DE102013208746A1

DE102013208746A1 - Stator for an electric machine that extends concentrically about a central axis and method for producing such

Info

Publication number: DE102013208746A1
Application number: DE102013208746.2A
Authority: DE
Inventors: Ferenc Simon; Zoltan Lambert; Peter Szalay
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2014-11-13
Also published as: FR3005537A1; CN104158317A; FR3005537B1; CN104158317B

Abstract

Stator (11) für eine elektrische Maschine, der sich konzentrisch um eine Mittelachse (18) erstreckt, wobei der Stator (11) auf Wicklungszähnen angeordnete elektrische Wicklungen (12) mit Drahtfortsätzen (10) zur elektrischen Kontaktierung (34) und elektrischen Anschlüssen (4) aufweist, wobei an dem Stator (11) eine Umspritzung (13) angeordnet ist, die die Wicklungen (12) zumindest teilweise umschließt, wobei der Stator (11) konzentrisch in einem Rohr (5) angeordnet ist, und die Umspritzung (13) innerhalb des Rohres (5) angeordnet ist. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine mit solch einem Stator.Stator (11) for an electrical machine which extends concentrically around a central axis (18), the stator (11) being arranged on winding teeth electrical windings (12) with wire extensions (10) for electrical contacting (34) and electrical connections (4 ), wherein an overmold (13) is arranged on the stator (11) which at least partially encloses the windings (12), the stator (11) being arranged concentrically in a tube (5), and the overmold (13) is arranged within the tube (5). The present invention also relates to a method for producing an electrical machine with such a stator.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer elektrischen Maschine, sowie einem Verfahren zum Herstellen der elektrischen Maschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to an electric machine, and a method for producing the electrical machine according to the preamble of the independent claims.

Mit der US 2004/0056383 A1 ist ein Elektromotor bekannt geworden, bei dem der Stator mit einer Umspritzung umgeben ist. Vor der Umspritzung sind die Statorlamellen zusammengesetzt worden. Die Umspritzung erfolgt in einer dafür vorgesehenen Spritzgussform, in die die zu umspritzenden Teile, wie Stator und weitere Teile eingesetzt werden. Der umspritzte Stator wird aus der Spritzgussform nach der Umspritzung wieder entnommen. Der umspritzte Stator weist angespritzte Befestigungselemente auf, die mit Befestigungsmitteln in Stiftform zusammenwirken, um den Stator zu fixieren.With the US 2004/0056383 A1 An electric motor has become known in which the stator is surrounded by an encapsulation. Before Umspritzung the stator blades have been assembled. The encapsulation takes place in a dedicated injection mold, in which the parts to be encapsulated, such as stator and other parts are used. The overmolded stator is removed again from the injection mold after the encapsulation. The overmolded stator has molded fasteners that cooperate with pin-shaped fasteners to secure the stator.

Allerdings ist ein solcher Stator mit Nachteilen behaftet, wie die Notwendigkeit eines umständlichen Herausnehmens aus der Spritzgussform. Zudem kann der Herstellungsprozess keine hinreichende Konzentrizität der Lager mit dem Anker gewährleisten, was zu erhöhten Vibrationen führt. Die Befestigungselemente führen zu einer starken Vibrationsübertragung von dem Stator an weitere Bauteile außerhalb des Elektromotors.However, such a stator is associated with disadvantages such as the need for cumbersome removal from the injection mold. In addition, the manufacturing process can not ensure sufficient concentricity of the bearings with the anchor, resulting in increased vibration. The fasteners lead to a strong vibration transmission from the stator to other components outside of the electric motor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der erfindungsgemäße Stator und das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass keine Spritzgussform bereitgestellt werden muss, mittels der der Stator umspritzt wird. Der Stator wird mit seinen Wicklungen direkt innerhalb eines Rohrs umspritzt. So wird ein Produktionsschritt eingespart, der Stator muss nicht aus der Spritzgussform entnommen werden, nachdem er umspritzt wurde. Dabei bleiben die elektrischen Anschlüsse und/oder die Drahtfortsätze frei, um möglichst einfach die Wicklungen bestromen zu können. Konzentrisch zur Mittelachse des rotationsymmetrischen Stators sind das Rohr und wenigstens ein Lager angeordnet, so dass die elektrische Maschine besonders effizient rund läuft. The stator according to the invention and the production method of an electric machine according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that no injection mold has to be provided by means of which the stator is extrusion-coated. The stator is overmoulded with its windings directly inside a pipe. Thus, a production step is saved, the stator does not have to be removed from the injection mold after it has been overmoulded. The electrical connections and / or the wire extensions remain free in order to be able to energize the windings as simply as possible. Concentric with the central axis of the rotationally symmetric stator, the tube and at least one bearing are arranged, so that the electric machine runs around very efficiently.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Der Stator und die Wicklungen sind bis auf die Drahtfortsätze und die elektrischen Anschlüsse vollständig von der Umspritzung umschlossen. Die elektrischen Anschlüsse kontaktieren die Drahtfortsätze innerhalb der Umspritzung und/oder außerhalb der Umspritzung. Die elektrischen Anschlüsse dienen zum verschalten und zum besseren Bestromen der Wicklungen. Die elektrischen Anschlüsse und die Drahtfortsätze durchstoßen die Umspritzung und liegen soweit frei, dass sie problemlos elektrisch Kontaktiert werden können, um die Wicklungen zu bestromen. Die elektrischen Anschlüsse und die Drahtfortsätze stehen vorzugsweise von dem Stator ab. Dadurch ist der Stator vollständig von seiner Umgebung abgekapselt und wird von der Umgebung kaum beeinflusst. Da der vollständig umspritzte Stator gegen Beschädigung geschützt ist, ist der Stator in korrosiver, feuchter oder entzündlicher Umgebung vorteilhaft einsetzbar. Weiter neigt ein Stator, der durch die Umspritzung vollständig umschlossen ist, weniger zu Vibrationen, denn solch ein Stator ist fest mit dem Rohr verbunden. Durch die Verbindung mit dem Rohr wird eine hohe Steifigkeit erreicht. Zudem ist die Umspritzung elektrisch isolierend, was bei hohen Anforderungen an die Eigensicherheit des Stators sehr vorteilhaft ist, denn ein Kurzschluss der Wicklungen wird durch die Umspritzung zuverlässig verhindert. Eine wärmeleitende Umspritzung stellt eine ideale Kühlung durch die Anbindung an das Metallrohr sicher.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible. The stator and the windings are completely enclosed by the encapsulation except for the wire extensions and the electrical connections. The electrical connections contact the wire extensions within the encapsulation and / or outside the encapsulation. The electrical connections are used to interconnect and better energize the windings. The electrical connections and the wire extensions pierce the encapsulation and are exposed so far that they can be electrically contacted without any problems in order to energize the windings. The electrical connections and the wire extensions preferably protrude from the stator. As a result, the stator is completely encapsulated by its environment and is hardly affected by the environment. Since the stator completely encapsulated is protected against damage, the stator can advantageously be used in a corrosive, moist or flammable environment. Further, a stator completely enclosed by the overmoulding is less likely to vibrate because such a stator is firmly connected to the pipe. Through the connection with the tube a high rigidity is achieved. In addition, the encapsulation is electrically insulating, which is very advantageous for high intrinsic safety requirements of the stator, because a short circuit of the windings is reliably prevented by the encapsulation. A thermally conductive encapsulation ensures ideal cooling through the connection to the metal tube.

Der ringförmige Stator kann in seiner Umfangsrichtung segmentiert sein, wobei die Statorsegmente zusammengesetzt einen ringförmigen Stator ergeben. Die Statorsegmente werden separat gefertigt. Der Stator kann in Umfangsrichtung auch als geschlossener und einstückiger Ring ausgebildet sein. Ein segmentierter Stator hat den Vorteil, dass man größere Wicklungsdichten und damit eine höhere Effizienz erreicht, während ein einstückiger Stator einfacher im Rohr positioniert werden kann. Der Stator und die Statorsegmente bestehen im Wesentlichen aus gestanzten Blechlamellen. Alternativ sind die Statorsegmente aus einem Vollmaterial gefertigt z.B. mittels einem Sinterverfahren, eine Spritzgussverfahren oder einem Verfahren mit vergleichbarem Ergebnis, was eine flexible Formgebung des Stators zulässt.The annular stator may be segmented in its circumferential direction, the stator segments composing an annular stator. The stator segments are manufactured separately. The stator may be formed in the circumferential direction as a closed and one-piece ring. A segmented stator has the advantage of achieving greater coil densities and thus higher efficiency, while a one-piece stator can be more easily positioned in the tube. The stator and the stator segments consist essentially of stamped laminations. Alternatively, the stator segments are made of a solid material, e.g. by means of a sintering method, an injection molding method or a method with a comparable result, which allows a flexible shaping of the stator.

Der Stator ist konzentrisch zur Mittelachse im Rohr angeordnet und umspritzt. Damit haben das Rohr und der Stator eine gemeinsame Mittelachse. Das Rohr mit dem Stator kann nun vorteilhaft in einem Gehäuse angeordnet werden. Dazu umfasst das Gehäuse eine Aufnahme für eine Stator-Einheit. Die Aufnahme erstreckt sich entlang der Mittelachse. Die Mittelachse des Gehäuses liegt ebenfalls auf der Mittelachse des Stators. Aus der Möglichkeit die Stator-Einheit in einem beliebigen Gehäuse anzuordnen erwachsen viele Vorteile. Durch die Stator-Einheit ist die Wahl des Stators nicht auf ein konkretes Gehäuse beschränkt. Weiter können Stator-Einheiten in großen Stückzahlen gefertigt werden und in einem Baukastensystem mit Gehäusen für verschiedenste Anwendungen zu elektrischen Maschinen zusammengesetzt werden. Auf diese Weise kann der Kunde die Anordnung der Stator-Einheit in ein beliebiges Gehäuse selbst vornehmen. Die Kosten werden durch die Möglichkeit für die freie Wahl des Gehäuses für die Stator-Einheit reduziert. Durch das Anordnen der Stator-Einheit in ein Gehäuse kommt es zur vorteilhaften Entkopplung der elektrischen Maschine vom Gehäuse und von weiteren Bauteilen außerhalb der elektrischen Maschine. Dadurch werden Vibrationen kaum übertragen. Da weniger Vibrationen vorhanden sind, ist die Geräuschentwicklung geringer. The stator is arranged concentrically to the central axis in the tube and overmolded. Thus, the tube and the stator have a common center axis. The tube with the stator can now be advantageously arranged in a housing. For this purpose, the housing comprises a receptacle for a stator unit. The receptacle extends along the central axis. The central axis of the housing is also on the central axis of the stator. The possibility of arranging the stator unit in any housing brings many advantages. By the stator unit, the choice of the stator is not limited to a specific housing. Furthermore, stator units can be manufactured in large numbers and in a modular system with enclosures for a variety of Applications to be assembled into electrical machines. In this way, the customer can make the arrangement of the stator unit in any housing itself. The cost is reduced by the possibility of free choice of housing for the stator unit. By arranging the stator unit in a housing, there is an advantageous decoupling of the electrical machine from the housing and from other components outside the electrical machine. As a result, vibrations are hardly transmitted. Since there is less vibration, the noise is lower.

Zudem ist die Wechsellastenbelastung geringer. Das führt zu einer Lebensdauersteigerung der elektrischen Maschine. Das Rohr ist aus Metall, vorzugsweise aus Stahl, gefertigt. Metall bietet eine hohe Stabilität des Rohrs, was eine hohe Stabilität der gesamten elektrischen Maschine zu Folge hat. Der Stator wird in dem Rohr angeordnet und dann umspritzt. Die Umspritzung führt zu einer Verbindung zwischen Rohr und Stator. Der Stator kann zusätzlich in das Rohr eingepresst werden. Das führt vorteilhaft zu einem festen Sitz des Stators in dem Rohr.In addition, the exchange rate load is lower. This leads to a lifetime increase of the electric machine. The tube is made of metal, preferably of steel. Metal provides a high stability of the tube, which results in a high stability of the entire electrical machine. The stator is placed in the tube and then overmolded. The encapsulation leads to a connection between tube and stator. The stator can additionally be pressed into the pipe. This leads advantageously to a tight fit of the stator in the tube.

Das Rohr umfasst Schultern, wobei eine Schulter quer zur Mittelachse nach außen und eine nach innen ausgebildet sind. Die Schultern verleihen dem Rohr eine höhere Steifigkeit und dienen als Anschlag zum genauen, axialen Anordnen des Rohrs im Gehäuse. Die Schultern sind eine zusätzliche Hilfe beim Umspritzen des Stators. An den Schultern kann das Spritzwerkzeug anschließen, denn die Schultern bieten neben der Anschlagsmöglichkeit für das Spritzwerkzeug auch eine Querfläche, die zum Abdichten des Übergangs des Spritzwerkzeugs zum Rohr genutzt werden kann. Die Querfläche kann dabei in einer Ebene liegen.The tube comprises shoulders, with a shoulder formed transversely to the central axis to the outside and one to the inside. The shoulders give the tube a higher rigidity and serve as a stop for the accurate, axial positioning of the tube in the housing. The shoulders are an additional help in overmolding the stator. The injection molding tool can be connected to the shoulders, because the shoulders offer, in addition to the impact possibility for the injection molding tool, a transverse surface which can be used to seal the transition of the injection molding tool to the pipe. The transverse surface can lie in one plane.

Das Gehäuse, in welchem das Rohr angeordnet wird, umfasst einen Bund am innen Umfang, wobei der Bund axial zwischen einem Trägerdeckelsitz und der Aufnahme für die Stator-Einheit liegt. Der Bund dient zur axialen Positionierung der Stator-Einheit. Durch diesen Bund wird eine einfache und genaue Positionierung ermöglicht, da die Schulter an dem Bund anliegt.The housing in which the tube is disposed includes a collar at the inner periphery, wherein the collar lies axially between a carrier cover seat and the receptacle for the stator unit. The collar serves for the axial positioning of the stator unit. This collar allows easy and accurate positioning as the shoulder rests against the waistband.

Das Gehäuse umfasst einen Gehäuselagersitz. Ein Gehäuselagersitz im Gehäuse hat den Vorteil, dass die Aufnahme für die Stator-Einheit, der Gehäuselagersitz und der Trägerdeckelsitz in einem Produktionsschritt am Gehäuse ausgebildet werden können. Dadurch wird eine hohe Konzentrizität zueinander gewährleistet. Die hohe Konzentrizität vermindert die Vibrationen der elektrischen Maschine. Besonders vorteilhaft ist ein an einem Ende des Gehäuses angeordnetes Lager, da so Fertigungstoleranzen besser ausgeglichen werden. Der Trägerdeckelsitz dient zum Anordnen eines Deckellagers für den Rotor.The housing includes a housing bearing seat. A housing bearing seat in the housing has the advantage that the receptacle for the stator unit, the housing bearing seat and the carrier cover seat can be formed in a production step on the housing. This ensures a high degree of concentricity to each other. The high concentricity reduces the vibrations of the electric machine. Particularly advantageous is a bearing arranged at one end of the housing, as this manufacturing tolerances are better compensated. The carrier lid seat serves to arrange a cover bearing for the rotor.

Das Deckellager der elektrischen Maschine kann in einem Lagerträgerdeckel mit Lagersitz angeordnet werden, das einen Deckellagersitz bildet. Dieser Deckellagersitz kann als Loslagersitz ausgebildet werden. Der Lagerträgerdeckel wird stirnseitig zum Stator im Gehäuse in dem Trägerdeckelsitz angeordnet. Solch ein Lagerträgerdeckel bietet den Vorteil, dass nach der Montage des Rotors das Deckellager konzentrisch zur Mittelachse des Stators und des Gehäuses angeordnet ist. Die Konzentrizität des Deckellagers erreicht man, indem sich der Lagerträgerdeckel am Trägerdeckelsitz im Gehäuse radial ausrichtet.The cover bearing of the electric machine can be arranged in a bearing support cover with bearing seat, which forms a cover bearing seat. This cover bearing seat can be designed as a floating bearing seat. The bearing carrier cover is arranged frontally to the stator in the housing in the carrier cover seat. Such a bearing support cover has the advantage that after installation of the rotor, the cover bearing is arranged concentrically to the central axis of the stator and the housing. The concentricity of the cover bearing is achieved by aligning the bearing support cover radially on the support cover seat in the housing.

Am Lagerträgerdeckel ist quer zur Grundfläche des Lagerträgerdeckels ein Kranz mit axialen Fortsätzen ausgebildet. Die Fortsätze sind am Umfang der Grundfläche angeordnet, insbesondere auf der dem Stator zugewandten Seite. Die Fortsätze greifen form- und/oder kraftschlüssig in den Stator und/oder das Rohr und/oder die Umspritzung ein und bilden eine Verdrehsicherung des Lagerträgerdeckels. Der Lagerträgerdeckel behält so immer seine Lage im Gehäuse bei. Dabei greift der Fortsatz in mindestens eine dafür vorgesehene Fortsatzaufnahme ein, die als Aussparung in der Umspritzung und/oder dem Gehäuse und/oder dem Rohr ausgebildet ist.On the bearing carrier cover a ring with axial extensions is formed transversely to the base surface of the bearing support cover. The extensions are arranged on the circumference of the base, in particular on the side facing the stator. The extensions engage positively and / or non-positively in the stator and / or the tube and / or the encapsulation and form an anti-rotation of the bearing carrier cover. The bearing carrier cover thus always maintains its position in the housing. In this case, the extension engages in at least one extension receptacle provided for this purpose, which is designed as a recess in the encapsulation and / or the housing and / or the tube.

Besonders vorteilhaft wird der Lagerträgerdeckel in seiner Position gehalten, wenn eine Mehrzahl von Fortsätzen angeformt ist. Die Größe und/oder die Form der Fortsätze ist dabei gleichmäßig. Die Lage der Fortsätze am Lagerträgerdeckel sollte gleichmäßig verteilt sein, um den Lagerträgerdeckel exakt zu zentrieren. Die radial außenliegenden Flächen der Fortsätze sind radial weiter außen angeformt als die Umfangsflächen zwischen den axialen Fortsätzen, und damit sind die radial außen liegenden Flächen der Fortsätze von der Mitte weiter entfernt als die Umfangsflächen. Die Flächen eignen sich für eine Presspassung des Lagerträgerdeckels in das Gehäuse. Eine Presspassung sorgt für eine axiale Fixierung und eine radiale Zentrierung des Lagerträgerdeckels. Particularly advantageously, the bearing carrier cover is held in its position when a plurality of extensions is formed. The size and / or the shape of the extensions is uniform. The position of the extensions on the bearing carrier cover should be evenly distributed in order to center the bearing carrier cover exactly. The radially outer surfaces of the projections are formed radially further outside than the peripheral surfaces between the axial extensions, and thus the radially outer surfaces of the extensions of the center are farther away than the peripheral surfaces. The surfaces are suitable for a press fit of the bearing carrier cover in the housing. An interference fit ensures axial fixation and radial centering of the bearing carrier cover.

Im Lagerträgerdeckel ist mindestens eine Durchführung für einen elektrischen Anschluss und/oder einen Drahtfortsatz ausgeformt. Solch eine Durchführung ermöglicht es die Wicklungen sehr einfach zu bestromen. Es müssen keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden, um den elektrische Anschluss und/oder den Drahtfortsatz vom Stator zu einer elektrischen Stromquelle zuführen. Dabei sind die Durchführungen so verteilt, dass die Drahtfortsätze und elektrischen Anschlüsse einfach und direkt von den Statorsegmenten durch den Deckel geführt werden können.In the bearing carrier cover at least one passage for an electrical connection and / or a wire extension is formed. Such an implementation makes it possible to energize the windings very easily. No further precautions need to be taken to bring the electrical connection and / or the wire extension from the stator to an electrical power source. The feedthroughs are distributed so that the wire extensions and electrical connections are easy and direct from the stator segments can be passed through the lid.

Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren wird eine elektrische Maschine mit erfindungsgemäßen Stator auf schnelle und kostengünstige Weise hergestellt. Dazu wird der Stator in dem Rohr angeordnet und umspritzt. Dabei können die Statorsegmente direkt in das Rohr eingesetzt werden, da das Rohr dem Stator als Form für das Zusammensetzen dient. Die Umspritzung verbindet die einzelnen Statorsegmente und/oder Blechlamellen des Stators. Durch diese Verfahrensschritte wird eine Umspritzungsform unnötig, da diese Funktion das Rohr übernimmt. Ebenfalls müssen die Statorsegmente vor dem Einsetzen in das Rohr nicht miteinander verbunden werden, da die Statorsegmente durch die Umspritzung im Rohr zusammengehalten werden. Der Stator bzw. die Statorsegmente werden vor dem Umspritzen mit Isoliermasken für die Wicklungszähne versehen und anschließend werden auf die Isoliermasken Wicklungen aufgewickelt und dann im Rohr angeordnet. Die Isoliermasken schützen die Wicklungen vor Beschädigung durch die Kanten des Stators und der Wicklungszähne. Da der Stator vor dem Anordnen im Rohr bewickelt wird, können die Wicklungen mit hoher Wicklungsdichte ausgebildet werden. Dadurch steigert sich die Effizienz der elektrischen Maschine. Erst wenn der Stator im Rohr angeordnet ist, wird er mit einem elektrisch isolierendem und wärmeleitendem Kunststoff umspritzt. Da der Stator nach der Zentrierung im Rohr umspritzt wird, kann eine konzentrische Anordnung des Stators zur Mittelachse gewährleistet werden. Weiter erhält man mit diesem Verfahren eine zuverlässige Verbindung zwischen Rohr und Stator. Das führt zu einem idealen Schutz vor der Umgebung und gleichzeitig zu einer idealen Kühlung des Stators. Der Kunststoff absorbiert vorteilhaft Vibrationen. By means of the production method according to the invention, an electric machine with a stator according to the invention is produced in a quick and cost-effective manner. For this purpose, the stator is placed in the tube and overmoulded. In this case, the stator segments can be inserted directly into the tube, since the tube serves as a stator for the assembly of the stator. The encapsulation connects the individual stator segments and / or laminations of the stator. As a result of these method steps, an encapsulation mold becomes unnecessary since this function takes over the pipe. Likewise, the stator segments need not be connected to each other before insertion into the tube, since the stator segments are held together by the encapsulation in the tube. The stator or the stator segments are provided with insulating masks for the winding teeth before encapsulation and then windings are wound onto the insulating masks and then arranged in the tube. The insulating masks protect the windings from damage by the edges of the stator and the winding teeth. Since the stator is wound in the tube before being arranged, the windings can be formed with high winding density. This increases the efficiency of the electric machine. Only when the stator is arranged in the tube, it is encapsulated with an electrically insulating and thermally conductive plastic. Since the stator is encapsulated after centering in the tube, a concentric arrangement of the stator can be ensured to the central axis. Next you get with this method a reliable connection between the tube and stator. This leads to an ideal protection against the environment and at the same time to an ideal cooling of the stator. The plastic advantageously absorbs vibrations.

Ein Spritzwerkzeug schließt vorteilhaft an die Querflächen der Schulter an, um die Umspritzung anzuformen. Durch das Andrücken des Spritzwerkzeugs an die Schultern wird die Verbindung zwischen Rohr und Spritzwerkzeug gegen flüssiges Spritzmaterial abgedichtet und die Umspritzung kann besonders einfach und sparsam gefertigt werden. Auf diese Weise werden Fehler in der Umspritzung und ein Nachbearbeiten der Umspritzung vermieden.An injection mold advantageously adjoins the transverse surfaces of the shoulder in order to mold the encapsulation. By pressing the injection tool to the shoulders, the connection between the tube and injection mold is sealed against liquid spray material and the encapsulation can be made very simple and economical. In this way, errors in the encapsulation and reworking of the encapsulation are avoided.

Der Stator besteht aus Statorsegmenten oder aus einem einstückigen Stator. Die separat gefertigten und bewickelten Statorsegmente werden im Rohr zusammengesetzt ohne vorher miteinander verbunden zu werden. Dadurch wird das Produktionsverfahren verkürzt und ein Teil der Kosten gespart. Der Stator und die Statorsegmente können alternativ zu den aus Blechlamellen aufgebauten Statorsegmenten im Wesentlichen aus einem Vollmaterial z.B. mittels eines Sinterverfahrens oder eines Spritzgussverfahrens ausgeformt sein. Wird das Rohr mit dem umspritzten Stator in die Aufnahme für die Stator-Einheit im Gehäuse angeordnet, erreicht man dadurch eine Entkopplung des Stators von weiteren Bauteilen. Der Lagerträgerdeckel wird in dem Trägerdeckelsitz angeordnet. Dieser Verfahrensschritt erlaubt es, das Deckellager in dem Deckellagersitz anzuordnen, bevor der den Deckellagersitz aufweisende Lagerträgerdeckel in dem Gehäuse angeordnet wird. Dadurch werden aufwendige Vorrichtungen zum Fügen des Lagers unnötig, da das Deckellager einfach in den Lagerträgerdeckel ausserhalb des Gehäuses eingesetzt werden kann. Um eine zuverlässige Anordnung des Rohrs und des Lagerträgerdeckels zu gewährleisten, sind Rohr und Lagerträgerdeckel eingepresst und/oder stoffschlüssig gefügt. Dabei können Rohr und Lagerträgerdeckel auf gleiche Weise eingepresst und/oder stoffschlüssig gefügt werden, um zusätzliche Prozessschritte zu sparen.The stator consists of stator segments or a one-piece stator. The separately manufactured and wound stator segments are assembled in the tube without first being connected together. This shortens the production process and saves part of the costs. The stator and the stator segments can, as an alternative to the stator segments made up of laminations, essentially consist of a solid material, e.g. be formed by a sintering process or an injection molding process. If the tube with the overmolded stator is arranged in the receptacle for the stator unit in the housing, this achieves a decoupling of the stator from further components. The bearing carrier cover is arranged in the carrier lid seat. This method step makes it possible to arrange the cover bearing in the cover bearing seat before the bearing support seat having the cover bearing seat is arranged in the housing. As a result, expensive devices for joining the bearing are unnecessary, since the cover bearing can be easily inserted into the bearing carrier cover outside the housing. In order to ensure a reliable arrangement of the tube and the bearing support cover, tube and bearing support cover are pressed and / or bonded cohesively. In this case, tube and bearing carrier cover can be pressed in the same way and / or joined cohesively in order to save additional process steps.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Es zeigen:Show it:

1: eine erfindungsgemäße Stator-Einheit mit einem strinseitig angeordneten Lagerträgerdeckel mit Deckellager 1 : A stator unit according to the invention with a strinseitig arranged bearing support cover with cover bearing

2: einen Schnitt der in einem Gehäuse angeordneten Stator-Einheit aus 1 mit einem stirnseitig angeordneten Lagerträgerdeckel 2 FIG. 2: a section of the stator unit arranged in a housing. FIG 1 with a bearing support cover arranged on the front side

3: eine weitere Ausführungsform einer Umspritzung mit freiliegenden elektrischen Anschlüssen an einem axialen Ende eines Rohres 3 FIG. 1 shows a further embodiment of an encapsulation with exposed electrical connections at an axial end of a tube. FIG

4: eine weitere Ausführungsform eines Lagerträgerdeckels mit von einem Kranz mit Fortsätzen entkoppeltem Lagersitz 4 a further embodiment of a bearing support cover with a bearing seat decoupled from a collar with projections

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In 1 ist eine Stator-Einheit 1 mit einem Lagerträgerdeckel 3 gezeigt. Die Stator-Einheit 1 umfasst ein Rohr 5 aus Metall mit einem Stator 11, der in dem Rohr 5 angeordnet ist und in 2 Schnitt gezeigt ist. Die Stator-Einheit 1 mit dem Lagerträgerdeckel 3 ist Teil einer elektrischen Maschine. Zwischen dem Stator 11 und dem Rohr 5 ist eine Umspritzung 13 angeordnet. Die Umspritzung 13 wird durch ein Spritzwerkzeug angeformt. Das Spritzwerkzeug schließt an den axialen Enden des Rohrs 5 an. Das Spritzwerkzeug umfasst Spritzdüsen, Spritzgussformen und weitere zum Spritzgießen notwendige Teile und Baugruppen. Auch sind zusätzliche Anschlüsse für Spritzwerkzeuge auf der radialen Seite des Rohrs 5 denkbar. Die Umspritzung 6 ragt zum Teil an beiden axialen Enden aus dem Rohr 5 hervor. Das Rohr 5 kann noch einen Polymerüberzug aufweisen, wobei der Polymerüberzug radial außen auf dem Rohr sitzt. In 1 is a stator unit 1 with a bearing carrier cover 3 shown. The stator unit 1 includes a tube 5 made of metal with a stator 11 in the pipe 5 is arranged and in 2 Section is shown. The stator unit 1 with the bearing carrier cover 3 is part of an electric machine. Between the stator 11 and the tube 5 is an encapsulation 13 arranged. The encapsulation 13 is molded by an injection mold. The injection mold closes at the axial ends of the tube 5 at. The injection molding tool comprises injection nozzles, injection molds and other parts and assemblies required for injection molding. Also, additional connections for injection tools are on the radial side of the pipe 5 conceivable. The encapsulation 6 protrudes partly at both axial ends of the tube 5 out. The pipe 5 may still have a polymer coating, wherein the polymer coating sits radially on the outside of the tube.

Stirnseitig am Rohr 5 ist ein Lagerträgerdeckel 3 in 1 angeordnet. Der Lagerträgerdeckel 3 ist vorzugsweise aus einem Kunststoff wie Duroplast gefertigt. Der Lagerträgerdeckel 3 ist rotationsymmetrisch. Der Lageträgerdeckel 3 umfasst einen Deckellagersitz 8, in dem ein Deckellager 7 für einen Rotor angeordnet ist. Der Deckellagersitz 7 ist hier als Loslager ausgebildet und insbesondere als Spiel- bis Übergangspassung ausgeführt. Der Deckellagersitz 8 liegt im Lagerträgerdeckel 3 auf der dem Rohr 5 in axialer Richtung 30 abgewandten Seite des Lagerträgerdeckels 3. Das Lager 7 kann axial vollständig in den Deckellagersitz 8 eingeführt werden. Front side on the pipe 5 is a bearing carrier cover 3 in 1 arranged. The bearing carrier cover 3 is preferably made of a plastic such as thermoset. The bearing carrier cover 3 is rotationally symmetric. The position carrier cover 3 includes a cover bearing seat 8th in which a cover camp 7 is arranged for a rotor. The cover bearing seat 7 is designed here as a floating bearing and designed in particular as a game to transition fit. The cover bearing seat 8th lies in the bearing carrier cover 3 on the pipe 5 in the axial direction 30 opposite side of the bearing carrier cover 3 , The warehouse 7 can axially completely into the cover bearing seat 8th be introduced.

Der Lagerträgerdeckel 3 umfasst eine Rückseite 32 des Deckellagersitzes 8. Die Rückseite 32 ist eine zylindrische Erhebung die in axialer Richtung 30 auf der dem Stator zugewandten Seite in der Mitte des Lagerträgerdeckels 3 angeordnet ist, wie es in 2 und 4 zu erkennen ist. Der Lagerträgerdeckel 3 weist gegenüberliegend zur Rückseite 32, eine Grundfläche 21 auf, die sich quer zum Rohr 5 in einer Ebene erstreckt. Der Deckellagersitz 8 ist in der Mitte der Grundfläche 21 angeformt. Der Deckellagersitz 8 ist integraler Bestandteil des Lagerträgerdeckels 3 und geht in die Grundfläche 21 über. Der Deckellagersitz 8 umfasst einen Lagersitzboden 41, der weitestgehend gleichlaufend mit der Grundfläche 21 ausgebildet ist, wobei im Lagersitzboden 41 in der Mitte ein Loch für eine Rotorwelle ausgebildet ist. Das Lager 7 ragt in eingebautem Zustand axial nicht nach außen über die Grundfläche 21 hinaus. The bearing carrier cover 3 includes a back 32 of the cover bearing seat 8th , The backside 32 is a cylindrical elevation in the axial direction 30 on the side facing the stator in the middle of the bearing carrier cover 3 is arranged as it is in 2 and 4 can be seen. The bearing carrier cover 3 faces opposite to the back 32 , a base area 21 on, extending across the pipe 5 extending in one plane. The cover bearing seat 8th is in the middle of the base 21 formed. The cover bearing seat 8th is an integral part of the bearing carrier cover 3 and goes to the bottom 21 above. The cover bearing seat 8th includes a bearing seat bottom 41 , the most concurrent with the base area 21 is formed, wherein in the bearing seat bottom 41 in the middle of a hole for a rotor shaft is formed. The warehouse 7 does not protrude axially in the installed state on the outside over the base 21 out.

Die Grundfläche 21 in 1 umfasst Durchführungen 20 für elektrische Anschlüsse 4 von Wicklungen 12, die auf dem im Rohr 5 befindlichen Stator 11 gewickelten sind, und in 2 abgebildet sind. Anstatt elektrischer Anschlüsse 4 können auch Drahtfortsätze 10 des Wicklungsdrahtes der Wicklungen 12 durch den Lagerträgerdeckel 3 durchgeführt werden. Die elektrischen Anschlüsse 4 sind axial nach außen gerichtet und erstrecken sich durch die Durchführungen 20 der Grundfläche 21. Die Durchführungen 20 sind konzentrisch zum Lagerträgerdeckel 3 in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt. Die Durchführungen 20 sind annähernd am Rand der Grundfläche 21 ausgeformt. Die elektrischen Anschlüsse 4 und/oder die Drahtfortsätze 10 erstrecken sich quer zur Grundfläche 21. Die elektrischen Anschlüsse 4 sind aus Metall.The base area 21 in 1 includes bushings 20 for electrical connections 4 from windings 12 on the tube 5 located stator 11 are wound, and in 2 are shown. Instead of electrical connections 4 can also use wire extensions 10 winding wire of windings 12 through the bearing carrier cover 3 be performed. The electrical connections 4 are directed axially outward and extend through the bushings 20 the base area 21 , The bushings 20 are concentric to the bearing carrier cover 3 evenly distributed in the circumferential direction. The bushings 20 are approximately at the edge of the base 21 formed. The electrical connections 4 and / or the wire extensions 10 extend across the base 21 , The electrical connections 4 are made of metal.

An der äußeren Umfangskante der Grundfläche 21 in 1 ist quer zur Grundfläche 21 ein Kranz am Lagerträgerdeckel 3 angeformt. Der Kranz umfasst sich in axialer Richtung 30 zum Stator hin erstreckende Fortsätze 2 und Umfangsflächen 26, die zwischen den Fortsätzen 2 liegen. Die Fortsätze 2 erstrecken sich axial von der Grundfläche 21 ausgehend. Die Fortsätze 2 weisen radial nach außen gerichtete Flächen 23 auf, die für eine Presspassung geeignet sind. Die Fläche 23 erstreckt sich annähernd über die gesamte Länge der Fortsätze 2. Der Radius der Umfangsflächen 26 ist kleiner, von der Mitte der Grundfläche 21 aus gemessen, gegenüber dem Radius der äußeren Flächen 23 der Fortsätze 2. Die Flächen 23 liegen radial weiter außen als die Umfangsflächen 26. Die Fortsätze 2 sind gleichmäßig auf dem ganzen Umfang der Grundfläche 21 entlang des Kranzes verteilt. Die Fortsätze 2 haben alle die gleiche axiale Länge und Form. Die Fortsätze 2 sind aus dem gleichen Material wie die Grundfläche 21 und integraler Bestandteil des Lagerträgerdeckels 3. Die Fortsätze 2 greifen in die Umspritzung 13 in dafür vorgesehene, zu den Fortsätzen 2 korrespondierenden Fortsatzaufnahmen 24 ein, wie sie in 3 dargestellt sind. Die Fortsatzaufnahmen 24 sind als radial und axial geöffnete Aussparungen ausgeformt. At the outer peripheral edge of the base 21 in 1 is transverse to the base 21 a wreath on the bearing carrier cover 3 formed. The wreath is in the axial direction 30 to the stator extending extensions 2 and peripheral surfaces 26 between the extensions 2 lie. The extensions 2 extend axially from the base 21 starting. The extensions 2 have radially outward surfaces 23 on, which are suitable for a press fit. The area 23 extends approximately over the entire length of the extensions 2 , The radius of the peripheral surfaces 26 is smaller, from the middle of the base 21 measured from the radius of the outer surfaces 23 of the extensions 2 , The surfaces 23 are radially further out than the peripheral surfaces 26 , The extensions 2 are uniform on the whole circumference of the base 21 distributed along the wreath. The extensions 2 all have the same axial length and shape. The extensions 2 are made of the same material as the base 21 and integral part of the bearing carrier cover 3 , The extensions 2 grab the encapsulation 13 in intended, to the extensions 2 corresponding extension recordings 24 a, as in 3 are shown. The extension shots 24 are formed as radially and axially open recesses.

2 zeigt einen Schnitt durch die Stator-Einheit 1 mit dem stirnseitig an die Stator-Einheit 1 angebrachten Lagerträgerdeckel 3, die in einem Gehäuse 9 angeordnet sind. Das Gehäuse 9 nimmt die Stator-Einheit 1 auf und bildet mit der Stator-Einheit 1 die elektrische Maschine. Das Gehäuse 9 kann differenzialer oder integraler Bestandteil des zu bewegenden Bauteils sein. Das Gehäuse 9 ist aus Metall oder Duroplast oder aus einem Verbundwerkstoff oder im Wesentlichen aus einer Kombination aus den eben genannten Materialien gefertigt. An einem axialen Ende des Gehäuses 9 ist ein Gehäuseboden 29 ausgebildet. Der Gehäuseboden 29 umfasst einen Gehäuselagersitz 15. Im Gehäuseboden 29 sind Befestigungselemente 31 ausgebildet, die zur Befestigung des Gehäuses 9 und damit der elektrischen Maschine an zu bewegenden Bauteilen oder an einer Karosserie dienen. 2 shows a section through the stator unit 1 with the front side to the stator unit 1 mounted bearing carrier cover 3 in a housing 9 are arranged. The housing 9 takes the stator unit 1 on and forms with the stator unit 1 the electric machine. The housing 9 may be differential or integral part of the component to be moved. The housing 9 is made of metal or duroplastic or of a composite material or substantially of a combination of the materials just mentioned. At one axial end of the housing 9 is a caseback 29 educated. The caseback 29 includes a housing bearing seat 15 , In the case back 29 are fasteners 31 designed for attachment of the housing 9 and thus serve the electrical machine to be moved components or on a body.

Gehäuse 9, Rohr 5, Stator 11, Lagerträgerdeckel 3, Deckellagersitz 8 und Gehäuselagersitz 15 in 2 liegen konzentrische zu einer Mittelachse 18. Die Mittelachse 18 erstreckt sich in axialer Richtung 30. Der in das Rohr 5 gefügte Stator 11 ist aus separat gefertigten Statorsegmenten 14 zusammengesetzt. Die Statorsegmente 14 wiederum sind aus Blechlamellen 46 zusammengesetzt. Die Statorsegmente 14 ergeben zusammengesetzt einen ringförmigen Stator 11, dessen Symmetrieachse auf der Mittelachse 18 liegt. casing 9 , Pipe 5 , Stator 11 , Bearing carrier cover 3 , Cover bearing seat 8th and housing bearing seat 15 in 2 lie concentric to a central axis 18 , The central axis 18 extends in the axial direction 30 , The one in the pipe 5 joined stator 11 is made of separately manufactured stator segments 14 composed. The stator segments 14 in turn are made of laminations 46 composed. The stator segments 14 Composed an annular stator 11 whose symmetry axis is on the central axis 18 lies.

Auf den Statorsegmenten 14 in 2 sind zuerst Isoliermasken 25 angeordnet und auf den Isoliermasken 25 sind Wicklungen 12 angeordnet. Die Isoliermasken 25 schützen die Wicklungen 12 vor den Kanten der Statorsegmente 14. Die Isoliermasken 25 sind aus Kunststoff. Die Statorsegmenten 14 sind vor dem Einsetzen in das Rohr 5 mit Isoliermasken 25 und Wicklungen 12 versehen worden. Von den Wicklungen 12 gehen Drahtfortsätze 10 aus, die die Endstücke des Wickeldrahts darstellen und axial von einer Stirnseite des Stators 11 abstehen. Der Stator 11 ist näherungsweise vollständig von der Umspritzung 13 umschlossen. Lediglich die Drahtfortsätze 10 sind nicht von der Umspritzung 13 umschlossen. In 3 ist eine weitere mögliche Ausführungsform darstellt, bei der die Drahtfortsätze 10 umspritzt sind. In 2 durchstoßen die Drahtfortsätze 10 die Umspritzung 13 soweit, bis sie von elektrischen Anschlüssen 4 kontaktiert werden können, wobei die elektrischen Anschlüsse 4 zum Bestromen der Wicklungen 12 dienen. Die Drahtfortsätze 10 werden von den elektrischen Anschlüssen 4 statorseitig des Lagerträgerdeckels 3 kontaktiert. Die Kontaktierung 34 der Drahtfortsätze 10 und der elektrischen Anschlüsse 4 kann ebenfalls umspritzt sein, und die elektrischen Anschlüsse 4 durchstoßen dann die Umspritzung 13 soweit, dass sie bestromt werden können, wie es in der Ausführungsform in 3 dargestellt ist. On the stator segments 14 in 2 are first insulating masks 25 arranged and on the insulating masks 25 are windings 12 arranged. The insulating masks 25 protect the windings 12 in front of the edges of the stator segments 14 , The insulating masks 25 are made of plastic. The stator segments 14 are in front the insertion into the pipe 5 with insulating masks 25 and windings 12 been provided. From the windings 12 go wire extensions 10 from, which represent the end pieces of the winding wire and axially from an end face of the stator 11 protrude. The stator 11 is approximately complete of the encapsulation 13 enclosed. Only the wire extensions 10 are not from the encapsulation 13 enclosed. In 3 is another possible embodiment in which the wire extensions 10 are overmoulded. In 2 pierce the wire extensions 10 the encapsulation 13 until they come from electrical connections 4 can be contacted, with the electrical connections 4 for energizing the windings 12 serve. The wire extensions 10 be from the electrical connections 4 stator side of the bearing carrier cover 3 contacted. The contact 34 the wire extensions 10 and the electrical connections 4 can also be overmoulded, and the electrical connections 4 then pierce the encapsulation 13 so far that they can be energized, as in the embodiment in 3 is shown.

Die gegenseitige Kontaktierung 34 der Drahtfortsätze 10 und der elektrischen Anschlüsse 4 ist in 2 in einem ringförmigen Zwischenraum 33 des Lagerträgerdeckels 3 angeordnet. Der Zwischenraum 33 ist zwischen einem Mantel 38, der den Deckellagersitzes 8 konzentrisch umgibt, und den Fortsätzen 2 am Lagerträgerdeckel 3 ausgebildet. Zwischen dem Mantel 38 und dem Deckellagersitz 8 sind Lagersitzverstrebungen 27 angeordnet, die zur Versteifung des Deckellagersitzes 8 und des Lagerträgerdeckels 3 dienen. Die Lagersitzverstrebungen 27 erstrecken sich sowohl axial als auch radial entlang der Rückseite 32 des Deckellagersitzes und sind am Mantel 38 angeformt. The mutual contact 34 the wire extensions 10 and the electrical connections 4 is in 2 in an annular space 33 of the bearing carrier cover 3 arranged. The gap 33 is between a coat 38 who is the top bearing seat 8th concentrically surrounds, and the extensions 2 on the bearing carrier cover 3 educated. Between the coat 38 and the cover bearing seat 8th are bearing seat braces 27 arranged to stiffen the cover bearing seat 8th and the bearing carrier cover 3 serve. The bearing seat braces 27 extend both axially and radially along the back 32 the cover bearing seat and are on the coat 38 formed.

Der Mantel 38 in 2 schließt an den Stator 11 an. Die Umspritzung 13 umschließt zu einem Teil den Mantel 38. Eine Mantelfläche 39 ist auf dem Mantel 38 angeordnet. Die Mantelfläche 39 ist für eine Presspassung geeignet. Die Mantelfläche 39 umfasst konzentrische Mantelfächenbereiche 37, die sich insbesondere axial über annähernd die ganze Mantelfläche 39 erstrecken und radial weiter außen angeordnet sind als die restliche Mantelfläche 39. Die Mantelflächenbereiche 37 stützen sich radial an der zylindrischen Innenseite der Umspritzung 13 ab. An der Mantelfläche 39 sind Mantelverstrebungen 40 angeformt, die sich entlang der Mantelfläche 39 und entlang der dem Deckellagersitz 8 abgewandten Seite der Grundfläche 21 erstrecken. Die Mantelverstrebungen 40 dienen zur Versteifung des Mantels 38. The coat 38 in 2 closes at the stator 11 at. The encapsulation 13 encloses part of the coat 38 , A lateral surface 39 is on the coat 38 arranged. The lateral surface 39 is suitable for a press fit. The lateral surface 39 includes concentric sheath areas 37 , in particular axially over approximately the entire lateral surface 39 extend and are arranged radially further out than the remaining lateral surface 39 , The lateral surface areas 37 are supported radially on the cylindrical inside of the extrusion coating 13 from. On the lateral surface 39 are coat braces 40 molded, extending along the lateral surface 39 and along the lid bearing seat 8th opposite side of the base 21 extend. The mantle braces 40 serve to stiffen the jacket 38 ,

Das Rohr 5 mit dem bewickelten Stator 11 und der Umspritzung 13 in 2 ist in eine Aufnahme 6 im Gehäuse 9 für die Stator-Einheit 1 eingepresst. Die Aufnahme 6 ist zylindrisch und konzentrisch zur Mittelachse 18. Die Aufnahme 6 erstreckt sich in axialer Richtung 30 vom Gehäuseboden 29 aus, so dass das ganze Rohr 5 innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet werden kann. In axialer Richtung 30 neben der Aufnahme 6 ist ein zur Mittelachse konzentrischer und zylindrischer Trägerdeckelsitz 22 angeordnet. Zwischen dem Trägerdeckelsitz 22 und dem Gehäuseboden 29 ist die Aufnahme 6 der Stator-Einheit 1 ausgebildet. Der Lagerträgerdeckel 3 ist in dem Trägerdeckelsitz 22 eingepresst. Der Trägerdeckelsitz 22 erstreckt sich axial soweit, dass der ganze Lagerträgerdeckel 3 innerhalb des Gehäuses 9 angeordnet werden kann. The pipe 5 with the wound stator 11 and the overmoulding 13 in 2 is in a recording 6 in the case 9 for the stator unit 1 pressed. The recording 6 is cylindrical and concentric with the central axis 18 , The recording 6 extends in the axial direction 30 from the case back 29 out, leaving the whole pipe 5 inside the case 9 can be arranged. In the axial direction 30 next to the recording 6 is a concentric and cylindrical carrier lid seat to the center axis 22 arranged. Between the carrier lid seat 22 and the caseback 29 is the recording 6 the stator unit 1 educated. The bearing carrier cover 3 is in the carrier lid seat 22 pressed. The carrier lid seat 22 extends axially far enough that the whole bearing carrier cover 3 inside the case 9 can be arranged.

Das Rohr 5 umfasst an seinen Enden eine quer zur Mittelachse 18 radial nach innen gerichtete Schulter 17 und eine quer zur Mittelachse 18 radial nach außen gerichtete Schulter 16. Die nach innen gerichtete Schulter 17 liegt auf der zum Gehäuselagersitz 15 zugewandten Seite des Rohrs 5. Der Stator 11 liegt an der nach innen gerichtete Schultern 17 an. Die nach innen gerichtete Schulter 17 dient dem Stator 11 als axialer Anschlag und muss sich deshalb wenigstens soweit in Querrichtung erstrecken, dass der Stator 11 durch die nach innen gerichteten Schultern 17 positioniert wird. Die nach außen gerichtete Schulter 16 dient der Stator-Einheit 1 als axialer Anschlag. Die nach außen gerichtete Schulter 16 liegt an einem Bund 19 im Gehäuse 9 an und das Rohr 5 bzw. die Stator-Einheit 1 wird dadurch positioniert. Der Bund 19 ist zwischen dem Trägerdeckelsitz 22 und der Aufnahme 6 im Gehäuse 9 angeordnet und ist quer zur Mittelachse 18 ausgebildet. Die nach außen gerichtete Schulter 16 muss in Querrichtung soweit ausgebildet sein, dass die Schulter 16 die Stator-Einheit 1 positioniert. Die Schultern 16, 17 sind soweit ausgebildet, dass ein Spritzwerkzeug von außen axial an die Schultern 16, 17 angeflanscht werden kann. Die Kontaktfläche des Rohrs 5 und des angeflanschten Spritzwerkzeugs ist abgedichtet gegen den Austritt von flüssigem Umspritzungs-Material. Die Schultern 16, 17 sind teilweise von der Umspritzung 13 bedeckt. Die Schultern 16, 17 können als z.B. als Schweißraupen, stoff-, kraft- oder formschlüssig gefügte zusätzliche Blechringe, Blechlaschen oder Haken, Bördelungen oder sonstige plastische Erhebungen in radialer Richtung des Rohrs 5 realisiert werden, die sich quer zur Mittelachse 18 erstrecken. Gleichsam sind form- oder kraftschlüssig in das Gehäuse 9 gefügte zusätzliche Bauteile oder Anformungen mit gleicher Wirkung wie die der Schultern 16, 17 denkbar. The pipe 5 includes at its ends a transverse to the central axis 18 radially inward shoulder 17 and one transverse to the central axis 18 radially outward shoulder 16 , The inward shoulder 17 lies on the housing bearing seat 15 facing side of the tube 5 , The stator 11 lies on the inward shoulders 17 at. The inward shoulder 17 serves the stator 11 as an axial stop and must therefore extend at least as far in the transverse direction that the stator 11 through the inward-facing shoulders 17 is positioned. The outward shoulder 16 serves the stator unit 1 as an axial stop. The outward shoulder 16 lies on a fret 19 in the case 9 on and the pipe 5 or the stator unit 1 is positioned by it. The Bund 19 is between the carrier lid seat 22 and the recording 6 in the case 9 arranged and is transverse to the central axis 18 educated. The outward shoulder 16 must be designed so far in the transverse direction that the shoulder 16 the stator unit 1 positioned. Shoulders 16 . 17 are trained so far that an injection mold from the outside axially to the shoulders 16 . 17 can be flanged. The contact surface of the pipe 5 and the flanged injection tool is sealed against the escape of liquid Umspritzungs-material. Shoulders 16 . 17 are partly from the encapsulation 13 covered. Shoulders 16 . 17 can as, for example, as weld beads, material, non-positively or positively joined additional metal rings, sheet metal tabs or hooks, flanges or other plastic surveys in the radial direction of the tube 5 be realized, which are transverse to the central axis 18 extend. As it were, positive or non-positive in the housing 9 added additional components or moldings with the same effect as the shoulders 16 . 17 conceivable.

3 zeigt ein Ende des Rohres 5, an dem die nach außen gerichtete Schulter 16 angeformt ist. Die Umspritzung 13 bedeckt einen Teil der Schulter 16. Die Schulter 16 bildet eine geschlossene ringförmige Fläche 42, die quer zur Mittelachse 18 angeformt ist. An die ringförmige Fläche 42 flanscht das Spritzwerkzeug an und bildet so eine abgedichtet Verbindung zwischen dem Rohr 5 und dem Spritzwerkzeug. 3 shows one end of the tube 5 on which the outward-facing shoulder 16 is formed. The encapsulation 13 covers part of the shoulder 16 , The shoulder 16 forms a closed annular surface 42 , which are transverse to the central axis 18 is formed. To the annular surface 42 Flanges the injection mold and forms such a sealed connection between the pipe 5 and the injection mold.

Die Umspritzung 13 in 3 weist Fortsatzaufnahmen 24 für die Fortsätze 2 auf. Der Drahtfortsatz 10 und die Kontaktierung 34 des Drahtfortsatzes 10 mit dem elektrischen Anschluss 4 sind vollständig umspritzt. Die Kontaktierungen 34 sind mit Weiterführungen 43 der Umspritzung 13 vollständig umschlossen. Die Weiterführungen 43 erheben sich in axialer Richtung 30 von der Stirnseite der Umspritzung 13 und umgeben lediglich die Kontaktierung 34 und einen Teil der elektrischen Anschlüsse 4. Die Weiterführung 43 verjüngt sich in axialer Richtung 30 zu den elektrischen Anschlüssen 4 hin. Solch eine Weiterführung 43 ist für Drahtfortsätze 10, die außerhalb der Umspritzung 13 kontaktiert werden, wie in 2, ebenfalls denkbar. Der elektrische Anschluss 4 durchstößt die Umspritzung 13 soweit, dass über den elektrischen Anschluss 4 die Wicklungen 12 bestromt werden können. Bei dieser Ausführung können elektrische Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Wicklungen 12 vollständig umspritzt sein.The encapsulation 13 in 3 has extension shots 24 for the extensions 2 on. The wire extension 10 and the contact 34 of the wire extension 10 with the electrical connection 4 are completely overmoulded. The contacts 34 are with continuations 43 the encapsulation 13 completely enclosed. The continuations 43 rise in the axial direction 30 from the front of the coating 13 and surround only the contact 34 and a part of the electrical connections 4 , The continuation 43 tapers in the axial direction 30 to the electrical connections 4 out. Such a continuation 43 is for wire extensions 10 that is outside the overmoulding 13 be contacted, as in 2 , also possible. The electrical connection 4 pierces the encapsulation 13 so far that over the electrical connection 4 the windings 12 can be energized. In this embodiment, electrical connection lines between the individual windings 12 to be completely overmoulded.

4 zeigt einen Lagerträgerdeckel mit einem Kranz, wobei der Kranz Fortsätze 2 und Umfangsfläche 26 umfasst. Der entspricht dem Kranz in 1 und 2. Der Kranz weist Kranzverstrebungen 28 auf, die den Kranz und damit den ganzen Lagerträgerdeckel 3 versteifen. Die Kranzverstrebungen 28 erstrecken sich axial in Richtung der Fortsätze 2 und sind gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt. Die Kranzverstrebungen 28 sind abwechselnd auf der Innenseite der Fortsätze 2 und der Umfangsflächen 26 angeformt. Die Ausdehnung der Erstreckung der Kranzverstrebungen 28 auf der Innenseite des Kranzes 26 ist größer als auf der dem Deckellagersitz 8 abgewandten Seite der Grundfläche 21. So wird der Zwischenraum 33, wie er in 2 gezeigt ist, durch die Kranzverstrebungen 28 nicht verbaut und trotzdem der Lagerträgerdeckel 3 versteift. 4 shows a bearing support cover with a wreath, the wreath extensions 2 and peripheral surface 26 includes. The corresponds to the wreath in 1 and 2 , The wreath has wreath braces 28 on, the wreath and thus the whole bearing carrier cover 3 stiffen. The wreath struts 28 extend axially in the direction of the extensions 2 and are evenly distributed in the circumferential direction. The wreath struts 28 are alternately on the inside of the extensions 2 and the peripheral surfaces 26 formed. The extent of the extension of the wreath struts 28 on the inside of the wreath 26 is larger than on the cover bearing seat 8th opposite side of the base 21 , This is how the space becomes 33 as he is in 2 shown by the wreath struts 28 not installed and still the bearing carrier cover 3 stiffened.

Die Grundfläche 21 in 4 ist als Federsystem 35 ausgebildet. Das Federsystem 35 gleicht Vibrationen und Toleranzen der elektrischen Maschine insbesondere eines Rotors aus. Die Grundfläche als Federsystem 35 liegt nicht einer Ebene sondern ist geschwungen. Die Grundfläche als Federsystem 35 weist eine Faltstruktur auf, die zum Lagerträgerdeckel 3 eine konzentrische Falte 36 aufweist. Die Grundfläche 21 weißt Ausnehmungen 45 auf die gleichmäßig in Umfangsrichtung verteilt sind und konzentrisch zum Lageträgerdeckel 3 angeordnet sind. Die Ausnehmungen 45 erhöhen die Federeigenschaft des Federsystems 35. The base area 21 in 4 is as a spring system 35 educated. The spring system 35 compensates for vibrations and tolerances of the electrical machine, in particular of a rotor. The base as a spring system 35 is not one level but is curved. The base as a spring system 35 has a folding structure, which is the bearing carrier cover 3 a concentric fold 36 having. The base area 21 know recesses 45 are evenly distributed in the circumferential direction and concentric to the position carrier cover 3 are arranged. The recesses 45 increase the spring characteristic of the spring system 35 ,

Zum Herstellen der elektrischen Maschine wird der Stator 11 in das Rohr 5 eingefügt, wie es in vorherigen den Figuren gezeigt ist. Es werden auf den Statorsegmenten 14 zuvor Isoliermasken 25 angeordnet und Wicklungen 12 auf die Isoliermasken 25 gewickelt. Die im Rohr 5 angeordneten Statorsegmente 14 sind durch das Rohr 5 zentriert und optional fixiert. Die Statorsegmente 14 werden in das Rohr 5 gepresst. Dabei liegen die Statorsegmente 14 an der nach innen gerichteten Schulte 17 an. Die mit Wicklungen 12 versehenen Statorsegmente 14 werden nach dem Einsetzen in das Rohr 5 umspritzt. Die Wicklungen 12 und der Stator 11 werden von der Umspritzung 13 vollständig umschlossen, sodass der Stator 11 mit den Wicklungen 12 mittels Umspritzung 13 fest mit dem Rohr 5 verbunden ist. To manufacture the electrical machine, the stator 11 in the pipe 5 inserted, as shown in the previous figures. It will be on the stator segments 14 previously insulating masks 25 arranged and windings 12 on the insulating masks 25 wound. The in the pipe 5 arranged stator segments 14 are through the pipe 5 centered and optionally fixed. The stator segments 14 be in the pipe 5 pressed. Here are the stator segments 14 at the inward shoulder 17 at. The with windings 12 provided stator segments 14 be after insertion into the pipe 5 molded. The windings 12 and the stator 11 be from the encapsulation 13 completely enclosed, so that the stator 11 with the windings 12 by encapsulation 13 firmly with the pipe 5 connected is.

Das Rohr 5 dient als Form für die Anordnung und die Umspritzung 13. Durch das Rohr 5 und die Umspritzung sind die Statorsegmente 14 miteinander verbunden und müssen nicht außerhalb des Rohres 5 miteinander verbunden werden, z.B. durch Schweißen, Kleben, Nieten oder ähnlichem. The pipe 5 serves as a mold for the arrangement and the encapsulation 13 , Through the pipe 5 and the encapsulation are the stator segments 14 connected together and do not need outside the tube 5 be joined together, for example by welding, gluing, riveting or the like.

Nach dem Fertigen der Stator-Einheit 1 wird die Stator-Einheit 1 in das Gehäuse 9 gepresst bis die nach außengerichtete Schulter 16 an dem Bund 19 anliegt, wie es in den vorherigen Figuren gezeigt ist. Die elektrischen Anschlüsse 4 müssen, mit den Drahtfortsätzen 10 kontaktiert werden, bevor der Lagerträgerdeckel 3 angeordnet wird, wobei die Kontaktierung 34 zwischen Grundfläche 21 und Stator 11 angeordnet ist. Der Lagerträgerdeckel 3 wird vorzugsweise vor dem Einpressen der Stator-Einheit 1 in das Gehäuse 9 auf die Stator-Einheit 1 angeordnet. Der Lagerträgerdeckel 3 greift dabei in die Fortsatzaufnahmen 24 ein und die elektrischen Anschlüsse 4 werden dabei durch die Durchführungen 20 geführt. Der Lagerträgerdeckel 3 wird dann mit der Stator-Einheit 1 ins Gehäuse 9 gefügt und im Trägerdeckelsitz 22 angeordnet. Der Lagerträgerdeckel 3 kann aber auch nach dem Anordnen der Stator-Einheit 1 in dem Gehäuse 9 auf die Stator-Einheit 1 und dabei gleichzeitig in den Trägerdeckelsitz 22 eingefügt werden. Das Deckellager 7 kann vor dem Anordnen des Lagerträgerdeckels 3 oder nach dem Anordnen des Lagerträgerdeckels 3 eingefügt werden. Genauso kann das Deckellager 7 in den Deckellagersitz 8 vor dem Anordnen der Stator-Einheit 1 mit dem Lagerträgerdeckel 3 oder nach dem Anordnen im Gehäuse 9 gefügt werden. Festlager und Rotor werden fachgerecht im Stator 11 angeordnet. Bei der Montage der elektrischen Maschine werden vor dem Einfügen des Lagerträgerdeckels 3 das Lager in den Gehäuselagersitz 15 und der Rotor in den Stator 11 montiert. After finishing the stator unit 1 becomes the stator unit 1 in the case 9 pressed until the outward shoulder 16 at the federal government 19 is applied, as shown in the previous figures. The electrical connections 4 need, with the wire processes 10 be contacted before the bearing carrier cover 3 is arranged, wherein the contacting 34 between base area 21 and stator 11 is arranged. The bearing carrier cover 3 is preferably prior to pressing the stator unit 1 in the case 9 on the stator unit 1 arranged. The bearing carrier cover 3 engages in the extension shots 24 one and the electrical connections 4 be doing through the bushings 20 guided. The bearing carrier cover 3 is then with the stator unit 1 into the housing 9 joined and in the carrier lid seat 22 arranged. The bearing carrier cover 3 but can also after arranging the stator unit 1 in the case 9 on the stator unit 1 and at the same time in the carrier lid seat 22 be inserted. The cover bearing 7 can before placing the bearing carrier cover 3 or after arranging the bearing carrier cover 3 be inserted. The same applies to the cover bearing 7 in the cover bearing seat 8th before placing the stator unit 1 with the bearing carrier cover 3 or after placing in the housing 9 be joined. Fixed bearing and rotor are expertly in the stator 11 arranged. When mounting the electric machine, before inserting the bearing bracket cover 3 the bearing in the housing bearing seat 15 and the rotor in the stator 11 assembled.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. Die elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Stator findet vorzugsweise Anwendung für Stellantriebe in Kraftfahrzeugen insbesondere für eine Servolenkung, ist jedoch nicht auf solch eine Anwendung beschränkt. It should be noted that, with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, a variety of possible combinations of the individual features are possible with one another. The electric machine with the stator according to the invention is preferably used for actuators in motor vehicles, in particular for a Power steering, however, is not limited to such an application.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 2004/0056383 A1 [0002]

Claims

Stator ( 11 ) for an electric machine concentrically about a central axis ( 18 ), wherein the stator ( 11 ) arranged on winding teeth electrical windings ( 12 ), wherein on the stator ( 11 ) an encapsulation ( 13 ) is arranged, which the windings ( 12 ) at least partially enclosing, characterized in that the stator ( 11 ) concentrically in a tube ( 5 ), and the encapsulation ( 13 ) within the tube ( 5 ) is arranged.

Stator ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the electrical winding ( 12 ) with wire extensions ( 10 ) for electrical contacting ( 34 ) and electrical connections ( 4 ), and the encapsulation ( 13 ) the stator ( 11 ) except for the electrical connections ( 4 ) and / or the wire extensions ( 10 ) of the windings ( 12 ), whereby the electrical connections ( 4 ), the wire extensions ( 10 ), and / or only the wire extensions ( 10 ) from the stator ( 11 ) protrude in the axial direction, and the encapsulation ( 13 ) so far pierced that they for electrical contacting of the windings ( 12 ), wherein the encapsulation ( 13 ) is preferably electrically insulating and thermally conductive.

Stator ( 11 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the stator ( 11 ) made of separately manufactured stator segments ( 14 ), which assembled the annular stator ( 11 ), or is formed from a closed ring, wherein the ring or the stator segments ( 14 ) essentially of laminations ( 46 ) are composed.

Stator ( 11 ) according to any one of the preceding claims, characterized in that concentrically in the tube ( 5 ) and overmolded stator ( 11 ) a stator unit ( 1 ), wherein the stator unit ( 1 ) concentrically in a receptacle ( 6 ) of a housing ( 9 ) of the stator unit ( 1 ), wherein the pipe ( 5 ) preferably in the housing ( 9 ) is pressed so that the stator ( 11 ) and the pipe ( 5 ) and the housing ( 9 ) on a central axis ( 18 ), the pipe ( 5 ) is made of metal, preferably steel, and the stator ( 11 ) in particular into the pipe ( 5 ) is additionally pressed.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the tube ( 5 ), in particular its axial ends, an outwardly facing shoulder ( 16 ) and / or an inwardly turned shoulder ( 17 ), the shoulders ( 16 . 17 ) transverse to the central axis ( 18 ) are formed, and preferably as axial stops for the stator ( 11 ) and / or for the housing ( 9 ) are formed.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 9 ) one transverse to the central axis ( 18 ) trained federation ( 19 ) on an inner circumference in the housing ( 9 ), which axially on the shoulder ( 16 . 17 ) is present.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 9 ) a housing bearing seat ( 15 ), in particular at one axial end, wherein the housing bearing seat ( 15 ) integral part of the housing ( 9 ), wherein in particular the housing bearing seat ( 15 ) is used to arrange a fixed bearing.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a cover bearing ( 7 ) in a separately manufactured bearing carrier cover ( 3 ) is arranged, and the bearing carrier cover ( 3 ) on one end face of the stator ( 11 ) opposite the housing bearing seat ( 15 ), wherein the cover bearing ( 7 ) is in particular a floating bearing.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing carrier cover ( 3 ) at its outer periphery at least one axial extension ( 2 ), and the extension ( 2 ) in particular to the stator ( 11 ), wherein the extension ( 2 ) in at least one extension receptacle ( 24 ), which acts as a recess in the encapsulation ( 13 ) and / or the housing ( 9 ) and / or the pipe ( 5 ) is formed, and the extension ( 2 ) in particular as anti-rotation of the bearing carrier cover ( 3 ) serves.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the extensions ( 2 ) of the bearing carrier cover ( 3 ) evenly in their size and / or shape over the circumference of the bearing carrier cover ( 3 ) are formed and distributed, wherein the radially outwardly directed surfaces ( 23 ) of the extensions ( 2 ) are formed radially further outside than a peripheral surface ( 26 ) between two extensions ( 2 ) is formed, and the surfaces ( 23 ) for a press fit of the bearing carrier cover ( 3 ) in a carrier lid seat ( 22 ) of the housing ( 9 ) are formed.

Stator ( 11 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bearing carrier cover ( 3 ) at least one implementation ( 20 ) for the electrical connection ( 10 ) and / or the wire extension ( 10 ), in particular the bushings ( 20 ) approximately at the outer edge of the base ( 21 ) and are evenly distributed in the circumferential direction and concentric with the base ( 21 ) are arranged.

Method for producing an electric machine, preferably according to one of preceding claims, characterized by the following method steps: arranging a stator ( 11 ) in a pipe ( 5 ), and then - overmolding of the stator ( 11 ) in the pipe ( 5 ) with a - preferably electrically insulating and thermally conductive - plastic, in particular the arrangement of insulating masks ( 25 ) on winding teeth of the stator ( 11 ) and the winding of windings ( 12 ) on the insulating masks ( 25 ) before encapsulation.

Method according to claim 12, characterized in that the pipe ( 5 ) Shoulders ( 16 . 17 ), which are formed as flanges for an axial application of an injection molding tool to an encapsulation ( 13 ) between the pipe ( 5 ) and the stator ( 11 ), wherein the injection molding at the shoulders ( 16 . 17 ) and a sealed against liquid Umspritzungs-material connection between the pipe ( 5 ) and the injection mold, wherein the shoulders ( 16 . 17 ) are formed in particular as a closed ring.

Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that the stator ( 11 ) made of separately manufactured stator segments ( 14 ) comprising a circumferentially segmented annular stator ( 11 ) with winding teeth, shaped, or a closed annular stator ( 11 ), wherein the stator ( 11 ) and the stator segments ( 14 ) made of laminations ( 46 ), in particular the stator segments ( 14 ) and / or the laminations ( 46 ) in the pipe ( 5 ) are pressed without outside the tube ( 5 ) to be permanently connected.

Method according to one of claims 12 to 14, characterized in that the tube ( 5 ) in a housing ( 9 ) for a stator unit ( 1 ) coming out of the tube ( 5 ) located stator ( 11 ) with the encapsulation ( 13 ) is inserted, and a bearing support cover ( 3 ) also in the housing ( 9 ) axially against the stator ( 11 ) is pressed, and in particular materially connected, and the stator unit ( 1 ) Extension shots ( 24 ) in the encapsulation ( 13 ) and / or on the pipe ( 5 ) and / or the housing ( 9 ) Extension shots ( 24 ), wherein axial extensions ( 2 ) of the bearing carrier cover ( 3 ) in the extension receptacles ( 24 ) intervene.