DE102008060896A1

DE102008060896A1 - Spulentragevorrichtung und Herstellungsverfahren

Info

Publication number: DE102008060896A1
Application number: DE102008060896A
Authority: DE
Inventors: Ralf De La Haye; Matthias Paul
Original assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Current assignee: Hanning Elektro Werke GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-11
Filing date: 2008-12-09
Publication date: 2010-02-18
Anticipated expiration: 2028-12-10
Also published as: DE102008060896B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors mit einer Anzahl von Spulentragkörpern, die jeweils einen Aufwickelkern mit einer Aufwickelfläche zum Aufwickeln der Spule aufweisen, wobei sich an die Aufwickelfläche randseitig eine innere Randfläche und eine gegenüberliegende äußere Randfläche anschließen zur Begrenzung eines Aufwickelraumes, in dem sich die aufgewickelte Spule befindet, dass die Spulentragkörper in einer Montageposition unter Anlage der äußeren Randfläche derselben an einer Innenseite eines Rückschlussrings um eine Achse des Rückschlussrings verteilt angeordnet sind, wobei die innere Randfläche der Spulentragkörper derart ausgebildet ist, dass die Spulentragkörper zumindest in der Montageposition unter direkter Anlage von zueinandergekehrten Kanten benachbarter innerer Randflächen unmittelbar aneinanderliegen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors mit einer Anzahl von Spulentragkörpern, die jeweils einen Aufwickelkern mit einer Aufwickelfläche zum Aufwickeln der Spule aufweisen, wobei sich an die Aufwickelfläche randseitig eine innere Randfläche und eine gegenüberliegende äußere Randfläche anschließen zur Begrenzung eines Aufwickelraumes, in dem sich die aufgewickelte Spule befindet, dass die Spulentragkörper in einer Montageposition unter Anlage der äußeren Randfläche derselben an einer Innenseite eines Rückschlussrings um eine Achse des Rückschlussrings verteilt angeordnet sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Elektromotor, wobei Spulen jeweils auf einem Spulentragkörper gewickelt werden und die Spulentragkörper in eine Öffnung eines Rückschlussrings relativ zu demselben in eine Montageposition verschoben werden.
Aus der DE 198 59 065 A1 ist eine Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors bekannt, die eine Mehrzahl von Polschenkeln aufweist, um die jeweils Spulen herumgewickelt werden. Nach Fertigstellung der Bewicklung werden die Polschuhe einzeln mittels einer Schwalbenschwanzführung an einer Innenfläche eines Rückschlussrings lösbar befestigt. Im montierten Zustand sind die Polschenkel beabstandet zueinander angeordnet, so dass keine einer Mehrzahl von Spulen zugeordnete Tragvorrichtung vorhanden ist.
Aus der DE 10 2006 041 715 A1 ist eine Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors bekannt, die eine Anzahl von jeweils eine Spule tragenden Spulentragkörpern umfasst. Die Spulentragkörper weisen jeweils einen Aufwickelkern mit einer Aufwickelfläche auf, auf die die Spule aufgewickelt wird. An gegenüberliegenden Seiten des Aufwickelkerns erstreckt sich eine äußere Randfläche und eine innere Randfläche, die zusammen mit der Aufwickelfläche des Aufwickelkerns einen Aufwickelraum begrenzen, in dem sich die Spule im aufgewickelten Zustand befindet. Die Spulentragkörper sind über ein Filmscharnier mit einem Tragelement verbunden, das in der Montageposition stirnseitig an einem Rückschlussring angeordnet ist. Dadurch, dass die Spulentragkörper schwenkbar zu dem Tragelement angeordnet sind, können sie jeweils in eine Aufwickelstellung verbracht werden, in der sie mittels einer Wickelmaschine bewickelt werden können. Nach Abschluss des Wickelvorgangs werden die Spulentragkörper derart in eine axiale Lage verschwenkt, dass sie in eine Öffnung des Rückschlussrings einsetzbar sind. In der Montageposition sind an äußeren Randflächen der Spulentragkörper befestigte Polschuhe mittels einer Schwalbenschwanzverbindung fest mit dem Rückschlussring verbunden. Durch die verschwenkbare Anordnung der Spulentragkörper an dem Tragelement ist zwar ein ver einfachtes Bewickeln der Spulentragkörper gewährleistet. Zum eindeutigen Positionieren der Spulentragkörper in der Öffnung des Rückschlussrings ist jedoch eine Schwalbenschwanzverbindung erforderlich.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Elektromotor anzugeben, dass zum einen die Spulentragkörper auf einfache Weise mit Spulen bewickelt werden können und zum anderen eine einfache und sichere Lagerung der Spulentragkörper in einer Öffnung des Rückschlussrings gewährleistet ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist die erfindungsgemäße Tragvorrichtung in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dadurch gekennzeichnet, dass die innere Randfläche der Spulentragkörper derart ausgebildet ist, dass die Spulentragkörper zumindest in der Montageposition unter direkter Anlage von zueinander gekehrten Kanten benachbarter innerer Randflächen unmittelbar aneinander liegen.
Der besondere Vorteil der erfindungsgemäßen Tragvorrichtung besteht darin, dass durch die direkte Anlage von benachbarten inneren Randflächen benachbarter Spulentragkörper ein in Umfangsrichtung durchgehender Träger gebildet wird, der der Anzahl von Spulentragkörpern eine Stabilität verleiht, so dass sie sicher und fest in einer Öffnung des Ringschlusskerns gehalten sind. Vorteilhaft sind die Spulentragkörper in der Montageposition in dem Rückschlussring klemmend gehalten, wobei die unmittelbar aneinander liegenden Randflächen der Spulentragkörper die erforderliche radiale Anpresskraft erzeugen. Hierbei stützen sich die inneren Randflächen der Spulentragkörper derart gegen einander ab, dass die Spulentragkörper in der definierten Montageposition verharren.
Nach einer ersten Variante der Erfindung können Kanten der inneren Randflächen der Spulentragkörper stumpf aneinander liegen. In diesem Fall entfaltet der durch die inneren Randflächen der Spulentragkörper gebildete Tragzylinder erst in der Montageposition seine stabilisierende Wirkung. Vorteilhaft können hierbei die Kanten der inneren Randflächen einfach im Querschnitt rechteckig ausgestaltet sein.
Nach einer weiteren Variante der Erfindung können die Kanten der inneren Randflächen der Spulentragkörper derart ausgebildet sein, dass die Spulentragkörper vor Montage an dem Rückschlussring lösbar miteinander verbunden sind. Beispielsweise können die Kanten der inneren Randflächen derart geformt sein, dass die Spulentragkörper mit benachbarten Spulentragkörpern über eine Nut-Feder-Verbindung und/oder durch eine Rastverbindung miteinander verbindbar sind. Die klemmende bzw. formschlüssige Verbindung der Spulentragkörper erfolgt, nachdem die Spulentragkörper einzeln mit einem Draht bewickelt worden sind. Nach Zusammenfügen der Spulentragkörper können sie dann in die Öffnung des Rückschlussrings klemmend eingesetzt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist die äußere Randfläche des Spulentragkörpers auf einer Außenseite einen ersten Anschlag und einen in entgegengesetzter Richtung zu der Wicklungsrichtung ersten Anschlag wirkenden zweiten Anschlag auf, so dass die Spulentragkörper beim Einsetzen in die Öffnung des Rückschlussrings in eine lagerichtige axiale Position verbracht werden bzw. diese Montageposition eingehalten wird. Vorteilhaft kann hierdurch die Montage vereinfacht werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist an einer Außenseite mindestens eines Spulentragkörpers eine Signalelektronikeinheit angeordnet, die platzsparend zwischen dem Spulentragkörper einerseits und dem Rückschlussring andererseits positioniert ist. Besonders platzsparend ist die Signalelektronikeinheit angeordnet, wenn die Signalelektronikeinheit eine flexible Leiterplatte (flexible Leiterplattenstreifen) mit elektrischen Bauelementen und/oder Leiterbahnen aufweist, die sich in einer Durchbrechung und/oder einer Vertiefung des Spulentragkörpers erstrecken. Vorteilhaft können hierdurch Aussparungen oder Freiräume des Spulentragkörpers für die Positionierung von insbesondere elektrischen Bauelementen genutzt werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die flexible Leiterplatte derart in einer Vertiefung des Spulentragkörpers eingefasst, dass eine Außenseite der flexiblen Leiterplatte bündig zu der äußeren Randfläche des Spulentragkörpers verläuft. Vorteilhaft kann hierdurch eine Veränderung der Innenkontur eines herkömmlichen Rückschlussrings bzw. eine Profilierung der Innenseite des Rückschlussrings vermieden werden.
Zur Lösung der Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit dem Oberbegriff des Patentanspruchs 26 dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Spulentragkörpern an ihren inneren Randflächen unter Bildung eines Tragzylinders zusammengesetzt und/oder zusammengefügt werden, wobei sich der Tragzylinder koaxial zu dem Rückschlussring erstreckt, und dass in der Montageposition von einer inneren Randfläche der jeweiligen Spulentragkörper radial nach außen abragende Aufwickelkerne gegen Innenflächen des Rückschlussrings pressen.
Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass mit geringem Materialaufwand eine einfache und stabile Anordnung von Spulentragkörpern in einer Öffnung eines Rückschlussrings erzielt werden kann, wobei die Spulentragkörper aufgrund der einzelnen Anordnung der Spulentragkörper vor Einbringen in die Öffnung des Rückschlussrings einfach bewickelt werden können. Die Spulentragkörper sind derart ausgebildet, dass ein das Zusammenfügen bzw. Zusammensetzen der Spulentragkörper in dem Rückschlussring begründender und stabilisierender Tragzylinder gebildet wird. Vorteilhaft kann hierdurch eine einfache Bewicklung der Spulentragkörper einerseits und eine sichere klemmende Halterung derselben in einer Öffnung eines Rückschlussrings andererseits gewährleistet sein.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Stators mit einem Rückschlussring und einer mit Spulen bewickelten Tragvorrichtung mit Spulentragkörpern nach einer ersten Ausführungsform,
2 eine perspektivische Darstellung der Tragvorrichtung gemäß 1 bestehend aus drei Spulentragkörpern, deren innere Randflächen axial verlaufende ebene Randkanten aufweisen, so dass die Spulentragkörper stumpf aneinander liegen,
3 eine perspektivische Darstellung eines Spulentragköpers nach einer zweiten Ausführungsform im bewickelten Zustand, wobei eine innere Randfläche des Spulentragkörpers an gegenüberliegenden axialen Randkanten einen abragenden Vorsprung bzw. eine Nut aufweisen,
4 eine schematische Darstellung von drei Spulentragkörpern nach der zweiten Ausführungsform während sie zu einer Tragvorrichtung zusammengefügt werden,
5 eine Stirnansicht von drei Spulentragkörpern nach der zweiten Ausführungsform, bevor sie mittels einer Nut-Feder-Verbindung zusammengefügt werden,
6 eine Stirnansicht der Tragvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform im zusammengefügten Zustand der Spulentragkörper und
7 eine perspektivische Darstellung der Tragvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform, bei der an einer äußeren Randfläche des Spulentragkörpers eine flexible Leiterplatte angeordnet ist.
Eine erfindungsgemäße Tragvorrichtung 1 für Spulen 2 eines Elektromotors besteht im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus drei Spulentragkörpern 3, die zur Bildung eines Statorpaketes zusammengesetzt bzw. zusammengefügt in einem Rückschlussring 4 eingesetzt angeordnet sind. Der Stator ist für schnell laufende Elektromotoren, beispielsweise permanenterregte Synchronmotoren, vorgesehen, die einen relativ großen Luftspalt aufweisen. In Montageposition der Tragvorrichtung 1 ist zur Bildung des Elektromotors innerhalb der Tragvorrichtung 1 ein nicht dargestellter Rotor positioniert.
Wie insbesondere aus den 2 und 4 zu ersehen ist, sind die drei Spulentragkörper 3 gleichartig ausgebildet. Die Anzahl der Spulentragkörper 3 entspricht einem Vielfachen der Phasenzahl des Elektromotors. Der Spulentragkörper 3 ist teilzylindrisch bzw. teilringförmig ausgebildet und weist einen zentralen Aufwickelkern 5 auf, an dem sich randseitig auf einer Seite eine innere Randfläche 6 und auf einer gegenüberliegenden Seite randseitig eine äußere Randfläche 7 anschließen. Die innere Randfläche 6 und die äußere Randfläche 7 begrenzen eine Aufwickelfläche 8 des Aufwickelkerns 5, auf den die Wicklungen der Spule 2 mittels einer Wickelmaschine aufgebracht werden. Die Aufwickelfläche 8 sowie die innere Randfläche 6 und die äußere Randfläche 6 begrenzen einen Aufwickelraum für die aufzuwickelnde Spule 2. Die innere Randfläche 6 und die äußere Randfläche 7 weisen die gleiche axiale Länge auf. Die innere Randfläche 6 ist teilzylindrisch bzw. teilringförmig ausgebildet. Die innere Randfläche 6 weist eine solche Dicke auf, dass sie eine feste Formgebung aufweist.
Die äußere Randfläche 7 weist eine solche Materialstärke (Dicke) auf, dass sie nachgiebig bzw. flexibel ausgebildet ist. Beispielsweise kann die äußere Randfläche 7 Randlappen 9 aufweisen, die an gegenüberliegenden Seiten über ein Filmscharnier 10 mit einem zentralen Abschnitt 11 der äußeren Randfläche 7 verbunden sind. Die Randlappen 9 weisen eine solche Breite auf, dass sie in der Montageposition der Tragvorrichtung 1 die Wicklung der Spule 2 gegen den metallischen Rückschlussring 4 isolieren. In der Montageposition der Tragvorrichtung 1 können freie Randkanten 12 der Randlappen 9 benachbarter Spulentragkörper 3 beabstan det, stumpf aneinander liegend oder überlappend angeordnet sein.
Der Abstand der inneren Randfläche 6 und der äußeren Randfläche 7 bzw. die Dicke d des Aufwickelkerns 5 ist derart gewählt, dass die Spule 2 mit einer vorgesehenen Anzahl von Windungen aufwickelbar ist. Der Aufwickelkern 5 weist radiale Durchbrechungen 13 auf, die zur Materialeinsparung dienen. Nach einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann in den Durchbrechungen 13 ein Eisenkern integriert sein.
Die Spulentragkörper 3 bestehen vorzugsweise aus einem temperaturfesten Kunststoffmaterial.
Die Spulentragkörper 3 weisen an einer Stirnseite der äußeren Randfläche 7 Kontaktaufnahmen 14 zur Kontaktierung der aufgewickelten Spule 2 mit einer nicht dargestellten Strom führenden Leitung auf.
Nach einer ersten Ausführungsform der Tragvorrichtung 1 gemäß den 1 und 2 weisen die inneren Randflächen 6 der Spulentragkörper 3 in Axialrichtung bzw. Längsrichtung verlaufende Kanten (Längskanten 15) auf, die eben ausgebildet sind, so dass in der Montageposition benachbarte Spulentragkörper 3 mit ihren inneren Randflächen 6 stumpf aneinander liegen. In der Montageposition bilden die inneren Randflächen 6 einen Tragzylinder 16, der koaxial zu dem Rückschlussring 4 angeordnet ist. Der Tragzylinder 16 verleiht der Tragvorrichtung 1 eine Stabilität, wobei sich im Wesentlichen der Aufwickelkern 5 an einer Innenfläche des Rückschlussrings 4 abstützt. Zu diesem Zweck weist der Aufwickelkern 5 eine solche Dicke d auf, dass in der Montageposition die Längskanten 15 benachbarter Spulentragkörper 3 fest aneinander drücken. Hierbei verlaufen die Längskanten 15 im Wesentlichen in radialer Richtung bzw. in einer Ebene, die eine Symmetrieachse A des Rückschlussrings 4 schneidet.
Die inneren Randflächen 6 weisen gegenüberliegende Stirnkanten 17 auf, die bogenförmig bzw. teilkreisringförmig verlaufen und deren Abstand zueinander größer ist als die axiale Länge des Rückschlussringes 4. Damit die Spulentragkörper 3 in eine definierte Montageposition innerhalb des Rückschlussrings 4 verbracht werden können, weist die äußere Randfläche 7 einen ersten Anschlag 18 auf, der als eine radial vorspringende Nase ausgebildet ist, die auf einer Stirnfläche 19 des Rückschlussrings 4 zur Anlage kommt. Hierdurch wird beim Einschieben des Spulentragkörpers 3 in den Rückschlussring 4 die Einschiebebewegung in Richtung X begrenzt. Der erste Anschlag 18 befindet sich in einem zum Aufwickelkern 5 benachbarten Bereich.
Auf einer in axialer Richtung gegenüberliegenden Seite des Aufwickelkerns 5 weist die äußere Randfläche 7 einen zweiten Anschlag 20 auf, der mit einer leicht vorstehenden und an einer Stirnfläche 19' anliegenden Nase verhindert, dass der Spulentragkörper 3 aus der Montageposition entgegen der Einschieberichtung X ohne Kraftaufwand wieder zurückbewegt werden kann. Die beiden Anschläge 18, 20 ermöglichen somit eine lagerichtige und verliersichere Positionierung der Spulentragkörper 3 in der Montageposition.
Zum Verbringen der Spulentragkörper 3 in die Montageposition können die bereits mit jeweils einer Spule 2 bewickelten Spulentragkörper 3 einzeln und nacheinander innenseitig an den Rückschlussring 4 angesetzt werden. Dadurch, dass die Längskanten 15 eben ausgebildet sind, kann der zuletzt eingesetzte Spulentragkörper 3 unter stumpfer Anlage der Längskanten 15 in die Montageposition in X- Richtung verschoben werden, in der die Spulentragkörper 3 klemmend innerhalb des Rückschlussrings 4 gehalten sind.
Stabilitätsfördernd und zur Erleichterung der Montage sind die inneren Randflächen 6 im Bereich der Längskanten 15 verdickt ausgebildet. Insgesamt ist die innere Randfläche 6 dicker ausgebildet als zumindest Randlappen 9 der äußeren Randfläche 7.
In der Montageposition liegen die Längskanten 15 der inneren Randflächen 6 benachbarter Spulentragkörper 3 direkt aneinander und bewirken eine lagerichtige klemmende Positionierung der Spulentragkörper 3 innerhalb des Rückschlussrings 4. Die Spulentragkörper 3 sind somit innerhalb des Rückschlussrings 4 im Presssitz angeordnet.
Nach einer zweiten Ausführungsform der Tragvorrichtung 1 gemäß den 3 bis 6 sind im Unterschied zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel innere Randflächen 6' der Spulentragkörper 3 anders ausgebildet.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugzeichen versehen.
Wie aus den 5 und 6 ersichtlich ist, sind benachbarte Spulentragkörper 3 mittels einer Nut-Feder-Verbindung formschlüssig miteinander verbindbar. Die innere Randfläche 6' der Spulentragkörper 3 weist eine erste Längskante 21 auf, die einen linienförmigen Vorsprung 22 aufweist. Auf einer gegenüberliegende Seite weist die innere Randfläche 6' eine zweite Längskante 23 auf, die über eine linienförmige Nut 24 verfügt. Die Vorsprünge 22 bzw. Nuten 24 verlaufen in Axialrichtung durchgehend zwischen den Stirnkanten 17 der inneren Randfläche 6'.
Nach einer nicht dargestellten alternativen Ausführungsform können die Vorsprünge 22 und Nuten 24 auch nur bereichsweise entlang der Längskanten 21 bzw. 23 verlaufen, wobei der andere Bereich – wie im ersten Ausführungsbeispiel – durch eine ebene Kantenform gebildet wird. In diesem Fall verlaufen die Vorsprünge 22 und Nuten 24 in dem gleichen Axialabschnitt der inneren Randfläche 6'.
Zum Verbringen der Spulentragkörper 3 in die Montageposition werden die jeweils mit Spulen 2 bewickelten Spulentragkörper 3 nacheinander oder gleichzeitig in Axialrichtung X unter Eingreifen des Vorsprungs 22 in die Nut 24 soweit relativ zueinander verschoben, bis sich die Stirnkanten 17 der inneren Randflächen 6' der drei Spulentragkörper 3 in einer gemeinsamen senkrecht zur Axialrichtung X verlaufenden Ebene erstrecken.
Alternativ können die Spulentragkörper 3 auch quer zur Axialrichtung X miteinander verbunden werden, wobei die Vorsprünge 22 in die jeweiligen Nuten 24 rastend eingreifen, siehe 5.
Nachdem die drei Spulentragkörper 3 form- und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden (zusammengefügt) worden sind, kann die so gebildete Tragvorrichtung 1 in die Öffnung des Rückschlussrings 4 eingesetzt und in die Montageposition verbracht werden.
Die Spulentragkörper 3 sind lösbar miteinander verbunden. In umgekehrter Bewegungsabfolge können die Spulentragkörper 3 wieder aus der Montageposition entfernt werden.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung gemäß der 7 ist in der Tragvorrichtung 1 eine Signalelektronikeinheit 31 integriert, die in einem Bereich zwischen der äußeren Randfläche 7 des Spulentragkörpers 3 und dem Rückschlussring 4 angeordnet ist.
Gleiche Bauteile bzw. Bauteilfunktionen der Ausführungsbeispiele sind mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Die Signalelektronikeinheit 31 besteht aus einer flexiblen Leiterplatte 33 und einer Anzahl von elektrischen Bauelementen 32, wobei die flexible Leiterplatte 33 als Leiterplattenfolie ausgebildet sein kann. Die flexible Leiterplatte 33 weist nicht dargestellte Leiterbahnen sowie als elektrisches Bauelement einen Hall-Sensor 32 auf. Das elektrische Bauelement 32 und die Leiterbahnen sind auf einer der Symmetrieachse A des Rückschlussrings 4 zugewandten Innenseite der flexiblen Leiterplatte 33 angeordnet. Beispielsweise kann der Hall-Sensor 32, der zur Erfassung des Rotormagnetfeldes dient, in einem Bereich von Durchbrechungen 13 des Spulentragkörpers 3 angeordnet sein. Damit der Hall-Sensor 32 platzsparend im Bereich des Spulentragkörpers 3 angeordnet sein kann, weist die flexible Leiterplatte 33 einen koaxial zu dem Rückschlussring 4 verlaufenden ringförmigen Abschnitt 33' und einen axialen Abschnitt 33'' auf. Der ringförmige Abschnitt 33' und der axiale Abschnitt 33'' sind jeweils als Leiterplattenstreifen ausgebildet. Der ringförmige Abschnitt 33' kann kreisförmig oder teilkreisförmig die Spulentragkörper 3 umfassen. Der ringförmige Abschnitt 33' ist vollständig von dem Rückschlussring 4 umgeben. Der axiale Abschnitt 33'' ist nur teilweise von dem Rückschlussring 4 umgeben, wobei der axiale Abschnitt 33'' in axialer Richtung über Stirnkanten 17 des Spulentragkörpers 3 hinausreicht. Der axiale Abschnitt 33'' dient im Wesentlichen über nicht dargestellte elektrische Zuleitungen zur Anbindung an eine Steuereinheit.
Wie aus 2 zu ersehen ist, weist die äußere Randfläche 7 des Spulentragkörpers 3 zumindest im zentralen Abschnitt 11 eine ringförmige Vertiefung 34 auf, die durch die Durchbrechungen 13 unterbrochen ist. Diese Vertiefung 34 dient zur Aufnahme des ringförmigen Abschnitts 33' der flexiblen Leiterplatte 33. Zu diesem Zweck weist die Vertiefung 34 eine Breite auf, die mit einer Breite b des ringförmigen Abschnitts 33' der flexiblen Leiterplatte 33 übereinstimmt. Die Vertiefung 34 weist eine solche Tiefe auf, dass die flexible Leiterplatte 33 mit einer Außenseite 35 desselben bündig zu der äußeren Randfläche 7 des Spulentragkörpers 3 verläuft. Vorteilhaft braucht die innere Zylinderfläche des Rückschlussrings 4 deshalb nicht profiliert ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Breite der Vertiefung 34 derart an die Breite b des ringförmigen Leiterplattenstreifens 33' angepasst, dass dieser klemmend in der Vertiefung 34 gehalten ist. Im Bereich der Randlappen 9 liegt der ringförmige Leiterplattenstreifen 33' bzw. axiale Leiterplattenstreifen 33'' lediglich an den Außenseiten der Randlappen 9 an.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 19859065 A1 [0003]
- DE 102006041715 A1 [0004]

Claims

Tragvorrichtung für Spulen eines Elektromotors mit einer Anzahl von Spulentragkörpern, die jeweils einen Aufwickelkern mit einer Aufwickelfläche zum Aufwickeln der Spule aufweisen, wobei sich an die Aufwickelfläche randseitig eine innere Randfläche und eine gegenüberliegende äußere Randfläche anschließen zur Begrenzung eines Aufwickelraumes, in dem sich die aufgewickelte Spule befindet, dass die Spulentragkörper in einer Montageposition unter Anlage der äußeren Randfläche derselben an einer Innenseite eines Rückschlussrings um eine Achse des Rückschlussrings verteilt angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Randfläche (6, 6') der Spulentragkörper (3) derart ausgebildet ist, dass die Spulentragkörper (3) zumindest in der Montageposition unter direkter Anlage von zueinander gekehrten Kanten (15) benachbarter innerer Randflächen (6, 6') unmittelbar aneinander liegen.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die inneren Randflächen (6, 6') der Spulentragkörper (3) im zusammengesetzten Zustand derselben einen Tragzylinder (16) bilden.
Tragvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Randfläche (6, 6') im Querschnitt teilzylinderförmig ausgebildet ist, wobei gegenüberliegende Stirnkanten (17) bogenförmig verlaufen und wobei die an zueinander gekehrten inneren Randflächen (6, 6') benachbarter Spulentragkörper (3) anliegenden Kanten (15) als axial verlaufende Längskanten ausgebildet sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanten (15) der inneren Randflächen (6, 6') der Spulentragkörper (3) derart ausgebildet sind, dass die Längskanten (15) der benachbarten Spulentragkörper (3) stumpf oder lösbar miteinander verbindbar sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Längskanten (15) der inneren Randfläche (6, 6') benachbarter Spulentragkörper (3) mittels einer Nut-Feder-Verbindung und/oder mittels einer Rastverbindung miteinander verbindbar sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Randfläche (6, 6') eine erste Längskante (21) und eine zweite Längskante (23) aufweist, wobei die erste Längskante (21) zumindest bereichsweise einen linienförmigen Vorsprung (22) und die zweite Längskante (23) zumindest bereichsweise eine linienförmige Nut (24) aufweist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der linienförmige Vorsprung (22) der ersten Längskante (21) in dem gleichen Axialabschnitt der inneren Randfläche (6') angeordnet ist wie die linienförmige Nut (24) der zweiten Längskante (23)
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Randfläche (6, 6') im Bereich der Längskanten (15, 21, 23) verdickt ausgebildet ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Randfläche (7) zumindest bereichsweise dünner ausgebildet ist als die innere Randfläche (6, 6').
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die äußere Randfläche (7) auf einer Außenseite zum einen einen ersten Anschlag (18) und zum anderen einen in entgegengesetzter Richtung zu der Wicklung des ersten Anschlags (18) wirkenden zweiten Anschlag (20) aufweist zur axialen lagerichtigen Positionierung des Spulentragkörpers (3) an Innenflächen des Rückschlussrings (4).
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Stirnkante (17) der äußeren Randfläche (7) Kontaktaufnahmen (14) zur Kontaktierung der aufgewickelten Spule (2) mit einer Strom führenden Leitung vorgesehen sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufwickelkern (5) Durchbrechungen (13) aufweist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass in den Durchbrechungen (13) ein Eisenkern integriert ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufwickelkern (5) eine solche Dicke (d) aufweist, dass die Spulentragkörper (3) in Montageposition im Presssitz innerhalb des Rückschlussrings (4) angeordnet sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulentragkörper (3) aus einem temperaturfesten Kunststoffmaterial besteht.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an einer Außenseite (30) der äußeren Randfläche (7) des äußeren Spulentragkörpers (3) eine Signalelektronikeinheit (31) angeordnet ist.
Tragvorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalelektronikeinheit (31) eine mit mindestens einem elektrischen Bauelement (32) bestückte flexible Leiterplatte (33) umfasst.
Tragvorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (33) zwischen dem Rückschlussring (4) und der äußeren Randfläche (7) des mindestens einen Spulentragkörpers (3) eingespannt ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (33) einen koaxial zu dem Rückschlussring (4) verlaufenden ringförmigen Abschnitt (33') und/oder einen axialen Abschnitt (33'') umfasst, wobei der ringförmige Abschnitt (33') vollständig und der axiale Abschnitt (33'') teilweise von dem Rückschlussring (4) umgeben ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauelement (32) und/oder die Leiterbahnen auf einer der Symmetrieachse A des Rückschlussrings (4) zugewandten Innenfläche der flexiblen Leiterplatte (33) angeordnet sind und dass das elektrische Bauelement (32) und/oder die Leiterbahnen in einer Vertiefung (34) und/oder der Durchbrechung (13) des Spulentragkörpers (3) angeordnet sind.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (34) ringförmig im zentralen Abschnitt (11) der äußeren Randfläche (7) verläuft und eine Breite aufweist, die mit einer Breite (b) des ringsförmigen Abschnitts (33') der flexiblen Leiterplatte (33) übereinstimmt.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass als elektrisches Bauelement ein Hall-Sensor vorgesehen ist.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (33) in der Vertiefung (34) des Spulentragkörpers (3) derart eingefasst ist, dass eine Außenseite (35) der flexiblen Leiterplatte (33) bündig zu der äußeren Randfläche (7) des Spulentragkörpers (3) verläuft.
Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 16 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (33) als mindestens ein Leiterplattenstreifen (33', 33') ausgebildet ist.
Verwendung der Tragvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 24 für einen schnell laufenden Elektromotor, insbesondere für einen schnell laufenden Synchronmotor.
Verfahren zur Herstellung eines Stators für einen Elektromotor, wobei Spulen jeweils auf einem Spulen tragkörper gewickelt werden und die Spulentragkörper in eine Öffnung eines Rückschlussrings relativ zu demselben in eine Montageposition verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass eine Anzahl von Spulentragkörpern (3) an ihren inneren Randflächen (6') unter Bildung eines Tragzylinders (16) zusammengesetzt und/oder zusammengefügt werden, wobei sich der Tragzylinder (16) koaxial zu dem Rückschlussring (4) erstreckt, und dass in der Montageposition von einer inneren Randfläche (6') der jeweiligen Spulentragkörper (3) radial nach außen abragende Aufwickelkerne (5) gegen Innenflächen des Rückschlussrings (4) pressen.
Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulentragkörper (3) lösbar miteinander verbunden werden.
Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulentragkörper (3) synchron in die Öffnung des Rückschlussrings (4) verschoben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulentragkörper (3) durch Rastung miteinander verbunden werden, bevor sie in die Öffnung des Rückschlussrings (4) eingeschoben werden.