EP3130057A1 - Modular unit comprising a laminate stack for an electric machine, method for producing such a modular unit, and electric machine - Google Patents

Modular unit comprising a laminate stack for an electric machine, method for producing such a modular unit, and electric machine

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Publication number
EP3130057A1
EP3130057A1 EP15710749.1A EP15710749A EP3130057A1 EP 3130057 A1 EP3130057 A1 EP 3130057A1 EP 15710749 A EP15710749 A EP 15710749A EP 3130057 A1 EP3130057 A1 EP 3130057A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
laminated core
support element
stator
assembly according
support member
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP15710749.1A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Bernhard BYZIO
Walter Wolf
Erhard WEHNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP3130057A1 publication Critical patent/EP3130057A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/185Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/12Stationary parts of the magnetic circuit
    • H02K1/18Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
    • H02K1/187Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to inner stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/14Casings; Enclosures; Supports
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2201/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the magnetic circuits
    • H02K2201/09Magnetic cores comprising laminations characterised by being fastened by caulking

Definitions

  • the present invention relates to a structural unit with a laminated laminated core for an electric machine according to the preamble of claim 1, to a method for producing such a structural unit and to an electrical machine with such a structural unit.
  • the electromagnetic components of electrical machines often include laminated cores of magnetizable electrical steel.
  • laminated cores are constructed from a plurality of axially staggered laminations, which are interconnected, for example, either with a baked enamel or interlocking punching package cam.
  • the laminated core can act both as a rotor or stator lamination, what this is rotatably arranged, for example by means of a press fit on a cylindrical rotor or stator.
  • the pass ratios may change under the influence of a temperature change, with the result that, in particular, the frontal areas of a laminated core fan out axially and individual blades protrude from the laminated core. This adversely affects the efficiency of such an electric machine.
  • the laminated stator core is set on the inner peripheral surface of a housing of the machine.
  • An axial stop of the laminated core is formed by a diameter step of the housing, while the other axial side of the laminated core is formed by a collar of a releasably arranged on the housing end shield. In this way, the laminations of the laminated core are permanently clamped axially and prevented from fanning.
  • JP 2006 25 465 A1 became known assembly for an electric machine, wherein a stop screwed by a bolted to the machine housing Ring element is formed, which compresses the laminated core axially in the direction of another housing stop.
  • the present invention is based on the background described the task to present a structural unit for an electrical machine of the type described, in which the laminated core is permanently fixed to the support member axially and in which a fanning of individual slats is reliably prevented.
  • a structural unit for an electric machine in which one of the axial stops for fixing the laminated core comprises an annular support member which is arranged together with the laminated core on the receiving portion of the support member and against this, the laminated core supported.
  • the support element is fixed by means of at least one Verstemm Kunststoffs on the support element.
  • the laminated core can be designed both as a rotor and / or as a laminated stator core, the laminations of which are preferably connected to one another by a stamped package or by the action of a baked enamel.
  • the laminated core may consist of circumferentially closed individual annular lamination with a yoke and a toothed winding area. This winding region comprises teeth and grooves arranged between them, in which a stator winding can be inserted.
  • the laminated core can also be segmented in the circumferential direction, wherein the assembly of such segments, an annular laminated core is formed.
  • the laminated core can also run without a winding and possibly also have a receiving area for permanent magnets.
  • the invention is independent of the specific design and the respective operating principle on all electrical machines with a laminated laminated core realized.
  • the support member is preferably formed as a support ring or as a circular support disk and preferably made of steel, wherein the thickness is greater than a lamella thickness and preferably 2-5 lamella thickness.
  • the support member may preferably closed circumferentially, but alternatively also segmented, that is, be designed in several parts.
  • the laminated core is rotatably arranged with its cylindrical mounting portion on a likewise cylindrical receiving portion of the support member, for which purpose preferably a press fit of the parts is realized.
  • This can be done either by means of a longitudinal compression bandage by axial press joining, by means of a cross-press dressing by shrinking or by a mixed form of the aforementioned press dressings by the two connection partners are heated to different temperatures before joining.
  • the laminated core is pushed axially onto the support member until it comes to a first stop to the plant.
  • the interference fit in particular a transverse compression bandage is produced after assembly by the self-adjusting temperature compensation.
  • the support member serves for axial securing of the laminated core and is also received during assembly of the unit from the receiving area of the support member and preferably directly, but at least indirectly brought to the free end face of the laminated core in this system.
  • a clamping region or a plurality of clamping regions distributed on the circumference of the support element is produced, in which the base material of the carrier element and / or the support element is plastically displaced and whereby a certain radial overlap of carrier element and support element is achieved.
  • the support ring takes on the caulking otherwise acting directly on the laminated core radial forces and thus prevents emigration and misalignment of the located there End lamellae of the laminated core. In this way, the laminated core and its support member are permanently and reliably secured to each other, at the same time a fanning of the laminated core is avoided.
  • the laminated core is already axially biased by means of an assembly aid mounted on the support element, this mounting aid is removed only after the generation of Verstemm Symposiume.
  • the Verstemm Anlagene can be performed directly on the carrier element, for which purpose this can preferably be made of a plastically comparatively easily deformable material, for example an aluminum material.
  • the carrier element can be present for example as an aluminum stator or rotor carrier.
  • the stator carrier can simultaneously be embodied as the housing of the machine.
  • the stator lamination stack may e.g. be fixed to an aluminum gear housing.
  • the carrier element has a different thermal expansion coefficient relative to the laminated core, in particular a coefficient of expansion differing by about a factor of 2, which leads to a variation of the fitting force as a function of the temperature.
  • the support element may in this case be made of a steel material.
  • this can be formed at the designated position with an advantageous for attacking a caulking contour and also with a weakened to facilitate the plastic deformation relative to a base material portion.
  • a section can be formed, for example, by a collar protruding axially beyond the laminated core with a comparatively small wall thickness, which can be permanently deformed by caulking at least in sections radially in the direction of the laminated core.
  • a suitably designed pressing or caulking tool can be used to achieve a high surface pressure, at least at the beginning of the conversion. molding process are brought into a linear or punctiform contact with the carrier or the support element.
  • the support element can preferably be made of a plastically comparatively easily deformable material, for example an aluminum material.
  • An advantageous contour can also be formed on the support element for caulking, wherein during caulking a deformable section is plastically deformed by material displacement into a receiving contour of the support element and is axially supported there.
  • the laminated core is fixed with a yoke portion on the receiving portion of the support member, wherein the yoke portion of the support member is at least partially radially overlapped.
  • a stator winding is already arranged on a toothed area of the laminated core, so that only a radially narrow engagement space is accessible for engagement of a caulking or pressing tool.
  • the caulking region can be executed in the circumferential direction of the carrier element as a single caulking region over the entire circumference or over a partial region and also in one process step or in a plurality of process steps.
  • a plurality of caulking areas may be performed in the circumferential direction of the laminated core. The division of the circumferential area into a plurality of caulking areas reduces the area to be deformed during a process step and thus increases the surface pressure at a caulking area given a fixed force introduced by a caulking tool.
  • the surface pressure can be increased still further by sequentially dividing a total number of caulking areas to be introduced into at least two or more caulking operations or process steps, between which the laminated core and its carrier are circumferentially changed relative to the caulking tool a certain angle is twisted.
  • the caulking areas are generated in groups.
  • one of the two axial stops for the laminated core can be formed integrally with the carrier element, in particular by an annular shoulder on the receiving region of the carrier element.
  • a stop can also be provided by an attachment element fixedly connected to the carrier element.
  • the laminated core comprising a arranged on the attachment portion, in particular metallic sleeve member and be arranged together with the sleeve member on the receiving portion of the support member.
  • a method for producing a structural unit for an electrical machine comprises the following steps:
  • annular lamination stack of a plurality of laminations which is optionally composed of a plurality of circumferential segments
  • FIG. 1 shows a stator assembly of an electrical machine with a laminated core, which is fixed together with a support element by means of a running on a support member Verstemm Kunststoffs (radial retaining projection) thereto,
  • FIG. 2 shows a stator assembly according to FIG. 1, wherein a caulking tool with a linear or punctiform contact contour is used, FIG.
  • FIG. 3 a stator assembly according to FIG. 1, wherein a caulking region is formed on a collar extending axially over the laminated core, FIG.
  • FIG. 4 shows a stator assembly of an electrical machine with a laminated core, which is fixed to a support element together with a support element by means of a caulking region embodied thereon,
  • FIG. 5 shows a stator assembly according to FIG. 1, wherein a sleeve-shaped intermediate element is arranged in a mutual peripheral contact region of laminated core and carrier element,
  • Fig. 6 is an end view of a stator assembly of a plurality of circumferentially executed Verstemm Kunststoffe with which a laminated core is fixed to a stator.
  • This assembly 12 comprises an annular laminated core 1 6, which is composed of a plurality of circumferentially joined stator segments, which are not visible in the views shown.
  • Each stator segment is formed from a plurality of axially stacked laminations 17.
  • Each of the stator segments comprises a yoke region 16a and a tooth 16b projecting radially therefrom, which carries a stator coil 20 supported on the end side by winding bodies 18a, b.
  • the individual yoke regions of the segments form in this way an annularly closed yoke 16a of the laminated core 16.
  • the assembled into a ring laminated core 1 6 is by means of a press fit with an outer cylindrical attachment portion 1 6c, in particular with the outer cylindrical surface 1 6c on a radially inner cylindrical receiving portion 22a, in particular the inner cylindrical surface 22a of a here designed as a stator 22 support member 22 set.
  • the housing 22 is made of an aluminum material
  • the laminated core 1 6 is formed of an electrical steel, so an iron material.
  • the support member 22 has so compared to the laminated core 1 6 a different, in this case a larger thermal expansion coefficient.
  • the support member 22 has a first stopper 22b and a second stopper 22c, between which the laminated core 1 6 is fixed axially frictionally clamped.
  • the first stop 22a for the laminated core 16 is in this case formed integrally with the carrier element 22, in this case in particular by an annular shoulder 22b on the receiving region 22a of the carrier element 22.
  • the second stop 22c comprises an annular support element 24, which is arranged on the receiving portion 22a and the laminated core 1 6 is supported and which is fixed by means of at least one caulking 26 on the support member 22.
  • the laminated core 1 6 is thus with the yoke portion 16 a at the receiving Ab- Section 22a of the support member 22 is fixed, wherein the yoke portion 1 6a is at least partially radially covered by the support member 24.
  • the Verstemm Scheme 26 is carried out on the support member 22 itself by a on the receiving portion 22a axially over the laminated core 1 6 projecting portion 22d by an axially acting, here by a punch schematically illustrated pressing tool 28 is plastically deformed.
  • a punch schematically illustrated pressing tool 28 is plastically deformed.
  • at least one radial covering section 22e of the carrier element 22 or a radial holding projection 22e is generated.
  • a plurality of such overlapping portion 22e are generated, which act axially on the support member 24 and the laminated core 1 6 axially frictionally between the stops 22c, 22d clamp.
  • FIG. 2 shows a stator assembly 12 according to FIG. 1, with a caulking tool 28 having a line-shaped or punctiform contact contour being used to increase the surface pressure at the beginning of the forming process.
  • FIG. 3 shows a further stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein, however, a caulking region 26 is formed on a collar 22f of the carrier element 22 which extends axially over the laminated core 16 and has a comparatively thin-walled collar.
  • a cutting or wedge-shaped pressing tool 28 with a flank inclined toward the direction of action is used.
  • the caulking region 26 is formed directly on the support element 24.
  • the support element 24 is designed annular and has in the axial direction an abutment portion 24a for abutment against the laminated core 16 and a deformable abutment portion 24b for axial support on an engagement contour 22g of the support member 22.
  • the contact portion 24b is plastic after insertion of the support member 24 on the support member 22 by a drawing not shown here and axially engaging wedge-shaped pressing tool into the engagement contour 22g deformed. 4 shows the support element 24 in the undeformed state and in the inserted and deformed state.
  • FIG. 5 shows a stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein a sleeve-shaped intermediate element 30 or a sleeve element 30 is arranged in a mutual peripheral contact region of laminated core 16 and carrier element 22.
  • This intermediate element 30 can be used, for example, as a remaining mounting aid.
  • FIG. 6 shows an end view of a stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein the laminated core 16 is fixed to the stator carrier 22 by means of a plurality of clamping regions 26 which are embodied on the circumference.
  • stator assemblies 12 explained with reference to FIGS. 1 to 6 can be represented by a production method comprising the following steps:
  • a corresponding ferrule can be used, the axial bearing areas act on the end faces of the laminated core and through which the laminated core is compressed axially and held together. It should only be noted that the attachment portion 1 6c, that in this case the outer cylinder surface of the laminated core 1 6 remains free for mounting on the carrier 22 and is not covered or otherwise encompassed.

Abstract

What is described is: a modular unit (12) for an electric machine (10) which comprises a ring-shaped laminate stack (16) which is formed from a large number of axially stacked sheet-metal laminations (17), wherein the laminate stack (16) is fixed with an inner or outer cylindrical fastening section (16c) on a cylindrical receiving section (22a) of a carrier element (22), and wherein the carrier element (22) has two stops (22b, 22c), between which the laminate stack (16) is clamped axially in a force-fitting manner. It is proposed that at least one of the stops (22c) comprises a ring-shaped supporting element (24), which is arranged on the receiving section (22a) and supports the laminate stack (16) and which is fixed by means of at least one caulking region (26) on the carrier element (22).

Description

Baueinheit mit einem lamellierten Blechpaket für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung einer solchen Baueinheit und elektrische Maschine  Assembly with a laminated laminated core for an electrical machine, method for producing such a structural unit and electrical machine
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Baueinheit mit einem lamellierten Blechpaket für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 , auf ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Baueinheit und auf eine elektrische Maschine mit einer derartigen Baueinheit. The present invention relates to a structural unit with a laminated laminated core for an electric machine according to the preamble of claim 1, to a method for producing such a structural unit and to an electrical machine with such a structural unit.
Die elektromagnetischen Komponenten von elektrischen Maschinen umfassen häufig Blechpakete aus magnetisierbarem Elektroblech. Zur Vermeidung von Wirbelstromverlusten sind solche Blechpakete aus einer Vielzahl von axial gestaffelten Blechlamellen aufgebaut, welche untereinander beispielsweise entweder mit einem Backlack oder durch ineinandergreifende Stanzpaketiernocken verbunden sind. Das Blechpaket kann dabei sowohl als Rotor- oder Statorblechpaket fungieren, wozu dieses drehfest zum Beispiel mittels einer Presspassung auf einem zylindrischen Rotor- oder Statorträger angeordnet ist. Während des Betriebs der elektrischen Maschine können sich die Passverhältnisse unter dem Einfluss eines Temperaturwechsels verändern mit der Folge, dass insbesondere die stirnseitigen Bereiche eines Blechpakets axial auffächern und Lamellen vereinzelt von dem Blechpaket abstehen. Dadurch wird die Effizienz einer solchen elektrischen Maschine nachteilig beeinflusst. The electromagnetic components of electrical machines often include laminated cores of magnetizable electrical steel. To avoid eddy current losses such laminated cores are constructed from a plurality of axially staggered laminations, which are interconnected, for example, either with a baked enamel or interlocking punching package cam. The laminated core can act both as a rotor or stator lamination, what this is rotatably arranged, for example by means of a press fit on a cylindrical rotor or stator. During the operation of the electric machine, the pass ratios may change under the influence of a temperature change, with the result that, in particular, the frontal areas of a laminated core fan out axially and individual blades protrude from the laminated core. This adversely affects the efficiency of such an electric machine.
Aus der DE 102 58 606 A1 eine gattungsgemäße Baueinheit für elektrische Maschine in Innenläuferbauart bekannt, deren Statorblechpaket an der Innenumfangsfläche eines Gehäuses der Maschine festgelegt ist. Ein Axialanschlag des Blechpakets wird dabei durch eine Durchmesserstufe des Gehäuses gebildet, während die andere Axialseite des Blechpakets durch einen Ringbund eines lösbar am Gehäuse angeordneten Lagerschildes gebildet wird. Auf diese Weise werden die Blechlamellen des Blechpakets dauerhaft axial verspannt und an einem Auffächern gehindert. From DE 102 58 606 A1 discloses a generic unit for internal-rotor electrical machine known, the laminated stator core is set on the inner peripheral surface of a housing of the machine. An axial stop of the laminated core is formed by a diameter step of the housing, while the other axial side of the laminated core is formed by a collar of a releasably arranged on the housing end shield. In this way, the laminations of the laminated core are permanently clamped axially and prevented from fanning.
Dasselbe Prinzip zur axialen Fixierung des Blechpakets liegt bei der mit der The same principle for the axial fixation of the laminated core is in the with the
JP 2006 25 465 A1 bekanntgewordenen Baueinheit für eine elektrischen Maschine zugrunde, wobei ein Anschlag durch ein mit dem Maschinengehäuse verschraubtes Ringelement gebildet wird, welches das Blechpaket axial in Richtung eines weiteren Gehäuseanschlags zusammenpresst. JP 2006 25 465 A1 became known assembly for an electric machine, wherein a stop screwed by a bolted to the machine housing Ring element is formed, which compresses the laminated core axially in the direction of another housing stop.
Der vorliegenden Erfindung liegt vor dem geschilderten Hintergrund die Aufgabe zugrunde, eine Baueinheit für eine elektrische Maschine der eingangs erläuterten Art darzustellen, bei der das Blechpaket dauerhaft an dessen Trägerelement axial festgelegt ist und bei dem eine Auffächerung einzelner Lamellen sicher unterbunden wird. The present invention is based on the background described the task to present a structural unit for an electrical machine of the type described, in which the laminated core is permanently fixed to the support member axially and in which a fanning of individual slats is reliably prevented.
Diese Aufgabe wird durch eine Baueinheit für eine elektrische Maschine gemäß Patentanspruch 1 , ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Baueinheit gemäß Anspruch 10 und elektrische Maschine gemäß Patentanspruch 1 1 gelöst. This object is achieved by a structural unit for an electrical machine according to claim 1, a method for producing such a structural unit according to claim 10 and electrical machine according to claim 1 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Es wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Baueinheit für eine elektrische Maschine vorgeschlagen, bei der einer der axialen Anschläge zur Festlegung des Blechpakets ein ringförmiges Stützelement umfasst, welches gemeinsam mit dem Blechpaket an dem Aufnahmeabschnitt des Trägerelements angeordnet ist und gegen dieses sich das Blechpaket abstützt. Dabei ist das Stützelement mittels zumindest eines Verstemmbereichs an dem Trägerelement festgelegt. It is proposed according to a first aspect of the present invention, a structural unit for an electric machine in which one of the axial stops for fixing the laminated core comprises an annular support member which is arranged together with the laminated core on the receiving portion of the support member and against this, the laminated core supported. In this case, the support element is fixed by means of at least one Verstemmbereichs on the support element.
Das Blechpaket kann sowohl als ein Rotor- und/oder als ein Statorblechpaket ausgeführt sein, dessen Lamellen vorzugsweise durch eine Stanzpaketierung oder durch die Wirkung eines Backlacks miteinander verbunden sind. Das Blechpaket kann aus umfangsmäßig geschlossenen einzelnen Ringblechlamellen mit einem Jochbereich und mit einem verzahnten Wicklungsbereich bestehen. Dieser Wicklungsbereich umfasst Zähne und zwischen diesen angeordnete Nuten, in die eine Statorwicklung einlegbar ist. Alternativ kann das Blechpaket auch in Umfangsrichtung segmentiert ausgeführt werden, wobei durch das Zusammensetzen solcher Segmente ein ringförmiges Blechpaket gebildet wird. Das Blechpaket kann auch wicklungslos ausgeführt werden und gegebenenfalls auch Aufnahmebereich für Permanentmagnete aufweisen. The laminated core can be designed both as a rotor and / or as a laminated stator core, the laminations of which are preferably connected to one another by a stamped package or by the action of a baked enamel. The laminated core may consist of circumferentially closed individual annular lamination with a yoke and a toothed winding area. This winding region comprises teeth and grooves arranged between them, in which a stator winding can be inserted. Alternatively, the laminated core can also be segmented in the circumferential direction, wherein the assembly of such segments, an annular laminated core is formed. The laminated core can also run without a winding and possibly also have a receiving area for permanent magnets.
Die Erfindung ist unabhängig von der konkreten Bauart und dem jeweiligen Funktionsprinzip an allen elektrischen Maschinen mit einem lamellierten Blechpaket realisierbar. Das Stützelement ist vorzugsweise als Stützring bzw. als eine kreisförmige Stützscheibe ausgebildet und vorzugsweise aus Stahl gefertigt, wobei dessen Stärke größer ist als eine Lamellenstärke und vorzugsweise 2-5 Lamellenstärken beträgt. Das Stützelement kann bevorzugt umfangsmäßig geschlossen, jedoch alternativ auch segmentiert, das heißt mehrteilig ausgeführt sein. The invention is independent of the specific design and the respective operating principle on all electrical machines with a laminated laminated core realized. The support member is preferably formed as a support ring or as a circular support disk and preferably made of steel, wherein the thickness is greater than a lamella thickness and preferably 2-5 lamella thickness. The support member may preferably closed circumferentially, but alternatively also segmented, that is, be designed in several parts.
Das Blechpaket wird mit dessen zylindrischen Befestigungsabschnitt an einem gleichfalls zylindrischen Aufnahmeabschnitt des Trägerelements drehfest angeordnet, wozu bevorzugt eine Presspassung der Teile realisiert wird. Dieses kann entweder mittels eines Längspressverbandes durch axiales Pressfügen, mittels eines Querpressverbandes durch Aufschrumpfen oder durch eine Mischform der vorgenannten Pressverbände erfolgen, indem die beiden Verbindungspartner vor dem Zusammenfügen unterschiedlich temperiert werden. Beim Zusammenfügen der Verbindungspartner wird das Blechpaket axial auf das Trägerelement aufgeschoben bis es an einem ersten Anschlag zur Anlage kommt. The laminated core is rotatably arranged with its cylindrical mounting portion on a likewise cylindrical receiving portion of the support member, for which purpose preferably a press fit of the parts is realized. This can be done either by means of a longitudinal compression bandage by axial press joining, by means of a cross-press dressing by shrinking or by a mixed form of the aforementioned press dressings by the two connection partners are heated to different temperatures before joining. When joining the connection partners, the laminated core is pushed axially onto the support member until it comes to a first stop to the plant.
Die Presspassung, insbesondere ein Querpressverband wird nach dem Zusammenfügen durch den sich einstellenden Temperaturausgleich erzeugt. Das Stützelement dient dabei zur axialen Sicherung des Blechpakets und wird während der Montage der Einheit gleichfalls vom Aufnahmebereich des Trägerelements aufgenommen und bevorzugt unmittelbar, zumindest jedoch mittelbar an der freien Stirnseite des Blechpakets in Anlage an dieses gebracht. Zur Fixierung der Anordnung wird ein Ver- stemmbereich oder werden mehrere am Umfang des Stützelements verteilte Ver- stemmbereiche erzeugt, in denen Grundmaterial des Trägerelements und/oder des Stützelements plastisch verdrängt wird und wobei dadurch eine gewisse radiale Überdeckung von Trägerelement und Stützelement erzielt wird. Der Stützring nimmt beim Verstemmen die sonst unmittelbar auf das Blechpaket wirkenden Radialkräfte auf und verhindert somit ein Auswandern und einen Versatz der dort befindlichen Endlamellen des Blechpakets. Auf diese Weise sind das Blechpaket und dessen Trägerelement dauerhaft und betriebssicher zueinander festgelegt, wobei gleichzeitig eine Auffächerung des Blechpakets vermieden wird. The interference fit, in particular a transverse compression bandage is produced after assembly by the self-adjusting temperature compensation. The support member serves for axial securing of the laminated core and is also received during assembly of the unit from the receiving area of the support member and preferably directly, but at least indirectly brought to the free end face of the laminated core in this system. To fix the arrangement, a clamping region or a plurality of clamping regions distributed on the circumference of the support element is produced, in which the base material of the carrier element and / or the support element is plastically displaced and whereby a certain radial overlap of carrier element and support element is achieved. The support ring takes on the caulking otherwise acting directly on the laminated core radial forces and thus prevents emigration and misalignment of the located there End lamellae of the laminated core. In this way, the laminated core and its support member are permanently and reliably secured to each other, at the same time a fanning of the laminated core is avoided.
Zur Erzielung einer dauerhaft hohen axialen Verspannung wird das Blechpaket mit Hilfe einer Montagehilfe bereits axial vorgespannt auf dem Trägerelement montiert, wobei diese Montagehilfe erst nach dem Erzeugen der Verstemmbereiche entfernt wird. To achieve a permanently high axial tension, the laminated core is already axially biased by means of an assembly aid mounted on the support element, this mounting aid is removed only after the generation of Verstemmbereiche.
Gemäß einer Ausführungsform können die Verstemmbereiche unmittelbar am Trägerelement ausgeführt werden, wozu dieses bevorzugt aus einem plastisch vergleichsweise leicht verformbaren Werkstoff, zum Beispiel einem Aluminiumwerkstoff ausgeführt werden kann. Das Trägerelement kann beispielsweise als ein Aluminium Stator- oder Rotorträger vorliegen. Insbesondere kann bei einer elektrischen Innen- läufermaschine der Statorträger gleichzeitig als das Gehäuse der Maschine ausgeführt sein. Das Stator-Blechpaket kann so z.B. an einem Aluminium-Getriebegehäuse festgelegt werden. Hinsichtlich der Realisierung einer Presspassung weist in diesem Fall das Trägerelement gegenüber dem Blechpaket einen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten, insbesondere um etwa einen Faktor 2 sich unterscheidenden Ausdehnungskoeffizienten auf, was in Abhängigkeit von der Temperatur zu einer Variation der Passkraft führt. Das Stützelement kann hierbei aus einem Stahlwerkstoff hergestellt sein. According to one embodiment, the Verstemmbereiche can be performed directly on the carrier element, for which purpose this can preferably be made of a plastically comparatively easily deformable material, for example an aluminum material. The carrier element can be present for example as an aluminum stator or rotor carrier. In particular, in the case of an electrical internal rotor machine, the stator carrier can simultaneously be embodied as the housing of the machine. The stator lamination stack may e.g. be fixed to an aluminum gear housing. With regard to the realization of an interference fit, in this case the carrier element has a different thermal expansion coefficient relative to the laminated core, in particular a coefficient of expansion differing by about a factor of 2, which leads to a variation of the fitting force as a function of the temperature. The support element may in this case be made of a steel material.
Bei einer Ausführung eines Verstemmbereichs bzw. von mehreren Verstemmberei- chen am Trägerelement kann dieses an der dafür vorgesehen Position mit einer zum Angriff eines Verstemmwerkzeugs vorteilhaften Kontur und auch mit einem zur Erleichterung des plastischen Umformens gegenüber einem Grundkörper geschwächten Materialabschnitt ausgebildet werden. Ein solcher Abschnitt kann beispielweise durch einen axial über das Blechpaket hinausstehenden Kragen mit einer vergleichsweise geringen Wandstärke gebildet werden, welcher durch Verstemmen zumindest abschnittweise radial in Richtung des Blechpakets dauerhaft verformt werden kann. Mit Vorteil kann ein entsprechend ausgebildetes Press- bzw. Verstemm- werkzeug zur Erzielung einer hohen Flächenpressung zumindest zu Beginn des Um- formvorgangs in einen linien- oder punktförmigen Kontakt mit dem Träger oder dem Stützelement gebracht werden. In an embodiment of a caulking region or of several Verstemmberei- Chen on the support element, this can be formed at the designated position with an advantageous for attacking a caulking contour and also with a weakened to facilitate the plastic deformation relative to a base material portion. Such a section can be formed, for example, by a collar protruding axially beyond the laminated core with a comparatively small wall thickness, which can be permanently deformed by caulking at least in sections radially in the direction of the laminated core. Advantageously, a suitably designed pressing or caulking tool can be used to achieve a high surface pressure, at least at the beginning of the conversion. molding process are brought into a linear or punctiform contact with the carrier or the support element.
Es kann jedoch auch zum Beispiel beim Vorliegen eines aus einem Stahlwerkstoff gefertigten Stator- oder Rotorträgers günstig sein, die Verstemmbereiche am Stützelement zu erzeugen. In diesem Fall kann das Stützelement bevorzugt aus einem plastisch vergleichsweise leicht verformbaren Werkstoff, zum Beispiel einem Aluminiumwerkstoff ausgeführt werden. However, it may also be advantageous, for example, in the presence of a stator or rotor carrier made of a steel material, to produce the caulking areas on the support element. In this case, the support element can preferably be made of a plastically comparatively easily deformable material, for example an aluminum material.
Auch am Stützelement kann zum Verstemmen eine vorteilhafte Kontur ausgebildet werden, wobei beim Verstemmen ein verformbarer Abschnitt durch Materialverdrängung in eine Aufnahmekontur des Trägerelements plastisch verformt wird und sich dort axial abstützt. An advantageous contour can also be formed on the support element for caulking, wherein during caulking a deformable section is plastically deformed by material displacement into a receiving contour of the support element and is axially supported there.
Bevorzugt ist das Blechpaket mit einem Jochbereich an dem Aufnahmeabschnitt des Trägerelements festgelegt, wobei der Jochbereich von dem Stützelement zumindest teilweise radial überdeckt wird. Bei der Montage eines Statorblechpakets an einem Statorträger ist auf einen Zahnbereich des Blechpakets bereits eine Statorwicklung angeordnet, so dass zum Eingriff eines Verstemm- oder Presswerkzeugs lediglich ein radial schmaler Eingriffsraum zugänglich ist. Preferably, the laminated core is fixed with a yoke portion on the receiving portion of the support member, wherein the yoke portion of the support member is at least partially radially overlapped. When mounting a laminated stator core to a stator carrier, a stator winding is already arranged on a toothed area of the laminated core, so that only a radially narrow engagement space is accessible for engagement of a caulking or pressing tool.
Der Verstemmbereich kann in Umfangsrichtung des Trägerelements als ein einzelner Verstemmbereich über den gesamten Umfang oder über einen Teilbereich und auch in einem Prozessschritt oder in mehreren Prozessschritten ausgeführt werden. Gemäß einer Ausführungsform können in Umfangsrichtung des Blechpakets mehrere Verstemmbereiche ausgeführt werden. Die Aufteilung des Umfangsbereiches in mehrere Verstemmbereiche reduziert die bei einem Prozessschritt zu verformende Fläche und erhöht somit bei einer festgelegten durch ein Verstemmwerkzeug eingebrachten Kraft die Flächenpressung an einem Verstemmbereich. Die Flächenpressung kann noch weiter erhöht werden, indem eine einzubringende Gesamtzahl von Verstemmbereichen sequentiell in mindestens zwei oder noch mehreren Verstemm- vorgänge bzw. Prozessschritte aufgeteilt wird, wobei zwischen diesen das Blechpaket mit dessen Träger relativ zu dem Verstemmwerkzeug in Umfangsrichtung um einen bestimmten Winkelbetrag verdreht wird. Hierbei werden die Verstemmbereiche gruppenweise erzeugt. The caulking region can be executed in the circumferential direction of the carrier element as a single caulking region over the entire circumference or over a partial region and also in one process step or in a plurality of process steps. According to one embodiment, a plurality of caulking areas may be performed in the circumferential direction of the laminated core. The division of the circumferential area into a plurality of caulking areas reduces the area to be deformed during a process step and thus increases the surface pressure at a caulking area given a fixed force introduced by a caulking tool. The surface pressure can be increased still further by sequentially dividing a total number of caulking areas to be introduced into at least two or more caulking operations or process steps, between which the laminated core and its carrier are circumferentially changed relative to the caulking tool a certain angle is twisted. In this case, the caulking areas are generated in groups.
Bevorzugt kann einer der beiden axialen Anschläge für das Blechpaket einteilig mit dem Trägerelement, insbesondere durch eine Ringschulter am Aufnahmebereich des Trägerelements gebildet werden. Alternativ kann ein Anschlag auch durch ein mit dem Trägerelement fest verbundenes Anbauelement bereitgestellt werden. Preferably, one of the two axial stops for the laminated core can be formed integrally with the carrier element, in particular by an annular shoulder on the receiving region of the carrier element. Alternatively, a stop can also be provided by an attachment element fixedly connected to the carrier element.
Optional kann das Blechpaket ein auf dessen Befestigungsabschnitt angeordnetes, insbesondere metallisches Hülsenelement umfassen und gemeinsam mit dem Hülsenelement an dem Aufnahmeabschnitt des Trägerelements angeordnet sein. Optionally, the laminated core comprising a arranged on the attachment portion, in particular metallic sleeve member and be arranged together with the sleeve member on the receiving portion of the support member.
Ein Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit für eine elektrische Maschine umfasst folgende Schritte: A method for producing a structural unit for an electrical machine comprises the following steps:
- Bereitstellen eines ringförmigen Blechpakets aus einer Vielzahl von Blechlamellen, wobei dieses optional aus einer Mehrzahl von Umfangssegmenten zusammengesetzt ist,  Providing an annular lamination stack of a plurality of laminations, which is optionally composed of a plurality of circumferential segments,
- Beaufschlagung des Blechpakets mit einer axialen kraftschlüssigen Verspan- nung mittels eines Montagewerkzeugs,  - loading of the laminated core with an axial frictional bracing by means of an assembly tool,
- Axiales Fügen des Blechpakets mit einem Trägerelement bis zur Anlage des Blechpakets an einem ersten axialen Anschlag des Trägerelements unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern ausgebildet wird,  Axial joining of the lamination stack with a carrier element until the lamination packet abuts against a first axial stop of the carrier element while retaining the frictional clamping, optionally forming an interference fit between the joining partners.
- Einlegen eines Stützelements an der dem ersten Anschlag gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets,  Inserting a support element on the axial side of the laminated core opposite the first stop,
- Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags durch zumindest einen Verstemm- bereich mittels einer Verstemmung des Trägerelements oder des Stützelements,  Generating a second axial stop by at least one caulking section by means of caulking of the carrier element or of the supporting element,
- Lösen des Montagewerkzeugs.  - Release the assembly tool.
Weiter wird eine elektrische Maschine mit einem Stator und einen zu diesem um eine Achse A drehbar gelagerten Rotor vorgeschlagen, wobei zumindest der Rotor oder der Stator eine Baueinheit gemäß den vorstehenden Ausführungen umfassen. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beispielhaft erläutert. Furthermore, an electric machine with a stator and a rotor rotatably mounted about it about an axis A are proposed, wherein at least the rotor or the stator comprise a structural unit according to the above explanations. The invention will be explained by way of example with reference to embodiments shown in the figures.
Es zeigen in verschiedenen Teilschnittdarstellungen : It shows in different partial sectional representations:
Fig. 1 eine Stator-Baueinheit einer elektrischen Maschine mit einem Blechpaket, welches gemeinsam mit einem Stützelement mittels eines an einem Trägerelement ausgeführten Verstemmbereichs (radialer Haltevorsprung) an diesem festgelegt ist,  1 shows a stator assembly of an electrical machine with a laminated core, which is fixed together with a support element by means of a running on a support member Verstemmbereichs (radial retaining projection) thereto,
Fig. 2 eine Stator-Baueinheit gemäß Fig. 1 , wobei ein Verstemmwerkzeug mit einer linien- oder punktförmigen Anlagekontur zum Einsatz kommt,  2 shows a stator assembly according to FIG. 1, wherein a caulking tool with a linear or punctiform contact contour is used, FIG.
Fig. 3 eine Stator-Baueinheit gemäß Fig. 1 , wobei ein Verstemmbereich an einem sich axial über das Blechpaket erstreckenden Kragen ausgebildet wird, 3, a stator assembly according to FIG. 1, wherein a caulking region is formed on a collar extending axially over the laminated core, FIG.
Fig. 4 eine Stator-Baueinheit einer elektrischen Maschine mit einem Blechpaket, welches gemeinsam mit einem Stützelement mittels eines an diesem ausgeführten Verstemmbereichs an einem Trägerelement festgelegt ist, 4 shows a stator assembly of an electrical machine with a laminated core, which is fixed to a support element together with a support element by means of a caulking region embodied thereon,
Fig. 5 eine Stator-Baueinheit gemäß Fig. 1 , wobei in einem gegenseitigen Um- fangskontaktbereich von Blechpaket und Trägerelement ein hülsenförmiges Zwischenelement angeordnet ist,  5 shows a stator assembly according to FIG. 1, wherein a sleeve-shaped intermediate element is arranged in a mutual peripheral contact region of laminated core and carrier element,
Fig. 6 eine stirnseitige Ansicht einer Stator-Baueinheit einer Mehrzahl am Umfang ausgeführter Verstemmbereiche mit denen ein Blechpaket an einem Statorträger festgelegt ist.  Fig. 6 is an end view of a stator assembly of a plurality of circumferentially executed Verstemmbereiche with which a laminated core is fixed to a stator.
Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten oder vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich einzelner, mehrerer oder aller Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. Die Figuren zeigen jeweils eine elektrische Maschine 10 mit einem Stator 12 und einen zu diesem um eine Achse A drehbar gelagerten Rotor 14, wobei nachfolgend beispielhaft der Stator 12 bzw. eine Stator-Baueinheit 12 näher erläutert wird. Diese Baueinheit 12 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 1 6, welches aus einer Mehrzahl von in Umfangsrichtung gefügten Statorsegmenten zusammengesetzt ist, die jedoch in den gezeigten Ansichten nicht erkennbar sind. Jedes Statorsegment ist aus einer Vielzahl von axial gestapelten Blechlamellen 17 gebildet. Jedes der Statorsegmente umfasst einen Jochbereich 16a und einen davon radial abstehenden Zahn 16b, welcher eine stirnseitig von Wickelkörpern 18a, b gestützte Statorspule 20 trägt. Die einzelnen Jochbereiche der Segmente bilden auf diese Weise ein ringförmig geschlossenes Joch 1 6a des Blechpakets 1 6. Identical objects, functional units or comparable components are denoted by the same reference numerals across the figures. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or by the same reference numerals may be the same, but possibly also different, in terms of individual, several or all features, for example their dimensions, unless otherwise explicitly or implicitly stated in the description. The figures each show an electric machine 10 with a stator 12 and a rotor 14 rotatably mounted thereon about an axis A, the stator 12 or a stator assembly 12 being explained in greater detail below by way of example. This assembly 12 comprises an annular laminated core 1 6, which is composed of a plurality of circumferentially joined stator segments, which are not visible in the views shown. Each stator segment is formed from a plurality of axially stacked laminations 17. Each of the stator segments comprises a yoke region 16a and a tooth 16b projecting radially therefrom, which carries a stator coil 20 supported on the end side by winding bodies 18a, b. The individual yoke regions of the segments form in this way an annularly closed yoke 16a of the laminated core 16.
Das zu einem Ring zusammengefügte Blechpaket 1 6 ist mittels eines Pressverbandes mit einem äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt 1 6c, insbesondere mit der Außenzylinderfläche 1 6c an einem radial inneren zylindrischen Aufnahmeabschnitt 22a, insbesondere der Innenzylinderfläche 22a eines hier als Statorgehäuse 22 ausgebildeten Trägerelements 22 festgelegt. Während das Gehäuse 22 aus einem Aluminiumwerkstoff besteht, ist das Blechpaket 1 6 aus einem Elektroblech, also einem Eisenwerkstoff gebildet. Das Trägerelement 22 weist so gegenüber dem Blechpaket 1 6 einen unterschiedlichen, vorliegend einen größeren thermischen Ausdehnungskoeffizienten auf. The assembled into a ring laminated core 1 6 is by means of a press fit with an outer cylindrical attachment portion 1 6c, in particular with the outer cylindrical surface 1 6c on a radially inner cylindrical receiving portion 22a, in particular the inner cylindrical surface 22a of a here designed as a stator 22 support member 22 set. While the housing 22 is made of an aluminum material, the laminated core 1 6 is formed of an electrical steel, so an iron material. The support member 22 has so compared to the laminated core 1 6 a different, in this case a larger thermal expansion coefficient.
Weiter weist das Trägerelement 22 einen ersten Anschlag 22b und einen zweiten Anschlag 22c auf, zwischen denen das Blechpaket 1 6 axial kraftschlüssig verspannt festgelegt ist. Der erste Anschlag 22a für das Blechpaket 1 6 ist dabei einteilig mit dem Trägerelement 22 ausgebildet, hierbei insbesondere durch eine Ringschulter 22b am Aufnahmebereich 22a des Trägerelements 22. Next, the support member 22 has a first stopper 22b and a second stopper 22c, between which the laminated core 1 6 is fixed axially frictionally clamped. The first stop 22a for the laminated core 16 is in this case formed integrally with the carrier element 22, in this case in particular by an annular shoulder 22b on the receiving region 22a of the carrier element 22.
Der zweite Anschlag 22c umfasst ein ringförmiges Stützelement 24, welches an dem Aufnahmeabschnitt 22aangeordnet ist und das Blechpaket 1 6 abstützt und welches mittels zumindest eines Verstemmbereichs 26 an dem Trägerelement 22 festgelegt ist. Das Blechpaket 1 6 ist also mit dessen Jochbereich 16a an dem Aufnahmeab- schnitt 22a des Trägerelements 22 festgelegt, wobei der Jochbereich 1 6a von dem Stützelement 24 zumindest teilweise radial überdeckt wird. The second stop 22c comprises an annular support element 24, which is arranged on the receiving portion 22a and the laminated core 1 6 is supported and which is fixed by means of at least one caulking 26 on the support member 22. The laminated core 1 6 is thus with the yoke portion 16 a at the receiving Ab- Section 22a of the support member 22 is fixed, wherein the yoke portion 1 6a is at least partially radially covered by the support member 24.
Im erläuterten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Verstemmbereich 26 am Trägerelement 22 selbst ausgeführt, indem ein am Aufnahmebereich 22a axial über das Blechpaket 1 6 überstehender Abschnitt 22d durch ein axial einwirkendes, hier durch einen Stempel schematisch dargestelltes Presswerkzeug 28 plastisch verformt wird. Dabei wird zumindest ein radialer Überdeckungsabschnitt 22e des Trägerelements 22 bzw. ein radialer Haltevorsprung 22e erzeugt. Vorliegend werden eine Mehrzahl solcher Überdeckungsabschnitt 22e erzeugt, welche axial auf das Stützelement 24 wirken und das Blechpaket 1 6 axial kraftschlüssig zwischen den Anschlägen 22c, 22d verspannen. In the illustrated embodiment of FIG. 1, the Verstemmbereich 26 is carried out on the support member 22 itself by a on the receiving portion 22a axially over the laminated core 1 6 projecting portion 22d by an axially acting, here by a punch schematically illustrated pressing tool 28 is plastically deformed. In this case, at least one radial covering section 22e of the carrier element 22 or a radial holding projection 22e is generated. In the present case, a plurality of such overlapping portion 22e are generated, which act axially on the support member 24 and the laminated core 1 6 axially frictionally between the stops 22c, 22d clamp.
Fig. 2 zeigt eine Stator-Baueinheit 12 gemäß Fig. 1 , wobei zur Erhöhung Flächenpressung zu Beginn des Umformvorgangs ein Verstemmwerkzeug 28 mit einer li- nien- oder punktförmigen Anlagekontur zum Einsatz kommt. 2 shows a stator assembly 12 according to FIG. 1, with a caulking tool 28 having a line-shaped or punctiform contact contour being used to increase the surface pressure at the beginning of the forming process.
In Fig. 3 ist eine weitere Stator-Baueinheit 12 gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei jedoch ein Verstemmbereich 26 an einem sich axial über das Blechpaket 16 erstreckenden und vergleichsweise dünnwandigen Kragen 22f des Trägerelements 22 ausgebildet wird. Zur Ausbildung des Verstemmbereichs 26 kommt hierbei eine schneiden- bzw. ein keilförmiges Presswerkzeug 28 mit einer zur Einwirkrichtung schrägstehenden Flanke zum Einsatz. FIG. 3 shows a further stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein, however, a caulking region 26 is formed on a collar 22f of the carrier element 22 which extends axially over the laminated core 16 and has a comparatively thin-walled collar. In order to form the caulking region 26, a cutting or wedge-shaped pressing tool 28 with a flank inclined toward the direction of action is used.
Bei der in Fig. 4 dargestellten Stator-Baueinheit 12 wird im Unterschied zu den bisherigen Ausführungen der Verstemmbereich 26 unmittelbar am Stützelement 24 ausgebildet. Das Stützelement 24 ist ringförmig ausgeführt und weist in axialer Richtung einen Anlageabschnitt 24a zur Anlage am Blechpaket 16 und einen verformbaren Anlageabschnitt 24b zur axialen Abstützung an einer Eingriffskontur 22g des Trägerelements 22 auf. Der Anlageabschnitt 24b wird nach dem Einsetzen des Stützelements 24 am Trägerelement 22 durch ein zeichnerisch hier nicht dargestelltes und axial eingreifendes keilförmiges Presswerkzeug in die Eingriffskontur 22g plastisch verformt. Die Fig. 4 zeigt dazu das Stützelement 24 im unverformten Zustand und im eingesetzten und verformten Zustand. In the case of the stator assembly 12 shown in FIG. 4, in contrast to the previous embodiments, the caulking region 26 is formed directly on the support element 24. The support element 24 is designed annular and has in the axial direction an abutment portion 24a for abutment against the laminated core 16 and a deformable abutment portion 24b for axial support on an engagement contour 22g of the support member 22. The contact portion 24b is plastic after insertion of the support member 24 on the support member 22 by a drawing not shown here and axially engaging wedge-shaped pressing tool into the engagement contour 22g deformed. 4 shows the support element 24 in the undeformed state and in the inserted and deformed state.
Fig. 5 zeigt eine Stator-Baueinheit 12 gemäß Fig. 1 , wobei in einem gegenseitigen Umfangskontaktbereich von Blechpaket 1 6 und Trägerelement 22 ein hülsenförmiges Zwischenelement 30 bzw. ein Hülsenelement 30 angeordnet ist. Dieses Zwischenelement 30 kann beispielsweise als eine verbleibende Montagehilfe benutzt werden. FIG. 5 shows a stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein a sleeve-shaped intermediate element 30 or a sleeve element 30 is arranged in a mutual peripheral contact region of laminated core 16 and carrier element 22. This intermediate element 30 can be used, for example, as a remaining mounting aid.
In Fig.6 ist eine stirnseitige Ansicht einer Stator-Baueinheit 12 gemäß Fig. 1 dargestellt, wobei das Blechpaket 1 6 mittels einer Mehrzahl am Umfang ausgeführter Ver- stemmbereiche 26 am Statorträger 22 festgelegt ist. FIG. 6 shows an end view of a stator assembly 12 according to FIG. 1, wherein the laminated core 16 is fixed to the stator carrier 22 by means of a plurality of clamping regions 26 which are embodied on the circumference.
Die mit den Fig. 1 - 6 erläuterten Stator-Baueinheiten 12 können durch ein Herstellungsverfahren mit folgenden Schritten dargestellt werden: The stator assemblies 12 explained with reference to FIGS. 1 to 6 can be represented by a production method comprising the following steps:
- Bereitstellen eines ringförmigen Rotor- oder Stator-Blechpakets 16 aus einer Vielzahl von Blechlamellen 17, wobei dieses optional aus einer Mehrzahl von Umfangssegmenten zusammengesetzt ist,  Providing an annular rotor or stator lamination stack 16 of a plurality of laminations 17, which is optionally composed of a plurality of circumferential segments,
- Beaufschlagung des Blechpakets 1 6 mit einer axialen kraftschlüssigen Ver- spannung mittels eines hier zeichnerisch nicht dargestellten Montagewerkzeugs,  - loading of the laminated core 1 6 with an axial non-positive tension by means of a mounting tool, not shown here drawing,
- Axiales Fügen des Blechpakets 16 mit einem Trägerelement 22 bis zur Anlage des Blechpakets 1 6 an einem ersten axialen Anschlag 22b des Trägerelements 22 unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern 16, 22 ausgebildet wird, Axial joining of the laminated core 16 with a carrier element 22 until the sheet metal packet 1 6 abuts against a first axial stop 22b of the carrier element 22 while retaining the frictional clamping, with optionally an interference fit being formed between the joining partners 16, 22.
- Einlegen eines Stützelements 24 an der dem ersten Anschlag 22b gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets 16, Inserting a support element 24 on the axial side of the laminated core 16 opposite the first stop 22b,
- Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags 22c durch zumindest einen Ver- stemmbereich 26 mittels einer Verstemmung des Trägerelements 22 oder des Stützelements 24,  Producing a second axial stop 22c by at least one caulking region 26 by means of caulking of the carrier element 22 or the supporting element 24,
- Lösen des Montagewerkzeugs.  - Release the assembly tool.
Als Montagewerkzeug kann eine entsprechende Zwinge Verwendung finden, deren axiale Anlagebereiche auf die Stirnseiten des Blechpakets wirken und durch welche das Blechpaket axial zusammengepresst und zusammengehalten wird. Zu beachten ist lediglich, dass der Befestigungsabschnitt 1 6c, also vorliegend die Außenzylinder- fläche des Blechpakets 1 6 zur Montage an dem Träger 22 frei bleibt und nicht abgedeckt oder anderweitig umgriffen wird. As a mounting tool, a corresponding ferrule can be used, the axial bearing areas act on the end faces of the laminated core and through which the laminated core is compressed axially and held together. It should only be noted that the attachment portion 1 6c, that in this case the outer cylinder surface of the laminated core 1 6 remains free for mounting on the carrier 22 and is not covered or otherwise encompassed.
Bezuqszeichen elektrische Maschine Reference number electrical machine
Stator; Stator-Baueinheit  Stator; Stator assembly
Rotor  rotor
Blechpaket laminated core
a Jocha yoke
b Zahnb tooth
c zylindrischer Befestigungsabschnittc cylindrical attachment portion
Blechlamellelamination
a, b Wickelkörper a, b bobbin
Statorspule  stator
Trägerelement support element
a zylindrischer Aufnahmeabschnittb erster Anschlaga cylindrical Aufnahmeabschnittb first stop
c zweiter Anschlagc second stop
d axial überstehender Abschnitte Überdeckungsabschnittd axially projecting sections covering section
f Kragenf collar
g Eingriffskontur g engagement contour
Stützelement support element
a Anlageabschnitta plant section
b Anlageabschnitt b investment section
Verstemmbereich  caulking
Presswerkzeug  press tool
Hülsenelement  sleeve member
Achse  axis

Claims

Patentansprüche claims
1 . Baueinheit (12) für eine elektrische Maschine (10) umfassend, 1 . Comprising an assembly (12) for an electrical machine (10),
- ein ringförmiges Blechpaket (1 6), welches aus einer Vielzahl von axial gestapelten Blechlamellen (17) gebildet ist, wobei  - An annular laminated core (1 6), which is formed of a plurality of axially stacked laminations (17), wherein
- das Blechpaket (1 6) mit einem inneren oder äußeren zylindrischen Befestigungsabschnitt (1 6c) an einem zylindrischen Aufnahmeabschnitt (22a) eines Trägerelements (22) festgelegt ist und wobei  - The laminated core (1 6) with an inner or outer cylindrical mounting portion (1 6c) on a cylindrical receiving portion (22 a) of a support member (22) is fixed and wherein
- das Trägerelement (22) zwei Anschläge (22b, 22c) aufweist, zwischen denen das Blechpaket (1 6) axial kraftschlüssig verspannt ist,  - The carrier element (22) has two stops (22b, 22c), between which the laminated core (1 6) is braced axially frictionally,
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Anschläge (22c) ein ringförmiges Stützelement (24) umfasst, welches an dem Aufnahmeabschnitt (22a) angeordnet ist und das Blechpaket (1 6) abstützt und welches mittels zumindest eines Verstemmbe- reichs (26) an dem Trägerelement (22) festgelegt ist. characterized in that at least one of the stops (22c) comprises an annular support member (24) which is arranged on the receiving portion (22a) and the laminated core (1 6) supported and which by means of at least one caulking (26) on the support element (22).
2. Baueinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Verstemmbe- reich (26) am Trägerelement (22) oder am Stützelement (24) ausgeführt ist. 2. Assembly according to claim 1, characterized in that the Verstemmbe- rich (26) on the support element (22) or on the support element (24) is executed.
3. Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1 6) mit einem Jochbereich (1 6a) an dem Aufnahmeabschnitt (22a) des Trägerelements (22) festgelegt ist und wobei der Jochbereich (1 6a) von dem Stützelement (24) zumindest teilweise radial überdeckt wird. 3. Assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the laminated core (1 6) with a yoke portion (1 6a) on the receiving portion (22 a) of the support element (22) is fixed and wherein the yoke portion (1 6a) of the support element (24) is at least partially covered radially.
4. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass in Um- fangsrichtung des Blechpakets (1 6) mehrere Verstemmbereiche (26) ausgeführt sind. 4. Assembly according to one of claims 1 - 3, characterized in that in the circumferential direction of the lamination stack (1 6) several Verstemmbereiche (26) are executed.
5. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Anschläge durch eine Ringschulter am Aufnahmebereich des Trägerelements gebildet wird. 5. Assembly according to one of claims 1 - 4, characterized in that one of the stops is formed by an annular shoulder on the receiving region of the support element.
6. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1 6) mittels eines Pressverbandes an dem Trägerelement (22) festgelegt ist. 6. Assembly according to one of claims 1-5, characterized in that the laminated core (1 6) by means of a press fit on the carrier element (22) is fixed.
7. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (22) gegenüber dem Blechpaket (1 6) einen unterschiedlichen thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweist. 7. Assembly according to one of claims 1-6, characterized in that the carrier element (22) relative to the laminated core (1 6) has a different thermal expansion coefficient.
8. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (22) aus einem Aluminiumwerkstoff gefertigt ist. 8. Assembly according to one of claims 1-7, characterized in that the carrier element (22) is made of an aluminum material.
9. Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (1 6) ein an dessen Befestigungsabschnitt (1 6c) angeordnetes Hülsenelement (30) umfasst und mit dem Hülsenelement an dem Aufnahmeabschnitt des Trägerelements angeordnet ist. 9. Assembly according to one of claims 1-8, characterized in that the laminated core (1 6) at its attachment portion (1 6c) arranged sleeve member (30) and is arranged with the sleeve member on the receiving portion of the support member.
10. Verfahren zur Herstellung einer Baueinheit (12) einer elektrischen Maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 - 9, umfassend folgende Schritte: 10. A method for producing a structural unit (12) of an electrical machine (10) according to any one of claims 1-9, comprising the following steps:
- Bereitstellen eines ringförmigen Rotor- oder Stator-Blechpakets (1 6) aus einer Vielzahl von Blechlamellen (17), wobei dieses optional aus einer Mehrzahl von Umfangssegmenten zusammengesetzt ist,  - providing an annular rotor or stator laminated core (1 6) of a plurality of laminations (17), which is optionally composed of a plurality of circumferential segments,
- Beaufschlagung des Blechpakets (1 6) mit einer axialen kraftschlüssigen Ver- spannung mittels eines Montagewerkzeugs,  - Actuation of the laminated core (1 6) with an axial non-positive tension by means of an assembly tool,
- Axiales Fügen des Blechpakets (1 6) mit einem Trägerelement (22) bis zur Anlage des Blechpakets (1 6) an einem ersten axialen Anschlag (22b) des Trägerelements (22) unter Beibehaltung der kraftschlüssigen Verspannung, wobei optional ein Pressverband zwischen den Fügepartnern (1 6, 22) ausgebildet wird,  - Axiales joining the laminated core (1 6) with a support member (22) until the sheet stack (1 6) to a first axial stop (22b) of the support member (22) while maintaining the non-positive tension, optionally an interference fit between the joining partners (1 6, 22) is formed,
- Einlegen eines Stützelements (24) an der dem ersten Anschlag (22b) gegenüberliegenden Axialseite des Blechpakets (1 6),  Inserting a support element (24) on the axial side of the laminated core (1 6) opposite the first stop (22b),
- Erzeugen eines zweiten axialen Anschlags (22c) durch zumindest einen Ver- stemmbereich (26) mittels einer Verstemmung des Trägerelements (22) oder des Stützelements (24),  Generating a second axial abutment (22c) by at least one stiffening region (26) by means of caulking of the carrier element (22) or of the support element (24),
- Lösen des Montagewerkzeugs. - Release the assembly tool.
1 1 . Elektrische Maschine (10) mit einem Stator (12) und einen zu diesem um eine Achse A drehbar gelagerten Rotor (14) wobei der Rotor (14) oder der Stator (12) eine Baueinheit gemäß einem der Ansprüche 1 - 9 umfassen. 1 1. Electric machine (10) with a stator (12) and a rotor (14) rotatably mounted thereon about an axis A, the rotor (14) or the stator (12) comprising a structural unit according to one of claims 1 to 9.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017205847A1 (en) * 2017-04-06 2018-10-11 Bühler Motor GmbH Electronically commutated DC motor and method for assembling an electronically commutated DC motor
JP6922500B2 (en) 2017-07-14 2021-08-18 日本電産株式会社 motor
DE102018120235A1 (en) * 2018-08-20 2020-02-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Compact manufacturing station for assembling a stator for an electric motor from stator segments
US11791675B2 (en) * 2020-03-06 2023-10-17 Lc Advanced Motor Technology Corporation Housing for a rotary electric machine and associated laminations
EP3972098B1 (en) * 2020-09-17 2023-07-26 Valeo eAutomotive Germany GmbH Arrangement for an electric machine with improved resin filling for stator windings
CN113991947B (en) * 2021-12-27 2022-03-08 天津飞旋科技股份有限公司 Positioning tool and rotor lamination assembling method

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2523520A (en) * 1946-02-15 1950-09-26 Gustav A Reinhard Dynamoelectric machine
US2488458A (en) * 1946-06-08 1949-11-15 Westinghouse Electric Corp Stator construction
US2810847A (en) * 1956-06-08 1957-10-22 Redmond Company Inc Electric motor field construction
US3512024A (en) * 1968-08-19 1970-05-12 Westinghouse Air Brake Co Frameless permissible dynamoelectric machine
US4263710A (en) * 1979-05-16 1981-04-28 Torin Corporation Method of manufacturing an electric motor
DE2936020A1 (en) * 1979-09-06 1981-04-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart ELECTRIC MACHINE
DE2935922A1 (en) * 1979-09-06 1981-04-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Generator for motor vehicle - has laminar stator packet held in casing by deforming latter in various ways
US5517750A (en) * 1994-07-18 1996-05-21 Submersible Pumps, Inc. Apparatus for salvaging core laminations
US5731988A (en) 1995-05-08 1998-03-24 Richo Company, Ltd. Method and apparatus for reversible color conversion
DE19702737A1 (en) * 1997-01-27 1998-07-30 Hilti Ag Electric motor
CA2274913C (en) * 1997-10-17 2002-12-10 Denso Corporation Ac generator for vehicle
US6104570A (en) * 1998-09-18 2000-08-15 Seagate Technology, Inc. Disc drive spindle motor having tuned stator with adhesive grooves
JP2004048925A (en) * 2002-07-12 2004-02-12 Toyota Motor Corp Fixing method and fixing structure for stator, and fixing method and fixing structure for rotor
DE10258606A1 (en) 2002-12-16 2004-06-24 Robert Bosch Gmbh Electric motor for electric hand power tool, has stator body with raised portions axially extending over lamella surface and clamped between radially extending housing parts in axially force-transmitting manner
JP5044155B2 (en) * 2006-07-04 2012-10-10 株式会社ミツバ motor
FR2935560B1 (en) * 2008-09-03 2011-07-15 Michelin Soc Tech STATOR FOR ROTATING ELECTRIC MACHINE AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME
US8299690B2 (en) * 2009-03-23 2012-10-30 Nisca Corporation Stator structure and rotating electrical machine using the same
JP5513070B2 (en) * 2009-10-22 2014-06-04 サムスン電機ジャパンアドバンスドテクノロジー株式会社 Disk drive
JP4500890B2 (en) * 2010-01-25 2010-07-14 富士機械製造株式会社 Electrical component supply apparatus and electrical component supply method
KR101388780B1 (en) * 2012-09-28 2014-04-24 삼성전기주식회사 Motor
JP6221037B2 (en) * 2014-02-12 2017-11-01 日本電産テクノモータ株式会社 Method for molding motor and resin casing
EP3072219A1 (en) * 2014-02-17 2016-09-28 Siemens Aktiengesellschaft Electrical machine having a frame and sleeve
JP2016123230A (en) * 2014-12-25 2016-07-07 日本電産株式会社 Spindle motor, and disk drive
US20180152060A1 (en) * 2015-06-12 2018-05-31 Aalborg Universitet Double u-core switched reluctance machine
US10432044B2 (en) * 2015-11-02 2019-10-01 Denso Corporation Rotor including stacked cores, motor, method for manufacturing rotor, and method for manufacturing motor
JP2017180426A (en) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社豊田自動織機 Electric compressor

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2015154938A1 *

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CN106165253A (en) 2016-11-23
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US10536043B2 (en) 2020-01-14
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