EP4674037A1 - Elektrische maschine - Google Patents

Elektrische maschine

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EP4674037A1
EP4674037A1 EP24708395.9A EP24708395A EP4674037A1 EP 4674037 A1 EP4674037 A1 EP 4674037A1 EP 24708395 A EP24708395 A EP 24708395A EP 4674037 A1 EP4674037 A1 EP 4674037A1
Authority
EP
European Patent Office
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plastic holding
stator
electrical machine
plastic
radial
Prior art date
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Pending
Application number
EP24708395.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Suswedyk
Toni Henke
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.)
Pierburg GmbH
Original Assignee
Pierburg GmbH
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
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    • F16C35/04—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
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    • H02K5/173—Means for supporting bearings, e.g. insulating supports or means for fitting bearings in the bearing-shields using bearings with rolling contact, e.g. ball bearings

Definitions

  • the present invention relates to an electrical machine with a stator unit which comprises a ferromagnetic stator body, a plastic holding body surrounding the stator body and at least one stator winding arranged on the plastic holding body, and a rotor unit which comprises a rotor shaft rotatably mounted on the plastic holding body via a shaft radial bearing and a rotor body fastened to the rotor shaft and arranged within the stator body.
  • a stator unit which comprises a ferromagnetic stator body, a plastic holding body surrounding the stator body and at least one stator winding arranged on the plastic holding body
  • a rotor unit which comprises a rotor shaft rotatably mounted on the plastic holding body via a shaft radial bearing and a rotor body fastened to the rotor shaft and arranged within the stator body.
  • the stator body can be overmolded by the plastic holding body.
  • the radial shaft bearing is arranged on a separate bearing plate, with the radial shaft bearing being glued or caulked to the bearing plate.
  • the disadvantage of such designs is that the manufacture of the plastic holding body and the inclusion of the shaft radial bearing is complex and costly.
  • the plastic holding body When producing the stator unit, the plastic holding body must be inserted into the injection mold so that it can be overmolded. This significantly increases the complexity of the injection mold.
  • a separate bearing plate must be manufactured and mounted, which increases the assembly effort.
  • the present invention is based on the object of creating a relatively inexpensive and easily assembled electrical machine. This object is achieved by an electrical machine having the features of main claim 1.
  • the electrical machine according to the invention comprises a fixed stator unit and a rotatable rotor unit.
  • the stator unit comprises a ferromagnetic stator body and a multi-part plastic holding body which surrounds the stator body.
  • the stator body defines a plurality of stator poles distributed along a circumference of the rotor unit.
  • the stator body can be designed as a solid body.
  • the stator body consists of a large number of sheet metal parts.
  • a stator body constructed in this way is also referred to as a laminated stator body or a sheet metal stator body and has particularly low eddy currents when the electrical machine is in operation.
  • the stator body is generally made of a ferromagnetic metal.
  • the stator body comprises at least one, typically several winding support sections on which an electromagnetic stator winding is arranged.
  • the plastic holding body is preferably produced by an injection molding process and serves, among other things, for the electrical insulation between the stator body and the stator windings, which is why at least a main section of the plastic holding body surrounding the stator body preferably consists of a plastic material with good electrical insulation properties, i.e. with a high specific electrical resistance, typically at least 10 10 ⁇ cm, and a high dielectric strength.
  • the rotor unit comprises a rotor shaft, which is supported in the plastic holding body via a shaft radial bearing, and a rotor body, which is attached to the Rotor shaft is attached and is arranged within the stator body.
  • the shaft radial bearing can be designed for exclusively radial support, or can be designed for radial and axial support of the rotor shaft.
  • the rotor shaft is mounted in a housing part of the electrical machine via a further shaft radial bearing, which is arranged on a side of the rotor body opposite the shaft radial bearing arranged on the plastic holding body.
  • the rotor body may be designed as a solid, permanent magnetic body, may be configured to carry at least one permanent magnet, or may be configured to carry at least one electromagnetic rotor winding.
  • the rotor body is generally made of a ferromagnetic metal and may either be designed as a solid body or consist of several interconnected individual parts, typically sheet metal parts.
  • the plastic holding body has two axially adjacent plastic holding elements, wherein the shaft radial bearing is detachably attached to one of the plastic holding elements via a locking connection.
  • the manufacture of the stator unit can be simplified, wherein the plastic holding elements can be manufactured using relatively simple injection molds and can then be attached to the stator body by a simple assembly step, namely by sliding the plastic holding elements onto the stator body.
  • the manufacture of the stator unit is simplified by mounting the shaft radial bearing on the plastic holding body via a locking connection. The shaft radial bearing only has to be inserted into a slot on the plastic holding element.
  • the electrical machine according to the invention can be assembled relatively easily and manufactured relatively inexpensively.
  • the shaft radial bearing is a rolling bearing, preferably a ball bearing.
  • the rolling bearing has an inner ring, an outer ring and a plurality of rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring.
  • the inner ring is provided with a
  • the outer ring is secured with an outer peripheral surface on the
  • the stator body has a plurality of radial projections distributed over the circumference and the plastic holding body has a radial opening for each radial projection, such that the plastic holding elements are connected to the stator body in a form-fitting manner in the circumferential direction by the engagement of the radial projections in the radial openings.
  • This allows the plastic holding body to be easily fastened to the stator body in a form-fitting manner in the circumferential direction.
  • the first axial section is arranged in the circumferential direction on a first side of a radial projection and the second axial section is arranged on a second side of the
  • Plastic holding bodies are divided at each radial projection of the stator body in both separation planes, so that the stator unit has increased rigidity at each radial projection.
  • the same axial section of a plastic holding element is arranged in the circumferential direction on the two mutually facing sides of the adjacent radial projections.
  • the plastic holding elements are each made in one piece. This allows the plastic holding elements to be manufactured easily and inexpensively.
  • the plastic holding elements are manufactured using an injection molding process.
  • the pot-shaped first plastic holding element 241 When assembling the stator unit 14, the pot-shaped first plastic holding element 241 is pushed over the first end face of the stator body 18 with the covering section 28 onto the laminated core.
  • the pot-shaped second plastic holding element 242 is also pushed over the second end face of the stator body 18 with the covering section 28 onto the laminated core 182.
  • the two plastic holding elements 241, 242 are adjacent or in contact with one another with the axial end facing away from the end face section 26 and are axially connected to one another by the wound stator winding 22.
  • both plastic holding elements 241, 242 have a plurality of sections 36 in the circumferential direction between the two axial sections 321, 322, 341, 342, which each have a recess 361 or a projection 362, wherein each projection 362 of a plastic holding element 241, 242 engages in a recess 361 of the other plastic holding element 241, 242.

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Abstract

Elektrische Maschine (10), umfassend: eine Statoreinheit (14) mit einem ferromagnetischen Statorkörper (18), einem Kunststoffhaltekörper (24), welcher den Statorkörper (18) umgibt, mindestens einer Statorwicklung (22), welche an dem Kunststoffhaltekörper (24) angeordnet ist, eine Rotoreinheit (16) mit einer Rotorwelle (40), welche über ein Wellenradiallager (25) an dem Kunststoffhaltekörper (24) drehbar gelagert ist, und einem Rotorkörper (42), welcher an der Rotorwelle (40) befestigt ist und innerhalb des Statorkörpers (18) angeordnet ist, wobei der Kunststoffhaltekörper (24) zwei, axial aneinander angrenzende Kunststoffhalteelemente (241, 242) aufweist, wobei das Wellenradiallager (25) über eine Rastverbindung lösbar einem der Kunststoffhalteelemente (241, 242) befestigt ist.

Description

B E S C H R E I B U N G
Elektrische Maschine
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einer Statoreinheit, welche einen ferromagnetischen Statorkörper, einen den Statorkörper umgebenden Kunststoffhaltekörper und mindestens eine an dem Kunststoffhaltekörper angeordnete Statorwicklung umfasst, und einer Rotoreinheit, welche eine über ein Wellenradiallager an dem Kunststoffhaltekörper drehbar gelagerte Rotorwelle und einen an der Rotorwelle befestigten und innerhalb des Statorkörpers angeordneten Rotorkörper umfasst.
Derartige elektrische Maschinen sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Dabei kann beispielsweise der Statorkörper durch den Kunststoffhaltekörper umspritzt sein. Das Radialwellenlager ist hierbei an einem separat ausgeführten Lagerschild angeordnet, wobei das Radialwellenlager mit dem Lagerschild verklebt oder verstemmt ist. Nachteilig an derartigen Ausgestaltungen ist, dass die Herstellung des Kunststoffhaltekörpers und die Aufnahme des Wellenradiallagers aufwendig und kostenintensiv ist. Beim Herstellen der Statoreinheit muss der Kunststoffhaltekörper in die Spritzgießform eingelegt werden, damit dieser umspritzt werden kann. Dadurch wird der Aufwand der Spritzform erheblich erhöht. Außerdem muss ein separates Lagerschild hergestellt und montiert werden, wodurch der Montageaufwand erhöht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine relativ kostengünstige und einfach montierbare elektrische Maschine zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Hauptanspruchs 1 gelöst.
Die erfindungsgemäße elektrische Maschine umfasst eine feststehende Statoreinheit und eine drehbare Rotoreinheit.
Die Statoreinheit umfasst einen ferromagnetischen Statorkörper und einen mehrteiligen Kunststoffhaltekörper, welcher den Statorkörper umgibt. Typischerweise definiert der Statorkörper mehrere entlang eines Umfangs der Rotoreinheit verteilt angeordnete Statorpole. Der Statorkörper kann als massiver Körper ausgebildet sein. Vorzugsweise besteht der Statorkörper jedoch aus einer Vielzahl von Metallblechteilen. Ein derartig aufgebauter Statorkörper wird auch als laminierter Statorkörper oder als geblechter Statorkörper bezeichnet und weist im Betrieb der elektrischen Maschine besonders geringe Wirbelströme auf. Der Statorkörper besteht im Allgemeinen aus einem ferromagnetischen Metall. Der Statorkörper umfasst mindestens einen, typischerweise mehrere Wicklungstragabschnitte, an denen eine elektromagnetische Statorwicklung angeordnet ist.
Der Kunststoffhaltekörper ist vorzugsweise durch ein Spritzgussverfahren hergestellt und dient unter anderem der elektrischen Isolation zwischen dem Statorkörper und den Statorwicklungen, weshalb zumindest ein den Statorkörper umgebender Hauptabschnitt des Kunststoffhaltekörpers vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial mit guten elektrischen Isolationseigenschaften, also mit einem hohen spezifischen elektrischen Widerstand, typischerweise mindestens 1010 Qcm, und einer hohen Durchschlagfestigkeit, besteht.
Die Rotoreinheit umfasst eine Rotorwelle, die über ein Wellenradiallager in dem Kunststoffhaltekörper gelagert ist, und einen Rotorkörper, der an der Rotorwelle befestigt ist und innerhalb des Statorkörpers angeordnet ist. Das Wellenradiallager kann zur ausschließlich radialen Lagerung eingerichtet sein, oder kann zur radialen und axialen Lagerung der Rotorwelle eingerichtet sein. Typischerweise ist die Rotorwelle über ein weiteres Wellenradiallager, das auf einer dem an dem Kunststoffhaltekörper angeordneten Wellenradiallager gegenüberliegenden Seite des Rotorkörpers angeordnet ist, in einem Gehäuseteil der elektrischen Maschine gelagert.
Der Rotorkörper kann als massiver, permanentmagnetischer Körper ausgebildet sein, kann eingerichtet sein, mindestens einen Permanentmagnet zu tragen, oder kann eingerichtet sein, mindestens eine elektromagnetische Rotorwicklung zu tragen. In den letzten beiden Fällen besteht der Rotorkörper im Allgemeinen aus einem ferromagnetischen Metall und kann entweder als massiver Körper ausgebildet sein oder aus mehreren miteinander verbundenen Einzelteilen, typischerweise Metallblechteilen, bestehen.
Erfindungsgemäß weist der Kunststoffhaltekörper zwei, axial aneinander angrenzende Kunststoffhalteelemente auf, wobei das Wellenradiallager über eine Rastverbindung lösbar an einem der Kunststoffhalteelemente befestigt ist. Durch die Aufteilung des Kunststoffhaltekörpers in zwei Kunststoffhalteelemente kann die Herstellung der Statoreinheit vereinfacht werden, wobei die Kunststoffhaltelemente durch relativ einfach ausgeführte Spritzgießformen hergestellt werden können und anschließend durch einen einfachen Montageschritt, nämlich durch ein Aufschieben der Kunststoffhalteelemente auf den Statorkörper, am Statorkörper befestigt werden können. Außerdem wird die Herstellung der Statoreinheit vereinfacht, indem das Wellenradiallager über eine Rastverbindung dem Kunststoffhaltekörper montiert wird. Hierbei muss das Wellenradiallager lediglich in eine am Kunststoffhalteelement vorgesehene Öffnung eingeschoben werden, wobei das eingeschobene Wellenradiallager einerseits axial gegen einen nach innen ragenden Radialvorsprung anschlägt und andererseits durch ein Rastelement, vorzugsweise in Form einer Rastnase, axial gehalten wird. Dadurch ist das Wellenradiallager in beide Axialrichtungen gesichert.
Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße elektrische Maschine relativ einfach montiert und relativ kostengünstig hergestellt werden.
Vorzugsweise ist das Wellenradiallager ein Wälzlager, vorzugsweise ein Kugellager. Das Wälzlager weist einen Innenring, einen Außenring und mehrere zwischen dem Innenring und dem Außenring angeordnete Wälzkörper auf. Beispielsweise ist der Innenring mit einer
Innenumfangsfläche an der Rotorwelle der Rotoreinheit befestigt. Der Außenring ist mit einer Außenumfangsfläche an dem
Kunststoffhalteelement axial verrastet und stützt mit einer Außenumfangsfläche an einer Lagerfläche radial ab.
Vorzugsweise weist der Kunststoffhaltekörper mindestens zwei axial voneinander beabstandete Trennebenen auf, wobei beide Kunststoffhalteelemente jeweils mindestens einen ersten, kurzen Axialabschnitt und mindestens einen zweiten, langen Axialabschnitt aufweisen, wobei der erste Axialabschnitt des ersten Kunststoffhalteelements und der zweite Axialabschnitt des zweiten Kunststoffhalteelements eine erste Trennebene definieren und der erste Axialabschnitt des zweiten Kunststoffhalteelements und der zweite Axialabschnitt des ersten Kunststoffhalteelements eine zweite Trennebene definieren. Dadurch wird bewirkt, dass bei einer Beanspruchung der Statoreinheit auf Torsion keine Querebene vorliegt, an welcher ausschließlich ein Abgleiten der beiden Kunststoffhalteelemente in Umfangsrichtung erfolgt. An der ersten Trennebene würden die beiden Kunststoffhalteelemente zwar aneinander in Umfangsrichtung abgleiten, jedoch stützen die beiden Axialabschnitte, welche die zweite Trennebene definieren, den Bereich der ersten Trennebenen in Rotationsrichtung ab. Gleichermaßen stützen sich die beiden Kunststoffelemente an der zweiten Trennebenen durch die die erste Trennebene definierenden Axialabschnitte in Rotationsrichtung aneinander ab.
Vorzugsweise weist der Statorkörper mehrere über den Umfang verteilte Radialvorsprünge und der Kunststoffhaltekörper je Radialvorsprung eine Radialöffnung auf, derart, dass die Kunststoffhalteelemente durch das Eingreifen der Radialvorsprünge in die Radialöffnungen mit dem Statorkörper in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden sind. Dadurch kann der Kunststoffhaltekörper einfach an dem Statorkörper in Umfangsrichtung formschlüssig befestigt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Axialabschnitt in Umfangsrichtung an einer ersten Seite eines Radialvorsprungs angeordnet und der zweite Axialabschnitt ist an einer zweiten Seite des
Radialvorsprungs angeordnet. Auf diese Weise ist der
Kunststoffhaltekörper an jedem Radialvorsprung des Statorkörpers in beiden Trennebenen geteilt, so dass eine erhöhte Steifigkeit der Statoreinheit an jedem Radialvorsprung vorliegt. Vorzugsweise ist in Umfangsrichtung an den beiden zueinander gewandten Seiten der zueinander benachbarten Radialvorsprünge jeweils der gleiche Axialabschnitt eines Kunststoffhalteelements angeordnet.
Vorzugsweise weist das eine Kunststoffhalteelement einen Abschnitt in Umfangsrichtung zwischen zwei Axialabschnitten auf, welcher eine Aussparung aufweist, in welche ein Vorsprung eines in Umfangsrichtung zwischen zwei Axialvorsprüngen angeordneten Abschnitts des anderen Kunststoffhalteelements eingreift. Dadurch wird eine zusätzlich formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Kunststoffhalteelementen realisiert, wodurch die Verwindungssteifigkeit, d.h. die Steifigkeit in Umfangsrichtung, der Statoreinheit nochmals erhöht wird.
Vorzugsweise sind die Kunststoffhalteelemente jeweils einstückig hergestellt. Dadurch können die Kunststoffhalteelemente einfach und kostengünstig hergestellt werden. Vorzugsweise werden die Kunststoffhalteelemente durch ein Spritzgießverfahren hergestellt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Kunststoffhalteelemente durch die auf den Kunststoffhaltekörper aufgewickelte Statorwicklung axial aneinander befestigt. Dabei wird die Spulenwicklung im Bereich der Radialvorsprünge um die Abschnitte der Kunststoffhalteelemente gewickelt, wodurch die Kunststoffhalteelemente axial aneinander fixiert werden. Dadurch können die Kunststoffhalteelemente einfach und kostengünstig miteinander axial verbunden werden, wobei keine zusätzlichen, kostenintensiven Fügeelemente erforderlich sind.
Vorzugsweise sind die Kunststoffhalteelemente jeweils topfförmig ausgeführt, wobei die Kunststoffelemente jeweils einen Stirnseitenabschnitt und einen den Grundkörper umgebenden Umhüllungsabschnitt aufweisen. Zumindest einer der Kunststoffhalteelemente weist an dem Stirnseitenabschnitt eine Öffnung auf, durch welche die Rotoreinheit bei einer endmontierten Statoreinheit durchgeschoben werden kann. Alternativ könnte auch zunächst die Rotoreinheit in die Durchgangsöffnung der Statoreinheit eingeführt werden und anschließend zumindest eines der beiden Kunststoffhalteelemente endmontiert werden. Hierbei wäre eine Öffnung zum Durchschieben der Rotoreinheit an einem der Kunststoffhalteelemente nicht erforderlich. Ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Hierbei zeigt:
Figur 1 eine Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine,
Figur 2 eine perspektivische Darstellung einer endmontierten Statoreinheit einer elektrischen Maschine aus Figur 1, und
Figur 3 eine Schnittdarstellung der elektrischen Maschine aus Figur 1.
Die Figuren 1 und 3 zeigen eine elektrische Maschine 10 mit einer auch in der Figur 2 gezeigten Statoreinheit 14 und einer drehbare Rotoreinheit 16.
Die Statoreinheit 14 umfasst einen Statorkörper 18, der aus einer Vielzahl von ferromagnetischen Metallblechteilen 181 besteht, die in axialer Richtung zu einem Blechpaket 182 gestapelt sind. Der Statorkörper 18 umfasst sechs, über den Umfang verteilt angeordnete Radialvorsprünge 20, welche sich von einer ersten Stirnseite bis zur zweiten Stirnseite des Blechpakets 182 axial erstrecken. Jeder Radialvorsprung 20 bildet jeweils einen Wicklungstragabschnitt 183, an denen eine Statorwicklung 22 angeordnet ist.
Die Statoreinheit 14 umfasst weiterhin einen Kunststoffhaltekörper 24, welcher aus einem ersten Kunststoffhalteelement 241 und einem zweiten Kunststoffhalteelement 242 zusammengesetzt ist. Die Kunststoffhalteelemente 241, 242 sind jeweils topfartig ausgeführt und weisen einen Stirnseitenabschnitt 26 sowie einen Umhüllungsabschnitt 28 auf. Beide Kunststoffhalteelemente 241, 242 weisen am
Umhüllungsabschnitt 28 sechs, über den Umfang verteilte, radial vorstehende Abschnitte 29 auf, welche jeweils offene Radialöffnung 30 umfassen. Im endmontierten Zustand sind Radialvorsprünge 20 des Statorkörpers 18 innerhalb der Radialöffnungen 30 der Kunststoffhalteelemente 241, 242 angeordnet.
Bei der Montage der Statoreinheit 14 wird das topfförmige erste Kunststoffhalteelement 241 über die erste Stirnseite des Statorkörpers 18 mit dem Umhüllungsabschnitt 28 auf das Blechpaket aufgeschoben. Das topfförmige zweite Kunststoffhalteelemente 242 wird über die zweite Stirnseite des Statorkörpers 18 mit dem Umhüllungsabschnitt 28 ebenfalls auf das Blechpaket 182 aufgeschoben. Im endmontierten Zustand grenzen bzw. liegen die beiden Kunststoffhalteelemente 241, 242 mit dem dem Stirnseitenabschnitt 26 abgewandten Axialende aneinander an und sind durch aufgewickelte Statorwicklung 22 miteinander axial verbunden.
Der Kunststoffhaltekörper 24 weist zwei axial voneinander beabstandete Trennebenen El, E2 auf, an welchen die beiden Kunststoffhalteelemente 241, 242 axial aneinander angrenzen bzw. aneinander anliegen. Hierfür weisen die beide Kunststoffhalteelemente 241, 242 jeweils sechs erste, kurze Axialabschnitte 321, 341 und sechs zweite, lange Axialabschnitte 322, 342 auf, wobei die ersten Axialabschnitte 321, 341 alle die gleiche Länge aufweisen und die zweiten Axialabschnitte 322, 342 auch alle die gleiche Länge aufweisen. Die ersten Axialabschnitte 321 des ersten Kunststoffhalteelements 241 und die zweiten Axialabschnitte 342 des zweiten Kunststoffhalteelements 242 definieren die erste Trennebene El. Die ersten Axialabschnitte 341 des zweiten Kunststoffhalteelements 242 und die zweiten Axialabschnitte 322 des ersten Kunststoffhalteelements 241 definieren eine zweite Trennebene E2. Die Gesamtlänge der beiden, axial aneinander angrenzenden, d.h. fluchtend zueinander angeordneten, Axialabschnitte 321, 342 bzw. 322, 341 der beiden
Kunststoffhalteelemente 241, 242 bleibt immer gleich. Die Axialabschnitte 321, 322, 341, 342 sind derart in Umfangsrichtung an den Radialvorsprüngen 20 des Statorkörpers 18 angeordnet, dass an einer ersten Seite eines Radialvorsprungs 20 der erste Axialabschnitt 321, 341 angeordnet ist und an einer zweiten Seite des Radialvorsprungs 20 der zweite Axialabschnitt 322, 342 angeordnet ist, wobei an den in Umfangsrichtung zueinander zugewandten Seiten der zueinander benachbarten Radialvorsprünge 20 jeweils der gleiche Axialabschnitt 321, 322, 341, 342 angeordnet ist.
Außerdem weisen beide Kunststoffhalteelemente 241, 242 mehrere Abschnitte 36 in Umfangsrichtung zwischen den beiden Axialabschnitten 321, 322, 341, 342 auf, welche jeweils eine Aussparung 361 oder einen Vorsprung 362 aufweisen, wobei jeder Vorsprung 362 eines Kunststoffhalteelements 241, 242 in jeweils eine Aussparung 361 des anderen Kunststoffhalteelements 241, 242 eingreift.
Die Kunststoffhalteelemente 241, 242 sind jeweils aus einem einzigen Kunststoffmaterial bestehend, welches relativ gute elektrische Isolationseigenschaften aufweist.
Die Rotoreinheit 16 umfasst eine Rotorwelle 40 und einen an der Rotorwelle 40 befestigten Rotorkörper 42. Die Rotorwelle 40 ist auf einer ersten axialen Seite des Rotorkörpers 42 über das Wellenradiallager 25, welches als Wälzlager, insbesondere als Kugellager, ausgeführt ist, an dem Kunststoffhaltekörper 24, insbesondere an dem ersten Kunststoffhalteelement 241, drehbar gelagert. Hierbei ist das Wellenradiallager 25 in einer Öffnung 260 angeordnet. Das Wellenradiallager 25 ist einerseits mit einer Innenumfangsfläche eines Innenrings an der Rotorwelle 40 befestigt. Andererseits ist das Wellenradiallager 25 mit einer Außenumfangsfläche eines Außenrings mit dem ersten Kunststoffhalteelement 241 fest verbunden. Dabei stützt sich das Wellenradiallager 25 mit der Außenumfangsfläche an einer durch die Öffnung 260 bereitgestellte Lageraufnahmefläche 261 radial ab. In Axialrichtung wird das Wellenradiallager 25 einerseits durch mehrere, an dem Stirnseitenabschnitt 26 vorgesehene und nach radial innen erstreckende Radialvorsprünge 262 und andererseits durch mehrere, über den Umfang verteilte Rastelemente 263 gehalten. Dabei liegt das Wellenradiallager 25 mit einer ersten Stirnseite an dem Radialvorsprüngen 262 und mit einer zweiten Stirnseite an den Rastelementen 263 an. Dadurch wird das Wellenradiallager auf eine einfache Weise axial an dem ersten Kunststoffhalteelemente 241 gehalten.
Die Rotorwelle 40 ist auf einer zweiten axialen Seite des Rotorkörpers 42 über ein weiteres, in den Figuren nicht gezeigtes Lagerelement an einem ebenfalls nicht gezeigten Gehäuse drehbar gelagert. Alternativ könnte die Rotorwelle 40 ebenfalls an dem Kunststoffhaltekörper 24, insbesondere an dem zweiten Kunststoffhalteelemente 242, drehbar gelagert sein.
Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße elektrische Maschine 10 relativ einfach montiert und relativ kostengünstig hergestellt werden.

Claims

Pierburg GmbH P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Elektrische Maschine (10), umfassend:
- eine Statoreinheit (14) mit
• einem ferromagnetischen Statorkörper (18),
• einem Kunststoffhaltekörper (24), welcher den Statorkörper (18) umgibt,
• mindestens einer Statorwicklung (22), welche an dem Kunststoffhaltekörper (24) angeordnet ist,
- eine Rotoreinheit (16) mit
• einer Rotorwelle (40), welche über ein Wellenradiallager (25) an dem Kunststoffhaltekörper (24) drehbar gelagert ist, und
• einem Rotorkörper (42), welcher an der Rotorwelle (40) befestigt ist und innerhalb des Statorkörpers (18) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffhaltekörper (24) zwei, axial aneinander angrenzende Kunststoffhalteelemente (241, 242) aufweist, wobei das
Wellenradiallager (25) über eine Rastverbindung lösbar an einem der Kunststoffhalteelemente (241, 242) befestigt ist.
2. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei das
Wellenradiallager (25) ein Wälzlager ist.
3. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1, wobei das
Wellenradiallager (25) aufnehmende Kunststoffhalteelement (241,
242) eine Öffnung (260) aufweist, in welcher das Wellenradiallager (25) angeordnet ist, wobei das Wellenradiallager (25) mit einer ersten Stirnseite axial gegen einen nach innen ragenden Radialvorsprung (262) des Kunststoffhalteelements (241, 242) anschlägt und mit einer zweiten Stirnseite durch ein Rastelement (263) axial gehalten ist.
4. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Kunststoffhaltekörper (24) mindestens zwei axial voneinander beabstandete Trennebenen (El, E2) aufweist, wobei beide Kunststoffhalteelemente (241, 242) jeweils mindestens einen ersten, kurzen Axialabschnitt (321, 341) und mindestens einen zweiten, langen Axialabschnitt (322, 342) aufweisen, wobei der erste Axialabschnitt (321) des ersten Kunststoffhalteelements (241) und der zweite Axialabschnitt (342) des zweiten Kunststoffhalteelements (242) eine erste Trennebene (El) definieren und der erste Axialabschnitt (341) des zweiten Kunststoffhalteelements (242) und der zweite Axialabschnitt (322) des ersten Kunststoffhalteelements (241) eine zweite Trennebene (E2) definieren.
5. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Statorkörper (18) mehrere über den Umfang verteilte Radialvorsprünge (20) und der Kunststoffhaltekörper (24) je Radialvorsprung (20) eine Radialöffnung (30) aufweist, derart, dass die Kunststoffhalteelemente (241, 242) durch das Eingreifen der Radialvorsprünge (20) in die Radialöffnungen (30) mit dem Statorkörper (18) in Umfangsrichtung formschlüssig verbunden sind.
6. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 2 und 3, wobei der erste Axialabschnitt (321, 341) in Umfangsrichtung an einer ersten Seite eines Radialvorsprungs (20) angeordnet ist und der zweite Axialabschnitt (322, 342) an einer zweiten Seite des Radialvorsprungs (20) angeordnet ist.
7. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 4, wobei in Umfangsrichtung an den beiden zueinander gewandten Seiten der zueinander benachbarten Radialvorsprünge (20) jeweils der gleiche Axialabschnitt eines Kunststoffhalteelements (241, 242) angeordnet ist.
8. Elektrische Maschine (10) nach Anspruch 5, wobei das eine Kunststoffhalteelement (241, 242) einen Abschnitt (36) in Umfangsrichtung zwischen zwei Axialabschnitten (321, 341, 322, 342) aufweist, welcher eine Aussparung (361) aufweist, in welche ein Vorsprung (362) eines in Umfangsrichtung zwischen zwei Axialabschnitten (321, 341, 322, 342) angeordneten Abschnitts (36) des anderen Kunststoffhalteelements (241, 242) eingreift.
9. Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kunststoffhalteelemente (241, 242) jeweils einstückig ausgeführt sind.
10. Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kunststoffhalteelemente (241, 242) durch die auf den Kunststoffhaltekörper (24) aufgewickelte Statorwicklung (22) axial aneinander befestigt sind.
11. Elektrische Maschine (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kunststoffhalteelemente (241, 242) jeweils topfförmig ausgeführt sind, wobei die Kunststoffhalteelemente (241, 242) jeweils einen Stirnseitenabschnitt (26) und einen den Statorkörper (18) umgebenden Umhüllungsabschnitt (28) aufweisen, wobei das Wellenradiallager an dem Stirnseitenabschnitt angeordnet ist.
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