DE102010007885A1

DE102010007885A1 - Stator of an electric machine

Info

Publication number: DE102010007885A1
Application number: DE201010007885
Authority: DE
Inventors: Tobias 73733 Buban; Michael Dipl.-Ing. Grüner (FH), 73337; Hans-Peter Dip.-Ing. 53520 Merten; Ulrich Dipl.-Ing. 73117 Schweizer
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-02-13
Filing date: 2010-02-13
Publication date: 2011-08-18
Also published as: WO2011098103A2; WO2011098103A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator einer elektrischen Maschine, der einen Statorträger und Einzelsegmente (3a, 3b) verfügt. Ein erstes Einzelsegment (3a) weist eine Auswölbung (4) auf und ein zweites Einzelsegment (3b) weist eine Ausnehmung (5) auf, so dass im zusammengesetzten Zustand, bei dem die Einzelsegmente zu einem Statorring (7) kräftefrei zusammengesetzt sind, die Auswölbung (4) des ersten Einzelsegmentes (3a) in die Ausnehmung (5) des zweiten Einzelsegmentes (3b) hineinragt. Zudem verfügt das zweite Einzelsegment (3b) über ein verformbares Teil (6), das an der Ausnehmung (5) angeordnet ist und beim Einpressen des Statorringes (7) in den Statorträger verformbar ist.The invention relates to a stator of an electrical machine which has a stator carrier and individual segments (3a, 3b). A first individual segment (3a) has a bulge (4) and a second single segment (3b) has a recess (5), so that in the assembled state, in which the individual segments are put together to form a stator ring (7), the bulge (4) of the first individual segment (3a) protrudes into the recess (5) of the second individual segment (3b). In addition, the second individual segment (3b) has a deformable part (6) which is arranged on the recess (5) and is deformable when the stator ring (7) is pressed into the stator carrier.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator einer elektrischen Maschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a stator of an electric machine according to the preamble of claim 1.

Die gattungsgemäße Schrift US 6049153 A beschreibt einen Stator einer elektrischen Maschine. Der Stator verfügt über einen Statorträger und Einzelsegmente, die zu Beginn der Fertigung des Stators als eigenständige Teile hergestellt werden. Die Einzelsegmente werden dann zu einem Statorring zusammengesetzt, wobei die Einzelsegmente mit einem benachbarten Einzelsegment kräftefrei in Kontakt stehen, was im Folgenden als zusammengesetzter Zustand der Einzelsegmente bezeichnet wird. In einem weiteren Fertigungsschritt werden die zu einem Statorring zusammengesetzten Einzelsegmente in den Statorträger eingepresst, so dass der Statorträger die Einzelsegmente gegeneinander verspannt, was im Folgenden als eingepresster Zustand der Einzelsegmente bezeichnet wird. Der Stator verfügt über ein erstes Einzelsegment und ein zweites Einzelsegment, wobei das erste Einzelsegment eine Auswölbung und das zweite Einzelsegment eine Ausnehmung aufweist, so dass im zusammengesetzten Zustand, die Auswölbung des ersten Einzelsegmentes in die Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes hineinragt.The generic font US 6049153 A describes a stator of an electric machine. The stator has a stator carrier and individual segments, which are manufactured as separate parts at the beginning of the production of the stator. The individual segments are then assembled to form a stator ring, wherein the individual segments are in free contact with an adjacent individual segment, which is referred to below as a composite state of the individual segments. In a further production step, the individual segments which are combined to form a stator ring are pressed into the stator carrier so that the stator carrier clamps the individual segments against one another, which is referred to below as the pressed-in state of the individual segments. The stator has a first individual segment and a second individual segment, wherein the first individual segment has a bulge and the second individual segment has a recess, so that in the assembled state, the bulge of the first individual segment protrudes into the recess of the second individual segment.

Dem gegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, einen Stator einer elektrischen Maschine vorzuschlagen, die einfach und kostengünstig gefertigt werden kann.In contrast, it is the object of the invention to provide a stator of an electric machine that can be manufactured easily and inexpensively.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Stator einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the object is achieved by a stator of an electric machine with the features of claim 1.

Erfindungsgemäß ist die Auswölbung des ersten Einzelsegmentes und die Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes derart ausgeformt, dass im zusammengesetzten Zustand der Einzelsegmente nur ein Teilbereich der Auswölbung mit einem Teilbereich der Ausnehmung eine Kontaktfläche aufweist. Zwischen einem anderen Teilbereich der Auswölbung und der Ausnehmung bildet sich ein Spalt, dessen Größe je nach Ausformung der Auswölbung und der Ausnehmung gestaltet ist. Weiter verfügt das zweite Einzelsegment erfindungsgemäß über ein verformbares Teil, welches an dem Teilbereich der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes angeordnet ist, der mit der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes in Kontakt steht. Das verformbare Teil ist im eingepressten Zustand, durch die aufgewendete Kraft der Einpressung, verformt. Durch die Verformung des verformbaren Teiles ist die Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes so angepasst, dass die Kontaktfläche der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes mit der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes im eingepressten Zustand größer ist, als im zusammengesetzten Zustand, bei dem das verformbare Teil noch unverformt ist. Die Kontaktfläche zwischen der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes und der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes ist im eingepressten Zustand größer als im zusammengesetzten Zustand, so dass der magnetische Fluss im Stator ungehindert über die Kontaktfläche zwischen den Einzelsegmenten fließen kann. Die Einzelsegmente sind zu einem Statorring zusammengesetzt, dessen Außendurchmesser durch den Statorträger vorgegeben ist. Da sich die Produktionstoleranzen der Einzelsegmente im Statorring aufsummieren, muss jedes Einzelsegment sehr genau und präzise produziert sein. Durch das verformbare Teil des zweiten Einzelsegmentes und den Spalt, der sich zwischen der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes und der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes im zusammengesetzten Zustand bildet, kann die Einpresskraft den Außendurchmesser des Statorringes durch Verformen des verformbaren Teiles auf den vom Statorträger vorgegebenen Wert zusammenpressen. Die Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes passt sich beim Einpressen der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes an, so dass die Auswölbung weiter in die Ausnehmung hineinragt und der Außendurchmesser des Statorringes verkleinert ist. Die Fehlertoleranz der Einzelsegmente ist vergrößert, da Produktionsungenauigkeiten im eingepressten Zustand durch das Verformen des verformbaren Teils ausgleichbar sind. Die Einzelsegmente sind leichter und billiger zu fertigen.According to the invention, the bulge of the first individual segment and the recess of the second individual segment are formed such that in the assembled state of the individual segments, only a partial region of the bulge has a contact surface with a partial region of the recess. Between another portion of the bulge and the recess, a gap is formed whose size is designed depending on the shape of the bulge and the recess. Furthermore, according to the invention, the second individual segment has a deformable part which is arranged on the portion of the recess of the second individual segment, which is in contact with the bulge of the first individual segment. The deformable part is in the pressed state, deformed by the applied force of the press. Due to the deformation of the deformable part, the recess of the second individual segment of the bulge of the first individual segment is adapted so that the contact surface of the bulge of the first single segment with the recess of the second single segment is larger in the pressed state, as in the assembled state, in which the deformable part still undeformed. The contact surface between the bulge of the first individual segment and the recess of the second individual segment is greater in the pressed-in state than in the assembled state, so that the magnetic flux in the stator can flow unhindered over the contact surface between the individual segments. The individual segments are assembled to form a stator ring, the outer diameter of which is predetermined by the stator carrier. Since the production tolerances of the individual segments in the stator ring add up, each individual segment must be produced very precisely and precisely. Due to the deformable part of the second individual segment and the gap which forms between the bulge of the first individual segment and the recess of the second individual segment in the assembled state, the pressing force can compress the outer diameter of the stator by deforming the deformable member to the value specified by the stator. The recess of the second individual segment adapts to the pressing-in of the bulge of the first individual segment, so that the bulge projects further into the recess and the outer diameter of the stator ring is reduced. The fault tolerance of the individual segments is increased because production inaccuracies in the pressed state can be compensated by the deformation of the deformable part. The individual segments are easier and cheaper to manufacture.

In einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der Stator einer elektrischen Maschine dadurch aus, dass das verformbare Teil des Einzelsegmentes hauptsächlich in radialer Richtung des Statorringes verformbar ist. Das verformbare Teil des zweiten Einzelsegmentes weist eine Form auf, dass eine Kraft, die beim Einpressen des Statorringes in den Statorträger im Statorring in Umfangsrichtung wirkt, zu einer radialen Verformung des verformbaren Teiles führt. Zusätzlich kann das verformbare Teil des zweiten Einzelsegmentes über eine strukturelle Schwächung des Einzelsegmentmaterials verfügen, die im Bereich der Kontaktfläche der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes mit der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes in radialer Richtung angeordnet ist. Die radiale Anordnung der strukturellen Schwächung des verformbaren Teiles begünstigt die Verformung des verformbaren Teiles in radiale Richtung. Die strukturelle Schwächung ist durch eine Materialausnehmung im verformbaren Teil oder durch eine geringe Materialstärke im Bereich des verformbaren Teils zu erreichen. Das verformbare Teil ist derart ausgeformt, dass sich beim Einpressen ein Freiraum zwischen dem verformbaren Teil und dem Statorträger ergibt, in den Material des verformbaren Teils beim Verformen eingepresst wird. Im eingepressten Zustand weist das verformbare Teil ein gleiches Raumvolumen auf wie vor der Verformung. Es wirken keine zusätzlichen Kräfte und Spannungen durch Materialkompression, die das Material des Einzelsegmentes belasten. Eine Materialausnehmung am radialen Außenbereich des Statorringes im Bereich des verformbaren Teiles bewirkt eine strukturelle Schwächung des Bereichs und bildet mit dem Statorträger einen Freiraum, in den das verformbare Teil verformbar ist. Die Materialausnehmung verhindert ein Materialüberstand, der dem Einpressvorgang in den Statorträger hinderlich ist.In an advantageous development, the stator of an electric machine is characterized in that the deformable part of the single segment is deformable mainly in the radial direction of the stator ring. The deformable part of the second individual segment has a shape such that a force acting in the circumferential direction when the stator ring is pressed into the stator carrier in the stator ring leads to a radial deformation of the deformable part. In addition, the deformable part of the second individual segment may have a structural weakening of the individual segment material, which is arranged in the radial direction in the region of the contact surface of the bulge of the first individual segment with the recess of the second individual segment. The radial arrangement of the structural weakening of the deformable part favors the deformation of the deformable part in the radial direction. The structural weakening can be achieved by a material recess in the deformable part or by a small material thickness in the region of the deformable part. The deformable part is shaped in such a way that during pressing in a clearance between the deformable part and the stator results in the material of the deformable part during deformation is pressed. in the Pressed state, the deformable part has the same volume of space as before deformation. There are no additional forces and stresses due to material compression, which burden the material of the single segment. A material recess on the radially outer region of the stator ring in the region of the deformable part causes a structural weakening of the area and forms with the stator support a free space into which the deformable part is deformable. The material recess prevents a material overhang, which is a hindrance to the press-in process in the stator.

In einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der Stator einer elektrischen Maschine dadurch aus, dass im eingepressten Zustand der Einzelsegmente mindestens 90 Prozent einer Oberfläche der Auswölbung des ersten Einzelsegmentes mit einer Oberfläche der Ausnehmung des zweiten Einzelsegmentes Kontakt aufweisen. Durch den Stator fließ der magnetische Fluss, der an Materialübergängen beeinträchtigt ist. An den Kontaktflächen zwischen den Einzelsegmenten fließt der magnetischen Fluss ungestört, so dass eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den Einzelsegmenten des Stators den magnetischen Fluss begünstigt.In an advantageous development, the stator of an electrical machine is characterized in that in the pressed state of the individual segments have at least 90 percent of a surface of the bulge of the first single segment with a surface of the recess of the second single segment contact. Due to the stator, the magnetic flux flows, which is affected by material transitions. At the contact surfaces between the individual segments of the magnetic flux flows undisturbed, so that the largest possible contact surface between the individual segments of the stator favors the magnetic flux.

In einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der Stator einer elektrischen Maschine dadurch aus, dass das erste Einzelsegment über eine Ausnehmung und das zweite Einzelsegment über eine Auswölbung verfügt. Die Auswölbung der Einzelsegmente ist im zusammengesetzten Zustand der Einzelsegmente mit der Ausnehmung des benachbarten Einzelsegmentes verzahnt. Im Statorring verfügt jedes Einzelsegment über ein benachbartes Einzelsegment, mit dem es eine Verzahnung bildet, so dass die Stabilität des Statorringes erhöht ist.In an advantageous development, the stator of an electric machine is characterized in that the first individual segment has a recess and the second individual segment has a bulge. The bulge of the individual segments is interlocked in the assembled state of the individual segments with the recess of the adjacent individual segment. In the stator ring, each individual segment has an adjacent individual segment, with which it forms a toothing, so that the stability of the stator ring is increased.

Die Produktionsungenauigkeit der Einzelsegmente summiert sich im Statorring auf und resultiert in einer Ungenauigkeit des Außendurchmessers des Statorringes. Entspricht die aufsummierte Produktionsungenauigkeit aller Einzelsegmente der maximal möglichen Änderung des Umfanges des Statorringes, der durch die Verformung genau eines verformbaren Teiles eines Einzelsegmentes erzeugt werden kann, ist nur genau ein Einzelsegment mit einem verformbaren Teil notwendig damit der Außendurchmesser des Statorringes dem Statorträger anpassbar ist. Ist die aufsummierte Produktionsungenauigkeit größer als durch genau ein verformbares Teil eines Einzelsegmentes korrigierbar ist, sind mehrere Einzelsegmente mit einem verformbaren Teil in dem Statorring vorgesehen, so dass der Außendurchmessers des Statorringes dem Statorträger anpassbar ist. Sind die Einzelsegmente mit dem verformbaren Teil symmetrisch im Statorring verteil, sind auch die Kräfte, die beim Einpressen in den Statorträger wirken, symmetrisch, so dass die Montage einfach möglich ist.The production inaccuracy of the individual segments adds up in the stator ring and results in an inaccuracy of the outer diameter of the stator ring. Corresponds to the accumulated production inaccuracy of all individual segments of the maximum possible change in the circumference of the stator, which can be generated by the deformation of a deformable part of a single segment, only exactly a single segment with a deformable part is necessary so that the outer diameter of the stator is adapted to the stator. If the cumulative production inaccuracy is greater than can be corrected by exactly one deformable part of a single segment, a plurality of individual segments with a deformable part are provided in the stator ring, so that the outer diameter of the stator ring can be adapted to the stator carrier. If the individual segments with the deformable part are distributed symmetrically in the stator ring, the forces acting on the stator carrier during the pressing in are also symmetrical, so that assembly is easily possible.

In einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der Stator einer elektrischen Maschine dadurch aus, dass alle Einzelsegmente eine gleiche Form aufweisen. Dies erleichtert die Produktion, da nur eine Form des Einzelsegmentes hergestellt werden muss und die Position eines Einzelsegmentes innerhalb des Ringes unbestimmt ist. Somit ist beim Zusammenfügen des Statorringes auch nicht auf die Position und Reihenfolge des jeweiligen Einzelsegmentes zu achten. Verfügt jedes Einzelsegment über ein verformbares Teil, ist durch die Verformung genau eines verformbaren Teils im eingepressten Zustand die Produktionsungenauigkeit genau eines Einzelsegmentes korrigierbar. Die Fertigung wird durch eine hohe Fehlertoleranz der Einzelsegmente erleichtert.In an advantageous development, the stator of an electrical machine is characterized in that all the individual segments have the same shape. This facilitates production, since only one shape of the single segment has to be produced and the position of a single segment within the ring is indefinite. Thus, when assembling the stator ring is not to pay attention to the position and order of the respective individual segment. If each individual segment has a deformable part, the deformation of precisely one deformable part in the pressed-in state can correct the production inaccuracy of exactly one individual segment. The production is facilitated by a high fault tolerance of the individual segments.

In einer vorteilhaften Weiterbildung zeichnet sich der Stator einer elektrischen Maschine dadurch aus, dass jedes Einzelsegment aus einem Blechpaket aufgebaut. Die Form des Einzelsegmentes lässt sich besonders einfach durch Stanzen des Einzelsegmentes aus einem Blechband herstellen. Um nun aus der Form des Einzelsegmentes mit der Tiefe eines Blechbandes die erforderliche axiale Tiefe des Einzelsegmentes für den Stator zu bekommen, werden mehrere ausgestanzte Formen zu einem Blechpaket aufgebaut. Außerdem bietet das Material des Blechbandes eine vorteilhafte magnetische Eigenschaft.In an advantageous development, the stator of an electrical machine is characterized in that each individual segment is constructed from a laminated core. The shape of the single segment can be produced particularly easily by punching the individual segment from a sheet-metal strip. In order to get the required axial depth of the single segment for the stator from the shape of the single segment with the depth of a sheet metal strip, several punched-out forms are built into a laminated core. In addition, the material of the metal strip provides a favorable magnetic property.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung hervor. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Further embodiments of the invention will become apparent from the description and the drawings. Embodiments of the invention are shown in simplified form in the drawing and explained in more detail in the following description.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the following embodiments. Showing:

1 einen Statorring einer elektrischen Maschine, der aus Einzelsegmenten zusammengesetzt ist, 1 a stator ring of an electric machine composed of individual segments,

2 einen Ausschnitt eines Stators aus Einzelsegmenten, der in einen Statorträger eingepresst ist 2 a section of a stator of individual segments, which is pressed into a stator

3 einen vergrößerten Ausschnittes eines Stators aus Einzelsegmenten, bei dem die Einzelsegmente vor dem Einpressen in den Statorträger zusammengesetzt sind und 3 an enlarged section of a stator of individual segments, in which the individual segments are assembled before being pressed into the stator and

4 einen vergrößerten Ausschnittes eines Stators aus Einzelsegmenten, bei dem die Einzelsegmente in den Statorträger eingepresst sind. 4 an enlarged section of a stator of individual segments, in which the individual segments are pressed into the stator.

1 zeigt eine axiale Ansicht eines Statorringes 7, der über Einzelsegmente 3a, 3b verfügt. Der Statorring 7 verfügt über ein erstes Einzelsegment 3a und ein benachbartes, zweites Einzelsegment 3b, wobei das erste Einzelsegment 3a eine Auswölbung 4 und das zweite Einzelelement 3b eine Ausnehmung 5 aufweist. Im zusammengesetzten Zustand, bei dem die Einzelsegmente zu einen Statorring 7 kraftfrei zusammengesetzt sind, ist die Auswölbung 4 an der, dem zweiten Einzelsegment 3b zugewandten Seite des ersten Einzelsegmentes 3a angeordnet und die Ausnehmung 5 an der, dem ersten Einzelsegment 3a zugewandten Seite des zweiten Einzelsegmentes 3b angeordnet. Die Auswölbung 4 des ersten Einzelsegmentes 3a ragt in die Ausnehmung 5 des zweiten Einzelsegmentes 3b hinein und die Auswölbung 4 berührt die Ausnehmung 5. In der dargestellten Ausführung des Statorringes 7 weisen alle Einzelsegmente eine gleiche Form auf. Die Auswölbung 4 und die Ausnehmung 5 verzahnen die Einzelsegmente miteinander und stabilisieren den Statorring 7. Der Statorring 7 weist einen Außendurchmesser 8 auf. 1 shows an axial view of a stator ring 7 , which is about individual segments 3a . 3b features. The stator ring 7 has a first single segment 3a and an adjacent second single segment 3b , where the first single segment 3a a bulge 4 and the second single element 3b a recess 5 having. In the assembled state, in which the individual segments to a stator ring 7 are composed of force-free, is the bulge 4 at the, the second single segment 3b facing side of the first single segment 3a arranged and the recess 5 at the, the first single segment 3a facing side of the second single segment 3b arranged. The bulge 4 of the first single segment 3a protrudes into the recess 5 of the second single segment 3b into it and the bulge 4 touches the recess 5 , In the illustrated embodiment of the stator ring 7 All individual segments have the same shape. The bulge 4 and the recess 5 interlock the individual segments with each other and stabilize the stator ring 7 , The stator ring 7 has an outer diameter 8th on.

2 zeigt einen Ausschnitt eines Stators 1, der über einen Statorträger 2 und Einzelsegmente 3a, 3b, wie in 1, verfügt. In dem Ausschnitt sind die benachbarten Einzelsegmente 3a, 3b dargestellt, wobei die Auswölbung 4 des Einzelsegmentes 3a in die Ausnehmung 5 des Einzelsegmentes 3b hineinragt und mit diesem in Kontakt steht. Das erste Einzelsegment 3a verfügt an der, der Auswölbung 4 gegenüberliegenden Seite über eine Ausnehmung 5' und das zweite Einzelsegment 3b verfügt an der, der Ausnehmung 5 gegenüberliegenden Seite über eine Auswölbung 4'. In der dargestellten Ausführung des Stators 1 weisen die Einzelsegmente die gleiche Form auf, so dass in diesem Fall auch die Auswölbung 4 und 4', sowie die Ausnehmung 5 und 5' eine gleiche Form aufweisen. Eine dargestellte Ausformung der Auswölbung 4 des Einzelsegmentes 3a ist eine an der umfänglichen Seitenfläche zum benachbarten Einzelsegment 3b mittig angeordnete Fortsetzung, die in der axialen Ansicht in der grundlegenden Form aus einem Trapez mit anschließendem Dreieck besteht, wobei die Spitze des Dreieckes abgerundet ist, die Seitenflächen des Dreieckes mit den Seitenflächen des Trapezes einen Winkel kleiner als 180° einschließen, so dass das Dreieck steiler zuläuft als das Trapez und die Grundseiten des Trapezes sowohl mit dem Dreieck als auch mit dem Einzelsegment 3a bündig abschließen. Zum vereinfachten Stanzen der Einzelsegmente 3a, 3b aus Blechbändern sind die Übergänge der einzelnen Formen ineinander abgerundet. Die Ausnehmung 5 ist mittig an einer Seitenfläche des Einzelsegmentes 3b in Umfangsrichtung zum Einzelsegment 3a angeordnet. Eine Ausformung der Ausnehmung 5 entspricht der grundlegenden Form der Auswölbung 4 aus einer Kombination eines Trapezes und eines abgerundeten Dreieckes, wobei sich die Seitenverhältnisse zwischen Dreieck und Trapez bei der Ausnehmung 5 zu den Seitenverhältnissen der Auswölbung 4 unterscheiden. Durch den Unterschied der Seitenverhältnisse ähnelt die Form der Auswölbung 4 der Form der Ausnehmung 5, wobei die Form aber nicht gleich ist. Das Einzelsegment 3b verfügt über einen verformbaren Teil 6, der an der Ausnehmung 5 angeordnet ist. Der Ausschnitt zeigt die Einzelsegmente in einem eingepressten Zustand, bei dem die Einzelsegmente 3a, 3b in den Statorträger 2 eingepresst sind. Durch das Einpressen in den Statorträger 2 ist das verformbare Teil 6 derart verformt, dass die Ausnehmung 5 der Auswölbung 4 angepasst ist. Die Auswölbung 4 berührt die Ausnehmung 5 fast mit der gesamten Oberfläche, wodurch der magnetische Fluss im Stator von Materialübergängen unbeeinflusst ist. 2 shows a section of a stator 1 , which has a stator support 2 and individual segments 3a . 3b , as in 1 , features. In the section are the adjacent individual segments 3a . 3b shown, with the bulge 4 of the single segment 3a into the recess 5 of the single segment 3b protrudes and in contact with this. The first single segment 3a has at the, the bulge 4 opposite side via a recess 5 ' and the second single segment 3b has at the, the recess 5 opposite side over a bulge 4 ' , In the illustrated embodiment of the stator 1 the individual segments have the same shape, so that in this case, the bulge 4 and 4 ' , as well as the recess 5 and 5 ' have a same shape. An illustrated shape of the bulge 4 of the single segment 3a is one on the circumferential side surface to the adjacent single segment 3b centered continuation, consisting in the basic form of a trapezoid followed by a triangle in the axial view, wherein the apex of the triangle is rounded, the side surfaces of the triangle with the side surfaces of the trapezoid an angle smaller than 180 ° include, so that the triangle steeper than the trapezoid and the bases of the trapezoid with both the triangle and the single segment 3a finish flush. For simplified punching of the individual segments 3a . 3b The transitions of the individual forms are rounded off each other using metal bands. The recess 5 is centered on a side surface of the single segment 3b in the circumferential direction to the single segment 3a arranged. A shape of the recess 5 corresponds to the basic shape of the bulge 4 from a combination of a trapezoid and a rounded triangle, whereby the aspect ratios between triangle and trapezium at the recess 5 to the aspect ratios of the bulge 4 differ. Due to the difference in aspect ratios, the shape of the bulge resembles 4 the shape of the recess 5 but the shape is not the same. The single segment 3b has a deformable part 6 that is at the recess 5 is arranged. The section shows the individual segments in a pressed-in state, in which the individual segments 3a . 3b in the stator carrier 2 are pressed. By pressing into the stator carrier 2 is the deformable part 6 deformed such that the recess 5 the bulge 4 is adjusted. The bulge 4 touches the recess 5 almost with the entire surface, whereby the magnetic flux in the stator is unaffected by material transitions.

3 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der beiden benachbarten Einzelsegmente 3a, 3b aus 2 im zusammengesetzten Zustand, bei dem die Einzelsegmente 3a, 3b zum Statorring 7 kräftefrei zusammengesetzt und noch nicht im Statorträger 2 verpresst sind. Im zusammengesetzt Zustand ist das verformbare Teil 6 noch unverformt und so in der Vergrößerung dargestellt. Die Auswölbung 4 berührt die Ausnehmung 5 nur in einem Teilbereich 4a. Der Teilbereich 4a bildet mit einem Teilbereich 5a der Ausnehmung 5 eine Kontaktfläche 9a zwischen den beiden benachbarten Einzelsegmenten 3a, 3b. An dem Teilbereich 5a der Ausnehmung 5 ist das verformbare Teil 6 angeordnet. Ein anderer Teilbereich 4c der Auswölbung 4 bildet mit der Ausnehmung 5 einen Spalt. Beim Einpressen in den Statorträger 2 wird das verformbare Teil 6 derart verformt, dass die Ausnehmung 5 der Auswölbung 4 angepasst ist und der Spalt geschlossen ist, so dass die Auswölbung 4 fast über die gesamte Fläche die Ausnehmung 5 berührt. Das verformbare Teil 6 ist so gestaltet, dass beim Einpressen in den Statorträger 2 die Einpresskraft das verformbare Teil 6 vor allem radial nach außen verformt. In der Vergrößerung ist auch zu sehen, dass die radiale Ersteckung des verformbaren Teiles 6 kleiner als der Außendurchmesser 8 des zusammengesetzten Statorringes 7 ist. Beim Einpressen in den Statorträger 2 ist der Außendurchmesser 8 durch den Statorträger 2 definiert. Das verformbare Teil 6 ist somit beim Einpressen in den Statorträger 2 radial nach außen verformbar ohne dass die radiale Erstreckung des verformbaren Teiles 6 größer als der Außendurchmesser 8 des Statorringes 7 ist. 3 shows an enlarged section of the two adjacent individual segments 3a . 3b out 2 in the assembled state, in which the individual segments 3a . 3b to the stator ring 7 assembled without forces and not yet in the stator 2 are pressed. In the assembled state is the deformable part 6 still undeformed and so shown in the enlargement. The bulge 4 touches the recess 5 only in one subarea 4a , The subarea 4a forms with a subarea 5a the recess 5 a contact surface 9a between the two adjacent individual segments 3a . 3b , At the subarea 5a the recess 5 is the deformable part 6 arranged. Another subarea 4c the bulge 4 forms with the recess 5 a gap. When pressed into the stator 2 becomes the deformable part 6 deformed such that the recess 5 the bulge 4 is adjusted and the gap is closed, leaving the bulge 4 almost over the entire surface of the recess 5 touched. The deformable part 6 is designed so that when pressed into the stator 2 the pressing force the deformable part 6 especially deformed radially outwards. In the enlargement it can be seen also that the radial spreading of the deformable part 6 smaller than the outside diameter 8th of the composite stator ring 7 is. When pressed into the stator 2 is the outside diameter 8th through the stator carrier 2 Are defined. The deformable part 6 is thus during pressing in the stator 2 radially outwardly deformable without the radial extent of the deformable part 6 larger than the outer diameter 8th of the stator ring 7 is.

4 zeigt einen zu 3 analogen Ausschnitt der beiden benachbarten Einzelsegmente 3a, 3b bei dem die Einzelsegmente 3a, 3b in den Statorträger 2 eingepresst sind. Die gleichen oder gleichwirkenden Komponenten, die in 3 schon beschrieben wurden, werden für diese Darstellung übernommen und nicht explizit nochmals aufgeführt. Das verformbare Teil 6 ist durch das Einpressen in den Statorträger 2 in radialer Richtung nach außen verformt und so in der Vergrößerung dargestellt. Die radiale Erstreckung des verformbaren Teiles 6 reicht durch die Verformung hauptsächlich in radialer Richtung bis zum Statorträger 2, dessen Innendurchmesser den Außendurchmesser 8 des Statorringes 7 definiert. Ein Teilbereich 4b der Auswölbung 4 bildet mit einem Teilbereich 5b der Ausnehmung 5 eine Kontaktfläche 9b. Die Oberfläche der Kontaktfläche 9b ist größer als die Oberfläche der Kontaktfläche 9a, die sich zwischen dem Einzelsegmente 3a und dem Einzelsegment 3b im zusammengesetzten Zustand in 2 bildet. Ein anderer Teilbereich 4d der Auswölbung 4 steht nicht in Kontakt mit der Ausnehmung 5 und bildet einen Spalt zwischen dem Teilbereich 4d der Auswölbung 4 und der Ausnehmung 5. Die Form der Auswölbung 4 ist derart gewählt, dass ein möglichst großer Anteil der Oberfläche der Auswölbung 4 die Kontaktfläche 9b zur Ausnehmung 5 bildet. Der magnetische Fluss im Stator fließt ungestört über die Kontaktfläche 9b vom Einzelsegment 3a zum Einzelsegment 3b. 4 shows you one 3 analog section of the two adjacent individual segments 3a . 3b in which the individual segments 3a . 3b in the stator carrier 2 are pressed. The same or equivalent components used in 3 have already been described are adopted for this presentation and not explicitly listed again. The deformable part 6 is by pressing into the stator 2 deformed in the radial direction outwards and so shown in the enlargement. The radial extent of the deformable part 6 extends through the deformation mainly in the radial direction to the stator 2 whose inner diameter is the outer diameter 8th of the stator ring 7 Are defined. A subarea 4b the bulge 4 forms with a subarea 5b the recess 5 a contact surface 9b , The surface of the contact surface 9b is larger than the surface of the contact surface 9a that is between the individual segments 3a and the single segment 3b in the assembled state in 2 forms. Another subarea 4d the bulge 4 is not in contact with the recess 5 and forms a gap between the portion 4d the bulge 4 and the recess 5 , The shape of the bulge 4 is chosen such that the largest possible proportion of the surface of the bulge 4 the contact surface 9b to the recess 5 forms. The magnetic flux in the stator flows undisturbed over the contact surface 9b from the single segment 3a to the individual segment 3b ,

Eine andere mögliche grundlegende Ausformung der Auswölbung wäre eine Gauss-Kurven-förmige Außenlinie, wobei die Ausnehmung ebenfalls eine Außenlinie in Gauss-Kurven-Form mit anderen Parametern aufweisen würde. Durch eine unterschiedliche Krümmung entlang der Gauss-Kurven-förmigen Außenlinie ergibt sich im zusammengesetzten Zustand der Einzelsegmente auch ein Teilbereich der Auswölbung, der mit der Ausnehmung eine Kontaktfläche bildet und ein anderer Teilbereich der Auswölbung, der mit der Ausnehmung einen Spalt bildet. Die grundlegende Form der Außenlinie der Auswölbung und der Ausnehmung in Gauss-Kurven-Form weist die gleichen funktionalen Merkmale auf, wie die dargestelte Ausformung der Auswölbung 4 und Ausnehmung 5 als Kombination eines Trapezes mit einem abgerundetem Dreieck.Another possible basic shaping of the bulge would be a Gaussian-curve-shaped outline, wherein the recess would also have an outline in Gaussian curve shape with other parameters. By a different curvature along the Gaussian-curve-shaped outline results in the assembled state of the individual segments and a portion of the bulge, which forms a contact surface with the recess and another portion of the bulge, which forms a gap with the recess. The basic shape of the outward line of the bulge and the recess in Gaussian curve shape has the same functional characteristics as the illustrated formation of the bulge 4 and recess 5 as a combination of a trapezoid with a rounded triangle.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 6049153 A [0002]

Claims

Stator of an electric machine, which has a stator ( 2 ), a first single segment ( 3a ) and a second single element ( 3b ), the first single segment ( 3a ) a bulge ( 4 ) and the second single element ( 3b ) a recess ( 5 ), so that in an assembled state of the first single segment ( 3a ) with the second single segment ( 3b ) the bulge ( 4 ) of the first single segment ( 3a ) in the recess ( 5 ) of the second individual segment ( 3b ), characterized in that the bulge ( 4 ) of the first single segment ( 3a ) and the recess ( 5 ) of the second individual segment ( 3b ) are formed such that in the assembled state of the individual segments ( 3a . 3b ) only a subarea ( 4a ) of the bulge ( 4 ) with a subregion ( 5a ) of the recess ( 5 ) a first contact surface ( 9a ), and the second single segment ( 3b ) via a deformable part ( 6 ) located at the subregion ( 5a ) of the recess ( 5 ) is arranged so that in a pressed-in state of the composite individual segments ( 3a . 3b ) in the stator carrier ( 2 ) the deformable part ( 6 ) is deformed by the applied force of the press-in such that the recess ( 5 ) of the bulge ( 4 ) is adapted so that in the pressed state of the individual segments ( 3a . 3b ) in the stator carrier ( 2 ), the bulge ( 4 ) with the recess ( 5 ) has a larger second contact area ( 9b ) than in the assembled state of the individual segments ( 3a . 3b ).

Stator according to claim 1, characterized in that the deformable part ( 6 ) of the individual segment ( 3b ) is deformable mainly in the radial direction.

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that in the pressed state of the individual segments ( 3a . 3b ) in the stator carrier ( 2 ), at least 90 percent of a surface of the bulge ( 4 ) of the first single segment ( 3a ) with a surface of the recess ( 5 ) of the second individual segment ( 3b ) Have contact.

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the first individual segment ( 3a ) via a recess ( 5 ' ) and the second single segment ( 3b ) over a bulge ( 4 ' ).

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that all individual segments ( 3a . 3b ) have a same shape.

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the each individual segment ( 3a . 3b ) is formed from a laminated core.