DE29620318U1

DE29620318U1 - Resolver or resolver arrangement on an electrical machine

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Publication number: DE29620318U1
Application number: DE29620318U
Authority: DE
Original assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Current assignee: Baumueller Nuernberg GmbH
Priority date: 1996-11-22
Filing date: 1996-11-22
Publication date: 1997-02-20
Anticipated expiration: 2006-11-23

Description

Resolver- oder Drehmelder-Anordnung an einer elektrischen MaschineResolver or resolver arrangement on an electrical machine

Die Erfindung betrifft eine Anordnung eines Resolvers oder sonstigen Drehmelders an einer elektrischen Maschine, wobei der Rotor des Resolvers mit dem der elektrischen Maschine und der Stator des Resolvers mit dem der elektrischen Maschine jeweils steif verbunden sind.The invention relates to an arrangement of a resolver or other resolver on an electrical machine, wherein the rotor of the resolver is rigidly connected to that of the electrical machine and the stator of the resolver is rigidly connected to that of the electrical machine.

&iacgr;&ogr; Wie an sich bekannt, sind Resolver eine spezielle Art von Drehmeldern, die allgemein zur Messung und elektrischen Übertragung von Winkeln dienen. Sie ähneln in ihrem Aufbau kleinen Drehfeldmaschinen. Der Resolver ist ein Drehmelder, der im Stator und Rotor je zwei um 90° versetzte Wicklungen besitzt.&iacgr;&ogr; As is well known, resolvers are a special type of resolver that is generally used to measure and electrically transmit angles. Their structure is similar to small rotating field machines. The resolver is a resolver that has two windings in the stator and rotor that are offset by 90°.

Zur Montage des Resolvers an einer elektrischen Maschine gemäß eingangs genannter Art ist es bekannt, den Resolverläufer bzw. -rotor mit dem Elektromotorläufer drehfest zu verbinden. Dabei wird ein plattenartiger Zwischenflansch in einen ringförmigen Paßrand des B-Lagerschilds der elektrischen Maschine paßgenau eingesetzt. Zur Verankerung des flachen Zwischenflansches am Lagerschild können beispielsweise Schrauben dienen. Ferner ist der Zwischenflansch mit einer mittigen, kreisrunden Vertiefung gestaltet, und im diese umgebenden, peripheren Bereich weist er gleichmäßig über den Umfang verteilte Montage- bzw. Aufnahmebohrungen auf. Die Vertiefung dient zur Aufnahme des Resolvers bzw. dessen Stators und in die Aufnahmebohrungen, die mit Innengewinde versehen sind, werden Schrauben eingeschraubt, die zwischen sich und dem Zwischenflansch exzentrische Spannpratzen einklemmen. Um den Resolver-Stator gegenüber dem Lagerschild der elektrischen Maschine stimseitig zentrisch abzustützen, ist nun der exzentrisch ausbauchende Teil der Spannpratze in Anlage an die Umfangswand des Resolver-Stators zu bringen bzw. zu drücken. Dies kann allerdings nur in manuell aufwendiger und viel Geschick erfordernder Weise mit einem Schraubenzieher erfolgen. Auch das vorherige Einführen der Fixierschrauben inTo mount the resolver on an electrical machine of the type mentioned above, it is known to connect the resolver rotor to the electric motor rotor in a rotationally fixed manner. A plate-like intermediate flange is inserted into a ring-shaped fitting edge of the B-end shield of the electrical machine with a precise fit. Screws can be used, for example, to anchor the flat intermediate flange to the end shield. The intermediate flange is also designed with a central, circular recess, and in the peripheral area surrounding it it has mounting or mounting holes evenly distributed around the circumference. The recess is used to accommodate the resolver or its stator, and screws are screwed into the mounting holes, which have an internal thread, which clamp eccentric clamps between themselves and the intermediate flange. In order to support the resolver stator centrically on the front side against the end shield of the electrical machine, the eccentrically bulging part of the clamping claw must now be brought into contact with or pressed against the peripheral wall of the resolver stator. However, this can only be done manually using a screwdriver, which is laborious and requires a lot of skill. The previous insertion of the fixing screws in

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die Aufnahmebohrungen des Zwischenflansches ist nur durch geschickten Einsatz der Fingerspitzen zu bewerkstelligen, weil der Platz zwischen der Vertiefungswandung des Stators der elektrischen Maschine und der Umfangswandung des Resolverstators recht gering ist.The mounting holes of the intermediate flange can only be made by skillfully using the fingertips, because the space between the recess wall of the stator of the electrical machine and the peripheral wall of the resolver stator is quite small.

Ein weiterer Nachteil bei der bekannten Montagemethode besteht darin, daß beim Verdrehen der Spannpratzen in Anlage an die Umfangswandung des Resolver-Stators die Ausübung radialer Kräfte unvermeidlich ist. Dies kann zu einem Verdrehen oder sonstigen Verstellen des Resolver-Stators im Lagerschild der elektrisehen Maschine führen. Damit wird eine Nachjustage als weiterer Herstellungsbzw. Fertigungsschritt notwendig.A further disadvantage of the known assembly method is that when the clamping claws are rotated in contact with the peripheral wall of the resolver stator, the exertion of radial forces is unavoidable. This can lead to the resolver stator being twisted or otherwise misaligned in the bearing plate of the electrical machine. This makes readjustment necessary as a further manufacturing or production step.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer elektrischen Maschine mit Resolver die Herstellung und Montage zu vereinfachen und die Anzahl der dafür notwendigen Schritte zu minimieren. Gleichzeitig soll die Genauigkeit bzw. Präzision der Resolver-Anordnung an der elektrischen Maschine und insbesondere bezüglich deren Mittelachse erhöht werden.The invention is based on the object of simplifying the manufacture and assembly of an electrical machine with a resolver and minimizing the number of steps required. At the same time, the accuracy or precision of the resolver arrangement on the electrical machine and in particular with regard to its central axis should be increased.

Zur Lösung wird bei einer Resolver-Anordnung der eingangs genannten Art die Verwendung eines Befestigungsrings vorgeschlagen, der den Resolver-Stator möglichst fest umfaßt und am Stator und/oder Gehäuse oder Lagerschild der elektrischen Maschine fixiert ist. Der Befestigungsring kann zuerst auf den Resolver-Stator aufgeschoben, beispielsweise in einer in der Umfangswandung des Resolverstators ausgebildeten Paßnut eingerückt werden; dann läßt sich in einfaeher Weise der Resolver-Stator mit dem mit ihm in Eingriff gebrachten Befestigungsring in die Aufnahmevertiefung des Maschinen-Lagerschildes oder des oben genannten Zwischenflansches einsetzen. Sodann brauchen nur noch Fixiereinrichtungen oder -elemente für die Verankerung des Befestigungsrings am Stator der elektrischen Maschine oder dessen Gehäuse oder Lagerschild betätigt zu werden.To solve this problem, the use of a fastening ring is proposed for a resolver arrangement of the type mentioned above, which encloses the resolver stator as tightly as possible and is fixed to the stator and/or housing or bearing plate of the electrical machine. The fastening ring can first be pushed onto the resolver stator, for example, inserted into a fitting groove formed in the peripheral wall of the resolver stator; then the resolver stator can be easily inserted with the fastening ring engaged with it into the receiving recess of the machine bearing plate or the intermediate flange mentioned above. Then only fixing devices or elements need to be activated to anchor the fastening ring to the stator of the electrical machine or its housing or bearing plate.

Der letztgenannte Gesichtspunkt läßt sich in besonderer Ausbildung der Erfindung insofern weiterentwickeln, als der Befestigungsring eine oder mehrere, etwa achsparallel verlaufende Fixierbohrungen aufweist. Durch diese lassen sich Fixierelemente, beispielsweise Schräubchen führen, denen am Gehäuse oder Lagerschild der elektrischen Maschine oder im darin eingesetzen Zwischenflansch komplementäre Innengewindebohrungen zugeordnet sind.The latter aspect can be further developed in a special embodiment of the invention in that the fastening ring has one or more fixing holes that run approximately parallel to the axis. Fixing elements, such as small screws, can be guided through these, to which complementary internal thread holes are assigned on the housing or bearing plate of the electrical machine or in the intermediate flange inserted therein.

Der Material- und Gewichtsersparnis insbesondere dient es, wenn nach einer Ausbildung der Erfindung von der Innenseite des Befestigungsrings mehrere, vorzugsweise drei Anlage-Vorsprünge oder -Ansätze nach radial innen verlaufend vorstehen. Die Stirnseiten oder -wandungen dieser Vorsprünge dienen zur Anlage an der Umfangswandung des Resolverstators und zu dessem federelastischen Einklemmen. Vor allem im Zusammenhang mit dieser Ausbildung ist eine andere Ausführungsform der Erfindung vorteilhaft, wonach der Befestigungsring von einem vorzugsweise radial verlaufenden Spreizschlitz durchbrochen bzw. unterbrochen ist. Damit ist es möglich, den Befestigungsring aufzuweiten, in seinem Durchmesser also zu vergrößern und so auf die Umfangswandung des Resolverstators (leichter) aufzustecken. Zum Aufweiten kann ein Spreizwerkzeug, insbesondere eine Spreizzange, in den Spreizschlitz gesteckt und entsprechend betätigt werden. Damit dieser an den gegenüberliegenden Begrenzungsseiten des Spreizschlitzes zuverlässig angreifen kann, sind nach einer Ausbildung der Erfindung ein oder mehrere, etwa in Ring-Umfangsrichtung vertiefte Einbuchtungen für den Eingriff des Spreizwerkzeugs in den Begrenzungsseiten des Spreizschlitzes ausgebildet.Material and weight savings are particularly achieved if, according to one embodiment of the invention, several, preferably three, contact projections or lugs protrude radially inwards from the inside of the fastening ring. The front sides or walls of these projections serve to contact the peripheral wall of the resolver stator and to clamp it in place with elastic springs. Another embodiment of the invention is particularly advantageous in connection with this embodiment, according to which the fastening ring is pierced or interrupted by a preferably radially extending expansion slot. This makes it possible to expand the fastening ring, i.e. to increase its diameter and thus to (easier) attach it to the peripheral wall of the resolver stator. To expand it, an expansion tool, in particular an expansion pliers, can be inserted into the expansion slot and actuated accordingly. In order for the latter to be able to reliably engage the opposite boundary sides of the expansion slot, according to one embodiment of the invention, one or more recesses, approximately in the ring circumferential direction, are formed for the engagement of the expansion tool in the boundary sides of the expansion slot.

Mit Vorteil sind bei einer weiteren Ausbildung der Erfindung die Fixierbohrungen in den Bereich und/oder in die Nähe der Vorsprünge zur Anlage an der Umfangswandung des Resolver-Stators gelegt. Dadurch sind vor allem die den Resolver haltenden Anlagevorsprünge in ihrer Stellung und Wirkung besonders stabil festgelegt. In a further embodiment of the invention, the fixing holes are advantageously placed in the area and/or near the projections for contact with the peripheral wall of the resolver stator. This ensures that the contact projections holding the resolver are particularly stable in their position and effect.

Weitere Einzelheiten, Merkmale Vorteile und Wirkungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Zeichnungen. Diese zeigen in:Further details, features, advantages and effects emerge from the subclaims and the following description of a preferred embodiment of the invention with reference to the drawings. These show:

Fig. 1 den Befestigungsring nach der Erfindung in Stirnansicht,Fig. 1 the fastening ring according to the invention in front view,

Fig. 2 den Befestigungsring im Schnitt nach Linie H-Il in Fig. 1, undFig. 2 the fastening ring in section along line H-Il in Fig. 1, and

Fig. 3 die erfindungsgemäße Gesamtanordnung mit Resolver, Befesti-Fig. 3 the overall arrangement according to the invention with resolver, fastening

gungsring und Zwischenflansch der elektrischen Maschine in schegage ring and intermediate flange of the electrical machine in sche

matisch vereinfachter Darstellung.matically simplified representation.

Gemäß Fig. 1 und 2 besitzt der Befestigungsring 1, der der verdrehsicheren Befestigung eines Resolvers in einer elektrischen Maschine dient (vgl. unten zu Fig. 3), eine flache Gestalt. An dessen schmalen Innenseiten springen Anlageansätze 2 nach radial innen vor. Deren Abstände voneinander in Ring-Umfangrichtung betragen jeweils 120°. Ferner besitzt der Befestigungsring 1 etwa achsparallel (senkrecht zur Zeichenebene) verlaufende Fixierbohrungen 3, die jeweils in unmittelbarer Nachbarschaft zu den Anlageansätzen 2 angeordnet sind. Bevorzugt liegen sie in etwa der gemeinsamen, radial zum Ring-Mittelpunkt verlaufenden Flucht 3a, welche die Anlageansätze 2 etwa mittig durchläuft. Einem der drei Anlageansätze 2 diametral gegenüberliegend ist ein Spreizschlitz 4 ausgebildet. Dieser dient als Öffnung für den Eingriff einer Spreizzange (nicht gezeichnet), um den Befestigungsring in seinem Durchmesser zumindest teilweise zu erweitern und auf die Außenwandung eines Resolver-Stators 6 schieben zu können. In die gegenüberliegenden, den Spreizschlitz 4 definierenden Wandungen des Befestigungsrings 1 sind rundliche Einbuchtungen 5 vertieft, welche den präzisen und lagerichtigen Eingriff der Spreizzange gewährleisten.According to Fig. 1 and 2, the fastening ring 1, which serves to secure a resolver in an electrical machine against rotation (see Fig. 3 below), has a flat shape. On its narrow inner sides, contact lugs 2 protrude radially inwards. Their distances from one another in the ring's circumferential direction are 120° each. The fastening ring 1 also has fixing holes 3 that run approximately parallel to the axis (perpendicular to the plane of the drawing), each of which is arranged in the immediate vicinity of the contact lugs 2. They are preferably located approximately in the common alignment 3a that runs radially to the ring center and runs approximately centrally through the contact lugs 2. Diametrically opposite one of the three contact lugs 2 is an expansion slot 4. This serves as an opening for the engagement of an expansion pliers (not shown) in order to at least partially expand the diameter of the fastening ring and to be able to slide it onto the outer wall of a resolver stator 6. Rounded recesses 5 are recessed into the opposite walls of the fastening ring 1 defining the expansion slot 4, which ensure the precise and correctly positioned engagement of the expansion pliers.

Gemäß Fig. 3 dient der Befestigungsring 1 mit seinen Anlageansätzen 2 der verdrehsicheren Befestigung eines Resolvers mit seinem Stator 6 in oder an derAccording to Fig. 3, the fastening ring 1 with its attachment lugs 2 serves to secure a resolver with its stator 6 in or on the

elektrischen Maschine, insbesondere in einem an dessen Lagerschild (nicht gezeichnet) befestigten Zwischenflansch 7. Dieser ist nach Fig. 3 mit einer Vertiefung 8 gestaltet, die in ihrer Form komplementär zur Stirnseite des Resolver-Stators 6 ist. Dieser besitzt an seinem Stirnrand eine rechteckige, umlaufende Paßausnehmung 9, worin die die Vertiefung umgebende Begrenzungsstufe 10 Aufnahme finden kann. Die Paßausnehmung 9 und die Begrenzungsstufe 10 wirken derart zusammen, daß der Resolver in der elektrischen Maschine bzw. dem Zwischenflansch 7 zentriert wird. Vor dem Einsetzen in die Vertiefung 8 des Zwischenflansches 7 ist der Befestigungsring, nachdem er mittels eines Spreizwerkzeugs über den Spreizschlitz 4 aufgeweitet wurde, zum federelastischen Einschnappen in eine Paßnut 11 gebracht, welche in der zylindrischen Außenmantelfläche des Resolver-Stators 6 ausgebildet ist.electrical machine, in particular in an intermediate flange 7 attached to its bearing plate (not shown). This is designed according to Fig. 3 with a recess 8, the shape of which is complementary to the front side of the resolver stator 6. This has a rectangular, circumferential fitting recess 9 on its front edge, in which the limiting step 10 surrounding the recess can be accommodated. The fitting recess 9 and the limiting step 10 work together in such a way that the resolver is centered in the electrical machine or the intermediate flange 7. Before being inserted into the recess 8 of the intermediate flange 7, the fastening ring, after it has been expanded using an expansion tool via the expansion slot 4, is brought to snap elastically into a fitting groove 11, which is formed in the cylindrical outer surface of the resolver stator 6.

Nachdem der Resolver-Stator 6 mit dem eingeschnappten Befestigungsring 1 in die Vertiefung 8 des Zwischenflansches 7 eingesetzt ist, werden Schrauben 12 durch die Fixierbohrungen 3 geführt und in sacklochartige Innengewindebohrungen 13 eingeschraubt, die in der zugewandten Oberfläche des Zwischenflansches 7 deckungsgleich bzw. kongruent bzw. in einer Flucht liegend mit den Fixierbohrungen 3 angeordnet sind. Hierdurch ist die verdrehsichere Befestigung des Resolvers an der elektrischen Maschine von außen gesichert.After the resolver stator 6 with the snapped-in fastening ring 1 has been inserted into the recess 8 of the intermediate flange 7, screws 12 are guided through the fixing holes 3 and screwed into blind-hole-like internal threaded holes 13, which are arranged in the facing surface of the intermediate flange 7 so that they are congruent or aligned with the fixing holes 3. This ensures that the resolver is secured to the electrical machine from the outside in a way that prevents it from twisting.

Claims

Protection claims

1. Arrangement of a resoiver or other resolver on an electrical machine, whereby the rotor and stator (6) of the resoiver are each connected to the

Rotor or stator of the electrical machine are rigidly connected, characterized by a fastening ring (1) which surrounds the resolver stator (6) and is fixed to the stator and/or housing of the electrical machine.
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2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the fastening ring (1) is in engagement with a fitting groove (11) which is formed in the peripheral wall of the resoiver.

3. Arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that the fastening ring has several, preferably three, projections and/or lugs (2) which are designed to extend radially inward to rest on the resolver stator (6), in particular its peripheral wall.

4. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening ring (1) is penetrated by one or more fixing holes (3) running approximately parallel to the axis for fixing elements, for example screws (12).

5. Arrangement according to claims 3 and 4, characterized in that the fixing bores (3) with their radii are approximately in radial alignment (3a) with the contact projections and/or attachments (2) and/or in the area and/or in the vicinity of the contact projections and/or attachments (2).

6. Arrangement according to one of the preceding claims, using a stator housing, in particular bearing plate, of the electrical

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Machine-connected intermediate flange (7) for receiving the resolver stator (6), characterized in that the fastening ring (1) is supported by means of fixing and/or connecting means, for example screws (12), against the stator housing, in particular its bearing plate and/or intermediate flange (7), of the electrical machine.

7. Arrangement according to claim 6 and 4 or 5, wherein the intermediate flange (7) has several, preferably three, approximately axially parallel receiving bores (13) for fixing elements, for example screws (12), characterized in that the fixing elements pass through both the fixing bores (3) of the fastening ring (1) and the receiving bores (13) of the intermediate flange and are fully or partially in engagement with these bores (3, 13).

8. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening ring (1) is penetrated or interrupted by an expansion slot (4).

9. Arrangement according to claim 8, characterized in that the boundary sides of the expansion slot (4) have one or more recesses (5) which are recessed approximately in the circumferential direction of the ring for the engagement of an expansion tool, in particular an expansion pliers.

10. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the fastening ring (1) is made of spring steel.