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CN1914781B - 用于电动机的定子结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机的定子结构，它包括一个外壳(2)和一个定子(4)，其中该外壳(2)具有至少一个在轴向(X-X)上延伸的、向内指向的条纹(3)。

Description

用于电动机的定子结构
技术领域
由现有技术已知例如由电动机构成电机。这种电动机通常使用定子叠片，它们由许多定子片组成。这些定子片通过一个极壳固定在一起。在此所述极壳通过一个压缩过程套装到定子片上，由此夹持并固定叠片。根据不同的材料在电动机运行期间对于外壳和定子片产生不同的热膨胀。这可能导致定子固定的不确定性甚至导致外壳材料塑性变形和定子损坏。此外由此经常需要再加工外壳和定子片，用于对于结构部件达到所需的公差。这种再加工不仅是昂贵的，而且产生切屑，它们不总是能完全去除。当未去除的切屑在运行期间进入电枢轴与定子之间时，可能导致转子的夹紧和锁死并导致定子绕组导线的短路。因此总是期望提供一种定子结构，它能够在一个外壳与定子之间实现一个电接头的简单且经济的连接和定位并且尤其避免一个有屑的加工或再加工。
发明内容
按照本发明的定子结构的优点是，它尤其可以通过深拉或冲挤工艺特别简单且经济地制成。在此该定子结构的外壳具有至少一个在轴向上延伸的且向内指向的条纹(Sicke)。在外壳中构成的条纹上能够实现定子在外壳上的固定。在此可以通过弹性设置的条纹确保在外壳与定子之间一个可靠的连接。
特别优选使所述定子还包括至少一个在轴向上延伸的、向内或向外指向的条纹。通过在外壳和定子中存在一个向内指向的条纹能够使两个结构部件特别快速且简单地连接成定子结构。在此所述条纹可以在定子装配进外壳里面之前存在然后通过外壳的一个弹性夹紧的固定实现定子在外壳中的固定。
为了得到尽可能窄的公差，尤其是在向内或向外指向的定子侧面上，外壳上的所述条纹及定子上的条纹这样构成，使得在装配状态外壳与定子在多个连接点上连接。在此在各连接点之间分别在圆周方向上构成一个间隙。由此使外壳和定子只点状地弹性夹紧地或相互间夹紧地连接，由此得在定子或外壳上施加非常微小的变形力。这一点也能够获得在定子与球轴承座之间及由此转子的非常窄的定位误差。
特别优选在外壳的一个条纹与定子的一个条纹之间在装配状态在条纹的最深点上存在一个间隙。这一点例如可以特别简单地由此实现，即外壳和定子的条纹半径是不同的。
为了使定子或外壳保持尽可能微小的变形并能够实现一个确定的定位，在定子的一个条纹与正常外径之间的过渡部分上存在一个在外壳与定子之间在装配状态在该位置尽可能小的间隙。
最好在外壳上和在定子上分别构成多个条纹，它们尤其在圆周方向上相同地相互间隔。在此由于同轴度可测量性特别优选在外壳和在定子上分别构成四个或六个条纹。
按照本发明的另一优选结构所述外壳上的条纹在轴向上的长度对应于定子在轴向上的长度。由此可以在定子与外壳之间实现一个特别可靠且简单的连接。
为了进一步降低电机的结构部件费用，最好在外壳上集成地构成一个用于电机电枢轴的轴承。还优选附加地在外壳上集成地构成用于固定电机的固定孔及用于球轴承外环的止挡轴肩。
最好使定子由许多钢板定子片制成并且使外壳同样由一个钢板制成，由此在电机运行期间不会由于外壳或定子的不同热膨胀或冷收缩在高温或低温时由于间隙或高压力产生负面影响。还优选在外壳上构成用于固定第二轴承盖的导向面。由此尤其对于一个组合到外壳里面的用于支承电枢轴的轴承盖在定子与一个支承在外壳上的电枢之间实现一个特别高的同轴度。
所述外壳最好深拉成形而条纹通过压进外壳里面成形。所述定子最好由许多单个薄板制成，它们通过冲压制成。
本发明还涉及一种具有按照本发明的定子结构的电机且尤其是一个电动机，例如一个异步电动机，其中在电枢与定子之间存在一个尽可能微小的气隙。
附图说明
下面借助于附图详细描述本发明的优选实施例。附图中：
图1以一个示意侧视图示出一个按照本发明的第一实施例的定子外壳，
图2以一个示意截面图示出在图1中所示的外壳，
图3以一个示意俯视图示出第一实施例的一个定子片，
图4以一个立体图示出在图3中所示的定子片，
图5以一个示意立体图示出一个定子结构，它由许多单个的定子片组成，
图6以放大的局部截面图示出按照第一实施例的在外壳与定子之间的连接，
图7以一个示意立体图示出一个按照本发明的第二实施例的定子结构，
图8以一个示意截面图示出在图7中所示的定子结构，
图9以一个立体图示出一个按照本发明的第三实施例的定子结构。
具体实施方式
下面参照图1至6描述一个按照本发明的第一实施例的定子结构1。如图1至6所示，按照本发明的定子结构1包括一个基本上圆柱形的外壳2和一个定子4。
图2示出外壳2的一个截面图。在此在轴向X-X上构成六个向内指向的条纹3。所述条纹3沿着外壳2的圆周相互间以相同的间距设置。所述条纹3在轴向X-X上具有一个对应于定子4长度l的长度L(参见图1和5)。该定子4以公知的方式由许多单个的定子片4a组成。尤其如图3所示，在各定子片4a的外圆周上同样构成有六个向内指向的沿着圆周相同间隔的条纹5。
图6示出定子叠片组在外壳2中的装配状态。在此定子片这样设置在外壳2里面，使得条纹5分别对应于外壳2的条纹3。在外壳的每个条纹3上给出四个连接点A，B，C和D。在各连接点A，B，C，D之间分别构成间隙S1，S2，S3，S4，S5形式的中间空间。正如图6所示，一个间隙S3在定子4条纹5的最深点上构成。同样在外壳2与定子4之间在连接点A与B或C与D构成间隙S2或S4，其中在定子从各条纹5到定子正常外圆周的过渡部分上构成间隙S2或S4。
因此外壳2容纳许多定子片4a，它们构成定子，外壳使定子定位并固定，从而定子通过外壳与定子片之间的夹紧作用以一个夹紧的方式固定。在此通过许多定子片在定子4与外壳2之间得到直线形的连接位置。
所述外壳2由一个钢板制成并且各定子片4a同样由钢板制成，因此热变化在整个温度区间对于定子在外壳2中的固定没有影响。通过在外壳2与各定子片4a之间的只点状的连接使条纹3对于定子4施加一个弹性的预紧力，其中该预紧力取决于条纹的形状，例如可以通过条纹的深度和/或条纹的半径施加影响。另一影响弹性力的方法是适当地选择外壳2的壁厚。
在此这样实现定子叠片组4的固定，使得例如将定子叠片导引到外壳里面并且接着通过顶压产生条纹3或者使已经预成形的条纹顶压成其最终形状。另一使定子4固定在外壳2里面的方法可以由此实现，使定子叠片组克服由已经加工完成的条纹产生的弹性力压进外壳2内部。
按照本发明的定子结构1特别优选用于电动机。如图1所示，在此可以在外壳2的法兰2a上构造通孔，用于使外壳2例如通过螺栓固定在另一结构部件上。此外可以通过相对简单的方式在圆柱形截段2b和2c上加入一个用于支承电枢轴(未示出)的轴承。按照本发明的定子结构尤其用于汽车中辅助驱动装置的电动机。
下面借助于图7和8描述一个按照本发明的第二实施例的定子结构1。相同的或功能相同的部件以与第一实施例相同的附图标记表示。
与第一实施例不同在第二实施例中在外壳2的一个端部上还组合地构成有一个用于电枢轴的轴承6。该外壳2例如通过深拉工艺制成。此外在外壳2的另一端部上以简单的方式在部位2b设有第二轴承盖。为此在外壳2的部位2b上构成一个小台阶，由此使部位2b作为第二轴承与电枢轴的一个安装导向环。这一点能够实现电枢轴与外壳并因此与定子的一个非常好的同轴度。
在此特别优选使第二轴承同时也构成端盖，由此遮盖电动机外壳。在此最好在外壳2与第二轴承盖之间在部位2b中也加入一个密封件。在此一方面径向而且也轴向地建立密封件并且可以方便地装配在外壳2上。此外也可以在电机的法兰部位2a与另一连接部件之间具有一个密封件(未示出)。
在第二实施例中使用的定子叠片对应于在图3至5中所示的定子叠片并且如图6所示与外壳2连接，由此可以参照上述的描述。
在图9中示出一个按照本发明的第三实施例的定子结构1。在此相同的或功能相同的部件仍然以与第一实施例相同的附图标记表示。
第三实施例尤其与第二实施例在如下特征方面是一致的，在外壳2上构成一个组合的轴承6。附加于轴承6还在外壳2上组合地构成有三个固定孔7。由此可以使外壳2固定在一个结构部件上。如图9所示，在外壳2的另一端部上为了固定轴承盖还构成许多空隙8，它们基本上T形地构成。在此同样可以与第二实施例一样在外壳2的部位2b中具有密封。

Claims (8)

1.用于电机的定子结构，其包括定子(4)和基本上圆柱形的外壳(2)，其中该外壳(2)具有至少一个在轴向(X-X)上延伸的、向内指向的条纹(3)，所述定子(4)具有至少一个在轴向上延伸的、向内指向的条纹(5)，其中外壳(2)的向内指向的条纹(3)通过在外壳(2)的圆周上压入凹部成形，通过在外壳(2)与定子(4)之间的只点状的连接，外壳(2)的条纹(3)给定子(4)施加一个弹性的预紧力，构造外壳(2)上的所述条纹(3)及定子(4)上的条纹(5)，使得在装配状态使外壳(2)和定子(4)在多个连接点(A，B，C，D)上连接，并且在连接点(A，B，C，D)之间分别在圆周方向上构成间隙(S1，S2，S3，S4，S5)。
2.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，在外壳(2)的条纹(3)与定子(4)的条纹(5)之间在装配状态在所述定子的条纹(5)的最深点上存在间隙(S3)。
3.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，在外壳(2)的条纹(3)与定子(4)的条纹(5)之间在装配状态在从定子外径到所述定子的条纹(5)的过渡部分上构成在外壳与定子之间的间隙(S2，S4)。
4.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，在外壳(2)上和在定子(4)上分别构成多个条纹，它们在圆周方向上分别相同地相互间隔。
5.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，外壳(2)的条纹(3)在外壳(2)上在轴向(X-X)上对应于定子(1)在轴向(X-X)上的长度。
6.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，在外壳(2)上集成地构成用于电机电枢轴的轴承(6)。
7.如权利要求1所述的定子结构，其特征在于，在外壳(2)上集成地构成用于固定电机的固定孔(7)。
8.电机，其包括如上述权利要求中任一项所述的定子结构。
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