DE102014221427A1

DE102014221427A1 - Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse

Info

Publication number: DE102014221427A1
Application number: DE102014221427.0A
Authority: DE
Inventors: Eike-Christian Kersten; Andreas Topf; Armin Elser; Jeihad Zeadan; Tobias Hein
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-10-22
Filing date: 2014-10-22
Publication date: 2016-04-28
Also published as: WO2016062439A1

Abstract

Es sind schon Vorrichtungen zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse bekannt, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Stator, wobei das Gehäuse an seinem Umfang mehrere Einbuchtungen zum Einklemmen des Stators am Gehäuse aufweist. Die Einbuchtungen erzeugen auf diese Weise einen Kraftschluss, mittels dem ein vorbestimmtes Drehmoment vom Stator auf das Gehäuse übertragbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zusätzlich zum Kraftschluss ein Formschluss erreicht, durch den ein größeres Drehmoment vom Stator auf das Gehäuse übertragbar ist als im Stand der Technik. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Umfang des Stators (2) zumindest eine Nut (9) vorgesehen ist, in die die Einbuchtung (8) des Gehäuses (1) hineinragt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse nach der Gattung des Hauptanspruchs. Es ist schon eine Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse aus der DE 103 32 957 A1 bekannt, mit einem Gehäuse und einem in dem Gehäuse angeordneten Stator, wobei das Gehäuse an seinem Umfang mehrere Einbuchtungen zum Einklemmen des Stators am Gehäuse aufweist. Die Einbuchtungen erzeugen auf diese Weise einen Kraftschluss, mittels dem ein vorbestimmtes Drehmoment vom Stator auf das Gehäuse übertragbar ist.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass zusätzlich zum Kraftschluss ein Formschluss erreicht wird, durch den ein größeres Drehmoment vom Stator auf das Gehäuse übertragbar ist als im Stand der Technik. Dies wird erfindungsgemäß erreicht, indem am Umfang des Stators zumindest eine Nut vorgesehen ist, in die eine Einbuchtung des Gehäuses hineinragt.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
Besonders vorteilhaft ist, wenn die zumindest eine Nut des Stators und/oder die zumindest eine Einbuchtung des Gehäuses über einen Teil der Länge des Stators oder über die gesamte Länge des Stators verlaufen. Je länger die Nut und die mit der Nut zusammenwirkende Einbuchtung ausgeführt sind, desto größer ist das übertragbare Drehmoment.
Nach einer vorteilhaften Ausführung ist die zumindest eine Einbuchtung sickenförmig, V-Förmig oder U-förmig ausgebildet und verläuft geradlinig und in axialer Richtung. Die Ausnehmung kann aber auch in eine Richtung verlaufen, die eine axiale Komponente und eine Komponente in Umfangsrichtung aufweist.
Sehr vorteilhaft ist es, wenn die zumindest eine Einbuchtung in axialer Richtung über den Stator hinaus verläuft, wobei der über den Stator hinaus stehende Bereich in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung gesehen über die zumindest eine Nut hinaus vorsteht. Auf diese Weise wird eine axiale Positionierung und/oder Fixierung des Stators im Gehäuse erreicht.
Auch vorteilhaft ist, wenn das Gehäuse einwandig oder mehrwandig, insbesondere doppelwandig ausgebildet ist. Das mehrwandige Gehäuse hat den Vorteil, dass die Körperschallübertragung vom Stator auf das Gehäuse reduziert wird.
Die zumindest eine Einbuchtung wird vorteilhafterweise durch ein auf dem Gehäuse oszillierend hin und her bewegtes Drückwerkzeug hergestellt, das beispielsweise auf einer elliptischen Bahn bewegt wird.Dies hat den Vorteil, dass das Material bei der Kaltumformung mechanisch nur gering beansprucht wird, so dass auch spröde oder zu Rissen neigende Materialien verarbeitet werden können.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse,
2 Teilansicht der Vorrichtung nach 1 und
3 eine Schnittansicht der Vorrichtung nach 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel mit durchgängiger Nut.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt eine dreidimensionale Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse.
Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 1 und ein in dem Gehäuse 1 angeordneten Stator 2 auf. Der Stator 2 ist beispielsweise durch ein Stanzpaket gebildet, das aus einer Vielzahl von gestapelten ringförmigen Lamellen gebildet ist. Der Stator 2 kann alternativ auch aus einzelnen Segmenten gebildet sein, die jeweils aus einem Stapel von Blechen gebildet sind und zusammengesetzt einen Ring ergeben. Am Stator 2 sind Statorzähne 3 vorgesehen, zwischen denen Statornuten 4 gebildet sind. In den Statornuten 4 ist eine elektrische Wicklung 5 angeordnet.
Der Stator 2 ist an dem Gehäuse 1 mittels einer Press- oder Übergangspassung befestigt. Das Gehäuse 1 hat an seinem Umfang zumindest eine Einbuchtung 8, die zusätzlich der Befestigung des Stators 2 am Gehäuse 1 dient.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass am Umfang des Stators 2 zumindest eine Nut 9 vorgesehen ist, in die die Einbuchtung 8 des Gehäuses hineinragt. Auf diese Weise wird zusätzlich zum Kraftschluss durch die Presspassung noch ein Formschluss erzeugt, der das übertragbare Drehmoment zwischen Stator 2 und Gehäuse 1 erhöht. Am Umfang des Stators 2 können auch mehrere Nuten 9 vorgesehen sein, die mit einer entsprechenden Einbuchtung 8 am Gehäuse 1 formschlüssig zusammenwirken. Auf diese Weise kann das übertragbare Drehmoment zwischen Stator 2 und Gehäuse 1 weiter erhöht werden.
Die zumindest eine Nut 9 des Stators 2 und/oder die zumindest eine Einbuchtung 8 des Gehäuses 1 können wie im Ausführungsbeispiel gezeigt über einen Teil der in axialer Richtung bezüglich einer Achse 10 des Stators 2 gemessenen Länge des Stators 2 oder alternativ über die gesamte Länge des Stators 2 verlaufen. Je größer die Länge der zumindest einen Nut 9 und der jeweils mit der Nut 9 zusammenwirkenden Einbuchtung 8 ist, desto größer ist das übertragbare Drehmoment.
2 zeigt eine Teilansicht der Vorrichtung nach 1. Die zumindest eine Einbuchtung 8 ist beispielsweise sickenförmig, V-Förmig oder U-förmig ausgeführt und verläuft auf dem Umfang des Gehäuses 1 geradlinig. Die zumindest eine Einbuchtung 8 kann ausschließlich in axialer Richtung bezüglich der Achse 10 oder auch unter einem Winkel zur Achse 10 verlaufen, wobei die Richtung der Längserstreckung der Einbuchtung 8 dann eine axiale Komponente und eine Umfangskomponente umfasst. Das Gehäuse 1 kann einwandig oder wie im Ausführungsbeispiel nach 2 gezeigt doppelwandig ausgebildet sein.
3 zeigt eine Schnittansicht der Vorrichtung nach 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die zumindest eine Einbuchtung 8 kann in axialer Richtung gesehen einseitig oder beidseitig über den Stator 2 hinaus verlaufen, wobei der über den Stator 2 hinaus stehende Bereich der Einbuchtung 8 in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung gesehen über die zumindest eine Nut 9 hinaus vorsteht. Mit anderen Worten ist die Einbuchtung 8 in dem über den Stator 2 hinaus stehende Bereich tiefer und/oder breiter ausgeführt als die entsprechende Nut 9, so dass eine axiale Fixierung des Stators 2 in dem Gehäuse 1 erreicht wird.
Das Gehäuse 1 kann von einem nicht dargestellten Kühlmantel umgeben sein, wobei ein Kühlmedium zwischen der Wandung des Gehäuses 1 und dem Kühlmantel entlang geführt wird. Da die Wandung des Gehäuses 1 vollständig geschlossen, also beispielsweise nicht von Bohrungen durchbrochen ist, kann keine Undichtigkeit in der Wandung des Gehäuses 1 auftreten.
Erfindungsgemäß wird die zumindest eine Einbuchtung 8 mittels einer Kaltumformung durch ein auf dem Gehäuse 1 oszillierend hin und her bewegtes Drückwerkzeug hergestellt, nachdem der Stator 2 bereits mittels der Press- oder Übergangspassung im Gehäuse 1 angeordnet ist. Das Drückwerkzeug wird dabei auf einer elliptischen Bahn bewegt und drückt lokal Material des Gehäuses 1 in die Nut 9 des Stators 2. Bei dem Verfahren wird die Einbuchtung 8 bei geringer mechanischer Belastung des Stators 2 hergestellt. Dadurch wird die Rundheit des Stators 2 weniger verändert als im Stand der Technik. Bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird keine Späne erzeugt, die in den Stator 2 gelangen könnte.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 10332957 A1 [0001]

Claims

Vorrichtung zur Befestigung eines Stators in einem Gehäuse, mit einem Gehäuse (1) und einem in dem Gehäuse (1) angeordneten Stator (2), wobei das Gehäuse (1) an seinem Umfang zumindest eine Einbuchtung (8) zur Befestigung des Stators (2) am Gehäuse (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass am Umfang des Stators (2) zumindest eine Nut (9) vorgesehen ist, in die die Einbuchtung (8) des Gehäuses (1) hineinragt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Nut (9) des Stators (2) und/oder die zumindest eine Einbuchtung (8) des Gehäuses (1) über einen Teil der Länge des Stators (2) oder über die gesamte Länge des Stators (2) verlaufen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Einbuchtung (8) sickenförmig, V-Förmig oder U-förmig ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Einbuchtung (8) geradlinig verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Einbuchtung (8) in axialer Richtung bezüglich einer Achse (10) des Stators (2) verläuft.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Einbuchtung (8) in axialer Richtung über den Stator (2) hinaus verläuft, wobei der über den Stator (2) hinaus stehende Bereich der Einbuchtung (8) in radialer Richtung und/oder in Umfangsrichtung gesehen über die zumindest eine Nut (9) hinaus vorsteht.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) einwandig oder doppelwandig ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung der elektrischen Maschine nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Einbuchtung (8) durch ein auf dem Gehäuse (1) oszillierend hin und her bewegtes Drückwerkzeug hergestellt ist.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbuchtung (8) durch eine Kaltumformung hergestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Drückwerkzeug auf einer elliptischen Bahn bewegt wird.