WO2020249555A1 - Stator für einen elektromotor - Google Patents

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WO2020249555A1
WO2020249555A1 PCT/EP2020/065953 EP2020065953W WO2020249555A1 WO 2020249555 A1 WO2020249555 A1 WO 2020249555A1 EP 2020065953 W EP2020065953 W EP 2020065953W WO 2020249555 A1 WO2020249555 A1 WO 2020249555A1
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WO
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stator
base body
axial
axial groove
electric motor
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PCT/EP2020/065953
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French (fr)
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Kevin Koch
Michael DÜNCHER
Jochen Dehn
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Brose Fahrzeugteile SE & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg
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Publication date
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    • H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/15—Mounting arrangements for bearing-shields or end plates

Definitions

  • the invention relates to a stator for an electric motor, in particular for an electric steering motor of a motor vehicle, with a stator teeth arranged in a star shape and a stator base body having a stator yoke. It also affects an electric motor with such a stator, which is arranged in a motor housing.
  • An electric motor as an energy converter for electrical energy into mechanical energy comprises a stator, which forms the stationary motor part, and a rotor, which forms the moving motor part.
  • the stator is usually provided with a stator yoke on which radially to the center, d. H. Star-shaped inwardly protruding stator teeth are arranged, whose free ends facing the rotor form the so-called pole shoe. Windings or coils are applied to the stator teeth, which are interconnected to form the stator winding and generate a magnetic field when operated by an electric motor.
  • the stator material is usually metallic, for example made of magnetically soft iron.
  • a stator for an electric motor which is formed from a star-shaped stator core and a cylindrical stator yoke formed from stacked ring sheets, in which the sternför shaped stator core is inserted, with a number of ring sheets on the outside of each has at least one bending tab.
  • bending tabs that extend radially, it is possible to fix it while centering and positioning the stator in a housing.
  • the stator In the joined state, the stator is only located with contact points provided at exposed points, which are formed by the bending tabs on the housing inner wall. If the individual ring plates are provided with notches into which the bending tabs can be bent before or during the joining process of the stator with the housing, a space-saving construction of an electric motor with a stator inserted in its housing is also possible.
  • JP 2014-018001 A1 it is known to fix the stator of an electric motor within the motor housing by means of spring straps in a predetermined position, the fixing straps being held at one end on the housing.
  • the other end of the fixing tabs which extends obliquely into the housing interior, lies in an axial joining groove on the outer circumference of the stator.
  • an electric motor with a stator which is made up of a lamella set and arranged in a housing, the lamellae being held together by means of a spring clip that axially overlaps the lamella set and radially on the inner wall of the housing supports.
  • the spring clip has a spring back protruding radially from the outer circumference of the lamella set and clamping feet on the opposite narrow sides which overlap the lamella set at the end.
  • the stator can deform as a result of operational electromagnetic forces, such deformations can become very large, for example in a 10-pole electric motor, so that a high level of structure-borne noise is transmitted to the motor housing accommodating the stator.
  • the stator should be decoupled from the housing.
  • the invention is based on the object of specifying a particularly suitable stator for an electric motor.
  • the stator should be particularly suitable in terms of decoupling for reducing or avoiding the transmission of structure-borne noise to a motor housing.
  • the stator should be able to be inserted or mounted in the housing and decoupled from it.
  • an electric motor with such a stator in a housing is to be specified.
  • the stator for an electric motor has a stator base body with a stator yoke as a magnetic yoke and with a number of stator teeth that extend radially inward in the direction of a central stator or motor axis and end in the so-called pole shoe.
  • the stator base body can be a solid body, in the so-called single tooth design or in the star-yoke design, in which the stator teeth are used, for example, as a star ring in a cylindrical stator yoke.
  • stator base body On the outer circumference of the stator base body, a number of axial grooves are provided, in which joining elements are inserted in a radially form-fitting manner, which protrude radially on the circumference of the stator base body.
  • the joining element preferably has a plate-shaped or strip-shaped base body and at least one radially raised coupling element protruding from the axial groove in the radial direction.
  • the joining element seated in the axial groove preferably forms a (mechanical) interface to a motor housing into which the stator is inserted. This interface has a special decoupling, damping, clamping, positioning and / or fixing effect (function).
  • the joining element which preferably acts as a decoupling or damping element and which is inserted into the respective axial groove of the stator base body on the yoke or yoke side by being pushed in the axial direction, appropriately engages behind an undercut formed in the axial groove.
  • the respective axial groove is expediently dovetail-shaped.
  • the axial groove T- be shaped. It is essential that the axial groove provides a radial undercut which is engaged from behind by the joining element or by its base body.
  • cross-sectional shapes of the axial groove are also conceivable, for example a partial circular shape or a T-shape with a local elevation or a local depression (bead) in the groove bottom of the horizontal T-leg of the axial groove.
  • a “form fit” or a “form fit connection” between at least two interconnected parts is understood here and in the following in particular to mean that the interconnected parts are held together at least in one direction, here that of the central axis of the stator and the axis of rotation of the electric motor related radial direction, takes place through a immediacy res interlocking of contours of the parts themselves.
  • the "blocking" of a mutual movement in this direction, here the radial direction, is therefore due to the shape.
  • the joining element is thus held in a radially form-fitting manner in the axial groove of the stator tooth.
  • the joining element can be an injection molded part or a stamped and bent part.
  • the base body projects beyond respective coupling elements transversely to the axial direction in the circumferential direction on both sides. With the azimuthally protruding sections on the longitudinal sides running in the axial direction, the base body engages behind the (azimuthal) groove legs of the axial groove that extend in the circumferential direction of the stator, whereby the radial form fit between the spring element and the stator tooth is established.
  • a molded piece is provided on a narrow side (end face) of the base body.
  • the shaped piece suitably has a contact edge by means of which the joining element rests on an end face of the stator base body, in particular in the area of a respective stator tooth.
  • At least one clamping claw is provided on a longitudinal side of the base body.
  • the each The respective clamping claw is suitably bent up out of the plane of the base body of the joining element. This achieves a reliable fixation (holding, fastening) of the joining element in the axial groove of the stator base body assigned to it.
  • the electric motor according to the invention has a rotor shaft and a shaft-mounted rotor as well as a stator and a housing in which the stator is arranged with joining elements axially inserted in outer circumferential grooves and held in a radially form-fitting manner therein, in particular decoupled from structure-borne noise, clamping and / or damping.
  • the stator is supported on a bearing plate of the electric motor, so that the stator is also decoupled or damped from or with respect to the bearing plate.
  • FIG. 1 shows a perspective illustration of a stator of an electric motor, with a first variant of a stator base body and radially outwardly oriented stator teeth and with joining elements inserted in a radially form-fitting manner in circumferential axial grooves,
  • FIG. 2 shows a perspective illustration of a stator of an electric motor, with a second variant of a stator base body and stator teeth oriented radially inward (star-yoke design) and with joining elements inserted in a radially form-fitting manner in circumferential axial grooves,
  • FIG 3 is a partially sectioned side view of the stator base body in the region of a stator tooth with a joining element inserted into the axial groove, the radially raised coupling elements of which rest on the inner wall of a housing (motor housing),
  • FIG. 4 shows the joining element in a perspective illustration
  • FIG. 5 is a perspective view of a detail of the stator base body with system inserted in its outer circumferential axial groove joining element
  • Fig. 6 in an end view of the detail from Fig. 5 with a cross-sectioned dovetail axial groove
  • FIGS. 7 and 8 show a partially circular view in accordance with FIGS. 7 and 8
  • FIGS. 1 and 2 show a stator 1, the stator base body 2 of which has a number of twelve stator teeth 3 in the exemplary embodiment, which extend in the radial direction R (radially) inward in the direction of the central axis of rotation D shown in the drawing. Free spaces 4 are formed between the stator teeth 3 in which the windings of coils are accommodated in a manner not shown, which are connected to one another in a star or delta connection to form the stator or rotating field winding.
  • the stator base body 2 has in the area of each stator tooth 3 an azimuthal yoke or yoke section 3a extending in the circumferential direction U (FIG. 1) and a radial leg 3b as well as an azimuthal pole shoe section again extending in the circumferential direction U 3c on.
  • the yoke or return section 3a form the yoke J of the stator 1 or the stator base body 2, which according to the variant according to FIG. 2 is a separate part in the so-called star-yoke design, while the radial legs 3b and pole shoe sections 3c of the stator teeth 3 then form the so-called star S of the stator 1 or of the stator base body 2, which is inserted into the yoke J.
  • stator 1 or its stator base body 2 is composed of individual stator teeth 3, while in the variant according to FIG. 1 the stator 1 or its stator base body 2 is designed as a solid body or is constructed as a laminated core from individual sheets.
  • stator base body 2 On the outer circumference 5 of the yoke J, that is to say on the outer circumference of the respective yoke or return section 3a of the corresponding stator tooth 3, axial grooves 6 extending in the axial direction A (FIG. 1) and extending radially inward towards the axis of rotation D are made in the stator base body 2.
  • the respective axial groove 6 is dovetail-shaped in a preferred embodiment, as can be seen comparatively clearly in FIG. 6.
  • the radial legs 3b of the stator teeth 3 carry the single, double or multiple coils of the stator or rotating field winding.
  • a joining element 7 is inserted in a radially form-fitting manner into the respective axial groove 6 of the corresponding stator tooth 3.
  • the joining element 7 has a base body 7a and a number of coupling elements 7b that are two in the exemplary embodiment.
  • the base body 7a projects beyond the respective coupling element 7b in the axial and radial directions A or
  • the protrusions 8 in the exemplary embodiment are each three clamping claws or clamping- teeth 9 molded. These clamping claws 9 are bent up out of the plane of the base body 7b in the direction of the erected coupling elements 7b.
  • the latter On one of the narrow sides 10 of the joining element 7, the latter has a molded piece 7c. This has a contact edge or contact surface 11 or forms one which extends in the radial direction R from the plane of the base body 7a on the side opposite the coupling elements 7b. With this contact edge or surface 11, the joining element 7 rests against an end face 12 of the respective yoke or remindInstitutab section 3a in the installed state inserted in the respective axial groove 6.
  • FIGS. 7 to 12 show variants of the geometry or shape (cross-sectional shape) of the azimuthal groove 6 in the respective yoke or return section 3a of the stator base body 2.
  • FIGS. 7 and 8 show T-shaped axial grooves 6, with FIG the horizontal T-leg 6b is rounded out at least approximately circularly in the area of the groove flanks (joining or flint cut edges) 6a that form the undercut. In the embodiment according to FIG. 8, this area is less rounded or angular.
  • the axial groove 6 has a radial depression or bead 13 in its groove bottom 6c.
  • the axial groove 6 is partially circular with a partial circle over preferably (250 ⁇ 20) °, so that sufficiently effective undercuts are formed by the groove flanks 6a.
  • FIGS. 11 and 12 again each show an essentially T-shaped axial groove 6.
  • the axial groove 6 on the groove bottom 6c has a wedge-shaped or conical (FIG. 11) and a frustoconical elevation 14 or 15.
  • Fig. 3 shows a partially sectioned illustration of an electric motor 16 with in a housing (motor housing) 17 inserted stator 1 without stator or rotating field winding. Also indicated is a rotor 18, which carries permanent magnets and un- ter gap formation is arranged rotatably about the axis of rotation D within the stator 1. Also indicated is a rotor or motor shaft 19 on which the rotor 18 is fixedly seated on the shaft. Inside the housing 17, the stator 1 rests against the inner wall 20 of the motor housing 17 via the radially raised elements 7b of the joining elements 7, which protrude beyond the stator 1 on the outer circumference 5 in the radial direction R.
  • the stator 1 is decoupled from the housing (motor housing) 17 of the 10-pole electric motor 16, for example.
  • the end face of the stator 1 rests against a bearing plate 21 via the shaped piece 7c of the joining elements 7 and is thus also decoupled from this.
  • the joining elements 7 can additionally or alternatively fulfill a damping, fixing and / or positioning task.
  • the joining elements 7 can be automated and inserted into the axial grooves 6 in the axial direction A in a particularly simple manner.
  • the Fugtele elements 7 within the axial grooves 6 are radially form-fitting and thus reliably keep ge. Further fixing of the joining elements 7 in the axial grooves 6 is achieved by the azimuthally raised and slightly radially bent up

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für einen Elektromotor (16), mit einem sternförmig angeordnete Statorzähne (3) und ein Statorjoch () aufweisenden Statorgrundkörper (2), an dessen Außenumfang (5) eine Anzahl an Axialnuten (6) vorgesehen ist, in welche dem Statorgrundkörper (2) umfangsseitig radial überstehende Fügeelemente (7) radial formschlüssig eingesetzt sind.

Description

Beschreibung
Stator für einen Elektromotor
Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektrischen Lenkungsmotor eines Kraftfahrzeugs, mit einem sternförmig ange ordnete Statorzähne und ein Statorjoch aufweisenden Statorgrundkörper. Sie be trifft weiter einen Elektromotor mit einem solchen Stator, der in einem Motorge häuse angeordnet ist.
Ein Elektromotor als Energiewandler elektrischer Energie in mechanische Energie umfasst einen Stator, der das feststehende Motorteil bildet, und einen Rotor, der das sich bewegende Motorteil bildet. Bei einem Innenläufermotor ist der Stator üb licherweise mit einem Statorjoch versehen, an dem radial zur Mitte, d. h. stern förmig nach innen ragende Statorzähne angeordnet sind, deren dem Rotor zuge wandten Freienden den so genannten Polschuh bilden. Auf die Statorzähne sind Wicklungen oder Spulen aufgebracht, die zur Statorwicklung verschaltet sind und im elektromotorischen Betrieb ein Magnetfeld erzeugen. Zur Führung und Verstär kung des durch die bestromten Wicklungen erzeugten magnetischen Feldes ist das Statormaterial üblicherweise metallisch, beispielsweise aus weichmagneti schem Eisen.
Aus der DE 10 2013 009 407 A1 ist ein Stator für einen Elektromotor bekannt, der aus einem sternförmigen Statorblechpaket und einem aus gestapelten Ringble chen gebildeten zylinderförmigen Statorjoch gebildet ist, in welches das sternför mige Statorblechpaket eingesetzt ist, wobei eine Anzahl der Ringbleche außenum fangsseitig jeweils mindestens eine Biegelasche aufweist. Mittels sich radial er streckenden Biegelaschen ist eine Fixierung bei gleichzeitiger Zentrierung und Positionierung des Stators in einem Gehäuse ermöglicht. Dabei liegt der Stator im Fügezustand lediglich mit an exponierten Stellen vorgesehenen Anlagepunkten, die durch die Biegelaschen gebildet sind, an der Gehäuseinnenwandung an. Sind die einzelnen Ringbleche mit Klinkungen versehen, in die die Biegelaschen vor oder während des Fügeprozesses des Stators mit dem Gehäuse eingebogen wer den können, ist zudem ein Raum sparender Aufbau eines Elektromotors mit einem in dessen Gehäuse eingesetzten Stator ermöglicht.
Aus der JP 2014-018001 A1 ist es bekannt, den Stator eines Elektromotors inner halb des Motorgehäuses mittels Federlaschen in einer vorbestimmten Position zu fixieren, wobei die Fixierlaschen mit einem Ende am Gehäuse gehalten sind. Das andere Ende der Fixierlaschen, das schräg verlaufend in den Gehäuseinnenraum hineinragt, liegt in einer axialen Fügenut am Außenumfang des Stators ein.
Aus der DE 10 2007 058 072 A1 ist ein Elektromotor mit einem Stator bekannt, der aus einem Lamellenpaket aufgebaut und in einem Gehäuse angeordnet ist, wobei die Lamellen mittels einer Federklammer zusammengehalten sind, die das Lamellenpaket axial übergreift und dieses an der Innenwand des Gehäuses radial abstützt. Die Federklammer weist einen dem Außenumfang des Lamellenpakets radial überstehenden Federrücken und an den gegenüberliegenden Schmalseiten Spannfüße auf, welche das Lamellenpaket stirnseitig übergreifen.
Insbesondere bei einem elektrischen Lenkungsmotor eines Kraftfahrzeugs kann sich der Stator in Folge betriebsbedingter elektromagnetischer Kräfte verformen, wobei derartige Verformungen beispielsweise bei einem 10-poligen Elektromotor sehr groß werden können, so dass ein hoher Körperschall an das den Stator auf- nehmende Motorgehäuse übertragen wird. Um die Übertragung des Körperschalls zu reduzieren, sollte der Stator vom Gehäuse entkoppelt werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen besonders geeigneten Stator für einen Elektromotor anzugeben. Insbesondere soll der Stator hinsichtlich einer Entkopplung zur Reduzierung oder Vermeidung der Übertragung eines Körper schalls an ein Motorgehäuse besonders geeignet sein. Dabei soll der Stator ein fach in das Gehäuse einsetzbar bzw. montierbar und von diesem entkoppelt sein. Des Weiteren soll ein Elektromotor mit einem solchen Stator in einem Gehäuse (Motorgehäuse) angegeben werden.
Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Stators mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und bezüglich des Elektromotors mit den Merkmalen des Anspruchs 10 erfin dungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Ge genstand der Unteransprüche.
Hierzu weist der Stator für einen Elektromotor einen Statorgrundkörper mit einem Statorjoch als magnetischen Rückschluss und mit einer Anzahl an Statorzähnen auf, die sich radial einwärts in Richtung einer zentralen Stator- oder Motorachse erstrecken und im sogenannten Polschuh enden. Der Statorgrundkörper kann als Vollkörper, im sogenannten Einzelzahndesign oder im Stern-Joch-Design ausge führt sein, bei dem in ein zylindrisches Statorjoch die Statorzähne beispielsweise als Sternkranz eingesetzt sind.
Am Außenumfang des Statorgrundkörpers ist eine Anzahl an Axialnuten vorgese hen, in welche Fügeelemente radial formschlüssig eingesetzt sind, welche dem Statorgrundkörper umfangsseitig radial überstehen.
Das Fügeelement weist vorzugsweise einen plättchen- oder streifenförmigen Grundkörper und mindestens ein radial erhabenes und aus der Axialnut in Radial richtung herausragendes Koppelelement auf. Das in der Axialnut einsitzende Fü geelement bildet vorzugsweise eine (mechanische) Schnittstelle zu einem Motor gehäuse, in welches der Stator eingesetzt ist. Diese Schnittstelle weist eine insbe sondere entkoppelnde, dämpfende, klemmende, positionierende und/oder fixie rende Wirkung (Funktion) auf.
Das vorzugsweise als Entkopplungs- oder Dämpfungselement wirkende Fügeele ment, das in die jeweilige Axialnut des Statorgrundkörpers joch- bzw. rückschluss seitig durch Einschieben in Axialrichtung eingesetzt ist, hintergreift geeigneter Weise einen in der Axialnut gebildeten Hinterschnitt. Hierzu ist die jeweilige Axial nut zweckmäßigerweise schwalbenschwanzförmig. Auch kann die Axialnut T- förmig sein. Wesentlich ist, dass die Axialnut einen radialen Hinterschnitt bereit stellt, der von dem Fügeelement bzw. von dessen Grundkörper hintergriffen wird. Es sind auch andere Formen (Querschnittsformen) der Axilanut denkbar, bei spielsweise eine Teilkreisform oder eine T-Form mit einer lokalen Erhebung oder einer lokalen Vertiefung (Sicke) im Nutboden des horizontalen T-Schenkels der Axialnut.
Unter einem„Formschluss“ oder einer„formschlüssigen Verbindung“ zwischen wenigstens zwei miteinander verbundenen Teilen wird hier und im Folgenden ins- besondere verstanden, dass der Zusammenhalt der miteinander verbundenen Teile zumindest in einer Richtung, hier der auf die zentrale Achse des Stators und die Drehachse des Elektromotors bezogenen Radialrichtung, durch ein unmittelba res Ineinandergreifen von Konturen der Teile selbst erfolgt. Das„Sperren“ einer gegenseitigen Bewegung in dieser Richtung, hier der Radialrichtung, erfolgt also formbedingt. Vorliegend ist das Fügeelement somit radial formschlüssig in der Axialnut des Statorzahns gehalten.
Das Fügeelement kann ein Spritzgussteil oder ein Stanz-Biegeteil sein. Der Grundkörpers überragt jeweilige Koppelelemente quer zur Axialrichtrung in Um- fangsrichtung beidseitig. Mit den azimutal überragenden Abschnitten an den in Axialrichtung verlaufenden Längsseiten hintergreift der Grundkörper die sich in Umfangsrichtung des Stators erstreckenden (azimutalen) Nutschenkel der Axial nut, wodurch der Radialformschluss zwischen dem Federelement und dem jewei ligen Statorzahn hergestellt ist.
In einer geeigneten Weiterbildung des Fügeelements ist an einer Schmalseite (Stirnseite) des Grundkörpers ein Formstück vorgesehen. Die Formstück weist geeigneter Weise eine Anlagekante auf, mittels welcher das Fügeelement an einer Stirnseite des Statorgrundkörpers, insbesondere im Bereich eines jeweiligen Statorzahns, anliegt.
In einer zweckmäßigen orteilhaften Ausgestaltung des Fügeelementes ist an einer Längsseite des Grundkörpers mindestens eine Klemmkralle vorgesehen. Die je- weilige Klemmkralle ist geeigneter Weise aus der Ebene des Grundkörpers des Fügeelements aufgebogen. Hierdurch wird eine zuverlässige Fixierung (Halterung, Befestigung) des Fügeelements in der diesem zugeordneten Axialnut des Stator grundkörpers erreicht.
Der erfindungsgemäße Elektromotor weist eine Rotorwelle und einen wellenfesten Rotor sowie einen Stator und ein Gehäuse auf, in welchem der Stator mit in au ßenumfangsseitige Axialnuten axial eingesetzten und darin radial form schlüssig gehaltenen Fügeelementen, insbesondere körperschallentkoppelt, klemmend und/oder dämpfend, angeordnet ist. Mittels des Formstücks der in die Axialnuten eingesetzten Fügeelemente stützt sich der Stator an einem Lagerschild des Elekt romotors ab, so dass auch eine Entkopplung oder Dämpfung des Stators vom bzw. gegenüber dem Lagerschild gegeben ist. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 in perspektivischer Darstellung einen Stators eines Elektromotors, mit einer ersten Variante eines Statorgrundkörpers und radial ein wärts orientierten Statorzähnen sowie mit in umfangsseitigen Axi alnuten radial formschlüssig eingesetzten Fügeelementen,
Fig. 2 in perspektivischer Darstellung einen Stators eines Elektromotors, mit einer zweiten Variante eines Statorgrundkörpers und radial einwärts orientierten Statorzähnen (Stern-Joch-Design) sowie mit in umfangsseitigen Axialnuten radial formschlüssig eingesetzten Fügeelementen,
Fig. 3 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht den Statorgrund körper im Bereich eines Statorzahns mit in die Axialnut eingesetz tem Fügeelement, dessen radial erhabenen Koppelelemente an der Innenwand eines Gehäuses (Motorgehäuses) anliegen,
Fig. 4 das Fügeelement in perspektivischer Darstellung, Fig. 5 in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt des Statorgrund körpers mit in dessen außenumfangsseitiger Axialnut eingesetz tem Fügeelement,
Fig. 6 in einer Stirnseitenansicht den Ausschnitt aus Fig. 5 mit im Quer schnitt schwalbenschwanzförmiger Axialnut,
Fig. 7 und 8 in einer Stirnseitenansicht ausschnittsweise den Statorgrundkör pers im Jochbereich mit im Querschnitt T-förmiger Axialnut mit ge rundeter bzw. eckiger Schenkelkontor,
Fig. 9 in einer Ansicht gemäß den Figuren 7 und 8 eine etwa T-förmige
Axialnut mit einer lokalen Vertiefung im horizontalen T-Schenkel,
Fig. 10 in einer Ansicht gemäß den Figuren 7 und 8 eine teilkreisförmige
Axialnut, und
Fig. 1 1 und 12 in einer Ansicht gemäß den Figuren 7 und 8 eine etwa T-förmige
Axialnut mit einer lokalen Erhebung im horizontalen T-Schenkel.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszei chen versehen.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Stator 1 , dessen Statorgrundkörper 2 eine An- zahl von im Ausführungsbeispiel zwölf Statorzähnen 3 aufweist, die sich in Radial richtung R (radial) nach innen in Richtung zur zeichnerisch dargestellten zentralen Drehachse D erstrecken. Zwischen den Statorzähnen 3 sind Freiräume 4 gebildet, in welchen in nicht näher dargestellter Art und Weise die Wicklungen von Spulen aufgenommen sind, welche in Stern- oder Dreieckschaltung unter Bildung der Sta- tor- oder Drehfeldwicklung miteinander verbunden sind.
Mit Blick auch auf die Fig. 5 und 6 weist der Statorgrundkörper 2 im Bereich jedes Statorzahns 3 einen sich in Umfangsrichtung U (Fig. 1 ) erstreckenden azimutalen Joch- oder Rückschlussabschnitt 3a und einen Radialschenkel 3b sowie einen sich wiederum in Umfangsrichtung U erstreckenden azimutalen Polschuhabschnitt 3c auf. Die Joch- oder Rückschlussabschnitt 3a bilden das Joch J des Stators 1 bzw. des Statorgrundkörpers 2, das gemäß der Variante nach Fig. 2 im sogenannten Stern- Joch-Design ein separates Teil ist, während die Radialschenkel 3b und Polschuh abschnitte 3c der Statorzähne 3 dann den sogenannten Stern S des Stators 1 bzw. des Statorgrundkörpers 2 bilden, der in das Joch J eingesetzt ist. Im nicht dargestellten Einzelzahndesign ist der Stator 1 bzw. dessen Statorgrundkörper 2 aus einzelnen Statorzähne 3 zusammengesetzt, während bei der Variante nach Fig. 1 der Stator 1 bzw. dessen Statorgrundkörper 2 als Vollkörper ausgeführt o- der als Blechpaket aus Einzelblechen aufgebaut ist.
Am Außenumfang 5 des Jochs J, das heißt außenumfangsseitig am jeweiligen Joch- oder Rückschlussabschnitt 3a des entsprechenden Statorzahns 3 sind in Axialrichtung A (Fig. 1 ) verlaufende und sich radial einwärts zur Drehachse D hin erstreckende Axialnuten 6 in den Statorgrundkörper 2 eingebracht. Die jeweilige Axialnut 6 ist in bevorzugter Ausführungsform schwalbenschwanzförmig, wie in Fig. 6 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist.
Bei bewickeltem Stator 1 tragen die Radialschenkel 3b der Statorzähne 3 die Ein zel-, Doppel- oder Mehrfachspulen der Stator- oder Drehfeldwicklung. In die jewei- lige Axialnut 6 des entsprechenden Statorzahns 3 ist ein Fügeelement 7 radial formschlüssig eingesetzt.
Mit Blick auch auf Fig. 4 weist das Fügeelement 7 einen Grundkörper 7a und eine Anzahl von im Ausführungsbeispiel zwei Koppelelemente 7b auf. Der Grundkörper 7a überragt das jeweilige Koppelelemente 7b in Axial- und Radialrichtung A bzw.
R und somit in Umfangsrichtung U beidseitig, wie dies in Fig. 5 vergleichsweise deutlich ersichtlich ist. Mit diesem beidseitigen Überstand 8 (Fig. 4) hintergreift das Fügeelement 7 innerhalb der Axialnut 6 aufgrund der Schwalbenschwanzform ge bildete Nutflanken 6a der Axialnut 6. Die Nutflanken 6a bilden einen Hinterschnitt für das in die Axialnut 6 axial eingeschobene Fügeelement 7.
An den Grundkörper 7b des Fügeelements 7 sind außenseitig der Überstände 8 im Ausführungsbeispiel an beiden Seiten jeweils drei Klemmkrallen oder Klemm- zähne 9 angeformt. Diese Klemmkrallen 9 sind aus der Ebene des Grundkörpers 7b in Richtung der aufgestellten Koppelelemente 7b aufgebogen. An einer der Schmalseiten 10 des Fügeelementes 7 weist dieses ein Formstück 7c auf. Dieses weist eine Anlagekante oder Anlagefläche 11 auf oder bildet eine solche, welche sich aus der Ebene des Grundkörpers 7a auf der den Koppelelementen 7b ge genüberliegenden Seite in Radialrichtung R erstreckt. Mit dieser Anlagekante oder -fläche 11 liegt das Fügeelement 7 im in die jeweilige Axialnut 6 eingesetzten Montagezustand an einer Stirnseite 12 des jeweiligen Joch- oder Rückschlussab schnitts 3a an.
Die Fig. 7 bis 12 zeigen Varianten der Geometrie bzw. Form (Querschnittsform) der Azimutalnut 6 im jeweiligen Joch- oder Rückschlussabschnitt 3a des Stator grundkörpers 2. So zeigen die Fig. 7 und 8 T-förmige Axialnuten 6, wobei in Fig. 7 der horizontale T-Schenkel 6b im Bereich der den Hinterschnitt bildenden Nutflan- ken (Füge- oder Flinterschnittkanten) 6a zumindest annähernd kreisförmig ausge rundet ist. Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist dieser Bereich weniger stark abgerundet oder eckig.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 weist die Axialnut 6 in deren Nutboden 6c eine radiale Vertiefung oder Sicke 13 auf.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 10 ist die Axialnut 6 teilkreisförmig mit einem Teilkreis über vorzugsweise (250 ± 20)°, sodass durch die Nutflanken 6a ausrei chend wirksame Hinterschnitte ausgebildet sind.
Die Ausführungsformen nach den Fig. 11 und 12 zeigen wiederum jeweils eine im Wesentlichen T-förmige Axialnut 6. Hier weist die Axialnut 6 am Nutboden 6c eine keil- oder kegelförmige (Fig. 11 ) und eine kegelstumpfförmige lokale Erhebung 14 bzw. 15 auf.
Fig. 3 zeigt in teilweise geschnittener Darstellung einen Elektromotor 16 mit in ein Gehäuse (Motorgehäuse) 17 eingesetztem Stator 1 ohne Stator- oder Drehfeld wicklung. Angedeutet ist auch ein Rotor 18, der Permanentmagnete trägt und un- ter Spaltbildung um die Drehachse D drehbar innerhalb des Stators 1 angeordnet ist. Ebenfalls angedeutet ist eine Rotor- oder Motorwelle 19, auf welcher der Rotor 18 wellenfest sitzt. Innerhalb des Gehäuses 17 liegt der Stator 1 über die radial ausgestellten und somit den Stator 1 am Außenumfang 5 in Radialrichtung R überragenden Kop pelelemente 7b der Fügeelemente 7 an der Innenwand 20 des Motorgehäuses 17 an. Auf diese Weise ist der Stator 1 vom Gehäuse (Motorgehäuse) 17 des bei spielsweise 10-poligen Elektromotors 16 entkoppelt. Zudem liegt der Stator 1 stirnseitig über das Formstück 7c der Fügeelemente 7 an einem Lagerschild 21 an und ist somit auch gegenüber diesem entkoppelt. Hierdurch wird die Übertragung des beispielsweise durch die betriebsbedingt verursachten elektromagnetischen Kräfte verursachten Körperschalls auf das Gehäuse 17 und das Legerschild 21 reduziert, in dem der Stator 1 mittels der Fügeelemente 7 vom Gehäuse 17 und ggf. vom Lagerschild 21 entkoppelt ist. Die Fügeelemente 7 können zusätzlich oder alternativ eine dämpfende, fixierende und/oder positionierende Aufgabe erfül len.
Die Fügeelemente 7 lassen sich automatisiert und in besonders einfacher Art und Weise in die Axialnuten 6 in Axialrichtung A einsetzen. Zudem sind die Fügeele mente 7 innerhalb der Axialnuten 6 radial formschlüssig und somit zuverlässig ge halten. Eine weitergehende Fixierung der Fügeelemente 7 in den Axialnuten 6 wird durch die azimutal ausgestellten und geringfügig radial aufgebogenen
Klemmkrallen 9 erzielt.
Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel be schränkt. Vielmehr können auch andere Punkte der Erfindung von dem Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Gegenstand der Erfindung zu verlassen. Ins besondere sind ferner im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel beschrie- benen Einzelmerkmale auch auf andere Weise miteinander kombinierbar, ohne den Gegenstand zu verlassen. Zudem kann die beschriebene Lösung nicht nur in dem speziell dargestellten An wendungsfall zum Einsatz kommen, sondern auch in ähnlicher Ausführung bei anderen Kraftfahrzeug-Anwendungen, wie zum Beispiel bei elektrischen Brems motoren, Tür- und Heckklappensystemen, Fensterhebern, Fahrzeugschlössern, verstellbaren Sitz- und Innenraumsystemen sowie bei elektrischen Antrieben, Steuerungen, Sensoren und deren Anordnung im Fahrzeug oder bei sonstigen elektrischen Maschinen und Systemen.
Bezugszeichenliste
1 Stator
2 Statorgrundkörper
3 Statorzahn
3a Joch-/Rückschlussabschnitt
3b Radialschenkel
3c Polschuhabschnitt
4 Freiraum
5 Außenumfang
6 Axialnut
6a Nutflanke/Hinterschnitt
6b T-Schenkel
6c Nutboden
7 Fügeelement
7a Grundkörper
7b Koppelelement
7c Formstück
8 Überstand
9 Klemm kralle/-zahn
10 Schmalseite
11 Anlagekante/-fläche
12 Stirnseite
13 Vertiefung/Sicke
14 keil-/kegelförmige Erhebung
15 kegelstumpfförmige Erhebung
16 Elektromotor
17 Motor-/Gehäuse
18 Rotor
19 Rotor-/Motorwelle
20 Innenwand
21 Lagerschild A Axialrichtung
D Drehachse
J Joch
S Stern
R Radialrichtung
U Umfangsrichtung

Claims

Ansprüche
1. Stator (1 ) für einen Elektromotor (16), mit einem sternförmig angeordnete Statorzähne (3) und ein Statorjoch () aufweisenden Statorgrundkörper (2), an dessen Außenumfang (5) eine Anzahl an Axialnuten (6) vorgesehen ist, in welche dem Statorgrundkörper (2) umfangsseitig radial überstehende Fügeelemente (7) radial formschlüssig eingesetzt sind.
2. Stator (1 ) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Axialnut (6) schwalbenschwanzförmig oder T-förmig ist.
3. Stator (1 ) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass im Nutboden (6c) der Axialnut (6) eine, insbesondere lokale, Erhebung (14, 15) oder sickenartige Vertiefung (13) vorgesehen ist.
4. Stator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das jeweilige Fügeelement (7) einen Grundkörper (7a) sowie mindes tens ein in Radialrichtung (R) erhabenes und aus der Axialnut (6) herausra gendes Koppelelement (7b) aufweist.
5. Stator (1 ) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (7a) das jeweilige Koppelelement (7b) in Axialrich tung (A) und in Umfangsrichtung (U) der Axialnut (6) überragt.
6. Stator (1 ) nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Schmalseite (10) des Grundkörpers (7a) ein Formstück (7d) vorgesehen ist, das aus der Axialnut (6) axial herausragt.
7. Stator (1 ) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Formstück (7d) eine Anlagekante oder Anlagefläche (11 ) aufweist, mittels welcher das Fügeelement (7) an einer Stirnseite (12) des Stator- grundkörpers (2) anliegt.
8. Stator (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass an einer Längsseite des Grundkörpers (7a) mindestens eine Klemm- kralle (9) vorgesehen ist.
9. Stator (1 ) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die jeweilige Klemmkralle (9) aus der Ebene des Grundkörpers (7a) aufgebogen ist.
10. Elektromotor (16) mit einer Rotorwelle (19) und mit einem wellenfesten Ro tor (18) sowie mit einem Stator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und mit einem Gehäuse (17), in welchem der Stator (1 ) mit den in die außenum- fangsseitigen Axialnuten (6), insbesondere axial, eingesetzten und darin radial formschlüssig gehaltenen Fügeelementen (7) angeordnet ist.
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