DE2002126036
Authority: DE
Inventors: Hermann Lehnertz; Eugen Hellekes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2002-06-12
Filing date: 2002-06-12
Publication date: 2003-12-24

Abstract

Es wird ein Ständer (10) für eine elektrische Maschine mit Mitteln zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen dem Ständer (10) und zumindest einem Gehäuseteil (28, 37) vorgeschlagen, wobei die Mittel ein am Ständer (10) befestigbares Ausrichtelement (25) umfassen. DOLLAR A Darüber hinaus ist ein Gehäuseteil (28, 37) mit Mitteln zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen einem Ständer (10) und dem Gehäuseteil (28, 37) vorgesehen, wobei das Gehäuseteil (28, 37) hierfür zumindest eine Ausrichtkante (34) hat. DOLLAR A Eine elektrische Maschine, insbesondere ein Generator, weist einen erfindungsgemäßen Ständer sowie ein erfindungsgemäßes Gehäuseteil auf, wobei eine Länge (LA) des Ausrichtelements (25) größer ist als der Abstand zweier gegenüberliegender Stirnflächen (46) zweier Gehäuseteile (28, 37).

Description

Stand der Technik

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 0610570 A1 ist eine elektrische Maschine bekannt, in deren Gehäuse ein Ständer befestigt ist. Um eine winkelrichtige Lage des Ständers im Gehäuse zu erhalten, sind einige mittlere Lamellen im Durchmesser vergrößert. Diese mittleren Lamellen stehen dadurch über den verbleibenden Rest des Ständerpakets hinaus und weisen in axialer Richtung Formelemente auf. Diese Formelemente dienen unter anderem dazu, eine winkelrichtige Lage des Ständers im Gehäuse sicherzustellen um die Ständeranschlussdrähte an den richtigen Stellen aus dem Gehäuse hindurchführen zu können. Die winkelrichtige Lage des Ständers wird dadurch erreicht, dass die Formelemente in entsprechend geformte Gegenstücke am Gehäuse eingreifen.

Bei Ständerblechpaketen, die solche Mittellamellen nicht mehr aufweisen, ist eine derartige Winkellagefixierung nicht mehr möglich.

Vorteile der Erfindung

Der erfindungsgemäße Ständer mit den Merkmalen des ersten Anspruchs hat den Vorteil, dass die ein am Ständer befestigbares Ausrichtelement umfassenden Mittel eine flexible Ständerfertigung und damit auch flexible Generatorfertigung ermöglichen. So ist es beispielsweise möglich, für verschiedene Gehäuseteile und dazugehörende Ständer diese zueinander über die Ausrichtelemente zuzuordnen. Darüber hinaus kann es möglich sein, nach der Montage des Ständers das Ausrichtelement wieder zu entfernen. Ein Entfernen nach der Montage ermöglicht die Wiederverwendung eines solchen Ausrichtelements bei anderen Ständern. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Ständers nach dem ersten Anspruch möglich. Ein schnelles passgenaues Ausrichten des Ständers auf ein Gehäuseteil ist dadurch möglich, in dem zum Einstellen der winkelrichtigen Lage eine Ausrichtkante des Ausrichtelements dient.

Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, dass das Ausrichtelement zur Einstellung der winkelrichtigen Lage mit einer Ausrichtkante an einer Ausrichtkante des zumindest einen Gehäuseteils anliegt. Ist eine winkelrichtige Lage des Ständers beispielsweise zu einem bürstenseitigen Lagerschild erfolgt, und beispielsweise der Ständer in das bürstenseitige Lagerschild eingepresst, so ist lediglich eine Ausrichtung des Ständers mit dem bürstenseitigen Lagerschild zusammen an einem antriebsseitigen Lagerschild notwendig.

Nach einer weiteren Ausbildung ist vorgesehen, dass das Ausrichtelement zur Einstellung der winkelrichtigen Lage zwischen zwei Ausrichtkanten des zumindest einen Gehäuseteils angeordnet ist. Ist beispielsweise vorgesehen, den Ständer mit einem Gehäuseteil in axialer Richtung zu fügen, so ist eine einfach und schnell zu erzielende winkelrichtige Lage zwischen den beiden zu fügenden Teilen durch die zwei Ausrichtkanten ermöglicht.

Nach einem nebengeordneten Anspruch ist ein Gehäuseteil mit Mitteln zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen einem Ständer und dem Gehäuseteil vorgesehen. Das Gehäuseteil weist als kennzeichnende Merkmale auf, dass es zumindest eine Ausrichtkante hat. Diese Ausrichtkante soll direkt wirken und liegt dazu direkt am Ausrichtelement an oder dient als allgemeines Begrenzungselement.

Nach einer untergeordneten Maßnahme ist für das Gehäuseteil vorgesehen, dass dieses zwei zueinander gerichtete Ausrichtkanten hat. Diese zwei zueinander gerichteten Ausrichtkanten ermöglichen zwischen sich die Aufnahme eines Ausrichtelements am Ständer und somit eine verhältnismäßig genau zu tolerierende Winkellage des Ständers im Gehäuseteil. Drehbewegungen sind zum lagerichtigen Fügen nicht notwendig.

Nach einer weiteren nachgeordneten Maßnahme ist weiterhin vorgesehen, dass zwischen den zwei zueinander gerichteten Ausrichtkanten des Gehäuseteils eine im wesentlichen axial ausgerichtete Fläche vorgesehen ist. Diese Fläche ist im gefügten Zustand zum Ausrichtelement gerichtet und ist gegenüber einer benachbarten Stirnfläche am Gehäuseteil zurückgesetzt. Dies hat den Vorteil, dass bei fertigungsbedingter falscher Lage des Ständers im Gehäuseteil dies sofort an einer Schieflage des Gehäuseteils auf dem Ständer erkennbar ist, da das Ausrichtelement sich dann auf der benachbarten Stirnfläche abstützt und nur schief in das Gehäuseteil eingesetzt werden kann.

Nach einem weiteren nebengeordneten Anspruch ist eine elektrische Maschine, insbesondere ein Generator, vorgesehen, die einen erfindungsgemäßen Ständer und einen erfindungsgemäßes Gehäuseteil aufweist, wobei eine Länge des Ausrichtelements größer ist als der Abstand zweier gegenüberliegender Stirnflächen zweier Gehäuseteile. Diese Maßnahme hat den Vorteil, dass der Ständer der elektrischen Maschine nur in einer ganz bestimmten vorgesehenen Lage zu montieren ist.

Nach einer weiteren untergeordneten Maßnahme ist vorgesehen, dass ein Gehäuseteil der elektrischen Maschine das Ausrichtelement überdeckt. Ist aus wirtschaftlichen und/oder sicherheitstechnischen Überlegungen heraus eine absolut feste Position des Ausrichtelements auf dem Ständer nicht garantiert, so wird durch die Überdeckung durch das Gehäuseteil das Ausrichtelement an seiner Position gesichert. Das Ausrichtelement kann nicht abfallen.

Zeichnungen

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Ständers, eines erfindungsgemäßen Gehäuseteils und einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 zeigt eine Ansicht auf die Außenseite eines Ständers in räumlicher Darstellung, Fig. 2a und Fig. 2b sowie Fig. 3a bis 3c zeigen verschiedene Anordnungen eines Ausrichtelements in Bezug zu Gehäuseteilen, Fig. 4 zeigt eine spezielle Anordnung eines Ausrichtelements zu zwei Gehäuseteilen, Fig. 5 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Ausrichtelements, Fig. 6a und Fig. 6b zeigen ein zweites Ausführungsbeispiel eines Ausrichtelements, Fig. 7 zeigt eine ausschnittsweise Ansicht einer elektrischen Maschine.
Gleichwirkende Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
In Fig. 1 ist eine Seitenansicht auf einen ausschnittsweise räumlich dargestellten Ständer 10. Der Ständer 10 besteht aus einem ringförmigen Ständereisen 13 sowie einer Ständerwicklung 16, von der zwei schematisch dargestellte Wickelköpfe 19 sichtbar sind. Das Ständereisen 13 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel einen gerippten bzw. gezahnten Außenumfang. An einer der Rippen 22 ist als Mittel zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen dem Ständer 10 und zumindest einem Gehäuseteil ein am Ständer 10 befestigbares Ausrichtelement 25 vorgesehen. Der für eine elektrische Maschine vorgesehen Ständer 10 umfasst damit als Mittel zur Einstellung der winkelrichtigen Lage das Ausrichtelement 25. Das Ausrichtelement 25 ist beispielsweise auf die Rippe 22 aufgesetzt und festgeklemmt, kann alternativ beispielsweise auch auf mit Hinterschneidung versehenen Rippen 22 in axialer Richtung des Ständereisens 13 aufgeschoben, aufgeklebt oder aufgeschweißt sein.
In Fig. 2a ist ein erstes Ausführungsbeispiel dargestellt, wie die winkelrichtige Lage zwischen Ständer 10 und Gehäuseteil 28 einstellbar ist. Das auf eine Rippe 22 aufgesetzte Ausrichtelement 25 weist zum Einstellen der winkelrichtigen Lage eine Ausrichtkante 31 auf. Diese Ausrichtkante 31 liegt dazu an einer Ausrichtkante 34 des zumindest einen Gehäuseteils 28 an. Für den Fall, dass ein weiteres Gehäuseteil 37 bereits mit dem Ständer 10 fest verbunden ist, ist lediglich zwischen dem Gehäuseteil 28 und dem Ständer 10 ein Ausrichten notwendig.
In Fig. 2b ist die Situation dargestellt, in der sowohl zwischen dem Ständer 10 und dem Gehäuseteil 28 als auch zwischen dem Ständer 10 und dem Gehäuseteil 37 eine winkelrichtige Lage eingestellt werden muss. In diesem Fall weist in analoger Weise zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 2a auch das Gehäuseteil 37 eine Ausrichtkante 34 auf.
In Fig. 3a ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Einstellung der winkelrichtigen Lage dargestellt. Während in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen nach Fig. 2a und Fig. 2b ein Verdrehen des Gehäuseteils 28 bzw. des Gehäuseteils 37 gegebenenfalls notwendig ist, um eine winkelrichtige Lage darzustellen, wird gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3a ein axiales Aufsetzen des Gehäuseteils 28 auf den Ständer 10 bevorzugt. In diesem Fall ist das Ausrichtelement 25 zur Einstellung der winkelrichtigen Lage zwischen zwei zu einander gerichteten Ausrichtkanten 34 des zumindest einen Gehäuseteils 28 angeordnet.
In Fig. 3b und Fig. 3c ist vorgesehen, dass entweder nur im Gehäuseteil 28 oder in beiden Gehäuseteilen 28 bzw. 37 jeweils in einem Vorsprung 40 jeweils zwei zueinander gerichtete Ausrichtkanten 34 vorgesehen sind, in die das Ausrichtelement 25 eingreift.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, in dem auf verschiedene Größenverhältnisse eingegangen wird. Zwischen den zwei Ausrichtkanten 34 des Gehäuseteils 28 ist eine Fläche 43 vorgesehen, die gegenüber einer benachbarten Stirnfläche 46 zurückgesetzt ist. Dieser Lageunterschied wird mit dem angegebenen Maß Δs angegeben. Die gleiche Anordnung kann auch für das Gehäuseteil 37 vorgesehen werden. Das Ausrichtelement 25 hat eine axiale Länge LB die größer ist als der Abstand LA beider Stirnflächen 46.
In Fig. 5 ist ein Ausrichtelement 25 in einer perspektivischen Ansicht dargestellt. Das Ausrichtelement 25 zeigt die Ausrichtkante 31, mit der das Ausrichtelement 25 den Ständer 10 gegenüber einem Gehäuseteil 28 bzw. 37 zentriert. Das Ausrichtelement 25 weist einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt auf, damit dieses zwischen zwei Schenkeln 49 eine Rippe 22 aufnehmen kann. Die Schenkel 49 sind an ihrem zum Ständer 10 gerichteten Ende verbreitert, um ein Abfallen des Ausrichtelements im montierten Zustand (mit Gehäuse) zu gewährleisten.
Die Kraft, mit der das Ausrichtelement 25 auf der Rippe 22 haftet, wird über die Gestaltung ausgeformter Taschen 51 beeinflusst. Das Ausrichtelement 25 kann beispielsweise aus Kunststoff hergestellt sein oder ein Kombinationsbauteil aus Kunststoff und Metall sein. In letzterem Ausführungsbeispiel wäre beispielsweise eine U- förmig gebogene Metallfeder aus Kunststoff umspritzt.
In Fig. 6a und 6b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Ausrichtelements 25 in zwei verschiedenen perspektivischen Ansichten dargestellt. Auch dieses Ausrichtelement 25 - vorzugsweise aus Metall ausgeführt - weist einen U-förmigen Bereich mit zwei Schenkeln 49 auf. Über den U-förmigen Bereich stehen im Umfangsrichtung des Ständers 10 zwei Stege 52 hinaus, die an ihren beiden seitlichen Enden Ausrichtkanten 31 aufweisen. Dieses Ausrichtelement 25 kann beispielsweise einstückig aus Spritzguss sein oder aus einem ebenen Blech hergestellt sein, bei dem der U-förmige Bereich ausgeschnitten und hochgestellt ist.
In Fig. 7 ist ausschnittsweise eine elektrische Maschine 60 dargestellt. Deutlich sichtbar ist der Ständer 10 sowie das Gehäuseteil 28. Auf einer Rippe 22 ist das Ausrichtelement 25 befestigt, das zwischen zwei Ausrichtkanten 34 in das Gehäuseteil 28 eingreift. Ein in diesem Fall abgesetzter Abschnitt des Ausrichtelements 25 ist zwischen dem Ständer 10 und dem Gehäuseteil 28 angeordnet, sodass bei dieser elektrischen Maschine 60 zumindest ein Gehäuseteil 28 mittels eines radial übergreifenden Bereichs das Ausrichtelement 25 überdeckt.

Claims

1. Ständer für eine elektrische Maschine (60), mit Mitteln zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen einem dem Ständer (10) und zumindest einem Gehäuseteil (28, 37), dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel ein am Ständer (10) befestigbares Ausrichtelement (25) umfassen.

2. Ständer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einstellen einer winkelrichtigen Lage eine Ausrichtkante (31) des Ausrichtelements (25) dient.

3. Ständer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement (25) zur Einstellung der winkelrichtigen Lage mit einer Ausrichtkante (31) an eine Ausrichtkante (34) des zumindest einen Gehäuseteils (28, 37) anliegt.

4. Ständer nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausrichtelement (25) zur Einstellung der winkelrichtigen Lage zwischen zwei Ausrichtkanten (34) des zumindest einen Gehäuseteils (28, 37) angeordnet ist.

5. Gehäuseteil mit Mitteln zur Einstellung einer winkelrichtigen Lage zwischen einem Ständer (10) und dem Gehäuseteil (28, 37), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (28, 37) hierfür zumindest eine Ausrichtkante (34) hat.

6. Gehäuseteil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (28, 37) zwei zueinander gerichtete Ausrichtkanten (34) hat.

7. Gehäuseteil nach einem der zwei vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dieses eine Fläche (43) zwischen den zwei zueinander gerichteten Ausrichtkanten (34) hat, die gegenüber einer benachbarten Stirnfläche (46) zurückgesetzt ist.

8. Elektrische Maschine, insbesondere Generator, mit einem Ständer (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und zumindest einem Gehäuseteil (28, 37) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge (LB) des Ausrichtelements (25) größer als der Abstand (LA) zweier gegenüberliegender Stirnflächen (46) zweier Gehäuseteile (28, 37) ist.

9. Elektrische Maschine nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Gehäuseteil (28, 37) das Ausrichtelement (25) überdeckt.