DE2132052A1 - Elektrische maschine, insbesondere drehstromlichtmaschine fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

R. 381
24.6.1971 Rs/Sz

Anlage zur
Patent- -toad

ROBERT BOSCH GMBH, Stuttgart

Elektrische Maschine,, insbesondere Drehs tr omlicht maschine für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung "betrifft eine elektrische Maschine, insbesondere Drehstromlichtmaschine für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse, das im; wesentlichen aus zwei topfförmig ausgebildeten Lagerschilden besteht., zwischen, denen das Ständerblechpaket in axialer Richtung eingespannt ist, und mit einem innerhalb des Ständerblechpaketes rotierenden Läufer.

Bei derartigen Maschinen war es bisher üblich, das Ständerblechpaket mittels eines ringförmigen, in der Mitte des Paketes umlaufenden Vorsprunges und mittels" zweier Einpasse

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beiderseits des Vorsprunges zwischen den beiden·Lagerschilden form- und kraftschlüssig einzuspannen. Das Ständerblechpaket lag dabei also sowohl in radialer wie axialer Richtung an beiden Lagerschilden anj die Genauigkeit der Justierung des Ständerblechpaketes im Verhältnis zu dem im Gehäuse gelagerten Läufer war von der Genauigkeit der Bearbeitung des ringförmigen Vorsprunges und der Einpasse abhängig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Aufwand, für die Fertigung und die Montage einer Maschine der- eingangs genannten Art zu verringern. Insbesondere soll die Justierbarkeit des Ständers im Verhältnis zum Läufer erleichtert und verbessert werden und eine Möglichkeit zum stufenlosen Justieren der genannten Teile zueinander geschaffen werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Ständerblechpaket ohne radialen Anschlag in den axialen Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschilden hineinragt und vor dem Festspannen zwischen den Lagerschilden zur Erzielung eines gleichmäßigen Luftspaltes zwischen dem nicht dargestellten Läufer und dem Ständer in radialer Richtung stufenlos verschiebbar ist.

Als vorteilhaft hat es sich hierbei -erwiesen, wenn das Ständerblechpaket mit einem radial verlaufenden Vorsprung in den Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschilden hineinragt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn dieser »radiale Vorsprung von einem Ring gebildet wird, der in der Mitte des Ständerblechpakets nach außen vorragt und zwischen die beiden Lagerschilde reicht. Eine konstruktiv besonders günstige Lösung besteht darin, daß das Ständerblechpaket aus zwei Hälften besteht, zwischen denen der Ring befestigt ist.' Das Herstellen des bzw. der beiden Hälften des Ständerblechpaketes im sogenannten Hochkantwiekei-

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verfahren kann bei der zuvor geschilderten Maschine beibehalten werden, was fertigungstechnisch von großer Bedeutung ist.

Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden anhand der dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigen:

Fxr. 1 einen Schnitt durch eine elektrische Maschine mit

darin gehaltenem Ständerblechpaket, '

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Befestigungsring für den Ständer der Maschine,

Fig. 3 eine Seitenansicht des Ständerblechpaketes mit darin eingelassenem Befestigungsring,

Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung des Randbezirkes eines Ständerblechpaketes nach Fig. 3}

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Befestitungsring mit Zähnen und

Fig. 6 eine Seitenansicht eines Ständerblechpaketes mit einem Befestigungsring gemäß Fig. 5·

In Fig. 1 ist mit 10 ein Drehstromgenerator bezeichnet, von dem jedoch mir die im Zusammenhang mit der Erfindung interessierenden Teile dargestellt sind. Dazu gehören, zwei mittels Schrauben 11 zu einem Gehäuse zusammengefügte Lagerschilde und 13» welche topfförmig ausgebildet sind. Im Lagerschild befindet sich eine erste geschlossene Vertiefung 14 für das eine Lager des nicht dargestellten Läufers, das zweite Lager ist in eine Vertiefung 15 im Lagerschild 13 eingelassen.

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Der Ständer 16 des Generators ist zwischen den einander zugekehrten S.tirnflächen der beiden Lagerschilde 12 und IJ in axialer Richtung eingespannt. In radialer Richtung liegt das Ständerblechpaket nicht an den Lagerschilden an, so daß es · während der Montage, d. h. vor dem Festziehen der Schrauben 11 innerhalb gewisser Grenzen radial in allen Richtungen innerhalb des Generatorgehäuses verschoben werden kann.

Zwischen dem innerhalb des Ständerblechpaketes rotierenden Läufer und der Innenbolirung des Ständers \ri.rd ein über dem gesamten Läuferumfang exakt gleichbleibender Luftspalt angestrebt. Diese Einstellung bereitete früher große Schwierigkeiten, da man von Fertigungstoleranzen in starkem Maße abhängig war. Bei den bekannten Ausfüllrungen lag nämlich der Ständer zumindest auf einem Teil seines Umfanges in radialer Richtung fest am Gehäuse an. Die Anlageflächen mußton bearbeitet werden, und von der Genauigkeit dieser Bearbeitung sowie.von den übrigen Fertigungstoleranzen beim Läufer und bei den Lagerschilden hing die Zentrierung des Läufers innerhalb des Ständerblechpaktes ab. Ein Justieren war nur sehr schwer und nur in sehr geringem Umfang möglich.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform ist das hochkantgewickelte Ständerblechpaket 16 in zwei Teilen 16a und 16b gefertigt, zwischen die ein Ring 17 eingelegt ist, der in radialer Richtung über das Ständerblechpaket hinaus vorspringt und einen Flansch zum Festklemmen des Ständerblechpaketes zwischen den beiden Lagerschilden 12 und 13 bildet. Die beiden Hälften 16a und 16b des Ständerblechpaketes 16 und der Ring 17 sind mittels Nieten 16c miteinander vernietet.

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Der Ring 17 kann aus magnetisierbarem oder auch aus nichtmagnetisierbarem Material bestehen. Wie Pig. 3 und Fig. 4-deutlich zeigen, ist es empfehlenswert, zur Verbesserung der magnetischen Leitfähigkeit den durch den Ring entstandenen Luftspalt 17a im Bereich der Zähne durch Zusammenpressen zu beseitigen oder wenigstens zu vermindern.

Fig. 2 zeigt den Ring 17 in. der Draufsicht. Dabei sind Aussparungen 18 zu erkennen, in welche die Befestigungsschrauben 11 eingreifen und somit zusätzlich ein Verdrehen des Ständerpaketes 16 gegenüber dem Generato3?gehäus e verhindern. Mit 19 sind Bohrungen bezeichnet, durch welche die Nieten 16c zum Zusammennieten der beiden Hälften 16a und 16b des Ständerblechpaketes 16 einerseits und des Ringes 17 andererseits hindurchgreifen. Die Nietbohrungen sind in einam Abstand von 30°, die Aussparungen für die Befestigungsschrauben 11 in einem Abstand von 72° zueinander angeordnet.

In den Fig. 5 und 6 ist ein anders ausgebildeter Ring I7 dargestellt, welcher nicht nur bis zum Nutengrund in das Ständerblechpaket hineinragt, sondern welcher ebenso wie die Lamellen des Ständerblechpaketes mit. Zähnen 20 versehen ist. Diese Zähne können in ihren Abmessungen entweder gleich ausgebildet sein wie die Zähne des Ständerblechpaketes, sie können zur Erleichterung der Montage, d. h. zur Verhinderung von V Ursprüngen in der Nutenflucht aber auch etwas kleiner als die Zähne des Ständerblechpaketes sein. V/esentlich bei dieser Ausbildung des Ringes ist, daß die Lamellen des Ständerblechpaketes im Bereich der Zähne nicht verformt zu v/erden brauchen. Sowohl die beiden Hälften des Ständerblechpaketes wie auch der Ring 17 können dabei ebenso wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung im Hochkant-Wickelverfahren hergestellt werden. '

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Die Befestigung des Ständers innerhalb des Generatorgehäuses mittels radialer Einpasse wird ersetzt durch eine Befestigung mittels Kraftschluß bzv/. Reibschluß. Dieses Pressen oder Halten mittels Reibschluß kann sowohl an den Planflächen des Ständers wie auch an hervorstehenden Teilen des Ständers erfolgen. Im letzten Fall werden die über den Außendurchmesser des eigentlichen Ständerblechpaketes vorstehenden Teile, 'das sind in beiden Ausführungsbeispielen die Ringe 17, in der Ständermitte, an einer seiner Stirnseiten oder an einer beliebigen anderen Stelle außen am Ständerpaket angebracht. Längenänderungen und Längentoleranzen des Ständers haben keinen Einfluß auf die Halterung und Zentrierung des Ständers. Anstelle eines einzigen Ringes 17 können selbstverständlich auch mehrere Ringe zusammengefügt v/erden.

Die Justierung des Luftspaltes erfolgt so, daß der Ständer in einer senkrecht zur Läuferachse liegenden .Ebene in bezug auf den in einer nicht dargestellten Vorrichtung gehaltenen Läufer soweit verschoben wird, bis der Luftspalt am ganzen Umfang gleich groß ist. Dies geschieht vorzugsweise in der Art, daß der Ständer zunächst in einer Achse eines senkrecht zur Läuferachse liegenden X-Y-Kaordinatensystems zur Bestimmung der Mittellage hin- und herbewegt wird und danach, ausgehend von dieser ersten Mittellage, auf die gleiche Weise die zweite Mittellage in der anderen Koordinatenrichtung bestimmt wird. Der Ständer wird dabei an seinem Außenumfang von Fingern gehalten, deren Bewegung durch die Justiervorrichtung gesteuert \tfird. Damit die linger der Haltevorrichtung nicht mit dem Gehäuse des Generators in Berührung kommen, können entweder am Außenumfang des Ständers erhabene Stellen oder am Gehäuse Aussparungen vorgesehen werden.

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Befindet sich der Ständer in der richtigen Lage zwischen den beiden Lagerschilden 12 und 13, dann werden die Lagerschilde an mehreren Stellen gleichzeitig axial gegeneinander verspannt, so daß der Ständer durch Reibschluß gehalten wird und sich · nicht mehr verschieben kann.

Zwei wesentliche Vorteile dieser stufenlosen Justierbarkeit des Ständerblechpaketes innerhalb des Generatorgehäuses und im Verhältnis zum Läufer sind, daß die Ständerbohrung mit einer größeren Toleranz hergestellt werden kann und daß außci¹-dem durch das Fehlen der bei älteren Ausführungen benötigten radialen Einpasse eine wesentliche Verringerung des Fertigungsaufwandes erzielt wird. Außerdem erreicht man durch die erfindungsgemäße Befestigung eine Minderung der übertragung der magnetisch erregten Geräusche vom Ständerpaket auf das Generatorgehäuse.

Zur Krhöhung der Schüttelfestigkeit kann der Zwischenraum zwisehen den. Ständer und dem Gehäuse des Generators nach dem Justieren des Ständers noch mit geeigneten Stoffen, z. B. mit Kunststoff, ausgefüllt werden. Es wäre aber auch möglich, z. B. durch Punktschweißen nach, dem Justieren eine zusätzliche Befestigung des Ständers am Generatorgehäuse zu schaffen.

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Claims (1)

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   Ansprüche

   1.) Elektrische Maschine, insbesondere Drehstromlichtmaschine. für Kraf tf ahrzeuge, mit einem Gehäuse, das im wesentlichen aus zwei topfförmig ausgebildeten Lagerschilden besteht, zwischen denen das Ständerblechpaket in axialer Richtung eingespannt ist, und mit einem innerhalb des Ständerblechpaketes rotierenden Läufer, dadurch gekennzeichnet, daß das Standerblechpaket (16) ohne radialen Anschlag in den axialen Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschilden (12, 15) hineinragt und vor dem Festspannen zwischen den beiden Lagerschilden zur Erzielung eines gleichmäßigen Luftspaltes zwischen Läufer und Ständer in radialer Richtung stufenlos verschiebbar ist.

   2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Standerblechpaket (16) mit einem radial verlaufenden Vorsprung in den Zwischenraum zwischen den beiden Lagerschilden (12, IJ) hineinragt.

   3. Elektrische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der radiale Vorsprung von einem Ring (17) gebildet wird, der vorzugsweise in der Mitte des Standerblechpaketes (16) nach außen über dessen Umfang vorragt und zwischen die beiden Lagerschilde (12, 13) reicht.

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   A-. Elektrische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Standerblechpaket (16) aus zwei Hälften (16a, 16b) besteht, zwischen denen der Ring (17) befestigt ist.

   5· Elektrische Maschine nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) und die beiden Hälften (16a, 16b) des Ständerblechpaketes (16) miteinander vernietet ' sind.

   6. Elektrische Maschine nach Anspruch 4 oder 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) bis zum Nutengrund zwischen die beiden Hälften (16a, 16b) des Ständerblechpaketes (16) hineinreicht (i'ig. 1 bis 4).

   7· Elektrische Maschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen des Ständerblechpaketes (16) im Bereich der Standerzahne um einen etwa der Breite (b) des Ringes (17) entsprechenden Betrag zusammengepreßt sind (Pig. 3 und 4·).

   8. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5> dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (17) die Form eines

   Ständerbleches mit Zähnen (20) und mit größerem Außent

   durchmesser als die übrigen Standerbleche hat (ü'ig. 5)·

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   9·. Elektrische Maschine nach einem der Ansprüche 4- bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Hälften (16a, 16b) des Ständerblechpaketes (16) im Hochkant-Wickelverfahren hergestellt sind.

   10. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zv/ischen Ständerblechpaket (16) und Genei'atorgeliäuse nach dem Einstellen des Luftspaltes zwischen Ständer und Läufer verbleibenden Zwischenräume mit Kunststoff aus gegossen sind.

   11. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Festspannen des Ständerblechpaketes (16) dienenden Flächen wenigstens teilweise durch ein Vaffelmuster, durch Prägungen oder dergleichen zur Erhöhung des EeibungswiderStandes bearbeitet sind.

   12. Verfahren zixr Einstellung eines gleichmäßigen Luftspaltes zwischen dem Ständer und dem Läufer einer elektrischen Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst der Läufer in einer bestimmten Lage arretiert wird, daß sodann der in einer Einspannvorrichtung gehaltene Ständer (16) in Richtung der beiden Achsen eines senkrecht zur Läuferachse liegenden X-Y-

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   Koordinaten-Sys terns zur Ermittlung der Mittellage hin- und herbewegt und daß nach dem vorzugsweise automatischen Einstellen der Mittellage des Läufers in der Ständer Ständer
   derbohrung/mit seinen seitlichen Planflächen (21, 22) oder mit einem radialen Vorsprung kraftschlüssig zwischen den beiden Lagerschilden (12, Ij) eingespannt wird./

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