WO2017162379A1 - Elektrische maschine beinhaltend einen federring, sowie verfahren zum herstellen einer elektrischen maschine - Google Patents

Elektrische maschine beinhaltend einen federring, sowie verfahren zum herstellen einer elektrischen maschine Download PDF

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WO2017162379A1
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axial
axially
plug housing
ring
spring
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PCT/EP2017/053593
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Hans-Peter Dommsch
Jean-Marc Ritt
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Robert Bosch Gmbh
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    • H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans

Definitions

  • Electric machine comprising a spring ring, and method for producing an electrical machine
  • the invention relates to an electric machine comprising a spring ring, and method for producing an electrical machine according to the preamble of the independent claims.
  • a stator is arranged in a pole pot.
  • a cover part is arranged, in which a rotor shaft is mounted.
  • the cover part is in this case made of plastic and has electrical conductor elements for interconnecting the electrical winding of the stator.
  • the coil wire ends of the windings are guided axially through the cover part and connected to the top of the cover part with the conductor elements.
  • the cover part has a lateral extension, which is designed as a laterally outgoing connection plug whose pins are connected both to the conductor elements and to an electronic circuit board.
  • a metal lid with cooling fins is mounted by means of several clamping clips, which clamp the metal lid with the lid part made of plastic.
  • the devices according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that a very uniform pressure distribution over the entire circumference at the axial contact surfaces can be achieved by the formation of a spring ring in one piece from a thin sheet metal strip.
  • a sheet-metal strip in contrast to the use of a conventional spiral spring made of round wire, the required installation space of the spring element in the radial direction can be significantly reduced.
  • the elastic webs may have branches, whereby a flat spring characteristic with respect to the axial compression can be achieved.
  • the pressure distribution over the entire circumference can be compensated.
  • the acting axial forces can be distributed particularly favorably over the entire circumference, in which the branching parts of the elastic webs extend transversely to the axial direction.
  • the branch may be T-shaped, so that both branches extend approximately perpendicular to the axial direction.
  • the individual elastic webs may be formed meandering in relation to the axial direction.
  • the individual axial webs can be connected to each other via transverse webs in the circumferential direction.
  • the spring rate of the spring ring can be adjusted in the axial direction.
  • the axially acting forces can be distributed particularly favorably over the entire circumference.
  • the ring elements can be designed as largely circumferential or completely closed ring elements.
  • Ring elements only over a certain angular range and are separated by free in the circumferential direction. If the ring segments circulating at least largely over the entire circumference are connected to one another and to the edge rings by means of individual axial webs, the spring strength in the axial direction can be adjusted selectively over the spacing of the axial webs in the circumferential direction.
  • the radial thickness of the sheet metal strip is significantly smaller than the dimensions of the axial webs in the circumferential direction or extending in the circumferential direction ring segments in the axial direction.
  • the spring ring can be stabilized by its mounting position by radial guides in the radial direction.
  • the dimensions of the elastic webs within the tangential plane of the spring ring are two to three times more than the radial thickness of the spring band.
  • the axial distance between the ring segments including the edge rings is two to three times compared to the radial thickness of the metal strip.
  • This axial dimension of the cutout determines the available spring travel of the spring ring.
  • the spring ring is preferably punched out of a flat sheet metal or, for example, cut out by means of a laser.
  • the elastic webs are formed between the two edge rings.
  • the sheet metal strip is bent into a ring, this optionally a joint can be welded together.
  • the installation of the spring ring according to the invention in an electric machine according to the invention has the advantage that due to the very small band thickness of the spring ring, the radial outer diameter of a housing cover which closes a pole pot, can be reduced.
  • the spring ring can be placed directly on a cylindrical peripheral surface of a plug, to which the peripheral wall of a metal lid radially connects directly.
  • the radial distance between the plug housing and the peripheral wall of the metal cover need only be made slightly larger than the radial band thickness of the spring ring.
  • the peripheral wall of the plug housing and the inside of the metal cover serve as a radial guide for the spring washer.
  • the plug housing can be clamped axially relative to the metal lid particularly favorable, so that the plug housing is pressed axially against the stopper on the pole pot over the entire lifetime in all operating conditions. This reliably prevents destruction of the electrical contacts between the plug housing and the stator.
  • the plug housing is inexpensively formed as a plastic injection-molded part, wherein a substantially cylindrical peripheral wall serves as a receptacle for the spring ring.
  • a collar can be formed without additional effort, which preferably forms an annular axial abutment surface.
  • an axial counter stop surface is correspondingly formed, with which the metal cover presses the spring ring axially against the axial stop of the plug housing.
  • This counter-stop can be formed particularly favorable by a radial offset on the side wall of the metal lid. This can also be easily formed as a ring-shaped axial collar when deep drawing the metal cover.
  • the metal lid is tightly welded to the pole pot with a circumferential weld. Due to the annular spring, the plug housing can then be continuously pressed against a stop on the pole housing - in particular on its flange - even with different material expansions and manufacturing tolerances of the individual components due to the axial biasing force of the annular spring.
  • a spring ring in a metal lid with a completely circumferential side wall.
  • the connector for the electrical power supply is passed through a - preferably circular - recess on the axial top of the metal lid.
  • a radial sealing ring is arranged between the plug housing and the recess, which seals the recess against the interior of the electric machine tight.
  • all components can be advantageously mounted in the axial direction.
  • the annular spring can be axially attached directly over the outer circumference of the plug housing.
  • the metal cover is axially joined over the connector housing and pressed axially against a stop on the pole housing and secured to the pole pot. Due to the corresponding axial dimensioning of the spring ring, a corresponding axial prestressing of the spring ring is generated between the stop of the plug housing and the counterpart stop of the metal housing.
  • the ring seal can be placed on the connector housing before the assembly of the metal cover, either before or after the axial joining of the spring element.
  • the ring seal preferably has a smaller outer diameter than the inner diameter of the spring ring, so that these two components can be mounted independently of one another in any order on the connector housing.
  • the electric machine can, for example, also be used in the engine compartment of a motor vehicle.
  • Figure 1 shows a first embodiment of a
  • FIG. 2 shows a plan view of the spring ring according to FIG. 1,
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a spring ring according to the invention
  • FIG. 4 shows an embodiment of an electric machine according to the invention
  • FIG. 5 shows a view according to FIG. 4 before the metal cover is mounted
  • Figure 6 is a view according to Figure 4 after mounting the metal lid. 1 shows an annular spring 85, the sleeve-shaped in the form of a bourdon tube
  • the annular spring 85 is formed from a sheet-metal strip 175, which has an axial upper edge 176 and an axial lower edge 177.
  • the upper edge 176 and the lower edge 177 are formed as edge rings 178, 179, which extend at least as far as possible over the entire circumference in the circumferential direction 2.
  • the upper and the lower edge ring 178, 179 are connected to each other by means of elastic webs 180 in the axial direction 4, which allow a compression of the spring ring 85 in the axial direction 4.
  • the webs 180 have branches 181, so that at least two adjacent elastic webs 180 are connected to each other by means of a branching spring element 182.
  • the branches 181 are formed approximately at right angles, so that virtually every branch 181 is T-shaped.
  • the branching spring elements 182 extend substantially in the circumferential direction 2 until they open into the adjacent elastic web 180.
  • the branching spring elements 182 run over a substantial part of their extent approximately parallel to the upper Following an elastic web 180 in the axial direction 4 (dashed line in Figure 3), this has approximately a meandering course, wherein at least two axially spaced annular elements 184 between the two edge rings 178, 179 are arranged. These ring elements 184 also extend approximately parallel to the
  • each axial recesses 186 are formed, which allow an axial spring travel for the axial compression of the spring ring 85. Therefore, no direct straight connecting webs between the two edge rings 178, 179 are formed.
  • FIG. 1 for example, exactly eight axial webs 180 are shown, which extend in the axial direction 4 from the lower edge ring 179 to the upper edge ring 178.
  • these eight elastic webs 180 are connected to each other, for example, with exactly eight branching spring elements 182 in the circumferential direction 2.
  • Edge rings 178, 179 in the direction of extension of the respective elements, is about two to three times the sheet thickness d of the sheet metal strip 175.
  • the axial dimension 189 of the axial recesses 186 is about two to three times the sheet thickness d.
  • the exact ratio is in each case about 2.5, wherein the sheet thickness d is, for example, about 1.0 mm.
  • Figure 2 shows a plan view of the spring ring 85 of Figure 1, wherein this has an inner diameter D.
  • the ratio between the inner diameter D and the sheet thickness d is, for example, between 40 and 60, preferably between 45 and 50.
  • the spring ring 85 is closed in the circumferential direction 2, without interruption.
  • This spring ring 85 can be made for example by punching out the axial and radial cutout 183, 186 of a closed metal tube.
  • the spring ring 85 can be punched out of a flat sheet metal strip 175 be, and then connected by means of an axial weld 192, as shown in the second embodiment in Figure 3.
  • this Bourdon tube 185 can be inserted radially between two peripheral walls without the Bourdon tube 185 requiring a large installation space.
  • the axial height 193 of the spring ring 85 can be selected according to the required axial spring travel, or the required spring rate. In this case, instead of the two axially spaced ring elements 184, three or more ring elements 184 may be formed axially spaced apart.
  • FIG. 3 shows a second exemplary embodiment of an annular spring 85, in which rings 194 which are substantially closed axially between the two edge rings 178, 179 over the circumference are designed as ring elements 184.
  • the approximately closed rings 194 are each connected to each other by means of short axial segments 195 of the elastic webs 180.
  • the elastic web 180 passes first through the axial segment 195, then follows a T-branch 181 in the circumferential direction 2 to the right or left, then opens at the next T-junction 181 in another axial segment 195, then correspondingly meandering again to the left or right in the closed ring 194 to the next axial segment 195 to run, which opens into the upper edge ring 178.
  • the ratio of the web width 187 of the elastic web 180 in the tangential plane of the spring ring 85 is also at least two to three times as large as the sheet thickness d.
  • FIG. 4 shows an embodiment of a fully assembled electric machine 10, in which a stator 16 is inserted in a housing 14 of an electric machine 10.
  • the stator 16 has coil carriers 36, which are formed separately, for example, as individual segments 62, and are wound with electrical windings 17.
  • the housing 14 serves as a pole pot 15, which forms a magnetic yoke for the electrical windings 17.
  • the pole pot 15 has at its open end a flange 32, are placed on the other components.
  • the pole pot 15 has on its bottom surface 40 an opening through which a rotor shaft 20 protrudes in order to transmit a torque of the electric machine 10 via an output element 64 to an unillustrated transmission element.
  • a first bearing seat 70 is formed, in which a first roller bearing 72 is inserted.
  • the inner ring 73 of the first rolling bearing 72 is fixedly connected to the rotor shaft 20.
  • the first roller bearing 72 forms a fixed bearing for the rotor 18.
  • the rotor 18 has a rotor body 65 which carries permanent magnets 68 which cooperate with the electrical windings 17.
  • the rotor body 65 consists, for example, of individual, stacked laminations 66 in which recesses 67 for the permanent magnets 68 are punched out.
  • the coil wire ends 19 of the windings 17 project beyond the electric coils 63 in the axial direction 4.
  • a circuit board 22 is axially mounted on the stator 16, wherein from a plastic body 21 projecting conductor elements 23 are connected to mounting portions 25 with the coil wire of the coil 63.
  • the electrical connections between the coil wire and the fastening sections 25 are formed, for example, by welding, soldering or crimping.
  • exactly three conductor elements 23 each have a connection pin 26 for the phases U, V and W.
  • the plastic body 21 is supported in the axial direction 4 via integrally formed spacers 42 on the stator 16.
  • the spacers 42 of the interconnection plate 22 are integrally formed on the radially outer edge thereof. In the exemplary embodiment, the spacers 42 are applied to the coil carrier elements 36, on which the electrical windings 17 are wound.
  • the coil support elements 36 are formed here as individual segments 62 for each coil 63.
  • an insulating mask 61 for the electrical windings 17 is arranged on the coil carrier elements 36. net.
  • the plastic body 21 is annular, so that in its central recess 44, the rotor shaft 20 of the rotor 18 can protrude.
  • a bearing plate 54 is arranged, which is welded at its radially outer edge with the pole pot 15 by means of a weld 90.
  • the bearing plate 54 has a second bearing seat 55, which engages axially in the central recess 44 of the wiring plate 22.
  • a second rolling bearing 56 is accommodated, by means of which the rotor shaft 20 is rotatably mounted in the stator 16.
  • the second rolling bearing 56 is formed, for example, as a ball bearing and is a floating bearing for the rotor 18 is an outer ring 58 of the second roller bearing 56 rotatably in the second bearing seat 55 and the inner ring 57 axially slidably mounted on the rotor shaft 20.
  • the second rolling bearing 56 is arranged axially in the same plane as the interconnection plate 22, so that the electric machine 10 is formed very compact in the axial direction 4.
  • the bearing plate 54 has in the exemplary embodiment individual radial webs 59, between which the receiving sleeves 27 formed as fastening portions 25 protrude axially upwards. In holes of the receiving sleeves 27 coil wire ends 19 of the coils 63 are inserted.
  • the connection pins 26 extend from the plastic body 21 through the bearing plate 54 so as to be able to be connected to corresponding contacts 30 of the connection plug 37.
  • connecting sections 24 of different conductor elements 23 can be seen in cross section.
  • the flattened cross sections are offset relative to one another both with respect to the axial direction 4 and with respect to the radial direction 3.
  • four individual conductor elements 23 in exactly two axial planes 8, 9 are arranged.
  • axial channels 28 can be seen in the plastic body 21, which result from holding tools for the conductor elements 23 in the injection molding tool.
  • the wiring plate 22 is pressed axially against the coil carrier 36 from the bearing plate 54 for vibration damping of axial spring means 246.
  • the spring means 246 are formed for example as an axial spring ring which surrounds the rotor shaft 20.
  • the spring ring is preferably formed as a corrugated washer 250, which is axially supported on the bearing plate 54 and the wiring plate 22.
  • the spring means 246 generates an axial bias which keeps the wiring plate 22 accurately positioned over a wide temperature range and under high shaking loads.
  • the rotor 18 is axially opposite the second Rolling 56 is biased by a compression spring 86.
  • the compression spring 86 for example, a coil spring 87 - is supported on the one hand on the rotor body 65 and on the other hand on the inner ring 57 of the second rolling bearing 56.
  • a plug housing 33 is arranged, on which an unspecified outer terminal plug 37 for powering the electrical machine 10 is formed.
  • the electrical contacts 30 are arranged on the inside 29, which are connected to the connection pins 26 of the wiring plate 22.
  • the wiring plate 22 is connected to both the coil wire ends 19 and the electrical contacts 30 of the connection plug 37.
  • the electrical contacts 30 extend axially as contact lugs 34, so that they are arranged immediately adjacent to the connection pins 26 and then, for example, welded together.
  • the interconnection plate 22 relative to the stator 16 and / or relative to the bearing plate 54 positioning elements which cooperate with corresponding counter-elements.
  • the plug housing 33 is positioned relative to the bearing plate 54 by means of a rotation lock 102, 103.
  • a sensor element 74 is fixed, which cooperates with a signal generator 75 on the rotor shaft 20 to detect the rotor position.
  • a magnet holder 78 is attached to the free end 80 of the rotor shaft 20 after mounting the bearing plate 54, which receives a sensor magnet 76. Its rotating magnetic field is detected by the sensor element 74, which is designed as a high-resolution magnetic field sensor 77.
  • a metal lid 81 is joined, which is tightly welded to the flange 32 of the pole pot 15 by means of a weld 154.
  • Both the plug housing 33 and the metal lid 81 each have a circular peripheral wall 82, 83, which are arranged radially next to one another. Between the plug housing 33 and the inner side 56 of the metal cover 81, a radial sealing ring 84 is pressed in, which seals the electrical machine 10 to the connection plug 37. Furthermore, the axial spring ring 85 is arranged between the plug housing 33 and the metal lid 81, which presses the plug housing 33 axially against the flange 32 of the pole pot 15. The spring ring 85 is axially on the one hand to a counter-stop 153 of the metal cover 81 and on the other hand to an axial stop 152 of the plug housing 33 at. FIG.
  • FIG. 5 shows the electric machine 10, in which the plug housing 33 is placed on the pole pot 15 before the metal cover 81 is joined over the plug housing 33.
  • the plug housing 33 has at its open end to the pole pot 15 toward a closed edge 140 over the entire circumference. From the lower edge 140 of the plug housing 33, which is axially supported on the pole pot 15, extends in the axial direction 4, the peripheral wall 83, in the radial window 110 for the engagement of
  • Welding tools are formed. For example, here a ground contact 95 of the end shield 54 is welded through a window 110 with a free capacitor terminal 134 of a capacitor mounted in the plug housing 33. Adjacent in the circumferential direction 2 are further radial windows 110, through which the connection pins 26 are welded to the contact lugs 34 of the plug housing 33 by means of the welding tools.
  • the connection pins 26 extend in the axial direction 4 parallel to the contact tabs 34. In the process, these overlap in the axial direction 4 and lie opposite one another with respect to the circumferential direction 2.
  • the plug housing 33 is pressed axially against the pole pot 15 by a mounting device.
  • the welded connections between the connection pins 26 and the contact lugs 34 as well as the welded connection between the ground contact 95 of the end shield 54 and the free capacitor connection 134 are preferably formed by resistance welding in this embodiment.
  • a separate contact spring or an integrated spring arm may be formed on a second contact element for the capacitor, so that the welded connection and the first window 110 for the free capacitor connection 134 is omitted.
  • the ground contact 95 is then produced directly upon axial seating of the plug housing 33 on the pole pot 15 by the resilient contact with the bearing plate 54.
  • the connector housing 33 then has a total of only exactly three windows 110 for the U, V, W welding.
  • the peripheral wall 83 of the plug housing 33 has here in the axial region of the radial window 110 a radial offset 146 in order to form an annular axial collar 144 for the sealing ring 84.
  • the sealing ring 84 is placed axially on this annular collar 144 in FIG. 4, so that it extends radially over an entire circumference.
  • ner cylindrical radial sealing surface 148 of the peripheral wall 83 abuts. Axially above the radial sealing surface 148, the peripheral wall 83 merges into an axial cover wall 117 of the plug housing 33, on which the connection plug 37 is formed.
  • a round base 127 is formed on the cover wall 117, on which the connection plug 37 with its feedthroughs for plug pins 41, 43 (see FIG. 4) is formed.
  • the transition from the upper cover wall 117 of the plug housing 33 to the connection plug 37 lies radially completely within the radial sealing surface 148.
  • the connection plug 37 projects out of the metal cover 81 through a recess 39 on the axially upper side.
  • the current pins 43 and sensor pins 41 are then angled in the radial direction 3, so that a corresponding customer plug in the radial direction 3 in a plug collar 132 of the connector 37 is inserted.
  • connection plug 37 does not protrude with the plug collar 132 in the radial direction 3 beyond the circular recess 39 in the metal lid 81.
  • the current pins 43 and sensor pins 41 with the plug collar 132 may also extend axially, so that the corresponding customer plug can be pushed from above onto the plug collar 132 in the axial direction 4.
  • an axial stop 152 is formed on the outside of the plug housing 33, on which the annular axial spring 85 can be supported.
  • the axial spring 85 is axially joined to the connector housing 33 to the axial stop 152.
  • axially extending ribs 141 are formed in the embodiment, by means of which the metal lid 81 is centered when pushed.
  • the windows 110 may also be formed axially open downwards.
  • the edge 140 is no longer formed closed over the circumference, but has in the region of the window 110 interruptions.
  • the plug housing 33 is supported in these areas only with axial webs between the windows 110 on the pole housing 15.
  • a tubular spring 185 is placed on the plug housing 33 as an annular axial spring 85, which in principle has the same shape as the embodiment of the spring ring 85 in FIG. 3.
  • the sheet metal strip 175 has been dispensed with weld together after the annular bending at the seam. This leaves at the interface a continuous axial gap 198.
  • the waiver of an axial weld 192 affects the axial spring action of the bourdon tube 185 only slightly and saves costs.
  • the radial guidance The tube spring 185 via the peripheral wall 83 of the plug housing 33 and the radially opposite inner side 156 of the metal lid 81. For this purpose, axial guide ribs 141 can be formed on this.
  • the metal cover 81 is then mounted axially via the connector housing 33, so that its cylindrical metal wall 82 covers the radial windows 110.
  • the sealing ring 84 seals the radial sealing surface 148 of the plug housing 33 relative to the radial inner side 156 of the metal cover 81.
  • An annular cover surface 158 of the metal cover 81 which forms a border 159 of the recess 39, completely covers the annular seal 84 in the axial direction 4.
  • the skirt 159 abuts radially on a radial side surface 137 of the base 127, so that the ring seal 84 is protected from a direct liquid jet.
  • the metal cover 81 During assembly of the metal cover 81, it is pressed against the axial spring force of the axial spring 85 axially against the flange 32 of the pole housing 15 and welded to a weld 154 over the entire circumference of the flange 32.
  • the annular spring 85 is located on the one hand axially on the axial stop 152 of the plug housing 33, and on the other hand on an axial counter-stop 153 of the metal housing 81 at.
  • a radial step 160 is formed, which forms an annular axial collar as an axial counter-abutment 153.
  • the stator 16 is first inserted into the pole pot 15.
  • the coil carriers 36 formed as individual segments 62 are equipped with an insulation mask 61 and wound with electrical windings 17 before these are inserted into the pole housing 15.
  • the rotor 18 is inserted axially into the pole pot 15, so that the rotor shaft 20 is pressed firmly into the first rolling bearing 72.
  • the Verschaltungs- plate 22 is disposed axially on the coil 63 and electrically contacted with the coil wire, preferably welded.
  • the compression spring 86 is axially joined to the rotor body 65, wherein during assembly of the interconnection plate 22 of the inner ring 57, the compression spring 86 biases axially. At the same time press the spring tabs 46 of the bearing plate 54 axially against the interconnection plate 22, so that this is also axially braced. Under this bias, the bearing plate 54 is welded at its radially outer ends with the pole pot 15. The first centering lug of the End shield 54 in corresponding counter-elements of the interconnection plate 22. After the fixed welding of the bearing plate 54, the rotor 18 is reliably mounted radially and axially vibration damped in the pole pot 15.
  • connection pins 26 and the second centering tab are axially upwards, so that the connector housing 33 can be joined axially with its counter element to the centering tab.
  • the plug housing 33 is located axially against the flange 32 of the pole pot 15. Due to the radial windows 110 in the plug housing 33, the connection pins 26 are welded to the electrical contacts 30 of the plug housing 33. Likewise, optionally, the suppression capacitor of the plug housing 33 can be welded to the ground contact 95.
  • the sealing ring 84 is then joined to the radial sealing surface 148 of the plug housing 33.
  • the annular seal 84 is pressed between the metal cover 81 and the plug housing 33, wherein at least one radial seal and possibly also an axial seal is formed.
  • the connection plug 37 projecting axially upwards is reliably sealed via its base 127 relative to the border 159 of the recess 39 in the metal housing 81.
  • the axial spring ring 85 is biased between the metal cover 81 and the plug housing 33, which presses the plug housing 33 axially against the pole pot 15.
  • the spring ring 85 is inserted with slight radial clearance between the inner wall 156 of the metal cover 81 and the peripheral wall 83 of the plug housing 33.
  • the metal lid 81 is pressed against the flange 32 and welded over the entire circumference close to the pole pot 15.
  • Branches 181 and the branching spring elements 182 and the ring elements 184 are varied according to the required spring characteristic and the available installation space.
  • the ring elements 184 as in the circumferential direction 2 continuous rings or only as
  • Ring segments can be formed over a certain angular range, between which recesses 183 are cut out in the circumferential direction 2.
  • the pipe spring 185 can also be clamped between other cylindrical housing parts to produce an axial contact pressure.
  • another embodiment of the annular axial spring 85 may be used, which is formed for example as a corrugated spring with a radially thin spring band.
  • the axial spring 85 is formed as a spiral spring, which is arranged radially between the metal housing 81 and the peripheral wall 83 of the plug housing 33.
  • the electric machine 10 is preferably used in a transmission drive unit as an engine compartment actuator in the motor vehicle, for example for the adjustment of moving parts, such as an electronic clutch, or operating

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (10) aufweisend einen Federring (85), und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen elektrischen Maschine (10), mit einem Poltopf (15), in dem ein Stator (16) und ein Rotor (18) aufgenommen ist, und axial auf der offenen Seite des Poltopfes (15) ein Steckergehäuse (33) mit einem integrierten Anschluss-Stecker (37) angeordnet ist, wobei auf das Steckergehäuse (33) ein Metalldeckel (81) aufgesetzt ist, der unmittelbar mit dem Poltopf (15) verbunden ist, wobei zwischen dem Steckergehäuse (33) und dem Metalldeckel (81) ein axial vorgespannter Federring (85) angeordnet ist. Der Federring (85) ist dabei einstückig aus Metall gefertigt und weist einen axial oberen umlaufenden Rand und einen axial unteren umlaufenden Rand auf, die beide mittels mehrerer elastischer Stege axial miteinander verbunden sind, wobei die elastischen Stege über ihre axiale Erstreckung Verzweigungen aufweisen.

Description

Beschreibung
Titel
Elektrische Maschine beinhaltend einen Federring, sowie Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Maschine beinhaltend einen Federring, sowie Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Mit der DE 10 2011 084 763 AI ist eine elektrische Maschine bekannt geworden, bei der ein Stator in einem Poltopf angeordnet ist. Auf dem Poltopf ist ein Deckelteil angeordnet, in dem eine Rotorwelle gelagert ist. Das Deckelteil ist hierbei aus Kunststoff gefertigt und weist elektrische Leiterelemente zur Verschaltung der elektrischen Wicklung des Stators auf. Dabei werden die Spulendraht-Enden der Wicklungen axial durch das Deckelteil hindurchgeführt und an der Oberseite des Deckelteils mit den Leiterelementen verbunden. Das Deckelteil weist eine seitliche Erweiterung auf, die als seitlich abgehender Anschluss-Stecker ausgebildet ist, dessen Pins sowohl mit den Leiterelementen als auch mit einer Elektronikplatine verbunden sind. Auf das Deckelteil aus Kunststoff wird ein Metalldeckel mit Kühlrippen mittels mehreren Klemmspangen montiert, die den Metalldeckel mit dem Deckelteil aus Kunststoff zusammenspannen.
Nachteil einer solchen Ausführung ist, dass die Klemmspangen zur Befestigung des Metalldeckels bei starken äußeren Erschütterungen und bei großen Temperaturdifferenzen den Metalldeckel nicht zuverlässig gegen das Deckelteil abdichten können. Dadurch kann Schmutz und Flüssigkeit in den Innenraum der
elektrischen Maschine gelangen, wodurch diese beschädigt werden kann. Au- ßerdem wird durch den seitlichen Abgang des Anschluss-Steckers bei der elektrische Maschine in Radialrichtung einen großen Bauraum beansprucht.
Offenbarung der Erfindung
Vorteil der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtungen und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass durch die Ausbildung eines Federrings einstückig aus einem dünnen Blechband eine sehr gleichmäßige Druckverteilung über den gesamten Umfang an den axialen Kontaktflächen erzielt werden kann. Durch die Verwendung eines Blechbandes kann im Gegensatz zur Verwendung einer gewöhnlichen Spiralfeder aus Runddraht der benötigte Bauraum des Federelements in Radialrichtung deutlich reduziert werden. Durch die Ausbildung von elastischen Stegen zwischen zwei axialen Rändern können die elastischen Stege Verzweigungen aufweisen, wodurch eine flache Federkennlinie bezüglich der Axialstauchung erzielt werden kann. Außerdem kann die Druckverteilung über den gesamten Umfang ausgeglichen werden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Die einwirkenden Axialkräfte können besonders günstig auf den gesamten Umfang verteilt werden, in dem sich die abzweigenden Teile der elastischen Stege quer zur Axialrichtung erstrecken. Beispielsweise kann die Abzweigung T-förmig ausgebildet sein, so dass sich beide Zweige näherungsweise senkrecht zur Axialrichtung erstrecken. Des Weiteren können die einzelnen elastischen Stege in sich bezüglich der Axialrichtung mäanderförmig ausgebildet sein. Dabei können die einzelnen Axialstege über Querstege in Umfangsrichtung miteinander verbunden sein. Über die konkrete Ausgestaltung der Abzweigung und die Anzahl der elastischen Stege über den gesamten Umfang kann die Federrate des Federrings in Axialrichtung eingestellt werden. Verglichen mit einer Spiralfeder wird bei dieser Rohrfeder ein Verdrehen des oberen axialen Randes gegenüber des unteren axialen Randes verhindert, wodurch der Verschleiß an diesen Flächen deutlich reduziert wird. Bei einer Ausführung, bei der zwischen den beiden axialen Randringen weitere umlaufende Ringelemente angeordnet sind, können die axial einwirkenden Kräfte besonders günstig über den gesamten Umfang verteilt werden. Dabei können die Ringelemente als weitgehend umlaufende, oder vollständig geschlossene Rin- gelemente ausgebildet sein. In einer alternativen Ausführung erstrecken sich die
Ringelemente nur über einen bestimmten Winkelbereich und sind durch Freispa- rungen in Umfangsrichtung voneinander getrennt. Sind die zumindest weitgehend über den gesamten Umlauf umlaufende Ringsegmente mittels einzelner Axialstege untereinander und mit den Randringen verbunden, kann die Feder- stärke in Axialrichtung gezielt über den Abstand der Axialstege in Umfangsrichtung eingestellt werden.
Um den radialen Bauraum des Federrings möglichst zu reduzieren, ist die radiale Dicke des Blechbandes deutlich geringer, als die Abmessungen der axialen Stege in Umfangsrichtung oder der sich in Umfangsrichtung erstreckenden Ringsegmente in Axialrichtung. Dabei kann der Federring durch seine Einbaulage durch radiale Führungen in Radialrichtung stabilisiert werden. In einer bevorzugten Ausführung betragen die Abmessungen der elastischen Stege innerhalb der Tangentialebene des Federringes zwei- bis dreimal mehr, als die radiale Dicke des Federbandes.
Ebenso beträgt vorteilhafterweise der axiale Abstand zwischen den Ringsegmenten einschließlich der Randringe das Zwei- bis Dreifache verglichen mit der radialen Dicke des Blechstreifens. Dieses axiale Maß der Freisparung bestimmt den zur Verfügung stehenden Federweg des Federrings. Durch die Herstellung des Federrings aus einem Blechband kann die radiale Dicke des Blechbands derart gewählt werden, dass der Gesamtdurchmesser des Federrings das 40- bis 60- fache der Banddicke beträgt. Bevorzugt wird dieses Verhältnis in einem Bereich zwischen 45 und 50 gewählt. Die radiale Stabilisierung des Federrings erfolgt dabei durch dessen Höhe in Axialrichtung des Federbandes.
Gemäß einer ersten Ausführung wird der Federring bevorzugt aus einem ebenen Blech ausgestanzt oder bspw. mittels eines Lasers ausgeschnitten. Dadurch werden die elastischen Stege zwischen den beiden Randringen ausgebildet. An- schließend wird das Blechband zu einem Ring gebogen, wobei dieser optional an einer Verbindungsstelle zusammengeschweißt werden kann. Alternativ ist es auch denkbar den Federring direkt aus einem in Umfangsrichtung geschlossenen Rohrmaterial auszuschneiden oder auszustanzen. Besonders kostengünstig ist es jedoch die Freisparungen aus einem ebenen
Blech auszustanzen und das Blechband anschließend zu einem Ring umzubiegen, ohne diesen zu verschweißen.
Der Einbau des erfindungsgemäßen Federrings in eine erfindungsgemäß elektrische Maschine hat den Vorteil, dass aufgrund der sehr geringen Banddicke des Federrings der radiale Außendurchmesser eines Gehäusedeckels, der einen Poltopf verschließt, reduziert werden kann. Dabei kann der Federring direkt auf eine zylindrische Umfangsfläche eines Steckers aufgesetzt werden, an die sich die Umfangswand eines Metalldeckels radial direkt anschließt. Dabei braucht der radiale Abstand zwischen dem Steckergehäuse und der Umfangswand des Metalldeckels nur unwesentlich größer ausgebildet werden, als die radiale Banddicke des Federrings. Dabei dienen die Umfangswand des Steckergehäuses und die Innenseite des Metalldeckels als eine radiale Führung für den Federring. Durch den Einbau eines solchen Federrings kann besonders günstig das Steckergehäuse axial gegenüber dem Metalldeckel verspannt werden, so dass das Steckergehäuse über die gesamte Lebenszeit in allen Betriebsbedingungen axial gegen einen Anschlag am Poltopf gepresst wird. Dadurch wird eine Zerstörung der elektrischen Kontakte zwischen dem Steckergehäuse und dem Stator zuverlässig verhindert. Das Steckgehäuse wird kostengünstig als Kunststoff- Spritzgussteil ausgebildet, wobei als Aufnahme für den Federring eine im Wesentlichen zylinderförmige Umfangswand dient. Als Axialanschlag für den Federring kann ohne Mehraufwand ein Bund ausgebildet werden, der bevorzugt eine ringförmige axiale Anschlagsfläche bildet. An der Innenseite des Metalldeckels ist entsprechend eine axiale Gegenanschlagsfläche ausgebildet, mit der der Metalldeckel den Federring axial gegen den axialen Anschlag des Steckergehäuses presst. Dieser Gegenanschlag kann besonders günstig durch einen radialen Versatz an der Seitenwand des Metalldeckels ausgebildet werden. Dieser kann besonders einfach beim Tiefziehen des Metalldeckels ebenfalls als ringförmiger axialer Bund ausgebildet werden. Für eine besonders robuste und temperaturunempfindliche Ausführung der elektrischen Maschine wird der Metalldeckel mit einer umlaufenden Schweißnaht am Poltopf dicht festgeschweißt. Durch die Ringfeder kann dann auch bei unterschiedlichen Materialausdehnungen und Fertigungstoleranzen der einzelnen Bauteile das Steckergehäuse aufgrund der axialen Vorspannkraft der Ringfeder kontinuierlich gegen einen Anschlag am Polgehäuse - insbesondere an dessen Flansch - angepresst werden.
Besonders günstig ist die Verwendung eines solchen Federrings bei einem Metalldeckel mit einer vollständig umlaufenden Seitenwand. Dabei wird der Anschlussstecker für die elektrische Stromversorgung durch eine - vorzugsweise kreisrunde - Aussparung an der axialen Oberseite des Metalldeckels hindurchgeführt. Dabei wird zwischen dem Steckergehäuse und der Aussparung ein Radialdichtring angeordnet, der die Aussparung gegenüber dem Innenraum der elektrischen Maschine dicht abschließt.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren der elektrischen Maschine können alle Bauteile vorteilhaft in Axialrichtung montiert werden. Nach der elektrischen Kontaktierung des Steckergehäuses mit den elektrischen Spulen des Stators kann die Ringfeder axial direkt über den äußeren Umfang des Steckergehäuses aufgesteckt werden. Danach wird der Metalldeckel axial über das Steckergehäuse gefügt und axial gegen einen Anschlag am Polgehäuse ge- presst und am Poltopf befestigt. Durch die entsprechende axiale Dimensionie- rung des Federrings wird zwischen dem Anschlag des Steckergehäuses und dem Gegenanschlag des Metallgehäuses eine entsprechende axiale Vorspannung des Federrings erzeugt.
Zusätzlich kann vor der Montage des Metalldeckels entweder vor oder nach dem axialen Fügen des Federelements die Ringdichtung auf das Steckergehäuse aufgesetzt werden. Die Ringdichtung weist bevorzugt einen geringeren Außendurchmesser auf, als der Innendurchmesser des Federrings, so dass diese beiden Bauteile unabhängig voneinander in beliebiger Reihenfolge auf das Steckergehäuse montiert werden können. Durch die Abdichtung der Aussparung im Me- talldeckel durch den Radialdichtring und die zusätzliche Ausbildung einer umlau- fenden dichten Schweißnaht zwischen dem Metalldeckel und dem Poltopf, kann der Innenraum der elektrischen Maschine zuverlässig abgedichtet werden.
Dadurch kann die elektrische Maschine bspw. auch im Motorraum eines Kraftfahrzeugs eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Federrings,
Figur 2 eine Draufsicht auf den Federring gemäß Figur 1,
Figur 3 ein weiteres erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel eines Federrings,
Figur 4 eine Ausführung einer erfindungsgemäßen elektrische Maschine
Figur 5 eine Ansicht gemäß Figur 4 vor der Montage des Metalldeckels,
Figur 6 eine Ansicht gemäß Figur 4 nach der Montage des Metalldeckels. Die Figur 1 zeigt eine Ringfeder 85, die hülsenförmig in Form einer Rohrfeder
185 ausgebildet ist. Die Ringfeder 85 ist aus einem Blechband 175 gebildet, das einen axialen oberen Rand 176 und ein axialen unteren Rand 177 aufweist. Der obere Rand 176 und der untere Rand 177 sind als Randringe 178, 179 ausgebildet, die sich zumindest weitestgehend über den gesamten Umfang in Umfangs- richtung 2 erstrecken. Der obere und der untere Randring 178, 179 sind mittels elastischer Stege 180 in Axialrichtung 4 miteinander verbunden, die eine Stauchung des Federrings 85 in Axialrichtung 4 ermöglichen. Die Stege 180 weisen Verzweigungen 181 auf, so dass zumindest immer zwei benachbarte elastische Stege 180 mittels eines abzweigenden Federelements 182 miteinander verbun- den sind. Im Ausführungsbespiel sind die Abzweigungen 181 näherungsweise rechtwinklig ausgebildet, so dass praktisch jede Verzweigung 181 T-förmig ausgebildet ist. Die abzweigenden Federelemente 182 erstrecken sich hierbei im Wesentlichen in Umfangsrichtung 2, bis sie in den benachbarten elastischen Steg 180 münden. Die abzweigenden Federelemente 182 verlaufen dabei über einen wesentlichen Teil ihrer Erstreckung näherungsweise parallel zu dem obe- ren und unteren Randring 178, 179. Folgt man einem elastischen Steg 180 in Axialrichtung 4 (gestrichelte Linie in Fig.3), hat dieser näherungsweise einen mäanderförmigen Verlauf, wobei zumindest zwei axial beabstandete Ringelemente 184 zwischen den beiden Randringen 178, 179 angeordnet sind. Diese Ringelemente 184 erstrecken sich näherungsweise ebenfalls parallel zu den
Randringen 178, 179. Über den gesamten Umfang 2 betrachtet, erstrecken sich die Ringelemente 184 in dieser Ausführung über einen wesentlichen Teil des gesamten Umfangs. Dabei trennt zwischen jedem elastischen Steg 180 eine radiale Freisparung 183 die einzelnen Ringelemente 184 in Umfangsrichtung voneinan- der, die jeweils in einer axialen Ebene verlaufen. Zwischen den Ringelementen
184 untereinander, und zwischen den Ringelementen 184 und den Randringen 178, 179 sind jeweils axiale Freisparungen 186 ausgebildet, die einen axialen Federweg für die axiale Stauchung des Federrings 85 ermöglichen. Daher sind keine direkten geraden Verbindungsstege zwischen den beiden Randringen 178, 179 ausgebildet. In Figur 1 sind beispielsweise genau acht axiale Stege 180 dargestellt, die sich in Axialrichtung 4 vom unteren Randring 179 zum oberen Randring 178 erstrecken. Dabei sind diese acht elastischen Stege 180 beispielsweise mit genau acht abzweigenden Federelementen 182 in Umfangsrichtung 2 miteinander verbunden. Die Breite 187 der elastischen Stege 180 und/oder der ab- zweigenden Federelemente 182, und/oder der Ringelemente 184, und/oder der
Randringe 178, 179 in Erstreckungsrichtung der jeweiligen Elemente, beträgt etwa ein Zwei- bis Dreifaches der Blechdicke d des Blechbandes 175. Ebenso beträgt die axiale Abmessung 189 der axialen Freisparungen 186 etwa das Zwei- bis Dreifache der Blechdicke d. Im Ausführungsbeispiel beträgt das genaue Ver- hältnis jeweils etwa 2,5, wobei die Blechdicke d beispielsweise etwa 1,0 mm beträgt.
Figur 2 zeigt eine Draufsicht des Federrings 85 der Figur 1, wobei dieser einen Innendurchmesser D aufweist. Dabei beträgt das Verhältnis zwischen dem In- nendurchmesser D und der Blechdicke d beispielsweise zwischen 40 und 60, bevorzugt zwischen 45 und 50. Im ersten Ausführungsbeispiel ist der Federring 85 in Umfangsrichtung 2 geschlossen, ohne Unterbrechung ausgebildet. Dieser Federring 85 kann beispielsweise durch Ausstanzen der axialen und radialen Freisparung 183, 186 aus einem geschlossene Metallrohr hergestellt werden. Al- ternativ kann der Federring 85 aus einem ebenen Blechband 175 ausgestanzt werden, und anschließend mittels einer axialen Schweißnaht 192 verbunden werden, wie dies im zweiten Ausführungsbeispiel in Figur 3 dargestellt ist.
Dadurch, dass die Blechdicke d in Relation zum Innendurchmesser D des Federrings 85 sehr gering ist, kann diese Rohrfeder 185 radial zwischen zwei Um- fangswände eingefügt werden, ohne dass die Rohrfeder 185 einen großen Bauraum benötigt. Die axiale Höhe 193 des Federrings 85 kann entsprechend des benötigten axialen Federwegs, bzw. der benötigten Federrate gewählt werden. Dabei können anstelle der zwei axial beabstandeter Ringelemente 184 auch drei oder mehr Ringelemente 184 axial beabstandet ausgebildet werden.
In Figur 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel einer Ringfeder 85 dargestellt, bei dem axial zwischen den beiden Randringen 178, 179 über den Umfang im Wesentlichen geschlossene Ringe 194 als Ringelemente 184 ausgebildet sind. Dabei sind die näherungsweise geschlossenen Ringe 194 jeweils mittels kurzer axialer Segmente 195 der elastischen Stege 180 miteinander verbunden. Folgt man ausgehend beispielsweise vom unteren Randring 179 einem elastischen Steg 180 in Axialrichtung 4 (entlang gestrichelter Linie), verläuft der elastische Steg 180 zuerst durch das axiale Segment 195, folgt dann einer T-Abzweigung 181 in Umfangsrichtung 2 nach rechts oder links, mündet dann an der nächsten T- Abzweigung 181 in ein weiteres axiales Segment 195, um dann entsprechend mäanderförmig wieder nach links oder rechts im geschlossenen Ring 194 bis zum nächsten axialen Segment 195 zu verlaufen, das in den oberen Randring 178 mündet. Bei dieser Ausführung ist das Verhältnis der Stegbreite 187 des elastischen Stegs 180 in der Tangentialebene des Federrings 85 ebenfalls mindestens Zwei- bis Dreimal so groß, wie die Blechdicke d. Durch die Ausbildung der in Umfangsrichtung 2 zumindest weitestgehend über die gesamte Umfangsrichtung 2 sich erstreckende Ringe 194, werden die axial auf den Federring 85 einwirkenden Kräfte sehr gleichmäßig über den gesamten Umfang verteilt. Die axialen Abmessungen 189 der axialen Freisparungen 186 zwischen den Ringen 194 bestimmen wiederum den maximalen Federweg des Federrings 85. Ebenso kann wieder über die Anzahl der axialen Segmente 195, bzw. über deren Abstand in Umfangsrichtung 2 die Federkennlinie designt werden. Der Federring 85 liegt mit seinem unteren Rand 177 am Axialanschlag 152 des Steckergehäuses 37 an, wie dies in Figur 5 dargestellt ist. Ein Gegenanschlag 153 eines Metallge- häuses 81 drückt dann die Ringfeder 85 an deren oberen Rand 176 axial gegen ein Poltopf 15 (siehe Figur 4).
Figur 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer fertig montierten elektrischen Maschine 10, bei der ein Stator 16 in einem Gehäuse 14 einer elektrischen Maschine 10 eingesetzt ist. Dabei weist der Stator 16 Spulenträger 36 auf, die beispielsweise als Einzelsegmente 62 separat ausgebildet sind, und mit elektrischen Wicklungen 17 bewickelt sind. Dabei dient das Gehäuse 14 als Poltopf 15, der einen magnetischen Rückschluss für die elektrischen Wicklungen 17 bildet. Der Poltopf 15 weist an seinem offenen Ende einen Flansch 32 auf, auf den weitere Bauteile aufgesetzt sind. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 weist der Poltopf 15 an seiner Bodenfläche 40 eine Öffnung auf, durch die eine Rotorwelle 20 hindurchragt, um ein Drehmoment der elektrischen Maschine 10 über ein Abtriebselement 64 an ein nicht dargestelltes Getriebeelement zu übertragen. An der Bodenfläche 40 ist ein erster Lagersitz 70 ausgeformt, in dem ein erstes Wälzlager 72 eingefügt ist. Der Innenring 73 des ersten Wälzlagers 72 ist dabei fest mit der Rotorwelle 20 verbunden. Somit bildet das erste Wälzlager 72 ein Festlager für den Rotor 18. Der Rotor 18 weist einen Rotorkörper 65 auf, der Permanentmagnete 68 trägt, die mit den elektrischen Wicklungen 17 zusammenwirken. Der Rotorkörper 65 besteht beispielsweise aus einzelnen, gestapelten Lamellenblechen 66, in denen Aussparungen 67 für die Permanentmagnete 68 ausgestanzt sind. Die Spulendraht-Enden 19 der Wicklungen 17 ragen in Axialrichtung 4 über die elektrischen Spulen 63 hinaus. Eine Verschaltungsplatte 22 ist axial auf den Stator 16 aufgesetzt, wobei aus einem Kunststoffkörper 21 ragende Leiterelemente 23 an Befestigungsabschnitten 25 mit dem Spulendraht der Spulen 63 verbunden sind. Dabei sind die elektrischen Verbindungen zwischen dem Spulendraht und den Befestigungsabschnitten 25 beispielsweise durch Verschweißen, Verlöten oder Vercrimpen gebildet. Im beschriebenen Ausführungsbeispiel weisen genau drei Leiterelemente 23 jeweils einen Anschluss-Pin 26 für die Phasen U, V und W auf. Der Kunststoffkörper 21 stützt sich in Axialrichtung 4 über angeformte Abstandshalter 42 am Stator 16 ab. Die Abstandshalter 42 der Verschaltungsplatte 22 sind an deren radial äußerem Rand angeformt. Im Ausführungsbeispiel liegen die Abstandshalter 42 an den Spulenträger-Elementen 36 an, auf die die elektrischen Wicklungen 17 gewickelt sind. Die Spulenträger-Elemente 36 sind hier als Einzelsegmente 62 für jede Spule 63 ausgebildet. Dabei ist auf den Spulenträger- Elementen 36 jeweils eine Isoliermaske 61 für die elektrische Wicklungen 17 angeord- net. Der Kunststoff körper 21 ist ringförmig ausgebildet, so dass in seiner mittleren Ausnehmung 44 die Rotorwelle 20 des Rotors 18 hindurchragen kann.
Axial oberhalb der Verschaltungsplatte 22 ist ein Lagerschild 54 angeordnet, das an seinem radial äußeren Rand mit dem Poltopf 15 mittels einer Schweißnaht 90 verschweißt ist. Das Lagerschild 54 weist einen zweiten Lagersitz 55 auf, der axial in die mittlere Ausnehmung 44 der Verschaltungsplatte 22 eingreift. Im zweiten Lagersitz 55 ist ein zweites Wälzlager 56 aufgenommen, mittels dessen die Rotorwelle 20 drehbar im Stator 16 gelagert ist. Das zweite Wälzlager 56 ist beispielsweise als Kugellager ausgebildet und stellt ein Loslager für den Rotor 18 dar. Dabei ist ein Außenring 58 des zweiten Wälzlagers 56 drehfest im zweiten Lagersitz 55 und der Innenring 57 axial verschiebbar auf der Rotorwelle 20 befestigt. Das zweite Wälzlager 56 ist dabei axial in der gleichen Ebene wie die Verschaltungsplatte 22 angeordnet, so dass die elektrische Maschine 10 in Axialrichtung 4 sehr kompakt ausgebildet ist. Das Lagerschild 54 weist im Ausführungsbeispiel einzelne radiale Stege 59 auf, zwischen denen hindurch die als Aufnahmehülsen 27 ausgebildeten Befestigungsabschnitte 25 axial nach oben ragen. In Löchern der Aufnahmehülsen 27 sind Spulendraht-Enden 19 der Spulen 63 eingefügt. Ebenso erstrecken sich die Anschluss-Pins 26 von dem Kunststoffkörper 21 durch das Lagerschild 54 hindurch, um mit entsprechenden Kontakten 30 des Anschluss- Steckers 37 verbunden werden zu können. In der Schnittdarstellung durch den Kunststoffkörper 21 sind Verbindungsabschnitte 24 verschiedener Leiterelemente 23 im Querschnitt erkennbar. Die abgeflachten Querschnitte sind sowohl bezüglich der Axialrichtung 4, als auch gegenüber der Radialrichtung 3 versetzt zueinander angeordnet. Dadurch können beispielsweise vier einzelne Leiterelemente 23 in genau zwei axialen Ebenen 8, 9 angeordnet werden. In der Schnittdarstellung sind axiale Kanäle 28 im Kunststoffkörper 21 zu sehen, die von Haltewerkzeugen für die Leiterelemente 23 im Spritzguss-Werkzeug herrühren. Die Verschaltungsplatte 22 wird zur Vibrationsdämpfung von axialen Federmitteln 246 vom Lagerschild 54 axial nach unten gegen die Spulenträger 36 gepresst. Die Federmittel 246 sind beispielsweise als axialer Federring ausgebildet, der die Rotorwelle 20 umschließt. Der Federring ist bevorzugt als Wellscheibe 250 ausgebildet, die sich axial am Lagerschild 54 und an der Verschaltungsplatte 22 abstützt. Das Federmittel 246 erzeugt eine axiale Vorspannung, die die Verschaltungsplatte 22 auch über einen großen Temperaturbereich und bei großen Schüttelbelastungen exakt positioniert hält. Der Rotor 18 ist axial gegenüber dem zweiten Wälzlager 56 mittels einer Druckfeder 86 vorgespannt. Die Druckfeder 86 - beispielsweise eine Spiralfeder 87 - stützt sich einerseits am Rotorkörper 65 und andererseits am Innenring 57 des zweiten Wälzlagers 56 ab.
Axial oberhalb des Lagerschildes 54 ist ein Steckergehäuse 33 angeordnet, an dem ein nicht näher dargestellter äußerer Anschluss-Stecker 37 zur Stromversorgung der elektrischen Maschine 10 angeformt ist. Am Steckergehäuse 33 sind an dessen Innenseite 29 die elektrischen Kontakte 30 angeordnet, die mit den Anschluss-Pins 26 der Verschaltungsplatte 22 verbunden sind. Die Verschaltungsplatte 22 ist sowohl mit den Spulendraht-Enden 19 als auch mit den elektrischen Kontakten 30 des Anschluss- Steckers 37 verbunden ist. Beispielsweise erstrecken sich die elektrischen Kontakte 30 als Kontaktlaschen 34 axial nach unten, so dass sie unmittelbar benachbart zu den Anschluss-Pins 26 angeordnet sind und dann beispielsweise miteinander verschweißt werden. Um die korrekte Lage der Anschluss-Pins 26 in Umfangsrichtung 2 zu gewährleisten, weist die Verschaltungsplatte 22 gegenüber dem Stator 16 und/oder gegenüber dem Lagerschild 54 Positionierungselemente auf, die mit entsprechenden Gegenelementen zusammenwirken. Ebenso ist das Steckergehäuse 33 gegenüber dem Lagerschild 54 mittels einer Drehsicherung 102, 103 positioniert. Im Steckergehäuse 33 ist ein Sensorelement 74 befestigt, das mit einem Signalgeber 75 auf der Rotorwelle 20 zusammenwirkt, um deren Rotorlage zu erfassen. Dazu wird nach der Montage des Lagerschilds 54 ein Magnethalter 78 am freien Ende 80 der Rotorwelle 20 befestigt, der einen Sensormagnet 76 aufnimmt. Dessen rotierendes Magnetfeld wird vom Sensorelement 74 erfasst, das als hochauflösender Magnetfeldsensor 77 ausgebildet ist. Axial über das Steckergehäuse 33 ist ein Metalldeckel 81 gefügt, der am Flansch 32 des Poltopfes 15 mittels einer Schweißnaht 154 dicht festgeschweißt ist. Sowohl das Steckergehäuse 33 als auch der Metalldeckel 81 weisen jeweils eine kreisförmige Um- fangswand 82, 83 auf, die radial nebeneinander angeordnet sind. Zwischen dem Steckergehäuse 33 und der Innenseitel56 des Metalldeckels 81 ist ein Radialdichtring 84 eingepresst, der die elektrische Maschine 10 zum Anschluss-Stecker 37 hin abdichtet. Des Weiteren ist zwischen dem Steckergehäuse 33 und dem Metalldeckel 81 der axiale Federring 85 angeordnet, der das Steckergehäuse 33 axial gegen den Flansch 32 des Poltopfes 15 presst. Der Federring 85 liegt axial einerseits an einem Gegenanschlag 153 des Metalldeckels 81 und andererseits an einem Axialanschlag 152 des Steckergehäuses 33 an. Figur 5 zeigt die elektrische Maschine 10, bei der das Steckergehäuse 33 auf den Poltopf 15 aufgesetzt ist, bevor der Metalldeckel 81 über das Steckergehäuse 33 gefügt wird. Das Steckergehäuse 33 weist an seinem offenen Ende zum Poltopf 15 hin einen über den gesamten Umfang geschlossenen Rand 140 auf. Von dem unteren Rand 140 des Steckergehäuses 33, der sich am Poltopf 15 axial abstützt, erstreckt sich in Axialrichtung 4 die Umfangswand 83, in der radiale Fenster 110 für den Eingriff von
Schweiß-Werkzeugen ausgeformt sind. Beispielsweise wird hier ein Massekontakt 95 des Lagerschildes 54 mit einem freien Kondensatoranschluss 134 eines im Steckergehäuse 33 befestigten Kondensators durch das Fenster 110 hindurch verschweißt. In Umfangsrichtung 2 benachbart sind weitere radiale Fenster 110 angeordnet, durch die hindurch mittels der Schweiß-Werkzeuge die Anschluss-Pins 26 mit den Kontaktlaschen 34 des Steckergehäuses 33 verschweißt werden. Die Anschluss-Pins 26 erstrecken sich in Axialrichtung 4 parallel zu den Kontaktlaschen 34. Dabei überlappen diese in Axialrichtung 4 und liegen bzgl. der Umfangsrichtung 2 aneinander an. Während des Schweißvorgangs wird das Steckergehäuse 33 von einer Montagevorrichtung axial gegen den Poltopf 15 gedrückt. Dabei werden bei dieser Ausführung die Schweißverbindungen zwischen den Anschluss-Pins 26 und den Kontaktlaschen 34 ebenso wie die Schweißverbindung zwischen dem Massekontakt 95 des Lagerschilds 54 und dem freien Kondensatoranschluss 134 bevorzugt mittels Widerstandsschweißen ausgebildet. Anstelle des freien zweiten Kondensator-Anschlusses 134 kann alternativ auch eine separate Kontaktfeder oder ein integrierter Federarm an einem zweiten Kontaktelement für den Kondensator ausgebildet sein, so dass die Schweißverbindung und das erste Fenster 110 für den freien Kondensator-Anschluss 134 entfällt. Hingegen wird dann der Massekontakt 95 direkt beim axialen Aufsetzen des Steckergehäuses 33 auf den Poltopf 15 durch die federnde Kontaktierung mit dem Lagerschild 54 herstellt. Bei dieser Ausführung weist dann das Steckergehäuse 33 insgesamt nur genau drei Fenster 110 für die U, V, W -Verschweißung auf.
Die Umfangswand 83 des Steckergehäuses 33 weist hier im axialen Bereich der radialen Fenster 110 einen radialen Versatz 146 auf, um einen ringförmigen axialen Bund 144 für den Dichtring 84 auszubilden. Der Dichtring 84 ist in Figur 4 axial auf diesen ringförmigen Bund 144 aufgesetzt, so dass er über den gesamten Umfang radial an ei- ner zylinderförmigen radialen Dichtfläche 148 der Umfangswand 83 anliegt. Axial oberhalb der radialen Dichtfläche 148 geht die Umfangswand 83 in eine axiale Deckelwand 117 des Steckergehäuses 33 über, an der der Anschluss-Stecker 37 angeformt ist. Dabei ist ein runder Sockel 127 an der Deckelwand 117 ausgebildet, auf dem der Anschluss-Stecker 37 mit seinen Durchführungen für Stecker-Pins 41, 43 (siehe Figur 4) angeformt ist. Der Übergang von der oberen Deckelwand 117 des Steckergehäuses 33 zum Anschluss-Stecker 37 liegt dabei radial vollständig innerhalb der radialen Dichtfläche 148. Der Anschluss-Stecker 37 ragt durch eine Aussparung 39 an der axial oberen Seite aus dem Metalldeckel 81 heraus. In dieser Ausführung sind dann die Strom-Pins 43 und Sensor-Pins 41 in Radialrichtung 3 abgewinkelt, so dass ein korrespondierender Kundenstecker in Radialrichtung 3 in einen Steckerkragen 132 des Anschluss- Steckers 37 einschiebbar ist. Dabei ragt der Anschluss-Stecker 37 mit dem Steckerkragen 132 in Radialrichtung 3 nicht über die kreisförmige Aussparung 39 im Metalldeckel 81 hinaus. In einer alternativen Ausführung können sich die Strom-Pins 43 und Sensor-Pins 41 mit dem Steckerkragen 132 auch axial erstrecken, so dass der entsprechende Kundenstecker in Axialrichtung 4 von oben auf den Steckerkragen 132 geschoben werden kann. An dem ringförmigen, geschlossenen Rand 140 ist ein axialer Anschlag 152 an der Außenseite des Steckergehäuses 33 angeformt, an dem sich die ringförmige axiale Feder 85 abstützen kann. Die axiale Feder 85 ist axial auf das Steckergehäuse 33 bis zum Axialanschlag 152 gefügt. Am Rand 140 sind im Ausführungsbeispiel axial verlaufende Rippen 141 angeformt, mittels derer der Metalldeckel 81 bei dessen Aufschieben zentriert wird. In einer Variation der Ausführung können die Fenster 110 auch nach unten axial offen ausgebildet sein. Dabei ist der Rand 140 über den Umfang nicht mehr geschlossen ausgebildet, sondern weist im Bereich der Fenster 110 Unterbrechungen auf. Somit stützt sich das Steckergehäuse 33 in diesen Bereichen nur mit axialen Stegen zwischen den Fenstern 110 am Polgehäuse 15 ab.
In Figur 5 ist als ringförmige axiale Feder 85 eine Rohrfeder 185 auf das Steckergehäuse 33 aufgesetzt, die prinzipiell die gleiche Form aufweist, wie die Ausführung des Federrings 85 in Figur 3. Jedoch ist bei der Ausführung gemäß Figur 5 darauf verzichtet worden, das Blechband 175 nach dem ringförmigen Umbiegen an der Nahtstelle zusammenzuschweißen. Dadurch bleibt an der Nahtstelle ein durchgängiger axialer Spalt 198. Der Verzicht auf eine axiale Schweißnaht 192 beeinträchtigt die axiale Federwirkung der Rohrfeder 185 nur unwesentlich und spart Kosten. Die radiale Führung der Rohrfeder 185 erfolgt über die Umfangswand 83 des Steckergehäuses 33 und der radial gegenüberliegenden Innenseite 156 des Metalldeckels 81. Dazu können an diese axiale Führungsrippen 141 angeformt werden.
Wie in Figur 6 ersichtlich, wird dann über das Steckergehäuse 33 der Metalldeckel 81 axial montiert, so dass dessen zylindrische Metallwand 82 die radialen Fenster 110 überdeckt. Dabei dichtet der Dichtring 84 die radiale Dichtfläche 148 des Steckergehäuses 33 gegenüber der radialen Innenseite 156 des Metalldeckels 81 ab. Eine ringförmige Deckelfläche 158 des Metalldeckels 81, die eine Umrandung 159 der Aussparung 39 bildet, überdeckt die Ringdichtung 84 in Axialrichtung 4 vollständig. Die Umrandung 159 liegt radial an einer radialen Seitenfläche 137 des Sockels 127 an, so dass die Ringdichtung 84 vor einem direkten Flüssigkeitsstrahl geschützt ist. Bei der Montage des Metalldeckels 81 wird dieser gegen die axiale Federkraft der Axialfeder 85 axial gegen den Flansch 32 des Polgehäuses 15 gepresst und mit einer Schweißnaht 154 über den gesamten Umfang am Flansch 32 verschweißt. Die Ringfeder 85 liegt einerseits axial am Axialanschlag 152 des Steckergehäuses 33, und andererseits an einem axialen Gegenanschlag 153 des Metallgehäuses 81 an. Dazu
ist in der zylindrischen Metallwand 82 des Metalldeckels 81 eine radiale Stufe 160 ausgeformt, die einen ringförmigen axialen Bund als axialen Gegenanschlag 153 bildet.
Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren der elektrischen Maschine 10 wird zuerst der Stator 16 in den Poltopf 15 eingesetzt. Dazu werden die als Einzelsegmente 62 ausgebildeten Spulenträger 36 mit einer Isolationsmaske 61 bestückt und mit elektrischen Wicklungen 17 bewickelt, bevor diese in das Polgehäuse 15 eingesetzt werden. Danach wird der Rotor 18 axial in den Poltopf 15 eingefügt, so dass die Rotorwelle 20 fest in das erste Wälzlager 72 eingepresst wird. Danach wird die Verschal- tungsplatte 22 axial auf den Spulen 63 angeordnet und mit dem Spulendraht elektrisch kontaktiert, bevorzugt verschweißt. Danach wird die Druckfeder 86 axial auf den Rotorkörper 65 gefügt, wobei bei der Montage der Verschaltungsplatte 22 der Innenring 57 die Druckfeder 86 axial vorspannt. Gleichzeitig drücken die Federlaschen 46 des Lagerschilds 54 axial gegen die Verschaltungsplatte 22, so dass auch diese axial verspannt ist. Unter dieser Vorspannung wird das Lagerschild 54 an dessen radial äußeren Enden mit dem Poltopf 15 verschweißt. Dabei greift die erste Zentrierlasche des Lagerschilds 54 in entsprechende Gegenelemente der Verschaltungsplatte 22. Nach dem Festschweißen des Lagerschilds 54 ist der Rotor 18 zuverlässig radial und axial schwingungsgedämpft im Poltopf 15 gelagert. In diesem Zustand stehen die An- schluss-Pins 26 und die zweiten Zentrierlasche axial nach oben ab, so dass das Steckergehäuse 33 mit seinem Gegenelement axial auf die Zentrierlasche gefügt werden kann. Dabei liegt das Steckergehäuse 33 axial am Flansch 32 des Poltopfes 15 an. Durch die radialen Fenstern 110 im Steckergehäuse 33 werden die Anschluss-Pins 26 mit den elektrischen Kontakten 30 des Steckergehäuses 33 verschweißt. Ebenso kann optional der Entstörkondensator des Steckergehäuses 33 mit dem Massekontakt 95 verschweißt werden. Der Dichtring 84 wird dann auf die radiale Dichtfläche 148 des Steckergehäuses 33 gefügt. Bei der Montage des Metalldeckels 81 wird die Ringdichtung 84 zwischen dem Metalldeckel 81 und dem Steckergehäuse 33 eingepresst, wobei zumindest eine Radialdichtung und gegebenenfalls auch eine Axialdichtung ausgebildet wird. Dadurch ist der nach axial oben abstehende Anschluss-Stecker 37 über seinen Sockel 127 zuverlässig gegenüber der Umrandung 159 der Aussparung 39 im Metallgehäuse 81 abgedichtet. Um unterschiedliche Materialausdehnungen der einzelnen Bauteile über einen großen Temperaturbereich auszugleichen, wird zwischen dem Metalldeckel 81 und dem Steckergehäuse 33 der axiale Federring 85 vorgespannt, der das Steckergehäuse 33 axial gegen den Poltopf 15 presst. Der Federring 85 wird dabei mit geringem radialem Spiel zwischen der Innenwand 156 des Metalldeckels 81 und der Umfangswand 83 des Steckergehäuses 33 eingefügt. Der Metalldeckel 81 wird dabei gegen den Flansch 32 gepresst und über den gesamten Umfang dicht an den Poltopf 15 angeschweißt.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die Anzahl, die konkrete Ausformung und Anordnung der elastischen Stege 180, der
Abzweigungen 181 und der abzweigenden Federelemente 182 beziehungsweise der Ringelemente 184 entsprechend der geforderten Federkennlinie und dem zur Verfügung stehenden Einbauraum variiert werden. Optional können dabei die Ringelemente 184 als in Umfangsrichtung 2 durchgängige Ringe oder nur als
Ringsegmente über einen bestimmten Winkelbereich ausgebildet sein, zwischen denen Freisparungen 183 in Umfangsrichtung 2 ausgeschnitten sind. Die Rohr- feder 185 kann auch zwischen anderen zylindrischen Gehäuseteilen eingespannt werden, um eine axiale Anpressung zu erzeugen. Alternativ kann für die elektrische Maschine 10 auch eine andere Ausführung der ringförmigen axialen Feder 85 verwendet werden, die beispielsweise als eine Wellfeder mit einem radial dünnen Federband ausgebildet ist. Als weitere Möglichkeit ist die Axialfeder 85 als Spiralfeder ausgebildet, die radial zwischen dem Metallgehäuse 81 und der Umfangswand 83 des Steckergehäuses 33 angeordnet ist. Die elektrische Maschine 10 findet vorzugsweise Anwendung in einer Getriebe-Antriebseinheit als Motorraumsteller im Kraftfahrzeug, beispielsweise zur Verstellung von bewegli- chen Teilen, beispielsweise einer elektronischen Kupplung, oder Betreiben von
Pumpen im Motorraum, ist jedoch nicht auf solche Anwendungen beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Elektrische Maschine (10), insbesondere ein elektronisch kommutierter EC-Motor, mit einem Poltopf (15), in dem ein Stator (16) und ein Rotor (18) aufgenommen ist, und axial auf der offenen Seite des Poltopfes (15) ein Steckergehäuse (33) mit einem integrierten Anschluss-Stecker (37) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass auf das Steckergehäuse (33) ein Metalldeckel (81) aufgesetzt ist, der unmittelbar mit dem Poltopf (15) verbunden ist, wobei zwischen dem Steckergehäuse (33) und dem Metalldeckel (81) ein axial vorgespannter Federring (85) angeordnet ist.
2. Elektrische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (33) aus Kunststoff ausgebildet ist und eine zylinderförmige Umfangswand (83) aufweist, wobei an der Außenseite der Umfangswand (83) ein axialer Anschlag (152) - insbesondere ein umlaufender Bund (144) - für den Federring (85) ausgebildet ist.
3. Elektrische Maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass, der Metalldeckel (81) einen axialen Gegenanschlag (153) für den Federring (85) aufweist, der als eine radiale Stufe (160) im Metalldeckel (81) ausgebildet ist - wobei insbesondere die radiale Stufe (160) zwei konzentrische Zylinderwände der Umfangswand (82) miteinander verbindet.
4. Elektrische Maschine (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass, der Federring (85) sich in Axialrichtung (4) - insbesondere unmittelbar - zwischen der zylindrischen Innenseite (156) des Metalldeckels (81) und der Umfangswand (83) des Steckergehäuses (33) erstreckt, wobei der Metalldeckel (81) dicht am Poltopf (15) festgeschweißt ist - vorzugsweise mit einer geschlossenen umlaufenden Schweißnaht (90).
Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckergehäuse (33) über seinen gesamten Umfang von dem Metalldeckel (81) umschlossen ist, wobei der Anschluss-Stecker (37) durch eine Aussparung (39) im Metalldeckel (81) axial gegenüberliegend zum Rotor (18) nach außen ragt, und das Steckergehäuse (33) mittels eines Dichtringes (84) gegenüber dem Metalldeckel (81) abgedichtet ist.
Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (85) rohrförmig einstückig aus Metall gefertigt ist und einen axial oberen umlaufenden Rand (176) und einen axial unteren umlaufenden Rand (177) aufweist, die beide mittels mehrerer in Axialrichtung (4) elastisch verformbarer Stege (180) axial miteinander verbunden sind, wobei die elastischen Stege (180) über ihre axiale Erstreckung Verzweigungen (181) aufweisen.
Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verzeigungen (181) näherungsweise rechtwinklig ausgebildet sind, und abzweigende Federelemente (182) der Stege (180) sich quer zur Axialrichtung (4) in Umfangsrichtung (2) erstrecken und die einzelnen elastischen Stege (180) in Axialrichtung 84) mä- anderförmig ausgebildet sind und in Umfangsrichtung (2) miteinander verbunden sind.
Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zum oberen und unteren axialen Rand (176, 177) sich weitere - vorzugsweise zwei - Ringelemente (184, 194) über einen wesentlichen Teil des gesamten Umfangs erstrecken - insbesondere parallel zum oberen und unteren axialen Rand (176, 177) - wobei die Ringelemente (184, 194) mittels sich axial erstreckender Segmente (195) der elastischen Stege (180) in Axialrichtung (4) miteinander verbunden sind, wobei sich keine elastischen Stege (180) direkt durchgehend auf kürzestem Weg vom oberen zum unteren axialen Rand (176, 177) erstrecken.
Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elastischen Stege (180) in Radialrichtung (3) dünner ausgebildet sind, als in Axialrichtung (4) und/oder Umfangsrichtung (2) - und insbesondere das Verhältnis der Axialerstreckung (187) von den in Umfangsrichtung (2) verlaufenden Ringelementen (184, 194) zu der radialer Stegdicke (d) im Bereich zwischen 1 und 3 - vorzugsweise bei etwa 2 - liegt.
10. Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass axial zwischen den Ringelementen (184, 194) oder zwischen den Ringelementen (184, 194) und dem oberen und/oder unteren axialen Rand (176. 177) axiale Freisparungen (186) ausgebildet sind, die etwa die gleiche axiale Erstreckung (189) aufweisen, wie die Axialerstreckung (187) von den in Umfangsrichtung (2) verlaufenden Ringelementen (184, 194).
11. Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (85) aus einem Blechstreifen (175) ausgestanzt oder ausgeschnitten und anschließend ringförmig gebogen ist, und insbesondere der Federring (85) durch den Ausstanz- Prozess in Umfangsrichtung (2) einen axial durchgehenden Schlitz (198) aufweist.
12. Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass der Federring (85) über den Umfang vollständig stoffschlüssig geschlossen ausgebildet ist - vorzugsweise mittels einer Schweißnaht (192), oder dadurch, dass der Federring (85) direkt aus einem Metallrohr ausgestanzt oder ausgeschnitten ist.
13. Elektrische Maschine (10), nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Banddicke (d) und der Außendurchmesser des Federrings (85) - abgesehen von einer eventuellen stoffschlüssigen Verbindung - über den gesamten Umfang und über die gesamte Axialerstreckung konstant ist, und insbesondere das Verhältnis des Innendurchmessers (D) des Federrings (85) zu dessen Banddicke (d) zwischen 40 und 55 liegt.
14. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine (12) nach einem der Ansprüche 1 - 13, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Montage des Stators (16) im Poltopf (15), derart, dass elektrische Gegenkontakte (133) des Stators (16) abstehen,
- Aufsetzen des Steckergehäuses (33) auf den Poltopf (15), wobei elektrische Kontakte (30) im Steckergehäuse (33) mit den entsprechenden elektrischen Gegenkontakten (133) des Stators verbunden werden,
- Axiales Aufsetzen des Federrings (85) auf die Außenseite des Steckergehäuses (33) bevor der Metalldeckel (81) axial auf das Steckergehäuse (33) gefügt wird,
- Axiales Verspannen des Federrings (85) mittels dem axialen Anpressen des Metalldeckels (81) gegen den Poltopf (15), wobei der Metalldeckel (81) mit einem entsprechenden axialen Gegenanschlag (153) axial gegen den Federring (85) drückt,
- Befestigen des Metalldeckels (81) am Poltopf (15).
15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- Aufsetzen eines Dichtringes (84) auf eine äußere zylinderförmige Dichtfläche (148) des Steckergehäuses (33), bevor der Metalldeckel (81) aufgesetzt wird,
- Danach axiales Fügen des Metalldeckels (81) auf das Steckergehäuse
(33), so dass ein Anschluss-Stecker (37) des Steckergehäuses (33) axial durch eine Aussparung (39) des Metalldeckels (81) ragt, wobei der Dichtring (84) an der Innenseite (156) des Metalldeckel (81) anliegt,
- Dichtes Verschweißen des Metalldeckels (81) mit einem Flansch (32) des Poltopfes (15).
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