DE3629049A1 - Stator fuer einen aussenlaeufermotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektro- Außenläufermotor, bestehend aus einem Statorblechpaket, Statorwicklungen sowie einem auf einer Stirnseite ange­ ordneten Motorflansch, wobei das Statorblechpaket Nuten zur Aufnahme von Wicklungsdrähten der Statorwicklungen sowie eine zentrische, axiale Durchgangsöffnung aufweist, in die von beiden Seiten her hohlzylinderförmige Führungs­ ansätze von Lagerbuchsen zur Aufnahme von Wellenlagern einer Rotorwelle eingesetzt sind, und wobei auf beiden Stirnseiten unmittelbar auf dem Statorblechpaket jeweils eine Isolier-Endscheibe angeordnet ist, die einen hohl­ zylinderförmigen, das Statorblechpaket wickelkopfseitig axial überragenden und die Lagerbuchsen umschließenden Stirnisolationsschaft aufweist.

Es ist ein derartiger Stator bekannt, dessen motorflansch­ seitige Lagerbuchse einstückig mit dem Motorflansch und einem in die Durchgangsöffnung des Statorblechpaketes ein­ gepreßten, als Lagertragrohr ausgebildeten Führungsansatz aus Metall ausgebildet ist. Auch die auf der gegenüberliegenden Seite angeordnete Lagerbuchse ist mit ihrem Führungsansatz einstückig aus Metall ausgebildet, wobei der Führungsansatz jedoch im Vergleich zu dem Lagertragrohr sehr viel kürzer ausgebildet ist, so daß nachträgliche Bearbeitungen der Lagerbuchse bzw. der Lagersitzfläche aufgrund einer unzureichenden Verdreh­ sicherheit der Buchse nicht durchführbar sind. Derartige Bearbeitungen sind jedoch z. B. aufgrund von Fluchtungs­ fehlern zwischen den beiden gegenüberliegenden Lagerbuchsen sehr häufig notwendig. Weiterhin ist bei der bekannten Ausbildung von Nachteil, daß durch die Statorwicklung er­ zeugte und auf das Statorblechpaket abgegebene Wärme über die Metall-Lagerbuchsen auch in die Lager gelangen kann. Bei dem auf der Seite des Motorflansches angeordneten Lager wird die Wärme über das Lagertragrohr an den Motorflansch abgegeben, so daß kein Wärmestau in dem Lager entstehen kann, jedoch kann in dem gegenüberliegenden, dem Motor­ flansch abgekehrten Lager ein derartiger Wärmestau auf­ treten, was zu einem erhöhten Lagerverschleiß führt. Weiter­ hin sind die Endscheiben des Statorblechpaketes erst nach Aufbringen der Wicklungen an dem Statorblechpaket fixiert, indem die Wicklungsdrähte durch randoffene, mit den Nuten des Statorblechpaketes fluchtende Ausnehmungen der End­ scheibe geführt werden. Daher ist jedoch das Aufbringen der Wicklungen schwierig, da die Endscheiben zumindest vorübergehend manuell fixiert werden müssen. Dies macht die Herstellung des bekannten Stators zeitaufwendig und teuer.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Stator der beschriebenen Art anzugeben, der einfach und kostengünstig herzustellen ist, der lange Lagerstand­ zeiten ermöglicht und der eine nachträgliche Bearbeitung der Lagerbuchsen zur Beseitigung von Fluchtungsfehlern und dergleichen gestattet.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die auf der dem Motorflansch gegenüberliegenden Stirnseite ange­ ordnete Isolier-Endscheibe mit der Lagerbuchse, deren Führungsansatz sowie dem Stirnisolationsschaft einstückig aus Kunststoff ausgebildet ist. Durch diese vorteilhafte Ausbil­ dung kann die Endscheibe durch einfaches Einstecken des Führungsan­ satzes in die Durchgangsöffnung des Statorblechpaketes so fixiert werden, daß das Aufbringen der Statorwicklungen ohne zu­ sätzliche manuelle Fixierung der Endscheiben problemlos möglich ist. Nach Aufbringen der Statorwicklungen ist die Endscheibe, und damit auch die Lagerbuchse, absolut verdrehsicher fixiert, da die Wicklungs­ drähte durch die radialen, randoffenen Ausnehmungen der Endscheibe hindurch in die Nuten des Statorblechpaketes verlaufen. Daher sind nachträgliche Bearbeitungen der Lagerbuchse leicht möglich, was durch die geringe Härte des verwendeten Kunststoffmaterials noch begünstigt wird. Der verwendete Kunststoff verhindert aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit einen Wärmeübertritt in das Lager, wodurch der Lagerverschleiß reduziert wird. Der erfindungsgemäße Stator zeichnet sich aufgrund der z. B. als Spritzgußteil preiswert herzustellenden Endscheiben- Lagerbuchseneinheit sowie aufgrund einer einfachen und problemlosen Montage durch geringe Kosten aus. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird im folgenden die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Axialschnitt eines Außenläufermotors mit einem erfindungsgemäßen Stator,

Fig. 2 eine Aufsicht einer Endscheibe des er­ findungsgemäßen Stators,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV-IV gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Elektro-Außenläufermotor 1 dargestellt, der aus einem Stator 3, einem an einer Stirnseite des Stators 3 befestigten Motorflansch 5 und einem den Stator 3 auf der dem Motorflansch 5 gegenüberliegenden Seite glockenartig umschließenden Rotor 7 mit einer Rotorwelle 8 besteht. Der erfindungsgemäße Stator 3 besteht aus einem Statorblechpaket 9 mit Statorwicklungen 11, die auf bei den Stirnseiten des Statorblechpaketes 9 jeweils einen Wickelkopf bilden und deren Wicklungsdrähte durch nicht dargestellte Nuten des Statorblechpaketes 9 geführt sind. Das Statorblechpaket 9 weist eine axiale, zentrische Durchgangsöffnung 13 auf, in der die Rotorwelle 8 in zwei Lagern 15, 16 geführt ist, die im dargestellten Beispiel als Wälzlager ausgebildet sind. Es können jedoch auch Gleitlager verwendet werden. Zur Aufnahme der Lager 15, 16 sind in die Durchgangsöffnung 13 von beiden Seiten her hohlzylinderförmige Führungsansätze von Lagerbuchsen ein­ gesetzt. Wie dargestellt, ist der Motorflansch 5 ein­ stückig mit einem als Führungsansatz in die Durchgangs­ öffnung 13 eingepreßten Lagertragrohr 17 ausgebildet, dessen außerhalb der Durchgangsöffnung 13 angeordneter Bereich eine Lagerbuchse 19 mit einem innenseitigen Lagersitz 20 zur Aufnahme des Lagers 15 bildet.

Auf der dem Motorflansch 5 abgekehrten Stator-Stirnseite ist unmittelbar auf dem Statorblechpaket 9 eine Isolier- Endscheibe 21 (siehe auch Fig. 2 bis 4) angeordnet, die eine zentrische Durchgangsöffnung 22 aufweist und er­ findungsgemäß einstückig mit einer Lagerbuchse 23, einem hohlzylinderförmigen, das Statorblechpaket 9 wickelkopf­ seitig axial überragenden, die Lagerbuchse 23 umschließen­ den Stirnisolationsschaft 25 und einem in die Durchgangs­ öffnung 13 ragenden hohlzylinderförmigen Führungsansatz 27 ausgebildet ist. Die Innenfläche 29 der Lagerbuchse 23 bildet einen Lagersitz für das Lager 16. Aufgrund der einstückigen Ausbildung bilden die Lagerbuchse 23 und der Stirnisolationsschaft 25 einen einzelnen, hohlzylinder­ förmigen Ansatz 31 der Endscheibe 21, der auf der dem Führungsansatz 27 gegenüberliegenden Scheibenfläche ange­ ordnet ist. Der Ansatz 31 weist an seiner inneren Öffnungs­ kante eine Anfasung 33 auf, die das Einsetzen des Lagers 16 erleichtert. Der Ansatz 31 weist einen größeren Außen­ durchmesser auf als der Führungsansatz 27. Innenseitig ist im Übergangsbereich zwischen dem Führungsansatz 27 und dem Ansatz 31 eine Stufe 34 gebildet, in deren Bereich eine Nut 35 ausgebildet ist. Auf den Ansatz 31 wird außenseitig eine Isolierscheibe 37 (Fig. 1) zum Schutz des Wickelkopfes aufgesteckt.

Auf der dem Motorflansch 5 zugekehrten Statorseite ist ebenfalls eine Isolier-Endscheibe 39 unmittelbar auf dem Statorblechpaket aufliegend angeordnet. Auch die Endscheibe 39 weist einen hohlzylinderförmigen, das Statorblechpaket 9 wickelkopfseitig axial überragenden und die Lagerbuchse 19 umschließenden Stirnisolationsschaft 41 auf, auf den in bekannter Weise eine Schaltscheibe 42 zum Anschluß eines Kabels 43 an die Enden der Statorwicklungen 11 aufgesteckt ist.

Gemäß Fig. 2 weist die Endscheibe 21 an ihrem Außenumfang randoffene Ausnehmungen 45 auf, die mit den Nuten des Statorblechpaketes 9 fluchten und so ein Einlegen der Wicklungsdrähte der Statorwicklungen 11 in die Nuten ge­ statten. Hierdurch wird die Endscheibe 21, und damit vor­ teilhafterweise auch die Lagerbuchse 23 sowie der Führungs­ ansatz 27 sicher gegen Verdrehen um die Motorachse 47 fixiert. Die Fixierung kann noch verbessert werden, wenn - wie in Fig. 4 dargestellt - die Endscheibe 21 erfindungs­ gemäß in ihrem an die Außenfläche 49 des Ansatzes 31 an­ grenzenden Bereich auf ihren Umfang verteilt angeordnete Durchgangsöffnungen 51 aufweist. In diese Öffnungen 51 kann Träufelharz oder dergleichen eingeträufelt werden, das für eine stoffschlüssige Verbindung zwischen der End­ scheibe 21 und dem Statorblechpaket 9 sorgt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Endscheibe 21 auf ihrer dem Statorblechpaket 9 zugekehrten Unterseite 53 von den Durchgangsöffnungen 51 ausgehende, radial nach innen ver­ laufende Nuten 55 aufweist, die in auf der Außenfläche 56 des Führungsansatzes 27 ausgebildete, axial verlaufen­ de Nuten 57 übergehen. Durch die Öffnungen 51 und die Nuten 55, 57 gelangt das Träufelharz sowohl in den Spalt zwischen der Endscheibe 21 und dem Statorblechpaket 9, als auch in den Ringspalt zwischen dem Führungsansatz 27 und der Durchgangsöffnung 13 des Statorblechpaketes 9, so daß eine derartig verdrehsichere Fixierung der Endscheibe 21 gewährleistet ist, daß der Lagersitz 29 auch nachträg­ lich bearbeitet, z. B. ausgedreht werden kann. Im darge­ stellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind acht Durchgangsöffnungen 51 mit entsprechenden Nuten 55, 57 vorgesehen, wobei sich die Anzahl jedoch variieren läßt, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

1. Stator für einen Elektro-Außenläufermotor, bestehend aus einem Statorblechpaket, Statorwicklungen sowie einem auf einer Stirnseite angeordneten Motorflansch, wobei das Statorblechpaket Nuten zur Aufnahme von Wicklungsdrähten der Statorwicklungen sowie eine zentrische, axiale Durchgangsöffnung aufweist, in die von beiden Seiten her hohlzylinderförmige Führungsan­ sätze von Lagerbuchsen zur Aufnahme von Wellenlagern einer Rotorwelle eingesetzt sind, und wobei auf beiden Stirnseiten unmittelbar auf dem Statorblechpaket jeweils eine Isolier-Endscheibe angeordnet ist, die einen hohl­ zylinderförmigen, das Statorblechpaket wickelkopfseitig axial überragenden und die Lagerbuchse umschließenden Stirnisolationsschaft aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der dem Motorflansch (5) gegenüberliegenden Stirnseite ange­ ordnete Isolier-Endscheibe (21) mit der Lagerbuchse (23), deren Führungsansatz (27) sowie dem Stirnisola­ tionsschaft (25) einstückig aus Kunststoff ausgebildet ist.

2. Stator nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Lagerbuchse (23) mit dem Stirnisolationsschaft (25) einen einstückigen, hohlzylinderförmigen, auf der dem Führungsansatz (27) gegenüberliegenden Seite der Endscheibe (21) angeord­ neten Ansatz (31) bildet, dessen Außendurch­ messer größer als der Innen- und Außendurchmesser des Führungsansatzes (27) ist.

3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endscheibe (21) in ihrem an die Außenfläche (49) des Ansatzes (31) angrenzenden Bereich auf ihren Umfang verteilt ange­ ordnete Durchgangsöffnungen (51) aufweist.

4. Stator nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Endscheibe (21) auf ihrer dem Statorblechpaket (9) zugekehrten Unterseite (53) von den Durchgangsöffnungen (51) ausgehende, radial nach innen verlaufende Nuten (55) aufweist, die in auf der Außenfläche (56) des Führungsansatzes (27) ausgebildete, axial verlaufende Nuten (57) über­ gehen.