WO2020089010A1 - Housing cover for an electric machine , electric machine, and mounting method - Google Patents

Housing cover for an electric machine , electric machine, and mounting method Download PDF

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WO2020089010A1
WO2020089010A1 PCT/EP2019/078870 EP2019078870W WO2020089010A1 WO 2020089010 A1 WO2020089010 A1 WO 2020089010A1 EP 2019078870 W EP2019078870 W EP 2019078870W WO 2020089010 A1 WO2020089010 A1 WO 2020089010A1
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WO
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housing cover
stator
rotor
housing
axial
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/078870
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German (de)
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Inventor
Ralph Guehrer
Manfred Zimmer
Sebastian Baumgart
Christian Brückner
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21—Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/22—Auxiliary parts of casings not covered by groups H02K5/06-H02K5/20, e.g. shaped to form connection boxes or terminal boxes
    • H02K5/225—Terminal boxes or connection arrangements

Definitions

  • Housing cover for an electrical machine, electrical machine
  • the present invention relates to a housing cover for an electrical machine and an electrical machine with a housing cover.
  • the invention further relates to a method for mounting a stator of a rotor position sensor on a rotor of the rotor position sensor.
  • a rotor position sensor serves as an electromagnetic transmitter for converting an angular position of a rotor into an electrical variable.
  • stator windings of the rotor position sensor are arranged in a cylindrical housing of a rotor position sensor.
  • An angular position of the rotor, which is accommodated in the housing, can be determined by evaluating voltage signals on the stator windings.
  • a motor with a rotor and a rotor control is known from JP 2009 126 189 (A).
  • the rotor is covered by a cover that is screwed to the housing.
  • a drive system with an electrical machine and a transmission wherein a transmitter of the electrical machine is arranged on a drive side of the electrical machine.
  • the encoder has an encoder stator and an encoder rotor, which are concealed in a gear housing.
  • the object of the present invention is therefore to provide a concept for the simple mounting of a stator of a rotor position sensor on a rotor of a rotor position sensor, by means of which an off-center arrangement of the stator with respect to the rotor of the rotor position sensor can be prevented.
  • a housing cover for an electrical machine in particular for an electrical machine of a motor vehicle, is provided.
  • the housing cover comprises a stator laminated core of a stator of a rotor position sensor with stator windings molded into the housing cover.
  • the stator laminated core protrudes on one side of the housing cover, which in an assembled state shows the electrical machine, axi al from the housing cover or a housing part of the housing cover and forms an axial protrusion of the housing cover.
  • the stator laminated core is firmly accommodated in the non-protruding area in the housing part of the housing cover or is integrated into this.
  • the stator laminated core can, for example, also be accommodated in a housing which encloses the stator laminated core and stator windings, and with these form the axial projection.
  • the axial protrusion is adapted to an axial recess formed around a rotor of the electrical machine on a housing end face of the electrical machine, so that when the axial protrusion of the housing cover is received in the axial recess of the electrical machine, the stator is self-centered around the rotor .
  • a centering of the stator around the rotor can in other words be described by a coaxial arrangement of the stator and the rotor or by collinearly arranged axes of symmetry or rotation of the stator and the rotor.
  • the housing cover and in particular the geometric shape of the axial protrusion can, for example, be designed differently for use on different machines.
  • the axial recess of the machine Housing of the electrical machine to be adapted to the axial projection of the housing cover.
  • the axial protrusion of the housing cover is e.g. form-fittingly adapted to the axial recess on a housing outside of the electrical machine, so that when the axial protrusion of the housing cover is received in the axial recess from the electrical machine, the stator is self-centered around the rotor.
  • the axial protrusion can have a single outer radius over its entire axial extent, or in axial sections with different, e.g. radii that decrease towards the outside. At an outer end region of the axial recess, this can be at least slightly rounded in order to simplify assembly.
  • the stator has one or more, e.g. three stator windings, each of which can comprise two contact connections. Furthermore, the stator has a corresponding cylindrical cavity for receiving the rotor. A housing part of the housing cover, which e.g. Plastic, is formed radially outside of the stator core around it. To form the axial protrusion, these are
  • Stator laminated core and the housing part are arranged axially offset.
  • the housing cover according to the invention has the advantage of a simplified mounting of the stator of the rotor position sensor around the rotor, whereby a centered arrangement can be ensured.
  • the axial projection of the housing cover causes the stator to self-center around the rotor, so that axis displacements between the stator and rotor or an asymmetrical arrangement of the stator around the rotor can be avoided.
  • the integration of the stator in the housing cover also enables a light assembly of the stator and a cover of the rotor, so that in contrast to a separate assembly of the two elements, an assembly step can be omitted.
  • the axial protrusion at least in some areas comprises a circular cross section.
  • the axial protrusion can be made completely hollow cylindrical, its inner diameter being larger than that Diameter of the rotor to be accommodated.
  • An outer diameter of the circular cross-section of the axial projection is adapted to an outer diameter, for example a minimum outer diameter of the axial recess.
  • the axial protrusion does not have to be in contact with the entire axial recess, but can be designed to rest on the axial recess only in partial regions thereof.
  • the axial protrusion in a predetermined circumferential area has a shape, in particular a rectangular shape, which protrudes radially over a hollow cylindrical shape of the axial protrusion and which enables the housing cover to be positioned in a predetermined manner on the electrical machine.
  • the radially protruding shape can be, for example, a partially round and / or angular, e.g. have triangular geometry.
  • the radially projecting shape can be arranged facing an upper side of the housing and a corresponding rectangular shape of the axial recess can be arranged facing an upper side of the electrical machine. This can prevent the housing cover from twisting relative to the electrical machine. Due to the rectangular shape, the housing cover can only be mounted on the electrical machine at a predetermined angle, for example.
  • the rectangular shape of the axial projection is formed by a rectangular shape of the stator core, on which an electrical contact connection of at least one stator winding of the stator is formed.
  • the housing cover has fastening means radially outside the stator laminated core for fastening the housing cover to a machine housing of the electrical machine.
  • the fastening means can be formed by receptacles for screws or rivets.
  • pins for inserting the housing cover into the machine housing can be formed on the housing cover.
  • the axial protrusion can be designed to engage in force with the axial recess of the electrical machine in the inserted state, so that the housing cover can also be attached to the electrical machine by means of insertion
  • the housing cover can be closed on a side facing away from the axial projection, so that the housing cover is designed, in a state mounted on the electrical machine, to completely cover an end region of the rotor of the electrical machine.
  • the advantage is that the rotor is protected by the housing cover, so that no contaminants can reach the rotor from the outside, and / or in no other direction, lubricants of the rotor can reach the outside.
  • this has on the side of the axial projection a radially enclosing the stator groove for receiving a sealing element.
  • a sealing element such as a sealing ring can be attached to the connection point between the housing cover and the electrical machine, and the sealing of the rotor to the outside can be further increased.
  • electrical contact connections to at least one stator winding of the stator of the rotor position sensor are electrically connected to electrical contacts of an integrated plug contact element in the housing cover. This enables the stator to be contacted from the outside of the housing cover by means of a plug contact. This is particularly advantageous if the closed housing cover completely covers the stator in the assembled state.
  • the plug contact enables simple and reliable contacting of the stator from the outside by means of a plug.
  • the plug contact element can provide a plug receptacle or socket, the electrical contacts of which are each connected to connections of the stator.
  • the connection can be realized by means of electrical conductors integrated in the housing cover, for example punched grids, which are guided through a housing or on the housing of the housing cover, so that the mounted housing cover, for example, the rotor and the Can hide the stator of the rotor position sensor and thereby enables an external connection to the stator of the rotor position sensor.
  • the electrical conductors extend in the housing cover from the stator to the plug connection or plug contact element.
  • Electrical contact surfaces of the integrated plug contacts and / or the electrical conductors which are guided through the housing cover or a housing part of the provided stator device to at least one stator winding of the stator are electrically connected to the stator winding.
  • the electrical conductors can be contacted with the stator by means of a welded connection or a clamp connection.
  • the stator of the housing cover provides the stator of a rotor position sensor of the electrical machine and the rotor of the electrical machine, around which the stator of the housing cover can be arranged by mounting the housing cover on the electrical machine, provides the rotor comprising a rotor winding of the rotor position sensor.
  • the stator of the housing cover is therefore part of a rotor position sensor of an electrical machine for detecting an angular position of the rotor of the electrical machine. An electrical machine with a rotor position sensor is described below.
  • the electrical machine comprises a housing cover according to one of the preceding claims with a stator of the rotor position sensor and an axial projection formed by a stator laminated core of the rotor position sensor.
  • a machine housing has a radial axial recess formed around the rotor in which the axial projection of the housing cover is received. Due to a positive engagement of the axial projection with the axial recess, the stator of the rotor position sensor is centered around the rotor of the electrical machine.
  • the housing cover is fastened to a machine housing of the electrical machine by means of fastening means.
  • the electrical machine and the housing cover mounted on the electrical machine are thus designed to be adapted to one another, so that the axial recess of the Machine housing can take the axial protrusion of the housing cover in a form-fitting manner. Due to the self-centering caused by the axial projection of the stator of the housing cover around the rotor of the electrical machine, the reliability of a measurement of the rotor position by the rotor position sensor can be increased.
  • the electrical machine can be provided in a drive of an electrically driven motor vehicle.
  • the invention also relates to a method for mounting a stator of a rotor position sensor on an electrical machine, wherein the stator of the rotor position sensor is molded in egg NEN housing cover and protruding axially on one side of the housing cover axially over the housing cover an axial projection of the housing cover bil det.
  • the method comprises introducing the axial protrusion of the housing cover into an axial recess formed around a rotor of the electrical machine on an end face of a machine housing of the electrical machine, so that when the axial protrusion is received in the axial recess, the stator is self-centered around the Rotor is effected.
  • the method further comprises fixing the housing cover in the position centered on the machine housing with respect to the rotor.
  • the method enables simple mounting of a stator of a rotor position sensor around a rotor of the rotor position sensor.
  • the self-centering caused by the axial projection of the housing cover makes it possible to ensure an automatic centered arrangement of the stator around the rotor when mounting.
  • the invention thus ensures precise alignment and centering of the rotor position sensor stator with the rotor position sensor rotor, for example despite an indirect connection of the rotor position sensor stator to a housing e.g. an electric axle drive.
  • Figure 1 shows an embodiment of a housing cover with an integrated stator.
  • Fig. 3 shows a schematic section of an electrical machine with a montier th housing cover.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a housing cover 10 with an integrated stator 11, which is designed as a stator of a rotor position sensor.
  • the stator 1 1 comprises a stator laminated core 12, which is taken up in a housing 13 of the housing cover 10.
  • the housing 13 is, for example, an injection molded housing and has a side 13a, e.g. a front of the housing, which was in an assembled state of the housing cover 10 on an electrical machine is aligned with an end face of the electrical machine.
  • the stator laminated core 12 or its flattening protrudes axially on the side 13a above the housing 13 and thereby forms an axial projection 14 of the housing cover 10.
  • the first region 12a of the axial extent of the stator core is thus formed freely from the housing 13 and serves to insert a further component, e.g. an electrical machine to be centered.
  • the stator laminated core 12 of the rotor position sensor stator 11 is, for example, punch-packed and accommodated in the cover 13 via the second region 12b of its axial extent.
  • the stator laminated core 12 can either be encapsulated by the cover 13 or can be firmly received in it by means of a press fit.
  • the axial projection 14 is adapted to an axial recess of a housing of an electrical machine, on which the housing cover is to be mounted.
  • an outer diameter 15 of a circular cross section of the axial projection is adapted to an outer diameter of the axial recess. According to the example shown in FIG.
  • the axial protrusion 14 has a rectangular shape 16 which projects radially beyond a hollow cylindrical region of the axial protrusion 14 and on which electrical contact connections 17a, 17b of a stator winding of the stator 11 are formed.
  • the housing 13 has, for example, a plug region 13b with a plug connection. Electrical connection contacts of the plug connection are by means of an electrical conductor guided in the housing 13, e.g. a lead frame, with the contact connections 17a, 17b of the stator winding electrically connected.
  • the housing 13 has on its front side 13a a groove 18 formed around the stator 11, in which a sealing ring can be introduced.
  • cylindrical cavities or screw tabs for receiving screws ben form fasteners 19a, 19b of the housing cover 10.
  • the rotor position sensor stator 1 1 is thus received and fixed in a cover, by means of which it is attached to the housing of a further component, e.g. attached to an electric machine who can.
  • the screw tabs are axially displaced with respect to the first region of the axial projection in the direction of the second region of the axial projection.
  • Fig. 2 shows the housing cover 10 schematically in a side sectional view. It can be clearly seen that the first axial region 12a of the stator 11 protrudes axially on the side 13a beyond the housing 13 and forms the axial projection 14 of the housing cover 10.
  • the housing 13 has a closed surface on a rear side 13c of the housing cover facing away from side 13a.
  • An integrated plug contact element 20 is provided in the plug region 13b, the electrical contact Conclusions about an electrical conductor 21 integrated in the housing 13 are contacted with electrical connections 17a, 17b of the stator 12.
  • Fig. 3 shows a schematic section of an electrical machine 30 with a housing cover 10 mounted according to the inventive method.
  • the electrical machine 30 has a housing 31 in which a rotor 33 mounted by means of a ball bearing 32 is received. An end region 33a of the rotor 33 with a rotor winding is centered in the stator core 12 of the housing cover 10.
  • the axial projection 14 of the housing cover is received in an axial recess 34 of the housing 31 of the electrical machine 30 formed around the rotor 33.
  • the housing cover 10 is fastened to the housing 31 of the machine by means of screws 35 and the fastening means 19a, 19b of the housing cover 10, so that the end region 33a of the rotor 33 is completely enclosed by the housing cover 10 and the housing 31.
  • the stator 12 can be contacted in the assembled state of the housing cover 10, as shown in FIG. 3, for example by means of the plug contact element 20.
  • the invention provides a concept for centering a stator of a rotor position sensor around a rotor of the rotor position sensor.
  • the axial projection of the housing cover with the stator of the rotor position sensor enables simple and reliable self-centering of the stator around the rotor during assembly.
  • the rotor position sensor covered by the housing cover can be electrically contacted from the outside in a simple manner by means of the external plug contact.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)

Abstract

The present invention relates to a housing cover (10) for an electric machine (30). The housing cover (10) comprises a stator laminated core (12), formed into the housing cover (10), of a stator (11) of a rotor position sensor, which stator laminated core (12) projects axially beyond the housing cover (10) on one side (13a) of the housing cover (10) and forms an axial projection (14) of the housing cover (10). The axial projection (14) is adapted to an axial recess (34) on a housing end side of the electric machine (30), which axial recess (34) is configured around a rotor (33) of the electric machine (30), with the result that, in the case of receiving of the axial projection (15) of the housing cover (10) in the axial recess (34) of the electric machine (30), self-centring of the stator (11) around the rotor (33) is brought about. Furthermore, the invention discloses an electric machine (30) with a housing cover (10) according to the invention, and a method for mounting a stator (11) of a rotor position sensor on a rotor (33) of a rotor position sensor.

Description

Gehäusedeckel für eine elektrische Maschine, elektrische Maschine  Housing cover for an electrical machine, electrical machine
und Montaqeverfahren  and the Montaq process
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gehäusedeckel für eine elektrische Maschine sowie eine elektrische Maschine mit einem Gehäusedeckel. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Stators eines Rotorlagesensors an einem Rotor des Rotorlagesensors. The present invention relates to a housing cover for an electrical machine and an electrical machine with a housing cover. The invention further relates to a method for mounting a stator of a rotor position sensor on a rotor of the rotor position sensor.
Ein Rotorlagesensor dient als elektromagnetischer Messumformer zur Wandlung einer Winkellage eines Rotors in eine elektrische Größe. Zum Beispiel sind in einem zylindri schen Gehäuse eines Rotorlagesensors Statorwicklungen des Rotorlagesensors ver setzt zueinander angeordnet. Durch das Auswerten von Spannungssignalen an den Statorwicklungen kann eine Winkellage des Rotors, der in dem Gehäuse aufgenommen ist, bestimmt werden. A rotor position sensor serves as an electromagnetic transmitter for converting an angular position of a rotor into an electrical variable. For example, stator windings of the rotor position sensor are arranged in a cylindrical housing of a rotor position sensor. An angular position of the rotor, which is accommodated in the housing, can be determined by evaluating voltage signals on the stator windings.
Aus der JP 2009 126 189 (A) ist ein Motor mit einem Rotor und einer Rotorsteuerung bekannt. Der Rotor ist von einer Abdeckung, die am Gehäuse angeschraubt ist, be deckt. A motor with a rotor and a rotor control is known from JP 2009 126 189 (A). The rotor is covered by a cover that is screwed to the housing.
Aus der DE 10 2015 217 875 ist ein Antriebsystem mit einer elektrischen Maschine und einem Getriebe bekannt, wobei ein Geber der elektrischen Maschine auf einer An triebsseite der elektrischen Maschine angeordnet ist. Der Geber weist einen Geber- Stator sowie einen Geber-Rotor auf, welche in einem Getriebegehäuse verdeckt ange ordnet sind. From DE 10 2015 217 875 a drive system with an electrical machine and a transmission is known, wherein a transmitter of the electrical machine is arranged on a drive side of the electrical machine. The encoder has an encoder stator and an encoder rotor, which are concealed in a gear housing.
Ein Verdecken des Stators des Rotorlagesensors durch einen geschlossenen Deckel kann es Erschweren, den Stator symmetrisch oder zentriert um den Rotor anbringen zu können. Eine Verschiebung einer Achse des Stators des Rotorlagesensors bezüglich einer Achse des Rotors des Rotorlagesensors, die sich etwa durch eine ungenaue Mon tage ergeben können, kann dabei zu fehlerhaften oder ungenauen Messergebnissen des Rotorlagesensors führen. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Konzept zur einfachen Montage eines Stators eines Rotorlagesensors an einem Rotor eines Rotorlagesensors bereitzu stellen, durch das eine unzentrierte Anordnung des Stators bezüglich des Rotors des Rotorlagesensors verhindert werden kann. Hiding the stator of the rotor position sensor by a closed cover can make it difficult to be able to attach the stator symmetrically or centered around the rotor. A shift of an axis of the stator of the rotor position sensor with respect to an axis of the rotor of the rotor position sensor, which can result, for example, from an inaccurate assembly, can lead to incorrect or inaccurate measurement results of the rotor position sensor. The object of the present invention is therefore to provide a concept for the simple mounting of a stator of a rotor position sensor on a rotor of a rotor position sensor, by means of which an off-center arrangement of the stator with respect to the rotor of the rotor position sensor can be prevented.
Die Aufgabe wird gelöst gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Weitere Aspekte und Weiterbildungen der Erfindung, die zusätzliche Vorteile bewirken können, sind in den abhängigen Ansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie in Verbindung mit den Figuren beschrieben. The object is achieved in accordance with the independent patent claims. Further aspects and developments of the invention, which can bring about additional advantages, are described in the dependent claims, the following description and in conjunction with the figures.
Dementsprechend wird ein Gehäusedeckel für eine elektrische Maschine, insbesondere für eine elektrische Maschine eines Kraftfahrzeugs, bereitgestellt. Der Gehäusedeckel umfasst ein in den Gehäusedeckel eingeformtes Statorblechpaket eines Stators eines Rotorlagesensors mit Statorwicklungen. Das Statorblechpaket steht an einer Seite des Gehäusedeckels, die in einem montierten Zustand zur elektrischen Maschine zeigt, axi al über den Gehäusedeckel bzw. ein Gehäuseteil des Gehäusedeckels hervor und bil det einen axialen Überstand des Gehäusedeckels. Das Statorblechpaket ist in dem nicht überstehenden Bereich im Gehäuseteil des Gehäusedeckels fest aufgenommen oder in dieses integriert. Das Statorblechpaket kann beispielsweise auch in einer Hau sung aufgenommen sein, die das Statorblechpaket und Statorwicklungen umschließt, und mit dieser den axialen Überstand bilden. Accordingly, a housing cover for an electrical machine, in particular for an electrical machine of a motor vehicle, is provided. The housing cover comprises a stator laminated core of a stator of a rotor position sensor with stator windings molded into the housing cover. The stator laminated core protrudes on one side of the housing cover, which in an assembled state shows the electrical machine, axi al from the housing cover or a housing part of the housing cover and forms an axial protrusion of the housing cover. The stator laminated core is firmly accommodated in the non-protruding area in the housing part of the housing cover or is integrated into this. The stator laminated core can, for example, also be accommodated in a housing which encloses the stator laminated core and stator windings, and with these form the axial projection.
Der axiale Überstand ist an eine um einen Rotor der elektrischen Maschine ausgebilde te axiale Ausnehmung an einer Gehäusestirnseite der elektrischen Maschine ange passt, sodass bei einer Aufnahme des axialen Überstands des Gehäusedeckels in der axialen Ausnehmung der elektrischen Maschine eine Selbstzentrierung des Stators um den Rotor bewirkt wird. Eine Zentrierung des Stators um den Rotor kann mit anderen Worten durch eine koaxiale Anordnung des Stators und des Rotors oder durch kollinear angeordnete Symmetrie- oder Rotationsachsen des Stators und des Rotors beschrie ben werden. Der Gehäusedeckel und insbesondere die geometrische Form des axialen Überstands kann beispielsweise für den Einsatz an unterschiedlichen Maschinen je un terschiedlich ausgebildet sein. Alternativ kann die axiale Ausnehmung des Maschinen- gehäuses der elektrischen Maschine an den axialen Überstand des Gehäusedeckels angepasst sein. The axial protrusion is adapted to an axial recess formed around a rotor of the electrical machine on a housing end face of the electrical machine, so that when the axial protrusion of the housing cover is received in the axial recess of the electrical machine, the stator is self-centered around the rotor . A centering of the stator around the rotor can in other words be described by a coaxial arrangement of the stator and the rotor or by collinearly arranged axes of symmetry or rotation of the stator and the rotor. The housing cover and in particular the geometric shape of the axial protrusion can, for example, be designed differently for use on different machines. Alternatively, the axial recess of the machine Housing of the electrical machine to be adapted to the axial projection of the housing cover.
Der axiale Überstand des Gehäusedeckels ist z.B. formschlüssig an die axiale Aus nehmung an einer Gehäuseaußenseite der elektrischen Maschine angepasst, sodass bei einer Aufnahme des axialen Überstands der Gehäusedeckels in der axialen Aus nehmung der elektrischen Maschine eine Selbstzentrierung des Stators um den Rotor bewirkt ist. Der axiale Überstand kann über seine gesamte axiale Erstreckung einen einzigen Außenradius aufweisen, oder in axiale Teilbereiche mit je unterschiedlichen, z.B. nach außen hin abnehmenden Radien unterteilt sein. An einem Außenendbereich der axialen Ausnehmung kann diese zur vereinfachten Montage zumindest leicht abge rundet ausgebildet sein. The axial protrusion of the housing cover is e.g. form-fittingly adapted to the axial recess on a housing outside of the electrical machine, so that when the axial protrusion of the housing cover is received in the axial recess from the electrical machine, the stator is self-centered around the rotor. The axial protrusion can have a single outer radius over its entire axial extent, or in axial sections with different, e.g. radii that decrease towards the outside. At an outer end region of the axial recess, this can be at least slightly rounded in order to simplify assembly.
Der Stator weist eine oder mehrere, z.B. drei Statorwicklungen auf, die jeweils zwei Kontaktanschlüsse umfassen können. Weiterhin weist der Stator zum Aufnehmen des Rotors einen entsprechenden zylinderförmigen Hohlraum auf. Ein Gehäuseteil des Ge häusedeckels, das z.B. Kunststoff umfasst, ist radial außerhalb des Statorblechpakets um dieses herum ausgebildet. Um den axialen Überstand zu bilden sind das The stator has one or more, e.g. three stator windings, each of which can comprise two contact connections. Furthermore, the stator has a corresponding cylindrical cavity for receiving the rotor. A housing part of the housing cover, which e.g. Plastic, is formed radially outside of the stator core around it. To form the axial protrusion, these are
Statorblechpaket und das Gehäuseteil axial versetzt angeordnet. Stator laminated core and the housing part are arranged axially offset.
Durch den erfindungsgemäßen Gehäusedeckel ergibt sich der Vorteil einer vereinfach ten Montage des Stators des Rotorlagesensors um den Rotor, wobei eine zentrierte Anordnung gewährleistet werden kann. Der axiale Überstand des Gehäusedeckels be wirkt eine Selbstzentrierung des Stators um den Rotor, sodass Achsverschiebungen zwischen Stator und Rotor oder eine unsymmetrische Anordnung des Stators um den Rotor vermieden werden können. Die Integration des Stators im Gehäusedeckel ermög licht ferner eine gemeinsame Montage des Stators und einer Abdeckung des Rotors, sodass im Gegensatz zu einer getrennten Montage der beiden Elemente ein Montage schritt entfallen kann. The housing cover according to the invention has the advantage of a simplified mounting of the stator of the rotor position sensor around the rotor, whereby a centered arrangement can be ensured. The axial projection of the housing cover causes the stator to self-center around the rotor, so that axis displacements between the stator and rotor or an asymmetrical arrangement of the stator around the rotor can be avoided. The integration of the stator in the housing cover also enables a light assembly of the stator and a cover of the rotor, so that in contrast to a separate assembly of the two elements, an assembly step can be omitted.
Gemäß einer Weiterbildung des Gehäusedeckels umfasst der axiale Überstand zumin dest bereichsweise einen kreisförmigen Querschnitt. Der axiale Überstand kann kom plett hohlzylindrisch ausgebildet sein, wobei sein Innendurchmesser größer als der Durchmesser des aufzunehmenden Rotors ist. Ein Außendurchmesser des kreisförmi gen Querschnitts des axialen Überstands ist an einen Außendurchmesser, z.B. einen minimalen Außendurchmesser der axialen Ausnehmung angepasst. Zum Beispiel muss der axiale Überstand nicht mit der gesamten axialen Ausnehmung in Kontakt stehen, sondern kann ausgebildet sein, lediglich in Teilbereichen der axialen Ausnehmung an dieser anzuliegen. According to a development of the housing cover, the axial protrusion at least in some areas comprises a circular cross section. The axial protrusion can be made completely hollow cylindrical, its inner diameter being larger than that Diameter of the rotor to be accommodated. An outer diameter of the circular cross-section of the axial projection is adapted to an outer diameter, for example a minimum outer diameter of the axial recess. For example, the axial protrusion does not have to be in contact with the entire axial recess, but can be designed to rest on the axial recess only in partial regions thereof.
Gemäß einer Weiterbildung des Gehäusedeckels weist der axiale Überstand in einem vorbestimmten Umfangsbereich eine Ausformung, insbesondere eine rechteckige Aus formung auf, die radial über eine hohlzylindrische Ausformung des axialen Überstands herausragt und die eine vorbestimmte Positionierung des Gehäusedeckels an der elektrischen Maschine ermöglicht. Die radial überstehende Ausformung kann beispiels weise eine teilweise runde und/oder eckige, z.B. dreieckige Geometrie aufweisen. Bei spielsweise kann die radial überstehende Ausformung zu einer Oberseite des Gehäu sedeckels weisend angeordnet sein und eine entsprechende rechteckige Ausformung der axialen Ausnehmung zu einer Oberseite der elektrischen Maschine weisend ange ordnet sein. Dadurch kann eine Verdrehung des Gehäusedeckels gegenüber der elektrischen Maschine vermieden werden. Der Gehäusedeckel kann aufgrund der rechteckigen Ausformung zum Beispiel nur in einem vorbestimmten Winkel bezüglich der elektrischen Maschine an dieser montiert werden. According to a development of the housing cover, the axial protrusion in a predetermined circumferential area has a shape, in particular a rectangular shape, which protrudes radially over a hollow cylindrical shape of the axial protrusion and which enables the housing cover to be positioned in a predetermined manner on the electrical machine. The radially protruding shape can be, for example, a partially round and / or angular, e.g. have triangular geometry. In example, the radially projecting shape can be arranged facing an upper side of the housing and a corresponding rectangular shape of the axial recess can be arranged facing an upper side of the electrical machine. This can prevent the housing cover from twisting relative to the electrical machine. Due to the rectangular shape, the housing cover can only be mounted on the electrical machine at a predetermined angle, for example.
Zum Beispiel ist die rechteckige Ausformung des axialen Überstands durch eine recht eckige Ausformung des Statorblechpakets gebildet, an der ein elektrischer Kontaktan schluss zumindest einer Statorwicklung des Stators ausgebildet ist. Der Vorteil ist, dass eine bereits vorhandene Ausformung des Statorblechpakets verwendet werden kann, um eine Winkelpositionierung des Gehäusedeckels an der elektrischen Maschine zu definieren. For example, the rectangular shape of the axial projection is formed by a rectangular shape of the stator core, on which an electrical contact connection of at least one stator winding of the stator is formed. The advantage is that an existing shape of the stator lamination stack can be used to define an angular positioning of the housing cover on the electrical machine.
In einer Weiterbildung weist der Gehäusedeckel radial außerhalb des Statorblechpakets Befestigungsmittel zum Befestigen des Gehäusedeckels an einem Maschinengehäuse der elektrischen Maschine auf. Die Befestigungsmittel können durch Aufnahmen für Schrauben oder Nieten ausgebildet sein. Alternativ können am Gehäusedeckel Stifte zum Einstecken des Gehäusedeckels in das Maschinengehäuse ausgebildet sein. Al- ternativ oder zusätzlich kann der axiale Überstand ausgebildet sein, mit der axialen Ausnehmung der elektrischen Maschine im eingesteckten Zustand einen Kraftschluss einzugehen, sodass der Gehäusedeckel auch mittels Einstecken an der elektrischen Maschine befestigt werden kann In a further development, the housing cover has fastening means radially outside the stator laminated core for fastening the housing cover to a machine housing of the electrical machine. The fastening means can be formed by receptacles for screws or rivets. Alternatively, pins for inserting the housing cover into the machine housing can be formed on the housing cover. Al- Alternatively or additionally, the axial protrusion can be designed to engage in force with the axial recess of the electrical machine in the inserted state, so that the housing cover can also be attached to the electrical machine by means of insertion
Der Gehäusedeckel kann auf einer dem axialen Überstand abgewandten Seite ge schlossen sein ist, sodass der Gehäusedeckel ausgebildet ist, in einem an der elektri schen Maschine montierten Zustand, einen Endbereich des Rotors der elektrischen Maschine vollständig zu bedecken. Der Vorteil ist, dass der Rotor vom Gehäusedeckel geschützt ist, sodass keine Verunreinigungen von außen zum Rotor gelangen können, und/oder in anderer Richtung keine Schmiermittel des Rotors nach außen gelangen können. The housing cover can be closed on a side facing away from the axial projection, so that the housing cover is designed, in a state mounted on the electrical machine, to completely cover an end region of the rotor of the electrical machine. The advantage is that the rotor is protected by the housing cover, so that no contaminants can reach the rotor from the outside, and / or in no other direction, lubricants of the rotor can reach the outside.
In einer Weiterbildung des Gehäusedeckels weist dieser auf der Seite des axialen Überstands eine den Stator radial umschließende Nut zur Aufnahme eines Dichtungs elementes auf. Dadurch kann an der Verbindungsstelle zwischen Gehäusedeckel und elektrische Maschine ein Dichtungselement wie ein Dichtungsring angebracht werden und die Abdichtung des Rotors nach außen kann weiter erhöht werden. In a development of the housing cover, this has on the side of the axial projection a radially enclosing the stator groove for receiving a sealing element. As a result, a sealing element such as a sealing ring can be attached to the connection point between the housing cover and the electrical machine, and the sealing of the rotor to the outside can be further increased.
In einer Ausführungsform des Gehäusedeckels sind elektrische Kontaktanschlüsse zu mindest einer Statorwicklung des Stators des Rotorlagesensors mit elektrischen Kon takten eines im Gehäusedeckel integrierten Steckkontaktelements elektrisch verbun den. Dadurch ist ein Kontaktieren des Stators von einer Außenseite des Gehäusede ckels mittels Steckkontakt ermöglicht. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn der ge schlossene Gehäusedeckel den Stator in montiertem Zustand vollkommen bedeckt. Der Steckkontakt ermöglicht ein einfaches und zuverlässiges Kontaktieren des Stators von außen mittels eines Steckers. In one embodiment of the housing cover, electrical contact connections to at least one stator winding of the stator of the rotor position sensor are electrically connected to electrical contacts of an integrated plug contact element in the housing cover. This enables the stator to be contacted from the outside of the housing cover by means of a plug contact. This is particularly advantageous if the closed housing cover completely covers the stator in the assembled state. The plug contact enables simple and reliable contacting of the stator from the outside by means of a plug.
Das Steckkontaktelement kann eine Steckeraufnahme oder Steckerbuchse bereitstel len, deren elektrische Kontakte je mit Anschlüssen des Stators verbunden sind. Die Verbindung kann mittels im Gehäusedeckel integrierter elektrischer Leiter, z.B. Stanz gittern, realisiert sein, die durch ein Gehäuse oder am Gehäuse des Gehäusedeckels geführt sind, sodass der montierte Gehäusedeckel beispielsweise den Rotor und den Stator des Rotorlagesensors verdecken kann und dabei eine externe Anschlussmög lichkeit an den Stator des Rotorlagesensors ermöglicht. Die elektrischen Leiter erstre cken sich mit anderen Worten im Gehäusedeckel vom Stator bis zum Steckanschluss oder Steckkontaktelement. Elektrische Kontaktflächen des integrierten Steckkontakte lements und/oder der elektrischen Leiter, die durch den Gehäusedeckel oder einen Ge häuseteil der bereitgestellten Stator-Vorrichtung zu zumindest einer Statorwicklung des Stators geführt sind, sind mit der Statorwicklung elektrisch verbunden. Die elektrischen Leiter können mit dem Stator mittels Schweißverbindung oder Klemmverbindung kon taktiert sein. The plug contact element can provide a plug receptacle or socket, the electrical contacts of which are each connected to connections of the stator. The connection can be realized by means of electrical conductors integrated in the housing cover, for example punched grids, which are guided through a housing or on the housing of the housing cover, so that the mounted housing cover, for example, the rotor and the Can hide the stator of the rotor position sensor and thereby enables an external connection to the stator of the rotor position sensor. In other words, the electrical conductors extend in the housing cover from the stator to the plug connection or plug contact element. Electrical contact surfaces of the integrated plug contacts and / or the electrical conductors which are guided through the housing cover or a housing part of the provided stator device to at least one stator winding of the stator are electrically connected to the stator winding. The electrical conductors can be contacted with the stator by means of a welded connection or a clamp connection.
Der Stator des Gehäusedeckels stellt den Stator eines Rotorlagesensors der elektri schen Maschine bereit und der Rotor der elektrischen Maschine, um den der Stator des Gehäusedeckels durch Montage des Gehäusedeckels an der elektrischen Maschine zentriert angeordnet werden kann, stellt den Rotor umfassend eine Rotorwicklung des Rotorlagesensors bereit. Der Stator des Gehäusedeckels ist also Teil eines Rotorlage sensors einer elektrischen Maschine zum Erfassen einer Winkelposition des Rotors der elektrischen Maschine. Eine elektrische Maschine mit Rotorlagesensor ist im Folgenden beschrieben. The stator of the housing cover provides the stator of a rotor position sensor of the electrical machine and the rotor of the electrical machine, around which the stator of the housing cover can be arranged by mounting the housing cover on the electrical machine, provides the rotor comprising a rotor winding of the rotor position sensor. The stator of the housing cover is therefore part of a rotor position sensor of an electrical machine for detecting an angular position of the rotor of the electrical machine. An electrical machine with a rotor position sensor is described below.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator, einem Rotor und einem Rotorlagesensor zum Erfassen einer Winkelposition des Ro tors. Die elektrische Maschine umfasst einen Gehäusedeckel gemäß einem der vorher gehenden Ansprüche mit einem Stator des Rotorlagesensors und einen durch ein Statorblechpaket des Rotorlagesensors gebildeten axialen Überstand. Ein Maschinen gehäuse weist eine radial um den Rotor ausgebildete stirnseitige axiale Ausnehmung auf, in welcher der axiale Überstand des Gehäusedeckels aufgenommen ist. Aufgrund eines Formschlusses des axialen Überstands mit der axialen Ausnehmung ist der Sta tor des Rotorlagesensors zentriert um den Rotor der elektrischen Maschine ausgerich tet. Der Gehäusedeckel ist mittels Befestigungsmitteln an einem Maschinengehäuse der elektrischen Maschine befestigt. Another aspect of the invention relates to an electrical machine with a stator, a rotor and a rotor position sensor for detecting an angular position of the rotor. The electrical machine comprises a housing cover according to one of the preceding claims with a stator of the rotor position sensor and an axial projection formed by a stator laminated core of the rotor position sensor. A machine housing has a radial axial recess formed around the rotor in which the axial projection of the housing cover is received. Due to a positive engagement of the axial projection with the axial recess, the stator of the rotor position sensor is centered around the rotor of the electrical machine. The housing cover is fastened to a machine housing of the electrical machine by means of fastening means.
Die elektrische Maschine und der an der elektrische Maschine montierte Gehäusede ckel sind also aneinander angepasst ausgebildet, sodass die axiale Ausnehmung des Maschinengehäuses den axialen Überstand des Gehäusedeckels formschlüssig auf nehmen kann. Aufgrund der durch den axialen Überstand bewirkten Selbstzentrierung des Stators des Gehäusedeckels um den Rotor der elektrischen Maschine kann eine Zuverlässigkeit einer Messung der Rotorlage durch den Rotorlagesensor erhöht wer den. Die elektrische Maschine kann in einem Antrieb eines elektrisch angetriebenen Kraftwagens bereitgestellt sein. The electrical machine and the housing cover mounted on the electrical machine are thus designed to be adapted to one another, so that the axial recess of the Machine housing can take the axial protrusion of the housing cover in a form-fitting manner. Due to the self-centering caused by the axial projection of the stator of the housing cover around the rotor of the electrical machine, the reliability of a measurement of the rotor position by the rotor position sensor can be increased. The electrical machine can be provided in a drive of an electrically driven motor vehicle.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Montage eines Stators eines Rotorlage sensors an einer elektrischen Maschine, wobei der Stator des Rotorlagesensors in ei nen Gehäusedeckel eingeformt ist und an einer Seite des Gehäusedeckels axial über den Gehäusedeckel hervorstehend einen axialen Überstand des Gehäusedeckels bil det. Das Verfahren umfasst das Einbringen des axialen Überstands des Gehäusede ckels in eine um einen Rotor der elektrischen Maschine ausgebildete axiale Ausneh mung an einer Stirnseite eines Maschinengehäuses der elektrischen Maschine, sodass bei einer Aufnahme des axialen Überstands in der axialen Ausnehmung eine Selbst zentrierung des Stators um den Rotor bewirkt wird. Das Verfahren umfasst ferner das Fixieren des Gehäusedeckels in der bezüglich des Rotors zentrierten Position an dem Maschinengehäuse. The invention also relates to a method for mounting a stator of a rotor position sensor on an electrical machine, wherein the stator of the rotor position sensor is molded in egg NEN housing cover and protruding axially on one side of the housing cover axially over the housing cover an axial projection of the housing cover bil det. The method comprises introducing the axial protrusion of the housing cover into an axial recess formed around a rotor of the electrical machine on an end face of a machine housing of the electrical machine, so that when the axial protrusion is received in the axial recess, the stator is self-centered around the Rotor is effected. The method further comprises fixing the housing cover in the position centered on the machine housing with respect to the rotor.
Durch das Verfahren kann eine einfache Montage eines Stators eines Rotorlagesensors um einen Rotor des Rotorlagesensors ermöglicht werden. Die aufgrund des axialen Überstandes des Gehäusedeckels bewirkte Selbstzentrierung ermöglicht es, beim Mon tieren eine automatische zentrierte Anordnung des Stators um den Rotor zu gewährleis ten. The method enables simple mounting of a stator of a rotor position sensor around a rotor of the rotor position sensor. The self-centering caused by the axial projection of the housing cover makes it possible to ensure an automatic centered arrangement of the stator around the rotor when mounting.
Durch die Erfindung kann somit eine genaue Ausrichtung und Zentrierung des Rotorla gesensor-Stators zu dem Rotorlagesensor-Rotor gewährleistet werden, beispielsweise trotz einer indirekten Verbindung des Rotorlagesensor- Stators mit einem Gehäuse z.B. eines elektrisches Achsgetriebes. The invention thus ensures precise alignment and centering of the rotor position sensor stator with the rotor position sensor rotor, for example despite an indirect connection of the rotor position sensor stator to a housing e.g. an electric axle drive.
Weiterbildungen der elektrischen Maschine sowie des Verfahrens betreffen Merkmale von Weiterbildungen wie sie bereits in Verbindung mit dem Gehäusedeckel beschrieben sind. Daher wird auf eine wiederholte Beschreibung verzichtet und die entsprechenden Merkmale gelten auch in Verbindung mit der elektrischen Maschine sowie dem Verfah ren als offenbart. Further developments of the electrical machine and of the method relate to features of further developments as already described in connection with the housing cover. Therefore, a repeated description is omitted and the corresponding Features are also disclosed in connection with the electrical machine and the method.
Einige Beispiele von Vorrichtungen werden nachfolgend bezugnehmend auf die beilie genden Figuren lediglich beispielhaft näher erläutert. Es zeigen: Some examples of devices are explained below with reference to the enclosed figures only by way of example. Show it:
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines Gehäusedeckels mit integriertem Stator; Figure 1 shows an embodiment of a housing cover with an integrated stator.
Fig. 2 den Gehäusedeckel in einer Seitenschnittansicht; und 2 shows the housing cover in a side sectional view; and
Fig. 3 einen schematischen Ausschnitt einer elektrischen Maschine mit einem montier ten Gehäusedeckel. Fig. 3 shows a schematic section of an electrical machine with a montier th housing cover.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Gehäusedeckels 10 mit integriertem Stator 11 , der als Stator eines Rotorlagesensors ausgebildet ist. Der Stator 1 1 umfasst ein Statorblechpaket 12, welches in einem Gehäuse 13 des Gehäusedeckels 10 aufge nommen ist. Das Gehäuse 13 ist beispielsweise ein Spritzgussgehäuse und weist eine Seite 13a, z.B. eine Vorderseite des Gehäuses, auf, welche in einem montierten Zu stand des Gehäusedeckels 10 an einer elektrischen Maschine zu einer Stirnseite der elektrischen Maschine ausgerichtet ist. Fig. 1 shows an embodiment of a housing cover 10 with an integrated stator 11, which is designed as a stator of a rotor position sensor. The stator 1 1 comprises a stator laminated core 12, which is taken up in a housing 13 of the housing cover 10. The housing 13 is, for example, an injection molded housing and has a side 13a, e.g. a front of the housing, which was in an assembled state of the housing cover 10 on an electrical machine is aligned with an end face of the electrical machine.
Das Statorblechpaket 12 bzw. dessen Flausung ragt an der Seite 13a axial über der das Gehäuse 13 heraus und bildet dadurch einen axialen Überstand 14 des Gehäusede ckels 10. Beispielsweise bildet ein erster axialer Bereich 12a des Statorblechpakets 12, der aus dem Gehäuse 13 hervorsteht den axialen Überstand 14, während ein zweiter axialer Bereich 12b des Statorblechpakets 12 fest im Gehäuse 13 aufgenommen ist.The stator laminated core 12 or its flattening protrudes axially on the side 13a above the housing 13 and thereby forms an axial projection 14 of the housing cover 10. For example, a first axial region 12a of the stator laminated core 12, which protrudes from the housing 13, forms the axial one Overhang 14, while a second axial region 12b of the stator core 12 is firmly accommodated in the housing 13.
Der erste Bereich 12a der axialen Erstreckung des Statorblechpakets ist also vom Ge häuse 13 frei ausgebildet und dient dazu, in einer Öffnung eines Gehäuses einer weite ren Komponente, z.B. einer elektrischen Maschine, zentriert zu werden. Das The first region 12a of the axial extent of the stator core is thus formed freely from the housing 13 and serves to insert a further component, e.g. an electrical machine to be centered. The
Statorblechpaket 12 des Rotorlagesensor-Stators 11 ist z.B. stanzpaketiert und über den zweiten Bereich 12b seiner axialen Erstreckung in dem Deckel 13 aufgenommen. Hierbei kann das Statorblechpaket 12 entweder von dem Deckel 13 umspritzt sein oder über einen Presssitz in diesem fest aufgenommen sein. Der axiale Überstand 14 ist an eine axiale Ausnehmung eines Gehäuses einer elektri schen Maschine angepasst, an welcher der Gehäusedeckel montiert werden soll. Bei spielsweise ist ein Außendurchmesser 15 eines kreisförmigen Querschnitts des axialen Überstands an einen Außendurchmesser der axialen Ausnehmung angepasst. Der axiale Überstand 14 weist gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel eine rechteckige Ausformung 16 auf, die radial über einen hohlzylindrischen Bereich des axialen Über stands 14 hinausragt und an der elektrische Kontaktanschlüsse 17a, 17b einer Stator wicklung des Stators 1 1 ausgebildet sind. Um eine genaue Ausrichtung und Zentrierung des Rotorlagesensor-Stators 1 1 zu dem Rotorlagesensor-Rotor zu gewährleisten wird also vorgeschlagen, in effizienter Weise einen bereits vorhandenen Teilbereich des Statorblechpakets 12 des Rotorlagesensor-Stators 11 zu verwenden. The stator laminated core 12 of the rotor position sensor stator 11 is, for example, punch-packed and accommodated in the cover 13 via the second region 12b of its axial extent. In this case, the stator laminated core 12 can either be encapsulated by the cover 13 or can be firmly received in it by means of a press fit. The axial projection 14 is adapted to an axial recess of a housing of an electrical machine, on which the housing cover is to be mounted. In example, an outer diameter 15 of a circular cross section of the axial projection is adapted to an outer diameter of the axial recess. According to the example shown in FIG. 1, the axial protrusion 14 has a rectangular shape 16 which projects radially beyond a hollow cylindrical region of the axial protrusion 14 and on which electrical contact connections 17a, 17b of a stator winding of the stator 11 are formed. In order to ensure precise alignment and centering of the rotor position sensor stator 11 with respect to the rotor position sensor rotor, it is therefore proposed to use an existing partial area of the stator laminated core 12 of the rotor position sensor stator 11 in an efficient manner.
Das Gehäuse 13 weist beispielsweise einen Steckbereich 13b mit einem Steckan schluss auf. Elektrische Anschlusskontakte des Steckanschlusses sind mittels eines im Gehäuse 13 geführten elektrischen Leiters, z.B. einem Stanzgitter, mit den Kontaktan schlüssen 17a, 17b der Statorwicklung elektrisch verbunden. The housing 13 has, for example, a plug region 13b with a plug connection. Electrical connection contacts of the plug connection are by means of an electrical conductor guided in the housing 13, e.g. a lead frame, with the contact connections 17a, 17b of the stator winding electrically connected.
Ferner weist das Gehäuse 13 an seiner Vorderseite 13a eine um den Stator 1 1 herum gebildete Nut 18 auf, in der ein Dichtungsring eingebracht werden kann. Im Gehäuse 13 ausgebildete zylindrische Hohlräume oder Schraublaschen zur Aufnahme von Schrau ben bilden Befestigungsmittel 19a, 19b des Gehäusedeckels 10 aus. Der Rotorlage sensor-Stator 1 1 ist also in einem Deckel aufgenommen und fixiert, über welchen er am Gehäuse einer weiteren Komponente wie z.B. einer Elektromaschine befestigt wer den kann. Zum Anschrauben des Gehäuses 13 sind die Schraublaschen im Hinblick auf den ersten Bereich des axialen Überstands in Richtung des zweiten Bereichs des axia len Überstands hin axial verschoben. Furthermore, the housing 13 has on its front side 13a a groove 18 formed around the stator 11, in which a sealing ring can be introduced. In the housing 13 formed cylindrical cavities or screw tabs for receiving screws ben form fasteners 19a, 19b of the housing cover 10. The rotor position sensor stator 1 1 is thus received and fixed in a cover, by means of which it is attached to the housing of a further component, e.g. attached to an electric machine who can. To screw the housing 13, the screw tabs are axially displaced with respect to the first region of the axial projection in the direction of the second region of the axial projection.
Fig. 2 zeigt den Gehäusedeckel 10 schematisch in einer Seitenschnittansicht. Dabei ist deutlich zu erkennen, dass der erste axiale Bereich 12a des Stators 1 1 an der Seite 13a axial über das Gehäuse 13 hervorsteht und den axialen Überstand 14 des Gehäusede ckels 10 bildet. Das Gehäuse 13 weist auf einer der Seite 13a abgewandten Rückseite 13c des Gehäusedeckels eine geschlossene Oberfläche auf. Im Steckbereich 13b ist ein integriertes Steckkontaktelement 20 bereitgestellt, dessen elektrische Kontaktan- Schlüsse über einen im Gehäuse 13 integrierten elektrischen Leiter 21 mit elektrischen Anschlüssen 17a, 17b des Stators 12 kontaktiert sind. Fig. 2 shows the housing cover 10 schematically in a side sectional view. It can be clearly seen that the first axial region 12a of the stator 11 protrudes axially on the side 13a beyond the housing 13 and forms the axial projection 14 of the housing cover 10. The housing 13 has a closed surface on a rear side 13c of the housing cover facing away from side 13a. An integrated plug contact element 20 is provided in the plug region 13b, the electrical contact Conclusions about an electrical conductor 21 integrated in the housing 13 are contacted with electrical connections 17a, 17b of the stator 12.
Fig. 3 zeigt einen schematischen Ausschnitt einer elektrischen Maschine 30 mit einem gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren montierten Gehäusedeckel 10. Die elektri sche Maschine 30 weist ein Gehäuse 31 auf, in dem ein mittels eines Kugellagers 32 gelagerter Rotor 33 aufgenommen ist. Ein Endbereich 33a des Rotors 33 mit einer Ro torwicklung ist im Statorblechpaket 12 des Gehäusedeckels 10 zentriert angeordnet. Der axiale Überstand 14 des Gehäusedeckels ist in einer um den Rotor 33 herum aus gebildeten axialen Ausnehmung 34 des Gehäuses 31 der elektrischen Maschine 30 aufgenommen. Der Gehäusedeckel 10 ist mittels Schrauben 35 und den Befestigungs mitteln 19a, 19b des Gehäusedeckels 10 am Gehäuse 31 der Maschine befestigt, so- dass der Endbereich 33a des Rotors 33 vom Gehäusedeckels 10 und dem Gehäuse 31 vollkommen umschlossen ist. Der Stator 12 kann im montierten Zustand des Gehäuse deckels 10, wie in Fig. 3 gezeigt, beispielsweise mittels des Steckkontaktelements 20 kontaktiert werden. Fig. 3 shows a schematic section of an electrical machine 30 with a housing cover 10 mounted according to the inventive method. The electrical machine 30 has a housing 31 in which a rotor 33 mounted by means of a ball bearing 32 is received. An end region 33a of the rotor 33 with a rotor winding is centered in the stator core 12 of the housing cover 10. The axial projection 14 of the housing cover is received in an axial recess 34 of the housing 31 of the electrical machine 30 formed around the rotor 33. The housing cover 10 is fastened to the housing 31 of the machine by means of screws 35 and the fastening means 19a, 19b of the housing cover 10, so that the end region 33a of the rotor 33 is completely enclosed by the housing cover 10 and the housing 31. The stator 12 can be contacted in the assembled state of the housing cover 10, as shown in FIG. 3, for example by means of the plug contact element 20.
Durch die Erfindung wird ein Konzept zur Zentrierung eines Stators eines Rotorlage sensors um einen Rotor des Rotorlagesensors bereitgestellt. Der axiale Überstand des Gehäusedeckels mit dem Stator des Rotorlagesensors ermöglicht eine einfache und zuverlässige Selbstzentrierung des Stators um den Rotor bei einer Montage. Zusätzlich kann der vom Gehäusedeckel verdeckte Rotorlagesensor mittels des externen Steck kontaktes in einfacher Weise von außen elektrisch kontaktiert werden. The invention provides a concept for centering a stator of a rotor position sensor around a rotor of the rotor position sensor. The axial projection of the housing cover with the stator of the rotor position sensor enables simple and reliable self-centering of the stator around the rotor during assembly. In addition, the rotor position sensor covered by the housing cover can be electrically contacted from the outside in a simple manner by means of the external plug contact.
Bezuqszeichen Gehäusedeckel Reference sign housing cover
Stator  stator
Statorblechpaket Stator laminated core
a erster axialer Bereicha first axial area
b zweiter axialer Bereich b second axial area
Gehäuse casing
a Gehäuseseitea housing side
b Steckbereich des Gehäusesb Mating area of the housing
c Rückseite des Gehäuses c Back of the case
axialer Überstand  axial protrusion
Außendurchmesser  outer diameter
rechteckige Ausformung rectangular shape
a,b elektrische Kontaktanschlüsse a, b electrical contact connections
Nut Groove
a,b Befestigungsmittel a, b fasteners
integriertes Steckkontaktelement  integrated plug contact element
integrierter elektrischer Leiter  integrated electrical conductor
elektrische Maschine  electrical machine
Gehäuse der elektrischen Maschine  Electrical machine housing
Kugellager  ball-bearing
Rotor rotor
a Endbereich des Rotors a End area of the rotor
axiale Ausnehmung  axial recess
Schrauben  Screws

Claims

Patentansprüche Claims
1. Gehäusedeckel (10) für eine elektrische Maschine (30), umfassend: 1. Housing cover (10) for an electrical machine (30), comprising:
ein in den Gehäusedeckel (10) eingeformtes Statorblechpaket (12) eines Stators (1 1 ) eines Rotorlagesensors, welches an einer Seite (13a) des Gehäusedeckels (10) axial über den Gehäusedeckel (10) hervorsteht und einen axialen Überstand (14) des Ge häusedeckels (10) bildet, a stator laminated core (12) of a stator (1 1) of a rotor position sensor, which protrudes axially beyond the housing cover (10) on one side (13a) of the housing cover (10) and an axial protrusion (14) of the Ge house cover (10) forms,
wobei der axiale Überstand (14) an eine um einen Rotor (33) der elektrischen Maschine (30) ausgebildete axiale Ausnehmung (34) an einer Gehäusestirnseite der elektrischen Maschine (30) angepasst ist, sodass bei einer Aufnahme des axialen Überstands (14) des Gehäusedeckels (10) in der axialen Ausnehmung (34) der elektrischen Maschine (30) eine Selbstzentrierung des Stators (1 1 ) um den Rotor (33) bewirkt wird. wherein the axial projection (14) is adapted to an axial recess (34) formed around a rotor (33) of the electrical machine (30) on a housing end face of the electrical machine (30), so that when the axial projection (14) of the Housing cover (10) in the axial recess (34) of the electrical machine (30) self-centering of the stator (1 1) around the rotor (33) is effected.
2. Gehäusedeckel (10) gemäß Anspruch 1 , 2. housing cover (10) according to claim 1,
wobei der axiale Überstand (14) zumindest bereichsweise einen kreisförmigen Quer schnitt umfasst, wobei ein Außendurchmesser (15) des kreisförmigen Querschnitts des axialen Überstands (14) an einen Außendurchmesser der axialen Ausnehmung (34) angepasst ist. wherein the axial protrusion (14) comprises a circular cross section at least in some areas, an outer diameter (15) of the circular cross section of the axial protrusion (14) being adapted to an outer diameter of the axial recess (34).
3. Gehäusedeckel (10) gemäß Anspruch 1 oder 2, 3. housing cover (10) according to claim 1 or 2,
wobei der axiale Überstand (14) in einem vorbestimmten Umfangsbereich eine recht eckige Ausformung (16) aufweist, die radial über eine hohlzylindrische Ausformung des axialen Überstands (14) herausragt und die eine vorbestimmte Positionierung des Ge häusedeckels (10) an der elektrischen Maschine (30) ermöglicht. wherein the axial protrusion (14) has a rectangular shape (16) in a predetermined circumferential area, which protrudes radially over a hollow cylindrical shape of the axial protrusion (14) and which has a predetermined positioning of the housing cover (10) on the electrical machine (30 ) enables.
4. Gehäusedeckel (10) gemäß Anspruch 3, 4. housing cover (10) according to claim 3,
wobei die rechteckige Ausformung (16) des axialen Überstands (14) durch eine recht eckige Ausformung des Statorblechpakets (12) gebildet ist, an der ein elektrischer Kon taktanschluss (17a, 17b) zumindest einer Statorwicklung des Stators (1 1 ) ausgebildet ist. wherein the rectangular shape (16) of the axial projection (14) is formed by a rectangular shape of the stator core (12) on which an electrical contact connection (17a, 17b) of at least one stator winding of the stator (1 1) is formed.
5. Gehäusedeckel (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehäusedeckel (10) radial außerhalb des Statorblechpakets (12) Befesti gungsmittel (19a, 19b) zum Befestigen des Gehäusedeckels (10) an einem Maschinen gehäuse (31 ) der elektrischen Maschine aufweist. 5. housing cover (10) according to any one of the preceding claims, wherein the housing cover (10) radially outside of the stator core (12) fastening means (19 a, 19 b) for fastening the housing cover (10) to a machine housing (31) of the electrical machine .
6. Gehäusedeckel (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 6. housing cover (10) according to any one of the preceding claims,
wobei der Gehäusedeckel (10) auf einer dem axialen Überstand (14) abgewandten Rückseite (13c) geschlossen ist, sodass der Gehäusedeckel (10) ausgebildet ist, in ei nem an der elektrischen Maschine (30) montierten Zustand, einen Endbereich (33a) eines Rotors (33) der elektrischen Maschine (30) vollständig zu bedecken. wherein the housing cover (10) is closed on a rear side (13c) facing away from the axial projection (14), so that the housing cover (10) is formed, in a state mounted on the electrical machine (30), an end region (33a) To completely cover the rotor (33) of the electrical machine (30).
7. Gehäusedeckel (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gehäusedeckel (10) auf der Seite (13a) des axialen Überstands (14) eine den Stator (1 1 ) radial umschließende Nut (18) zur Aufnahme eines Dichtungselementes aufweist. 7. housing cover (10) according to any one of the preceding claims, wherein the housing cover (10) on the side (13a) of the axial projection (14) has a stator (1 1) radially enclosing groove (18) for receiving a sealing element.
8. Gehäusedeckel (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, 8. housing cover (10) according to any one of the preceding claims,
wobei elektrische Kontaktanschlüsse (17a, 17b) zumindest einer Statorwicklung mit elektrischen Kontakten eines im Gehäusedeckel (10) integrierten Steckkontaktelements (20) elektrisch verbunden sind, um ein Kontaktieren des Stators (1 1 ) von einer Außen seite des Gehäusedeckels (10) mittels Steckkontakt zu ermöglichen. wherein electrical contact connections (17a, 17b) of at least one stator winding are electrically connected to electrical contacts of a plug contact element (20) integrated in the housing cover (10) in order to contact the stator (1 1) from an outer side of the housing cover (10) by means of plug contact enable.
9. Eine elektrische Maschine (30) mit einem Stator, einem Rotor (33) und einem Rotorlagesensor zum Erfassen einer Winkelposition des Rotors (33), die elektrische Maschine (30) umfassend: 9. An electrical machine (30) with a stator, a rotor (33) and a rotor position sensor for detecting an angular position of the rotor (33), the electrical machine (30) comprising:
einen Gehäusedeckel (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Stator (1 1 ) des Rotorlagesensors und einen durch ein Statorblechpaket (12) des Rotorlagesensors gebildeten axialen Überstand (14); und a housing cover (10) according to any one of the preceding claims, comprising a stator (1 1) of the rotor position sensor and an axial projection (14) formed by a stator laminated core (12) of the rotor position sensor; and
ein Maschinengehäuse (31 ) mit einer radial um den Rotor (33) ausgebildeten stirnseiti gen axialen Ausnehmung (34), in welcher der axiale Überstand (14) des Gehäusede ckels (10) aufgenommen ist, wobei aufgrund eines Formschlusses des axialen Überstands (14) mit der axialen Aus nehmung (34) der Stator (1 1 ) des Rotorlagesensors zentriert um den Rotor (33) der elektrischen Maschine (30) ausgerichtet ist, a machine housing (31) with a radial end (34) formed around the rotor (33), axial recess (34) in which the axial projection (14) of the housing cover (10) is accommodated, the stator (11) of the rotor position sensor being centered around the rotor (33) of the electrical machine (30) due to a positive fit of the axial projection (14) with the axial recess (34),
wobei der Gehäusedeckel (10) mittels Befestigungsmitteln (35, 19a, 19b) am Maschi nengehäuse (31 ) befestigt ist. wherein the housing cover (10) is fastened to the machine housing (31) by means of fastening means (35, 19a, 19b).
10. Verfahren zur Montage eines Stators (1 1 ) eines Rotorlagesensors an einer elektrischen Maschine (30), wobei der Stator (1 1 ) des Rotorlagesensors in einen Ge häusedeckel (10) eingeformt ist und an einer Seite des Gehäusedeckels (10) axial über den Gehäusedeckel (10) hervorstehend einen axialen Überstand (14) des Gehäusede ckels (10) bildet, das Verfahren umfassend: 10. A method for mounting a stator (1 1) of a rotor position sensor on an electrical machine (30), wherein the stator (1 1) of the rotor position sensor in a Ge housing cover (10) is molded and axially on one side of the housing cover (10) the housing cover (10) protrudes an axial projection (14) of the housing cover (10), the method comprising:
Einbringen des axialen Überstands (14) des Gehäusedeckels (10) in eine um einen Ro tor (33) der elektrischen Maschine (30) ausgebildete axiale Ausnehmung (34) an einer Stirnseite eines Maschinengehäuses (31 ) der elektrischen Maschine (30), sodass bei einer Aufnahme des axialen Überstands (14) in der axialen Ausnehmung (34) eine Selbstzentrierung des Stators (1 1 ) um den Rotor (33) bewirkt wird; und  Introducing the axial projection (14) of the housing cover (10) in a around a Ro tor (33) of the electrical machine (30) formed axial recess (34) on an end face of a machine housing (31) of the electrical machine (30), so that at receiving the axial projection (14) in the axial recess (34) causes the stator (11) to self-center around the rotor (33); and
Fixieren des Gehäusedeckels (10) in der bezüglich des Rotors (33) zentrierten Position an dem Maschinengehäuse (31 ). Fixing the housing cover (10) in the position centered on the machine housing (31) with respect to the rotor (33).
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