DE102009027661A1

DE102009027661A1 - Stator for use in an electric motor, particularly in actuator of motor vehicles, has radially extending carrier teeth for supporting coils and radially outer lying, individual carrier segments

Info

Publication number: DE102009027661A1
Application number: DE200910027661
Authority: DE
Inventors: Achim Hawighorst; Guenter Kastinger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-07-13
Filing date: 2009-07-13
Publication date: 2011-01-20

Abstract

The stator (1) has radially extending carrier teeth (4) for supporting coils and radially outer lying, individual carrier segments (3), which are circularly set and are carriers of the carrier teeth. The carrier segments extend approximately over the axial length of the stator. An independent claim is also included for a method for production of stator.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stator in einem Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The The invention relates to a stator in an electric motor the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

In der DE 10 2007 034 195 A1 wird ein Stator in einem Innenläufer-Elektromotor beschrieben, der aus einem radial außen liegenden Statorring besteht, an dessen Umfang verteilt sich radial nach innen erstreckende Trägerzähne befinden, die Polschuhe zur Aufnahme bestrombarer Spulen bilden. Der Statorring ist aus einer Mehrzahl einzelner Rückschlusssegmente zusammengesetzt, wobei jedes Rückschlusssegment in Umfangsrichtung einen Trägerzahn übergreift und mit seinen stirnseitigen Endabschnitten an jeweils einen weiteren Trägerzahn angrenzt. Diese Ausführung weist Fertigungsvorteile auf, da in einem ersten Fertigungsschritt die Spulen auf die Trägerzähne ohne Rückschlusselemente aufgesetzt werden können und erst in einem darauf folgenden Schritt die Rückschlusssegmente mit den Trägerzähnen verbunden werden.In the DE 10 2007 034 195 A1 a stator is described in an internal rotor electric motor, which consists of a radially outer stator ring, distributed on the circumference are radially inwardly extending support teeth, forming the pole pieces for receiving energizable coils. The stator is composed of a plurality of individual return segments, wherein each return segment engages over a carrier tooth in the circumferential direction and adjoins with its end-side end portions to a respective further carrier tooth. This embodiment has manufacturing advantages, since in a first manufacturing step, the coils can be placed on the carrier teeth without return elements and only in a subsequent step, the return segments are connected to the carrier teeth.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen konstruktiv einfach aufgebauten und einfach herzustellenden Stator in einem Elektromotor anzugeben.Of the Invention is based on the object, a structurally simple constructed and easy to manufacture stator in an electric motor specify.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.These Task is according to the invention with the features of claim 1 solved. The subclaims give appropriate training.

Der erfindungsgemäße Stator wird vorzugsweise in einem Innenläufer-Elektromotor eingesetzt, beispielsweise in einem Stellmotor in Kraftfahrzeugen, und weist sich radial erstreckende Trägerzähne auf, die Polschuhe zur Aufnahme bestrombarer Spulen bilden. Die Trägerzähne sind an Trägersegmenten gehalten, die ringförmig aneinandergesetzt sind, wobei die Trägersegmente sich zumindest annähernd über die axiale Länge des Stators erstrecken.Of the Stator according to the invention is preferably in a Internal rotor electric motor used, for example in a servomotor in motor vehicles, and has radially extending Carrier teeth, the pole pieces for receiving energized Forming coils. The carrier teeth are on carrier segments held annularly juxtaposed, wherein the carrier segments at least approximately over extend the axial length of the stator.

Im Unterschied zu Ausführungen aus dem Stand der Technik, beispielsweise dargestellt in der US 2006/0091759 A1 mit einer Vielzahl parallel angeordneter Lamellen, die jeweils Trägerzähne für die Spulen aufweisen, sind bei der erfindungsgemäßen Ausführung keine parallel geschichteten Lamellen vorgesehen, sondern sich in Achsrichtung erstreckende Trägersegmente. Dies stellt eine erhebliche Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus dar, da der Statur aus weniger Einzelteilen als im Stand der Technik zusammengesetzt ist. Benötigt wird lediglich eine verhältnismäßig geringe Anzahl an Trägersegmenten, von denen sich jedes zumindest annähernd über die axiale Länge des Stators erstreckt und die in Umfangsrichtung zu einem geschlossenen Kreis zusammengesetzt werden. Somit ist eine geringe Anzahl einzelner Trägersegmente ausreichend, beispielsweise vier Trägersegmente, die sich im zusammengesetzten, montierten Zustand jeweils über ein 90°-Winkelsegment und zugleich jeweils über die axiale Länge des Stators erstrecken. Diese Trägersegmente sind Träger der Zähne bzw. Polschuhe, auf denen die Spulen aufgewickelt sind.In contrast to embodiments of the prior art, for example, shown in the US 2006/0091759 A1 with a plurality of parallel slats, each having carrier teeth for the coils, no parallel layered slats are provided in the inventive embodiment, but extending in the axial direction carrier segments. This represents a considerable simplification of the structural design, since the stature is composed of fewer individual parts than in the prior art. What is needed is only a relatively small number of carrier segments, each of which extends at least approximately over the axial length of the stator and which are assembled in the circumferential direction into a closed circuit. Thus, a small number of individual carrier segments is sufficient, for example, four carrier segments which extend in the assembled, assembled state in each case over a 90 ° -Winkelsegment and at the same time over the axial length of the stator. These carrier segments are carriers of the teeth or pole shoes on which the coils are wound up.

Die Trägerzähne können entweder einteilig mit den Trägersegmenten ausgebildet oder aber als separate Bauteile ausgeführt sein, die über geeignete Verbindungsmaßnahmen mit den Trägersegmenten verbunden werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, dass die Trägersegmente zumindest einen Teil der Trägerzähne bilden, beispielsweise dergestalt, dass die Randbereiche der Trägersegmente radial nach innen gebogen sind und dieser Abschnitt den Trägerzahn oder zumindest eine Seitenwand des Trägerzahns bildet. Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist vorgesehen, dass die radial nach innen gebogenen Abschnitte an den Trägersegmenten einen Trägerzahn-Grundkörper bilden, der optional seitlich von einem Zusatzblech begrenzt ist. Gemäß einer alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass die radial abgebogenen Abschnitte der Trägersegmente einen als separates Bauteil ausgeführten Trägerzahn-Grundkörper seitlich bedecken und somit die sich in Achsrichtung erstreckende Außenwand des Trägerzahns bilden. Der als separates Bauteil ausgeführte Grundkörper ist vorzugsweise in Achsrichtung ebenfalls einteilig ausgeführt und erstreckt sich im Wesentlichen über die axiale Länge des Stators.The Carrier teeth can be either one piece with formed the carrier segments or as a separate Components to be executed, which have suitable connection measures be connected to the carrier segments. According to one preferred embodiment, it is provided that the carrier segments form at least part of the support teeth, for example such that the edge regions of the carrier segments are radial bent inward and this section the support tooth or at least forms a side wall of the carrier tooth. According to an advantageous development is provided that the radially inwardly bent portions on the carrier segments form a carrier tooth base, optionally is bounded laterally by an additional sheet. According to one alternative embodiment is provided that the radial bent portions of the carrier segments as a separate component executed carrier tooth base laterally Cover and thus extending in the axial direction outer wall of the carrier tooth. The executed as a separate component body is preferably also made in one piece in the axial direction and extends substantially over the axial length of the stator.

Insgesamt wird eine erhebliche konstruktive Vereinfachtung erzielt, da keine gestapelten Lamellen erforderlich sind und auch die Trägerzähne jeweils sich in Achsrichtung erstrecken, so dass auch bei den Trägerzähnen die erforderliche Anzahl an Einzelbauteilen signifikant reduziert ist.All in all a considerable constructive simplification is achieved, since no stacked fins are required and also the support teeth each extending in the axial direction, so that even with the support teeth significantly reduces the required number of individual components is.

Die Trägerzähne sind gemäß weiterer zweckmäßiger Ausführung an ihrer radial innen liegenden Seite umgebogen und bilden damit einen Polschuh. Um Wirbelstromverluste zu reduzieren, die durch die elektrische Leitfähigkeit an der Oberfläche der Polschuhe entstehen können, werden die Polschuhe an ihrer radial nach innen weisenden Seite vorteilhafterweise mit einer aufgerauten Oberfläche versehen, beispielsweise mit einer Riffelung, die kreuzweise, linienförmig, wellenförmig, punktförmig oder in sonstiger Weise ausgeführt sein kann. Durch die aufgeraute Struktur der Polschuhoberfläche wird ein ähnlicher Effekt wie im Falle gestapelter Lamellen erzielt, nämlich eine erhebliche Reduzierung von Wirbelstromverlusten. Zugleich werden aber die Nachteile des Lamellenaufbaus vermieden, da sich die Polschuhe zumindest im Wesentlichen über die axiale Länge des Stators erstrecken.The carrier teeth are bent according to further expedient embodiment on its radially inner side and thus form a pole piece. In order to reduce eddy current losses, which may be caused by the electrical conductivity at the surface of the pole pieces, the pole shoes are advantageously provided on their radially inwardly facing side with a roughened surface, for example with a corrugation, the crosswise, linear, wavy, punctiform or in can be carried out in any other way. The roughened structure of the pole shoe surface achieves a similar effect as in the case of stacked laminations, namely a considerable reduction in eddy current losses. At the same time, however, the disadvantages of the lamella structure are avoided, since the pole pieces extend at least substantially over the axial length of the stator.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Stators, der sich radial erstreckende Trägerzähne zur Aufnahme bestrombarer Spulen aufweist, wobei die Trägerzähne an Trägersegmenten aufgenommen sind, die in Umfangsrichtung zu einem geschlossenen Kreis zusammenzusetzen sind. Die Trägersegmente, die vorzugsweise aus Blech gefertigt sind, werden in einem ersten Fertigungsschritt als geradlinig ausgeführte Bauteile aneinandergesetzt, wobei zwischen benachbarten Trägersegmenten die Trägerzähne liegen. Diese können aufgrund der geradlinigen, offenen Struktur in einfacher Weise mit Spulenwicklungen versehen werden. In einem zweiten, darauf folgenden Schritt werden die Trägersegmente einschließlich der Trägerzähne, welche nun mit den Spulen versehen sind, zu einem geschlossenen Ring gebogen.One Another aspect of the invention relates to a method for Production of a stator, the radially extending carrier teeth for receiving energizable coils, wherein the carrier teeth are added to carrier segments in the circumferential direction to assemble into a closed circle. The carrier segments, which are preferably made of sheet metal, are in a first Manufacturing step as rectilinear components, wherein between adjacent carrier segments, the carrier teeth lie. These can be due to the straightforward, open Structure are provided in a simple manner with coil windings. In a second, subsequent step, the carrier segments including the carrier teeth, which Now with the coils are provided, bent into a closed ring.

Auf die ringförmig gebogenen Trägersegmente wird zweckmäßigerweise ein Rückschlussring axial aufgeschoben, der die Trägersegmente in der gewünschten Ringform hält. Die Trägersegmente können im gebogenen Abschnitt entweder teilkreisförmig ausgeführt oder als Polygonzug mit einzelnen, winklig zusammengesetzten Abschnitten ausgebildet sein.On The annularly curved carrier segments is expediently a return ring pushed axially, the carrier segments holds in the desired ring shape. The carrier segments can executed in the bent portion either part-circular or as a polygon with individual, angularly assembled sections be educated.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient designs are the other claims, the description of the figures and to take the drawings. Show it:

1 eine Draufsicht auf einen Stator in einem Innenläufer-Elektromotor, mit vier zu einem geschlossenen Ring zusammengesetzten Trägersegmenten und mit insgesamt vier sich radial nach innen erstreckenden Trägerzähnen, welche Träger von Spulen sind, wobei die Trägersegmente von einem Rückschlussring umschlossen sind, 1 4 is a plan view of a stator in an internal rotor electric motor with four carrier segments assembled into a closed ring and with a total of four carrier teeth extending radially inwards, which are carriers of coils, wherein the carrier segments are enclosed by a return ring;

2 ein Stator mit einem einzelnen Trägerzahn, der von Trägersegmenteteilen eingefasst ist, 2 a stator having a single support tooth surrounded by support segment parts,

3 eine Ausführungsvariante, in der die Trägersegmente eine Polygonstruktur aufweisen, 3 an embodiment variant in which the carrier segments have a polygonal structure,

4 eine weitere Ausführungsvariante, in der Endabschnitte der Trägersegmente radial nach innen gebogen sind und den Grundkörper der Trägerzähne bilden, 4 a further embodiment in which end sections of the carrier segments are bent radially inwards and form the base body of the carrier teeth,

5 eine Ansicht der Trägersegmente in der Ausführungsvariante nach 1 im ebenen, abgewickelten Zustand, 5 a view of the carrier segments in the embodiment according to 1 in the flat, unwound state,

6 eine vergrößerte Darstellung von zwei angrenzenden Trägersegmenten mit zwischenliegendem Trägerzahn, 6 an enlarged view of two adjacent carrier segments with intermediate carrier tooth,

7 eine Draufsicht auf die Polschuhe an den Trägerzähnen im abgewickelten Zustand der Trägersegmente, 7 a top view of the pole pieces on the carrier teeth in the developed state of the carrier segments,

8 eine weitere Ausführungsvariante in einer Darstellung im abgewickelten Zustand, mit einer Vielzahl von Blechen, 8th a further embodiment variant in a representation in the unwound state, with a plurality of sheets,

9 eine weitere Ausführungsvariante, 9 a further embodiment,

10 eine Einzeldarstellung eines Trägerzahns, 10 a single representation of a carrier tooth,

11 bis 12 eine Draufsicht auf den Polschuh des Trägerzahns nach 10 in Ausführungsvarianten mit unterschiedlich gestalteten Oberflächen, 11 to 12 a plan view of the pole piece of the carrier tooth after 10 in embodiments with differently shaped surfaces,

14 eine weitere Darstellung eines Trägerzahns 14 another illustration of a carrier tooth

15, 16 Draufsichten auf den Polschuh des Trägerzahns nach 14 mit Ausführungsvarianten der Oberfläche, 15 . 16 Top views of the pole piece of the support tooth 14 with design variants of the surface,

17 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie I-I aus 1. 17 a sectional view according to section line II 1 ,

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.

Der in 1 dargestellte Stator 1 ist Bestandteil eines Innenläufer-Elektromotors, insbesondere eines EC-Motors (elektronisch-kommutierter Motor), der vorzugsweise als Stellmotor in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Der Stator 1 besitzt einen Stator- bzw. Trägerring 2, welcher sich in Umfangsrichtung aus einzelnen Trägersegmenten 3 zusammensetzt und Träger von Trägerzähnen 4 ist, die sich radial nach innen erstrecken und jeweils Träger einer bestrombaren Spule sind. Die Trägerzähne 4 bestehen jeweils aus einem Trägerzahn-Grundkörper 5 und sind an ihren Seitenflächen von radial nach innen umgebogenen Abschnitten 3b der Trägersegmente 3 begrenzt, wobei sich die nach innen umgebogenen Abschnitte 3b an einen zentralen Abschnitt 3a des Trägersegmentes 3 anschließen, welcher sich in Umfangsrichtung erstreckt. Jeder Trägerzahn 3 ist an seiner radialen Innenseite mit einem Polschuh 6 versehen, der als seitlich in entgegen gesetzte Umfangsrichtungen umgebogener, stirnseitiger Abschnitt des Trägerzahn-Grundkörpers 5 ausgebildet ist. Der gesamte Stator 1 ist von einem Rückschlussring 7 umschlossen.The in 1 illustrated stator 1 is part of an internal rotor electric motor, in particular an EC motor (electronically commutated motor), which is preferably used as a servo motor in motor vehicles. The stator 1 has a stator or carrier ring 2 , which in the circumferential direction of individual carrier segments 3 composed and carrier of carrier teeth 4 is, which extend radially inwardly and are each carrier of a current-supply coil. The bearer teeth 4 each consist of a carrier tooth base body 5 and are at their side surfaces of radially inwardly bent portions 3b the carrier segments 3 limited, with the inwardly bent portions 3b to a central section 3a of the carrier segment 3 connect, which extends in the circumferential direction. Every bear tooth 3 is on its radial inside with a pole piece 6 provided, as the laterally bent in opposite circumferential directions, frontal portion of the carrier tooth base body 5 is trained. The entire stator 1 is from a return ring 7 enclosed.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 sind vier jeweils aus Blech bestehende Trägersegmente 3 vorgesehen, die gemeinsam den Trägerring 2 bilden. Jedes Trägersegment 3 erstreckt sich über ein Winkelsegment von 90°, zwischen jeweils zwei Trägersegmenten 3 befindet sich ein Trägerzahn 4. Wie 1 in Verbindung mit 2 zu entnehmen, kann jedes einzelne Trägersegment 3 zweiteilig aufgebaut sein, wobei jeder Teil des Trägersegments einen sich in Umfangsrichtung erstreckenden Abschnitt 3a und einen radial nach innen abgebogenen Abschnitt 3b aufweist, welcher eine Seitenwand des Trägerzahns 4 bildet. Die beiden Teile eines Trägersegmentes 3 sind zweckmäßigerweise stoffschlüssig miteinander verbunden. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Teile eines Trägersegmentes separat zu halten und den Zusammenhalt allein über den umschließenden Rückschlussring zu gewährleisten. Darüber hinaus ist es auch möglich, die Trägersegmente zwischen den Trägerzähnen einteilig auszuführen.In the embodiment according to 1 are four each consisting of sheet carrier segments 3 provided, which together the carrier ring 2 form. Each carrier segment 3 extends over an angular segment of 90 °, between each two carrier segments 3 there is a carrier tooth 4 , As 1 combined with 2 can be taken every single carrier segment 3 be constructed in two parts, wherein each part of the support segment has a circumferentially extending portion 3a and a radially inwardly bent portion 3b having a side wall of the carrier tooth 4 forms. The two parts of a carrier segment 3 are suitably connected cohesively with each other. In principle, it is also possible to keep the parts of a carrier segment separately and to ensure the cohesion alone on the enclosing return ring. In addition, it is also possible to carry out the carrier segments in one piece between the carrier teeth.

Im Ausführungsbeispiel sind insgesamt vier Trägersegmente 3 und vier Trägerzähne 4 vorgesehen. Die Anzahl der Trägersegmente und der Trägerzähne kann aber variieren.In the embodiment, a total of four carrier segments 3 and four bearer teeth 4 intended. However, the number of carrier segments and the carrier teeth can vary.

Jedes der Trägersegmente 3 erstreckt sich zumindest annähernd über die axiale Länge des Stators. Dies hat den Vorteil, dass pro Winkelsegment lediglich ein Trägersegment für den Stator erforderlich ist, was die erforderliche Teileanzahl reduziert und den konstruktiven Aufbau des Stators erheblich vereinfacht. Die Trägersegmente 3 erstrecken sich zumindest so weit in Achsrichtung des Stators, dass die Trägerzähne 4, welche von den Trägersegmenten 3 gehalten sind, ausschließlich an den Trägersegmenten angeordnet sind. Somit genügt in Achsrichtung jeweils ein Trägersegment pro Winkelsegment.Each of the carrier segments 3 extends at least approximately over the axial length of the stator. This has the advantage that only one support segment for the stator is required per angle segment, which reduces the number of parts required and greatly simplifies the structural design of the stator. The carrier segments 3 extend at least as far in the axial direction of the stator, that the carrier teeth 4 which of the carrier segments 3 are held, are arranged exclusively on the carrier segments. Thus, one carrier segment per angular segment is sufficient in the axial direction.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 1 und 2 weisen die Trägersegmente 3 einen teilkreisförmigen Querschnitt auf, welcher insbesondere durch Biegen eines im Ausgangszustand geradlinigen Segments erreicht wird. Im Ausführungsbeispiel gemäß 3 ist dagegen vorgesehen, dass die Trägersegmente 3 im Querschnitt die Form eines Polygonzugs aufweisen, welcher sich aus Einzelabschnitten zusammensetzt, die in sich geradlinig ausgeführt und zueinander winklig angeordnet sind.In the embodiment according to 1 and 2 have the carrier segments 3 a part-circular cross-section, which is achieved in particular by bending a straight-line segment in the initial state. In the embodiment according to 3 on the other hand, it is provided that the carrier segments 3 have in cross-section the shape of a polygon, which is composed of individual sections, which are rectilinear in itself and arranged at an angle to each other.

Im Ausführungsbeispiel nach 4 sind die Trägersegmente 3 teilkreisförmig ausgebildet, wobei im Unterschied zu den vorherigen Ausführungsbeispielen der Trägerzahn-Grundkörper von den radial nach innen umgebogenen Abschnitten 3b der Trägersegmente 3 gebildet wird. Jeweils zwei radial nach innen gebogene Abschnitte 3b benachbarter Trägersegmente 3 bilden gemeinsam einen Trägerzahn 4. Die Polschuhe 6 sind als umgebogene Endstücke der radial nach innen gebogenen Abschnitte 3b der Trägersegmente ausgeführt.In the embodiment according to 4 are the carrier segments 3 Partially circular, wherein, in contrast to the previous embodiments, the carrier tooth base of the radially inwardly bent portions 3b the carrier segments 3 is formed. In each case two radially inwardly bent sections 3b adjacent carrier segments 3 together form a carrier tooth 4 , The pole shoes 6 are as bent end pieces of the radially inwardly bent portions 3b the carrier segments executed.

In den 3 und 4 sind zudem die Spulen 8 eingezeichnet, die um die Trägerzähne 4 gewickelt sind.In the 3 and 4 are also the coils 8th drawn around the bearer teeth 4 are wound.

Wie 4 weiter zu entnehmen, weisen die Trägerzähne 4, welche sich wie die Trägersegmente 3 in Achsrichtung über die Länge des Stators erstrecken, Zusatzbleche 9 an den Seitenwänden auf, welche die Trägerzähne über ihre Achslänge seitlich begrenzen. Die Spulen 8 sind auf die Zusatzbleche 9 aufgewickelt. Die Zusatzbleche 9 bestehen aus Blech.As 4 to further remove, have the carrier teeth 4 which are like the carrier segments 3 extend in the axial direction over the length of the stator, additional sheets 9 on the side walls, which laterally delimit the carrier teeth over their axial length. The spools 8th are on the additional sheets 9 wound. The additional sheets 9 consist of sheet metal.

In 5 sowie der vergrößerten Darstellung gemäß 6 sind aneinandergereihte Trägersegmente 3 im abgewickelten, ebenen Zustand dargestellt. Dieser Zustand stellt einen Zwischenschritt bei der Fertigung dar, bei dem zunächst mehrere Trägersegmente 3, die jeweils U-Form mit einem geradlinigen Abschnitt 3a und Schenkeln 3b aufweisen, in einer Reihe zusammengekettet werden, wobei zwischen benachbarten Schenkeln 3b aneinandergrenzender Trägersegmente 3 jeweils ein Trägerzahn 4 mit einem Trägerzahn-Grundkörper 5 liegt. In dieser Ausgangslage werden die Spulen 8 auf die Trägerzähne 4 aufgewickelt, was aufgrund der besseren Zugänglichkeit der Trägerzähne in einfacherer Weise durchgeführt werden kann als im Falle eines zu einem Kreis geschlossenen Trägerringes. Erst nach dem Aufbringen der Spulen 8 auf die Trägerzähne 4 wird die zusammenhängende Kette von Trägersegmenten 3 ringförmig gebogen, anschließend wird der Rückschlussring axial aufgeschoben.In 5 and the enlarged view according to 6 are strung carrier segments 3 shown in the unwound, flat state. This state represents an intermediate step in the production, in which initially several carrier segments 3 , each U-shape with a rectilinear section 3a and thighs 3b have to be chained together in a row, wherein between adjacent legs 3b adjacent carrier segments 3 one carrier tooth each 4 with a carrier tooth base 5 lies. In this initial position, the coils 8th on the bearer teeth 4 wound up, which can be carried out in a simpler manner due to the better accessibility of the carrier teeth as in the case of a closed carrier ring to a circle. Only after the application of the coils 8th on the bearer teeth 4 becomes the contiguous chain of carrier segments 3 bent annularly, then the return ring is pushed axially.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind verschiedene Ausführungsvarianten von Polschuhen 6 mit unterschiedlicher Oberflächenstruktur dargestellt. Um Wirbelstromverluste zu reduzieren, ist die Oberfläche der Polschuhe 6 aufgeraut, wobei, wie 7 zu entnehmen, verschiedenartige Oberflächenstrukturen in Betracht kommen. So ist es beispielsweise möglich, die Oberfläche mit einer Riffelung zu versehen, wobei einzelne Linien der Riffelung in Achsrichtung, in Querrichtung oder schräg verlaufen können. In Betracht kommen sowohl kreuzweise angeordnete Linien als auch ausschließlich in eine Richtung verlaufende Linien. Auch eine Wellenstruktur der Oberfläche ist möglich oder noppenförmige Erhebungen bzw. Einprägungen. Außerdem ragen die Polschuhe in axialer Richtung um das Maß L über den Stator hinaus, um zusätzlichen magnetischen Fluss zu sammeln.In the embodiment according to 7 are different variants of pole shoes 6 shown with different surface structure. To reduce eddy current losses, the surface of the pole pieces 6 roughened, being how 7 can be taken, various surface structures come into consideration. For example, it is possible to provide the surface with a corrugation, wherein individual lines of the corrugation can extend in the axial direction, in the transverse direction or obliquely. Both crosswise arranged lines and lines running in one direction are possible. Also, a wave structure of the surface is possible or knob-shaped elevations or impressions. In addition, the pole pieces protrude in the axial direction by the dimension L beyond the stator to collect additional magnetic flux.

7 kann außerdem entnommen werden, dass die Trägerzähne sowie die Polschuhe in Achsrichtung zumindest geringfügig über die Stirnseiten der Trägersegmente 3 überstehen. 7 can also be found that the carrier teeth and the pole pieces in the axial direction at least slightly beyond the end faces of the carrier segments 3 survive.

Wie dem Ausführungsbeispiel gemäß 8 zu entnehmen, können die Trägersegmente 3 mehrlagig aufgebaut sein. Gleiches gilt für die Trägerzähne mit dem Trägerzahn-Grundkörper 5, der beispielhaft aus vier einzelnen Lagen besteht, von denen jeweils zwei im Bereich der freien Stirnseite radial zum Polschuh 6 umgebogen sind.As the embodiment according to 8th can be seen, the carrier segments 3 more be layered. The same applies to the carrier teeth with the carrier tooth base body 5 , which consists of four individual layers, of which two each in the free end face radially to the pole piece 6 are bent over.

Im Ausführungsbeispiel nach 9 sind die Trägersegmente 3 ebenfalls mehrlagig aufgebaut; sie besitzen insgesamt zwei unmittelbar aneinander liegende Lagen. Der Trägerzahn-Grundkörper 5 zwischen den radial umgebogenen Abschnitten der Trägersegmente ist aus zwei Einzelteilen zusammengesetzt.In the embodiment according to 9 are the carrier segments 3 also multi-layered; they have a total of two directly adjacent layers. The carrier tooth base 5 between the radially bent portions of the carrier segments is composed of two individual parts.

Im Ausführungsbeispiel nach 10 ist der Trägerzahn-Grundkörper des Trägerzahns 4 von den radial umgebogenen Abschnitten 3b der Trägersegmente 3 gebildet. Der Trägerzahn 4 ist außerdem sowohl an den Seitenflächen als auch im Bereich der freien Stirnseite, die den Polschuh 6 bildet, von einem Zusatzblech 9 umschlossen.In the embodiment according to 10 is the carrier tooth base of the carrier tooth 4 from the radially bent portions 3b the carrier segments 3 educated. The carrier tooth 4 is also on both the side surfaces as well as in the area of the free end face, the pole piece 6 forms, from an additional sheet 9 enclosed.

Die 11 bis 13 zeigen die Oberflächenstruktur des Polschuhs 6 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß 10 in verschiedenen Ausführungsvarianten. In Betracht kommen wie auch bereits in 7 dargestellt Oberflächenstrukturen mit Einprägungen in verschiedenen Riffelmustern, beispielsweise mit gekreuzten Linien, geraden Linien oder noppenförmigen Erhebungen bzw. Einprägungen.The 11 to 13 show the surface structure of the pole piece 6 from the embodiment according to 10 in different embodiments. To be considered as already in 7 represented surface structures with indentations in different Riffelmustern, for example, with crossed lines, straight lines or knob-shaped elevations or impressions.

Im Ausführungsbeispiel gemäß 14 besteht der Trägerzahn 4 ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach 10 aus den umgebogenen Abschnitten 3b der Trägersegmente 3 und ist außerdem von einem Zusatzblech 9 seitlich sowie im Bereich der freien Stirnseite umschlossen. Im Unterschied zu 10 sind jedoch die Trägersegmente 3 mehrlagig aufgebaut, indem mehrere einzelne Lagen der Trägersegmente unmittelbar aufeinander liegen.In the embodiment according to 14 is the carrier tooth 4 as well as in the embodiment 10 from the bent sections 3b the carrier segments 3 and is also from an additional sheet 9 enclosed on the side and in the area of the free end face. In contrast to 10 however, are the carrier segments 3 multi-layered by several individual layers of the carrier segments are directly adjacent to each other.

Die 15 und 16 sind Darstellungen der Oberfläche des Polschuhs 6. Gemäß 15 schließen sich axial an den Polschuh 6 Abschlussbleche 10 an. Gemäß 16 können die Polschuhe 6 einen axialen Überstand zur Verbesserung des magnetischen Flusses aufweisen.The 15 and 16 are representations of the surface of the pole piece 6 , According to 15 close axially to the pole piece 6 end plates 10 at. According to 16 can the pole shoes 6 have an axial projection to improve the magnetic flux.

17 zeigt die Schnittdarstellung des Stators 1 gemäß Schnittlinie I-I aus 1. Zu erkennen ist, dass sich sowohl die Trägersegmente 3 als auch die Trägerzähne 4 mit den Trägerzahn-Grundkörpern 5 und die Polschuhe 6 über die axiale Länge des Stators 1 erstrecken. 17 shows the sectional view of the stator 1 according to section line II 1 , It can be seen that both the carrier segments 3 as well as the bearer teeth 4 with the carrier tooth bases 5 and the pole shoes 6 over the axial length of the stator 1 extend.

Vorteilhaft kann zur Reduzierung der Wirbelstomverluste der Trägerzahnkörper 5 in axialer Richtung lamelliert werden.Advantageously, to reduce the eddy current losses of the carrier tooth body 5 be laminated in the axial direction.

Bei Bedarf kann auch im Bereich des Polschuhs ein axialer Überhang (Maß L, s. a. 7) ausgestaltet werden, zum Beispiel durch Stanzpaketieren.If necessary, an axial overhang (dimension L, sa 7 ), for example by punching packetization.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 102007034195 A1 [0002]
US 2006/0091759 A1 [0006]

Claims

Stator in an electric motor, in particular in a servomotor in motor vehicles, with radially extending carrier teeth ( 4 ) for receiving energizable coils ( 8th ) and with radially outer, individual carrier segments ( 3 ), which are set annularly together and carrier of the carrier teeth ( 4 ), characterized in that the carrier segments ( 3 ) at least approximately over the axial length of the stator ( 1 ).

Stator according to claim 1, characterized in that the carrier teeth ( 4 ) in one piece with the carrier segments ( 3 ) are formed.

Stator according to claim 1 or 2, characterized in that the carrier segments ( 3 ) at least one radially inwardly bent portion ( 3b ), which is part of a carrier tooth ( 4 ).

Stator according to claim 3, characterized in that radially inwardly bent portions ( 3b ) of adjacent carrier segments ( 3 ) abut each other and together a support tooth ( 4 ) form.

Stator according to claim 3 or 4, characterized in that the radially inwardly bent portion (FIG. 3b ) of a carrier segment ( 3 ) on a carrier tooth base body ( 5 ) and this limits laterally.

Stator according to claim 3 or 4, characterized in that the radially inwardly bent portion (FIG. 3b ) of a carrier segment ( 3 ) the carrier tooth base body ( 5 ).

Stator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the carrier teeth ( 4 ) on the radially inner side a laterally bent pole piece ( 6 ) exhibit.

Stator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the pole shoes ( 6 ) in the stator ( 1 ) have a roughened surface.

Stator according to claim 8, characterized in that the surface of the pole shoes ( 6 ) is provided with a corrugation.

Stator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier segments ( 3 ) of a return ring ( 7 ) are enclosed.

Stator according to one of claims 1 to 10, characterized in that the carrier segments ( 3 ) are made of sheet metal.

Stator according to one of claims 1 to 11, characterized in that the carrier segments ( 3 ) consist of at least two layers or layers which are arranged one above the other in the radial direction.

Process for producing a stator according to one of Claims 1 to 12, characterized in that, in a first step, straight-line carrier segments ( 3 ) and supporting teeth ( 4 ) between adjacent carrier segments ( 3 ) are provided with coil windings and that in a second step the carrier segments ( 3 ) are bent to a closed ring.

Electric motor with a stator ( 1 ) according to one of claims 1 to 12.