WO2009124849A1 - Elektrische maschine mit einer vorrichtung zur befestigung eines stators - Google Patents
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- WO2009124849A1 WO2009124849A1 PCT/EP2009/053670 EP2009053670W WO2009124849A1 WO 2009124849 A1 WO2009124849 A1 WO 2009124849A1 EP 2009053670 W EP2009053670 W EP 2009053670W WO 2009124849 A1 WO2009124849 A1 WO 2009124849A1
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/18—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures
- H02K1/185—Means for mounting or fastening magnetic stationary parts on to, or to, the stator structures to outer stators
Definitions
- the invention relates to a fastening device for a stator according to the preamble of patent claim 1.
- Such a fastening device has become known for example from DE 103 32 957 A1.
- Figure 1 is a schematic longitudinal sectional view of an electric machine with a stator according to the invention by means of clamping plates according to the section line II in Fig. 2.
- Fig. 2 is a schematic plan view of the electric machine of Fig. 1; 3 shows the stator inserted into the machine housing without the clamping plate in an enlarged plan view according to detail III in FIG. 2; Fig. 4, the stator according to the invention in an enlarged
- Fig. 5 shows the upper side (Fig. 5a) and the underside (Fig. 5b) of a modified
- FIG. 6 shows the stator inserted in the machine housing without the clamping plate shown in FIG. 5 in a representation analogous to FIG. 3.
- FIGS. 1 to 4 an electric machine with a stator mounting according to the present invention will be described.
- the electric machine is an EC motor used in a vehicle.
- Fig. 1 is a sectional view taken along the line I-I in Fig. 2, and Figs. 3 and 4 are enlarged views according to the detail III in Fig. 2 and the detail IV in Fig. 1st
- the in Fign. 1 and 2 shown electrical machine 1 comprises a cylindrical machine housing 2, a stator 3 fixed therein, a rotor shaft 4 with a permanent magnet 5 disposed thereon and an electrical plug connection, not shown.
- the machine housing 2 is cup-shaped and closed at its open side with a cover element, not shown.
- the rotor shaft 4 is mounted at its two ends in two bearings 6, wherein the provided on the open side of the machine housing 2 bearing 6 by means of a support member 7 on
- the stator 3 comprises, in a known manner, a sleeve-shaped stator housing 9, a stator lamella packet with windings 10 fixed therein and a sensor system (not shown).
- stator 3 is inserted axially into the circular opening 11 of the machine housing 2 until the stator housing 9 bears against an annular shoulder 12 of the machine housing 2.
- annular shoulder 12 can the machine housing 2 also have several non-rotating stops.
- the attachment of the stator 3 in the machine housing 2 is effected by three here designed as spring plates clamping plates 13 which are screwed to the machine housing 2 and thereby axially clamp the stator housing 9 at the annular shoulder 12.
- the three clamping plates 13 are in the circumferential direction of the
- Machine housing 2 each equidistant from each other.
- Each clamping plate 13 is inserted into a recess 14 (FIG. 3) of the machine housing 2 with an exact fit between the two side walls 15 of the recess 14 and thereby fixed in a rotationally fixed manner.
- the clamping plate 13 is screwed on the front side of the machine housing 2 via a screw 17 and thus biases the stator housing 9 with its free plate end 18, which projects radially inwardly into the opening 11 of the machine housing 2 and the stator housing 9 engages behind in the insertion direction of the stator 3 Ring shoulder 12 axially fixed.
- the screw 17 passes through a bore 19 (FIG. 4) in the clamping plate 13 and is screwed into a threaded bore 20 of the machine housing 2.
- a single linear projection 21 is impressed in the clamping plate 13, which engages in a corresponding linear recess 22 in the end face of the machine housing 2 and thus fixes the stator housing 9 in the machine housing 2 in the tangential and radial directions.
- the projections on the machine housing 2 and the corresponding recesses are provided on the clamping plates.
Landscapes
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Abstract
Bei einer Vorrichtung zur Befestigung eines Stators (3) in einer Öffnung (11) eines Maschinengehäuses (2) ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass am Maschinengehäuse (2) mehrere, insbesondere drei Klemmplatten (13) drehfest befestigt sind, die jeweils mit ihrem radial nach innen in die Öffnung (11) des Maschinengehäuses (2) vorstehenden freien Plattenende (18) den Stator (3) in Einsetzrichtung des Stators (3) hintergreifen, dass der Stator (3) durch die Klemmplatten (13) gegen einen Absatz (11) des Maschinengehäuses (2) axial festgespannt ist, und dass die Klemmplatten (13) jeweils an ihrer dem Stator (3) zugewandten Unterseite einen oder mehrere Vorsprünge (21) und die Stirnseite des Maschinengehäuses (2) entsprechende Aussparungen (22) aufweist oder umgekehrt, wobei die Vorsprünge (21) in die Aussparungen (22) eingreifen und dadurch den Stator (3) im Maschinengehäuse (2) in tangentialer und radialer Richtung fixieren.
Description
ELEKTRISCHE MASCHINE MIT EINER VORRICHTUNG ZUR BEFESTIGUNG EINES STATORS
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Befestigungsvorrichtung für einen Stator nach der Gattung des Patentanspruchs 1.
Eine derartige Befestigungsvorrichtung ist beispielsweise durch die DE 103 32 957 A1 bekannt geworden.
Bei dieser bekannten Befestigungsvorrichtung sind am inneren Mantelumfang des Gehäuses nach innen vorstehende Längssicken, die über die gesamte Länge des zylindrischen Teils des Gehäuses verlaufen, ausgebildet. Der Stator wird durch diese vorstehenden Längssicken des Gehäuses gehalten, wobei die Längssicken wie ein Federelement wirken und den Stator im Gehäuse festklemmen. Die Klemmkraft ist dabei derart groß, dass der Stator sich nicht relativ zum Gehäuse verdrehen oder in Axialrichtung verschieben kann. Die Längssicken sind am Umfang des Gehäuses jeweils gleich weit voneinander beabstandet, sodass eine gleichmäßige Klemmkraft auf den Stator ausgeübt wird. Durch diese Formgestaltung des Gehäuses kann der Stator ohne Kleben im Gehäuse befestigt werden.
Offenbarung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, den Stator mittels zweier oder mehrerer Klemmplatten im Maschinengehäuse sowohl axial festzuspannen als auch in tangentialer und radialer Richtung zu fixieren.
Vorteile der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind: kostengünstige Lösung
Fixierung der axialen wie radialen Bewegung des Stators mit demselben Bauteil (Klemmplatte)
Skalierbarkeit durch Bauteilwiederholung am Umfang
Lösbarkeit/Trennbarkeit der Materialien (Umweltschutzanforderung,
Serviceanforderungen) minimaler Einfluss auf magnetische Randbedingungen (minimale Störfelder) - Vermeidung von unterschiedlichen Materialpassungen, wie z.B. Aluminium in
Stahl oder umgekehrt
Standardisierung von Bauteilen (Bauteilclusterung) möglich
Aufweitung der Toleranzen (Je feiner die Toleranzen desto höher die Kosten)
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegenstands der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
Zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Längsschnittansicht einer elektrischen Maschine mit einer erfindungsgemäßen Statorbefestigung mittels Klemmplatten gemäß der Schnittlinie l-l in Fig. 2; Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die elektrische Maschine von Fig. 1 ;
Fig. 3 den in das Maschinengehäuse eingesetzten Stator ohne die Klemmplatte in einer vergrößerten Draufsicht gemäß dem Detail III in Fig. 2; Fig. 4 die erfindungsgemäße Statorbefestigung in einer vergrößerten
Längsschnittansicht gemäß dem Detail IV in Fig. 1 ; Fig. 5 die Oberseite (Fig. 5a) und die Unterseite (Fig. 5b) einer modifizierten
Klemmplatte; und Fig. 6 den in das Maschinengehäuse eingesetzten Stator ohne die in Fig. 5 gezeigte Klemmplatte in einer Darstellung analog zu Fig. 3.
Ausführungsformen der Erfindung
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die Fign. 1 bis 4 eine elektrische Maschine mit einer Statorbefestigung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die elektrische Maschine ist ein EC-Motor, welcher in einem Fahrzeug verwendet wird. Fig. 1 ist eine Schnittansicht entlang der Linie l-l in Fig. 2, und die Fign. 3 und 4 sind vergrößerte Ansichten gemäß dem Detail III in Fig. 2 bzw. dem Detail IV in Fig. 1.
Die in Fign. 1 und 2 gezeigte elektrische Maschine 1 umfasst ein zylindrisches Maschinengehäuse 2, einen darin befestigten Stator 3, eine Rotorwelle 4 mit einem daran angeordneten Permanentmagneten 5 sowie einen nicht gezeigten elektrischen Steckanschluss. Das Maschinengehäuse 2 ist topfförmig ausgebildet und an seiner offenen Seite mit einem nicht gezeigten Deckelelement verschlossen. Die Rotorwelle 4 ist an ihren beiden Enden in zwei Lagern 6 gelagert, wobei das an der offenen Seite des Maschinengehäuses 2 vorgesehene Lager 6 mittels eines Trägerteils 7 am
Maschinengehäuse 2 befestigt ist. Das Drehmoment der Rotorwelle 4 kann über eine Verzahnung 8 an dem der offenen Seite des Maschinengehäuses 2 zugewandten Ende der Rotorwelle 4 abgenommen werden. Der Stator 3 umfasst in bekannter Weise ein hülsenförmiges Statorgehäuse 9, ein darin fixiertes Statorlamellenpaket mit Wicklungen 10 sowie eine Sensorik (nicht gezeigt).
Der Stator 3 ist in die kreisrunde Öffnung 11 des Maschinengehäuses 2 axial eingesetzt, bis das Statorgehäuse 9 an einem Ringabsatz 12 des Maschinengehäuses 2 anliegt. Anstelle eines umlaufenden Ringabsatzes 12 kann
das Maschinengehäuse 2 auch mehrere nicht umlaufende Anschläge aufweisen. Die Befestigung des Stators 3 im Maschinengehäuse 2 erfolgt durch drei hier als Federbleche ausgebildete Klemmplatten 13, die am Maschinengehäuse 2 angeschraubt sind und dadurch das Statorgehäuse 9 am Ringabsatz 12 axial festspannen. Die drei Klemmplatten 13 sind in Umfangsrichtung des
Maschinengehäuses 2 jeweils gleichweit voneinander beabstandet angeordnet.
Jede Klemmplatte 13 ist in einer Aussparung 14 (Fig. 3) des Maschinengehäuses 2 passgenau zwischen den beiden Seitenwände 15 der Aussparung 14 eingesetzt und dadurch drehfest fixiert. Die Klemmplatte 13 ist über eine Schraube 17 stirnseitig am Maschinengehäuse 2 festgeschraubt und spannt so mit ihrem freien Plattenende 18, welches radial nach innen in die Öffnung 11 des Maschinengehäuses 2 vorsteht und das Statorgehäuse 9 in Einsetzrichtung des Stators 3 hintergreift, das Statorgehäuse 9 an den Ringabsatz 12 axial fest. Die Schraube 17 durchgreift eine Bohrung 19 (Fig. 4) in der Klemmplatte 13 und ist in eine Gewindebohrung 20 des Maschinengehäuses 2 eingeschraubt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, sind in das freie Plattenende 18 auf der dem Statorgehäuse 9 zugewandten Unterseite zwei in Umfangsrichtung beabstandete punkt- bzw. kalottenförmige Vorsprünge 21 eingeprägt, die in entsprechende Aussparungen 22 in der Stirnseite des Maschinengehäuses 2 eingreifen und so das Statorgehäuse 9 im Maschinengehäuse 2 um die Rotorachse 16 (Fig. 1 ), d.h. in tangentialer Richtung, sowie in radialer Richtung fixieren.
Bei der in Fign. 5 und 6 gezeigten Modifikation ist in die Klemmplatte 13 ein einziger linienförmiger Vorsprung 21 eingeprägt, der in eine entsprechende linienförmige Aussparung 22 in der Stirnseite des Maschinengehäuses 2 eingreift und so das Statorgehäuse 9 im Maschinengehäuse 2 in tangentialer und radialer Richtung fixiert.
Bei anderen nicht gezeigten Ausführungsformen der Erfindung sind die Vorsprünge am Maschinengehäuse 2 und die entsprechenden Aussparungen an den Klemmplatten vorgesehen.
Claims
1. Vorrichtung zur Befestigung eines Stators (3) in einer Öffnung (11 ) eines Maschinengehäuses (2), dadurch gekennzeichnet, dass am Maschinengehäuse (2) mehrere, insbesondere drei Klemmplatten (13) drehfest befestigt sind, die jeweils mit ihrem radial nach innen in die Öffnung (11 ) des Maschinengehäuses (2) vorstehenden freien Plattenende (18) den Stator (3) in Einsetzrichtung des Stators (3) hintergreifen, dass der Stator (3) durch die Klemmplatten (13) gegen einen Absatz (11 ) des
Maschinengehäuses (2) axial festgespannt ist, und dass die Klemmplatten (13) jeweils an ihrer dem Stator (3) zugewandten Unterseite einen oder mehrere Vorsprünge (21 ) und die Stirnseite des Maschinengehäuses (2) entsprechende Aussparungen (22) aufweist oder umgekehrt, wobei die Vorsprünge (21 ) in die Aussparungen (22) eingreifen und dadurch den Stator (3) im Maschinengehäuse (2) in tangentialer und radialer Richtung fixieren.
2. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmplatten (13) in Umfangsrichtung des Maschinengehäuses (2) jeweils gleichweit voneinander beabstandet angeordnet sind.
3. Befestigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmplatten (13) jeweils in einer Aussparung (14) des Maschinengehäuses (2) passgenau zwischen den beiden Seitenwände (15) der Aussparung (14) angeordnet sind.
4. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmplatten (13) mittels Schrauben (17) am Maschinengehäuse (2) befestigt sind.
5. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (21 ) in die Klemmplatten (13) geprägt sind.
6. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (19) der Klemmplatten (13) punkt- oder linienförmig ausgebildet sind.
7. Befestigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (22) des Maschinengehäuses (2) Negativformen der Vorsprünge (21 ) der Klemmplatten (13) sind oder umgekehrt.
Applications Claiming Priority (2)
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2008
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2009
- 2009-03-27 WO PCT/EP2009/053670 patent/WO2009124849A1/de active Application Filing
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