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Title:
STATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2001/091266
Kind Code:
A1
Abstract:
A conventional stator is made from a sheet stack, which is insulated by a plastic coating, and the stator pole teeth are connected to one another in a magnetically conductive manner. The inventive stator (20) has separate magnetically conductive sheet laminate stacks (16), which are held together by a plastic coating. The magnetic return ring (30) on the sheet stacks (18, 16, 1) is joined with play and rests on the stacks via a bayonet catch.

Inventors:
EGGERS WOLF-JOACHIM (DE)
PFETZER JOHANNES (DE)
RIEHL GUENTHER (DE)
SCHMITZ MATTHIAS (DE)
Application Number:
PCT/DE2001/001933
Publication Date:
November 29, 2001
Filing Date:
May 23, 2001
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
EGGERS WOLF JOACHIM (DE)
PFETZER JOHANNES (DE)
RIEHL GUENTHER (DE)
SCHMITZ MATTHIAS (DE)
International Classes:
H02K1/14; H02K1/18; H02K3/18; H02K3/32; H02K3/38; H02K3/46; H02K3/52; H02K5/128; (IPC1-7): H02K1/18; H02K3/52; H02K5/128
Foreign References:
US3827141A1974-08-06
GB966156A1964-08-06
EP0952658A21999-10-27
US4689023A1987-08-25
DE3905997A11990-08-30
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 008, no. 226 (E - 272) 17 October 1984 (1984-10-17)
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Claims:
Ansprüche
1. Stator (20) bestehend aus zumindest einem Blechlaminastapel (16), der aus zumindest einem Blechlaminat (1) besteht, und einer zumindest teilweise vorhandenen Kunststoffbeschichtung (22), dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (20) zumindest einen Kernring (70) hat, der einen wasserdichten Innenkanal (27) bildet und sich entlang einer Mittelachse (3) erstreckt, dass auf den Kernring (70) zumindest ein Blechlaminatstapel (16) angeordnet ist und dass der zumindest eine Blechlaminatstapel (16) durch die Kunststoffbeschichtung (22) zusammengehalten ist.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernring (70) für jeden Blechlaminatstapel (16) zumindest einen hakenkörmigen Vorsprung (77) hat, der auf einer Aussenfläche des Kernrings (70) in Richtung der Mittelachse (3) des Stators (20) verläuft und dass der hakenförmige Vorsprung (77) den Blechlaminatstapel (16) zumindest teilweise umgreift und einen Formschluss bildet.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kernring ( (70) zumindest eine Erhebung (74) hat, die auf einer Aussenfläche des Kernrings (70) in Richtung der Mittelachse (3) verläuft und dass die Erhebung (74) in eine Nut (58) des Blechlaminatstapels (16) eingreift.
4. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffbeschichtung (22) des Stators (20) durch Kunststoffspritzen hergestellt ist.
5. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Blechlaminatstapel (16) zumindest einen sich radial nach aussen erstreckenden Vorsprung (5) hat, auf dem eine elektrische Wicklung (45) angeordnet ist.
6. Stator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem Vorsprung (5) des Blechlaminats (1) ein Spulenkörper ( (34) angespritzt ist.
7. Stator nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Wicklung (45) am Spulenkörper (34) angeordnet ist, dass die elektrische Wicklung (45) aus zumindest einem Spulendraht (48) besteht, und dass an der Kunststoffbeschichtung (22) zumindest eine Aufnahme (38) angeordnet ist, die zu einer Schneidklemmverbindung mit einem Spulendraht (48) dient.
8. Stator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Spulenkörper (34) die zumindest eine Aufnahme (38) angeordnet ist.
9. Stator nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Spulenkörper (34) eine Wicklung in zumindest einer Wickelebene gewickelt ist, dass es eine unterste Wickelebene (51) eines Spulenkörpers (34) gibt, die der Mittelachse (3) am nächsten ist, und dass die unterste Wickelebene (51) die Kunststoffbeschichtung (22) nur an dem jeweiligen Spulenkörper (34) berührt.
10. Stator nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkörper (34) für einen Wickelvorgang des Spulenkörpers (34) mit einer Wicklung (45) zumindest einen Wickeldtützpunkt (54) hat.
11. Stator nach einem oder beiden der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Vorsprünge (5) des Blechlaminatstapels (18) ein Aussenteil (30) aufgeschoben ist.
12. Stator nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (30) aus einzelnen Blechschichten gebildet ist.
13. Stator nach einem oder beiden der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Aussenteil (30) mit dem zumindest einem Blechlaminatstapel (18) einen Bajonettverschluss (64) bildet.
14. Stator nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Blechlaminatstapel (18) ein Blechpaket (18) bildet.
Description:
STATOR Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Stator nach der Gattung des Anspruchs 1.

Aus der EP 0 880 215 A2 ist schon ein Stator bekannt, der eine Kunststoffbeschichtung hat. Die Kunststoffbeschichtung wird durch Kunststoffspritzen aufgebracht und gleichzeitig können auch Aufnahmen geformt werden, die das Montieren von einem Lager oder einem Stecker vereinfachen.

Die einzelnen Blechlaminate des Stators müssen jedoch vor dem Kunststoffspritzen zu einem Blechpaket zusammengefügt werden. Beim Kunststoffumspritzen müssen weiterhin die Blechlaminate an den jeweiligen Statorpolzähnen zusammengedrückt werden, damit keine Lücke zwischen einzelnen Blechlaminaten entsteht, in die Kunststoff gelangen kann. Ausserdem sind Statorpolzähne magnetisch leitend miteinander verbunden.

Vorteile der Erfindung Der erfindungsgemässe Stator mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass auf einfache Art und Weise die Herstellung eines Stators erleichtert wird, wodurch sich der Stator eines elektrischen Motors einfacher, schneller und günstiger zusammenbauen lässt.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 genannten Stators möglich.

Für die Montage der Blechlaminatstapel auf den Kernring ist es vorteilhaft, dass der Kernring für jeden Blechlaminatstapel einen hakenkörmigen Vorsprung hat, der den Blechlaminatstapel zumindest teilweise umgreift und einen Formschluss bildet.

Für die Montage der Blechlaminatstapel auf den Kernring ist es vorteilhaft, dass der Kernring eine Erhebung hat, die eine Nut des Blechlaminatstapels einführbar ist, weil dadurch der Blechlaminatstapel zentriert aufnehmbar ist.

Es ist vorteilhaft, die Kunststoffbeschichtung des Stators durch Kunststoffspritzen herzustellen.

Für das Aufbringen von Spulen auf das zumindest eine Blechlaminat ist es vorteilhaft, dass das Blechlaminat radial sich nach aussen erstreckende Vorsprünge hat, auf die die Spulen aufgeschoben werden können.

Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung ist dadurch gegeben, dass um die Vorsprünge der Blechlaminate ein Spulenkörper angespritzt ist, weil dadurch das Montieren von Spulen auf dem Stator vereinfacht wird.

Für die Aufwicklung einer Spule auf den Spulenkörper ist es vorteilhaft, wenn die Kunststoffbeschichtung wenigstens einen Wickelstützpunkt hat, welcher das Erfassen des Stators vereinfacht und wenn eine unterste Wickelebene des Spulenkörpers den Spulenkörper nur berührt, weil dadurch der Spulenkörper zum Wickeln frei zugänglich ist und ein Wickelkopf einer Wicklungsmaschine frei um den Spulenkörper kreisen kann.

Wenn der Spulenkörper oder die Kunststoffbeschichtung weiterhin eine Aufnahme hat, kann in vorteilhafter Weise eine Schneid-, Klemmverbindung mit einem Spulendraht und äusseren Anschlüssen hergestellt werden.

Es ist vorteilhaft, die Vorsprünge des Blechlaminats so auszugestalten, dass ein Aussenteil auf das Blechlaminat aufgeschoben werden kann und durch die Vorsprünge mittels Kraftschluss oder durch einen Bajonettverschluss gehalten wird.

Die Bildung eines Blechpakets aus Blechlaminat kann weiterhin vorteilhaft sein.

Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen Figur 1 einen Kernring, Figur 2 einen Kernring mit Blechlaminaten, Figur 3 Blechlaminate mit Kunststoffbeschichtung und Spulenkörper, Figur 4 einen erfindungsgemässen Stator, Figur 5 einen erfindungsgemässen Stator mit Stanzgitter, und Figur 6 eine teilweise Darstellung einer Anordnung von einem Aussenteil an einem Vorsprung des Blechlaminats.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele Figur 1 zeigt eine Kernring 70. Der Kernring 70 hat für jeden Blechlaminatstapel 16 (Fig. 2) zumindest einen hakenkörmigen Vorsprung 77, der auf einer Aussenfläche des Kernrings 70 in Richtung einer Mittelachse 3 verläuft. Der Vorsprung 77 umgreift einen Fuß eines Blechlaminatstapels 16 zumindest teilweise und bildet einen Formschluss. In diesem Beispiel gibt es zwei Vorsprünge 77 für je einen Blechlaminatstapel 16.

Zwischen diesen zwei Vorsprüngen hat der Kernring 70 zumindest eine Erhebung 74, die auf der Aussenfläche des Kernrings 70 in Richtung der Mittelachse 3 verläuft, und in die eine Nut 58 des Blechlaminatstapels 16 eingreift.

Der Kernring bildet einen wasserdichten Innenkanal 27, durch den ein Medium, z. B. ein flüssiges Medium gefördert werden kann.

Figur 2 zeigt Blechlaminate 1 in Form des Blechlaminatstapels 16 oder eines Blechlaminats 18, die auf dem Kernring 70 angeordnet sind. Für gleiche oder gleich wirkende Teile werden in den folgenden Figuren die gleichen Bezugszeichen wie in den vorherigen Figuren verwendet. Die Vorsprünge 77 und der Blechlaminatstapel 16 sind so zueinander ausgeformt, bspw. haben die Vorsprünge 77 radial unterschiedliche Höhen, so dass die Blechlaminate nur in einer bestimmten Art und Weise montiert werden können. Nach dem Aufbringen einer Kunststoffbeschichtung 22, beispielsweise durch Kunststoffspritzen wird der Blechlaminatstapel 16 durch diese teilweise vorhandene Kunststoffbeschichtung 22 zusammengehalten. Auf die Statorpolzähne können vorgefertigte Spulen aufgeschoben werden.

Ein so hergestelltes Bauteil ist beispielsweise ein Stator für eine Flüssigkeitspumpe, wobei die Vorsprünge 5 Statorpolzähne bilden.

Geringere elektrische Verluste während des Betriebs einer Pumpe entstehen dadurch, dass die Statorpolzähne getrennt magnetisch leitend voneinander ausgebildet sind.

Figur 3 zeigt eine Weiterbildung eines Blechpakets 18, mit Kunststoffbeschichtung 22 aus Figur 2.

Um die Vorsprünge 5, die Statorpolzähne bilden, ist ein Spulenkörper 34 angespritzt worden. Diese können in einem Arbeitsgang mit der Aufbringung der Kunststoffbeschichtung 22 hergestellt werden. Auf den Spulenkörper 34 kann eine Spule 45 (Fig. 5) aus elektrisch leitendem Draht aufgewickelt werden. Diese Spule 45 umschliesst den Vorsprung 5 und dient zur magnetischen Erregung eines nicht dargestellten Rotors. Zur äusseren elektrischen Stromversorgung der Spule 45 muss eine Verbindung hergestellt werden. Dies geschieht beispielsweise durch eine Aufnahme 38, in der eine Schneid-, Klemmverbindung zwischen einem Spulendrahtende und einer äusseren oder weiteren elektrischen Anschlussleitung hergestellt werden kann.

Dieses mechanische Verbinden ist sehr einfach und schnell gegenüber einem Löten zum Verbinden von elektrischen Leitungen.

Figur 4 zeigt einen erfindungsgemässen Stator 20. Auf den Spulenkörper 34 ist eine Wicklung 45 gewickelt worden. Der Spulenkörper 34 hat eine unterste Wicklungsebene 51, die durch eine Linie gekennzeichnet ist, die der Mittelachse 3 am nächsten ist. Die unterste Wickelebene 51 berührt die Kunststoffbeschichtung 22 nur an dem einen jeweiligen Spulenkörper 34. So ist der Spulenkörper 34 zum Wickeln frei zugänglich und ein Wickelkopf einer Wicklungsmaschine kann frei um den Spulenkörper 34 kreisen.

Auf der Kunststoffbeschichtung 22 oder wie in diesem Ausführungsbeispiel hat der Spulenkörper 34 einen Wickelstützpunkt 54, der zum besseren Greifen des Blechlaminats 18 während des Wicklungsvorgangs dient. In diesem Beispiel dient die Aufnahme 38 als Wickelstützpunkt 54.

Ein Ende eines Spulendrahts 48 der Wicklung 45 ist in der Aufnahme 38 angeordnet und bspw. in einem Schlitz 49 eingeklemmt.

Figur 5 zeigt einen erfindungsgemässen Stator 20 gemäss Figur 5 mit einem Stanzgitter 60, das sich von einer Aufnahme 38 zu den anderen Aufnahmen 38 erstreckt und einen Sternpunkt der Wicklungen 45 bildet.

Figur 6 zeigt ein ringförmiges Aussenteil 30, das auf ein Blechlaminatstapel 16 oder ein Blechpaket 18 aufgeschoben werden kann. Dabei erstrecken sich die Vorsprünge 5 in radialer Richtung soweit, dass das Aussenteil mittels Kraftschluss auf dem Blechpaket gehalten wird. Dies erfolgt bspw. dadurch, dass der Vorsprung 5 gegenüber der Mittellinie 3 versetzt wird und sich das Aussenteil 30 so auf eine konische Flächen aufdrehen lässt.

Das Aussenteil 30 bildet bspw. ein magnetisches Rückschlusselement oder ein Motorgehäuseteil. Das Aussenteil 30 kann ebenfalls aus einzelnen Blechlaminaten gebildet sein.