DE102010056120A1 - Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor - Google Patents

Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor Download PDF

Info

Publication number
DE102010056120A1
DE102010056120A1 DE102010056120A DE102010056120A DE102010056120A1 DE 102010056120 A1 DE102010056120 A1 DE 102010056120A1 DE 102010056120 A DE102010056120 A DE 102010056120A DE 102010056120 A DE102010056120 A DE 102010056120A DE 102010056120 A1 DE102010056120 A1 DE 102010056120A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
interconnection device
rack
subracks
electric motor
contact carriers
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102010056120A
Other languages
English (en)
Inventor
Bernd Mayer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
C&E Fein GmbH and Co
Original Assignee
C&E Fein GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by C&E Fein GmbH and Co filed Critical C&E Fein GmbH and Co
Priority to DE102010056120A priority Critical patent/DE102010056120A1/de
Priority to US13/331,187 priority patent/US9093882B2/en
Publication of DE102010056120A1 publication Critical patent/DE102010056120A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/46Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/03Machines characterised by the wiring boards, i.e. printed circuit boards or similar structures for connecting the winding terminations

Abstract

Es wird eine Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor angegeben, insbesondere für einen elektronisch kommutierbaren Motor mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen für ein Elektrowerkzeug, mit mindestens einem elektronischen Baugruppenträger (62, 64), an dem eine Mehrzahl von Kontaktträgern (70) zur elektrischen Kontaktierung der Erregerwicklungen vorgesehen ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierbaren Motor mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen für ein Elektrowerkzeug.
  • Die Erfindung betrifft ferner einen Elektromotor mit einer derartigen Verschaltungseinrichtung.
  • Aus der WO 2002/087057 A1 ist eine derartige Verschaltungseinrichtung bzw. ein derartiger Elektromotor bekannt.
  • Bei dem bekannten Elektromotor handelt es sich um einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor mit einem Stanzgitter, auf dem Steckstifte, Wicklungsphasen, Leistungsanschlüsse sowie Anschlüsse weiterer Bauteile kontaktiert sind. Das Stanzgitter weist eine obere Gitterlage und eine untere Gitterlage auf, die jeweils eine Anzahl Kontakte umfassen.
  • Mit einem derartigen Stanzgitter kann eine kompakte Bauweise des Elektromotors unterstützt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Herstellung und insbesondere die Handhabung der Gitterlagen derartiger Stanzgitter besonders aufwändig sind, wenn eine Mehrzahl verschiedener Kontakte auf einer Mehrzahl von Gitterlagen realisiert werden soll. Dies resultiert letztlich in Kontaktbereichen, welche im Laufe der Fertigung vollständig von anderen Bereichen der jeweiligen Gitterlage getrennt werden müssen, um hierfür eine Isolierung bewirken zu können. Weiterhin nachteilig an einer derartigen Ausführung ist der inflexible Aufbau, der nur unter großem Aufwand an eine geänderte Schaltung des Elektromotors angepasst werden kann.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor, insbesondere für einen elektronisch kommutierbaren Motor mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen für ein Elektrowerkzeug, zu schaffen, womit eine einfache und zuverlässige Kontaktierung insbesondere eines elektronisch kommutierbaren Motors mit einer Vielzahl von Erregerwicklungen möglich ist, wobei gleichzeitig eine hohe Flexibilität gegeben ist.
  • Diese Aufgabe wird bei einer Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein elektronischer Baugruppenträger vorgesehen ist, an dem eine Mehrzahl von Kontaktträgern zur elektrischen Kontaktierung der Erregerwicklungen vorgesehen ist.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird nämlich auf überraschend einfache Weise eine hochflexible Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor bereitgestellt. Indem von der Bauart mit Stanzgittern abgegangen wird und stattdessen elektronische Baugruppenträger vorgesehen werden, die individuell mit Kontaktträgern zur elektrischen Kontaktierung der Erregerwicklungen bestückt werden können, ergibt sich ein einfacher Aufbau und eine besonders hohe Flexibilität.
  • Hierbei sind die Baugruppenträger vorzugsweise als elektronische Leiterplatten ausgebildet.
  • Bei einer Ausgestaltung der Baugruppenträger als elektronische Leiterplatten (auch als PCBs, Printed Circuit Boards bekannt) kann die Oberfläche in bekannter Weise nahezu beliebig segmentiert bzw. mit zusammenhängenden Bahnen versehen werden, wobei eine einfache und flexible Herstellung ermöglicht ist. Die Basis besteht hierbei aus isolierendem Material und ist mit leitfähigem Material in der gewünschten Weise beschichtet. Die Herstellung geschieht meist aus vollflächig beschichtem Material unter Verwendung eines lithografischen Ätzverfahrens, mit dem die gewünschte Segmentierung erzeugt werden kann. Die betreffenden Kontaktträger werden vorzugsweise mit den Baugruppenträgern verlötet oder verschweißt, wozu vorzugsweise entsprechende Aufnahmepunkte an den Baugruppenträgern bzw. elektronischen Leiterplatten vorgesehen sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest ein Baugruppenträger als zweiseitig bedruckte elektronische Leiterplatte ausgebildet.
  • Hierdurch ergibt sich eine noch weiter erhöhte Flexibilität bei der Verschaltung.
  • Die Baugruppenträger können gemäß einer Weiterbildung der Erfindung zusätzlich noch für weitere Funktionen oder zur Aufnahme weiterer Teile verwendet werden, beispielsweise zur Aufnahme von Sensoren, wie etwa Hall-Sensoren.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind mehrere Lagen von Baugruppenträgern vorgesehen, die übereinander angeordnet sind.
  • Auf diese Weise lassen sich durch verschiedene Trägerebenen für die Kontaktträger unterschiedliche Schaltungen auf besonders einfache Weise realisieren. Soweit an beiden Seiten der Baugruppenträger bzw. elektronischen Leiterplatten Leiterbahnen vorgesehen sind, können sowohl oberhalb als auch unterhalb eines Baugruppenträgers Kontaktträger befestigt werden. Hierdurch ergibt sich eine besonders gute Anpassung an verschiedene erforderliche Anschlusspositionen zur Verbindung von Erregerwicklungen und zur Verbindung der Erregerwicklungen mit der Steuerelektronik.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist mindestens ein Isolierelement zur Isolierung benachbarter Baugruppenträger oder zum Isolieren eines Baugruppenträgers nach außen vorgesehen.
  • Auf diese Weise können benachbarte Baugruppenträger durch die Zwischenlage eines Isolierelementes sicher voneinander isoliert werden. Um die Verschaltungseinrichtung nach außen zu isolieren, kann gleichfalls ein Isolierelement vorgesehen sein oder aber ein elektronischer Baugruppenträger verwendet werden, der an der jeweiligen Außenseite nicht mit Leiterbahnen versehen ist und somit isolierend wirkt.
  • Die Kontaktträger sind vorzugsweise als flache Drahtelemente ausgebildet, die vorzugsweise aus Kupferdraht bestehen.
  • Es kann sich hierbei etwa um als Schweiß- oder Löthaken ausgebildete Kontaktträger handeln.
  • Diese können als relativ einfache, vorgefertigte Biege- bzw. Stanzteile verwendet werden und an den betreffenden Kontaktpunkten mit den elektronischen Baugruppenträgern verlötet bzw. verschweißt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weisen die Kontaktträger zumindest teilweise Enden auf, die zur Befestigung von Wicklungsanschlüssen durch Klemmen, Löten oder Schweißen ausgebildet sind.
  • Durch diese Maßnahmen ist eine einfache und sichere Verbindung mit den Wicklungsanschlüssen ermöglicht.
  • Die Baugruppenträger sind gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet.
  • Auf diese Weise können sie optimal an die übliche Querschnittsform eines zugeordneten Stators eines Elektromotors angepasst werden.
  • Die Baugruppenträger werden hierbei vorzugsweise auf ihre jeweilige Form und Größe durch Fräsen oder Stanzen zugeschnitten.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung stehen die Kontaktträger zumindest teilweise von einer durch die Baugruppenträger aufgespannten Radialebene im Wesentlichen senkrecht in Axialrichtung ab.
  • Eine derartige Anordnung der Kontaktträger hat den Vorteil, dass sich eine besonders gute Anpassung zur Verbindung mit den zugeordneten Anschlüssen von Wicklungen ergibt.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist mindestens ein Baugruppenträger an mindestens einer Oberfläche voneinander getrennte Leiterbahnen auf, vorzugsweise in Umfangsrichtung voneinander segmentierte Leiterbahnen.
  • Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Verschaltungsvarianten mit nur wenigen Baugruppenträgern realisieren, beispielsweise eine Stern-Seriellschaltung, wozu dann nur vier übereinander liegende Baugruppenträger notwendig sind, ein Baugruppenträger mit durchgehender Kontaktierung für den Sternpunkt und drei Baugruppenträger mit jeweils segmentierten Leiterbahnen für die verschiedenen Wicklungsanschlüsse von je einer Wicklungsphase U, V, W.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind mindestens zwei übereinander angeordnete Baugruppenträger vorgesehen, die über Stifte mechanisch miteinander verbunden sind.
  • Auf diese Weise ergibt sich eine einfache und zuverlässige Verbindung von mehreren übereinander angeordneten Baugruppenträgern.
  • Weiter vorzugsweise sind die Stifte an einem Isolierelement gehalten.
  • Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist mindestens ein Befestigungselement aus einem Isoliermaterial zur Festlegung eines Kontaktträgers an einem Baugruppenträger vorgesehen, das vorzugsweise mindestens ein Steckelement aufweist, das in eine zugeordnete Ausnehmung des Baugruppenträgers eingreift.
  • Auf diese Weise wird die Befestigung der Kontaktträger an den Baugruppenträger erleichtert. Durch die Verwendung von Steckelementen kann hierbei eine genaue Positionierung des jeweiligen Kontaktträgers an Baugruppenträger gewährleistet werden.
  • Ein erfindungsgemäßer Elektromotor mit einer erfindungsgemäßen Verschaltungseinrichtung weist einen Stator mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen auf, die mit der Verschaltungseinrichtung kontaktiert sind. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um einen elektronisch kommutierbaren Motor.
  • Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Elektrowerkzeugs mit einem erfindungsgemäßen Elektromotor;
  • 2a) ein vereinfachtes Schaltbild einer Stern-Parallelschaltung zur Erzeugung eines Drehfeldes bei einem erfindungsgemäßen Elektromotor;
  • 2b) ein vereinfachtes Schaltbild einer Stern-Serienschaltung zur Erzeugung eines Drehfeldes bei einem erfindungsgemäßen Elektromotor;
  • 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Verschaltungseinrichtung, wobei einzelne Baugruppenträger übereinander nur zum Teil dargestellt sind;
  • 4 eine vergrößerte Ansicht eines Kontaktträgers gemäß 3 mit einem zugeordneten Befestigungselement zur Festlegung am Baugruppenträger;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Elektromotors mit Stator, Rotor und Verschaltungseinrichtung zur Kontaktierung der Wicklungsenden;
  • 6 zwei Baugruppenträger mit einem dazwischen angeordneten Isolierelement, in Explosionsdarstellung übereinander in der späteren Einbaulage;
  • 7a) bis d) zwei Baugruppenträger mit durchgehenden Leiterbahnen, die zu einer Verschaltungseinrichtung zusammengesetzt werden, um eine Stern-Parallelschaltung zu realisieren (7a) zeigt die Oberseite des ersten Baugruppenträgers, 7b) die Unterseite des ersten Baugruppenträgers, 7c) die Oberseite des zweiten Baugruppenträgers, 7d) die Unterseite des zweiten Baugruppenträgers) und
  • 8a) bis d) zwei Baugruppenträger mit einer durchgehenden Leiterbahn an der Oberseite des ersten Baugruppenträgers gemäß 8a) zur Realisierung eines Sternpunktes und jeweils in drei Segmente aufgeteilte Leiterbahnen an der Unterseite des ersten Baugruppenträgers gemäß 8b), sowie der Oberseite und der Unterseite des zweiten Baugruppenträgers gemäß 8c) und d), um insgesamt eine Stern-Seriellschaltung realisieren zu können).
  • In 1 ist ein Elektrowerkzeug schematisch dargestellt und insgesamt mit 10 bezeichnet.
  • Das Elektrowerkzeug 10 weist ein Gehäuse 12 auf, in dem ein Antrieb 14 mit einem Elektromotor 16 und einer Motorsteuerung 18 aufgenommen ist. Beispielhaft weist der Elektromotor 16 drei Kontakte 20, 22, 24 auf, über die etwa drei Wicklungsphasen U, V, W bestromt werden können. Es kann sich dabei also um einen mit einem Drehfeld beaufschlagten und mit einem permanent erregten Rotor versehenen Elektromotor handeln.
  • Die Motorsteuerung 18 ist dazu ausgebildet, die Phasen des Motors U, V, W mit dem Wechselfeld zu beaufschlagen. Diese Art der Erregung kann eine elektronische Kommutation sein. Das Wechselfeld kann dabei einen sinusförmigen Verlauf aufweisen, blockförmig ausgebildet sein oder aber einen pulsweitenmodulierten blockförmigen Signalverlauf aufweisen, mit dem etwa ein sinusähnlicher Verlauf approximiert werden kann.
  • Die Motorsteuerung 18 ist über Versorgungsleitungen 26, 28 mit einer Energieversorgungseinrichtung 30 gekoppelt. Gemäß der Darstellung in 1 kann die Energieversorgungseinrichtung 30 einen Akkumulator 32 aufweisen, der die Motorsteuerung 18 über die Versorgungsleitungen 26, 28 mit Gleichstrom versorgt.
  • Gleichwohl kann die Motorsteuerung 18 mit externen Energieversorgungseinrichtungen, etwa Netzteilen oder Gleichrichtern, verbunden sein.
  • Bei einem Griffbereich des Gehäuses 12 des Elektrowerkzeugs 10 ist ein Schalter 34 vorgesehen, über den ein Bediener das Elektrowerkzeug 10 aktivieren kann. Der Schalter 34 ist über Signalleitungen 36, 38 mit der Motorsteuerung 18 gekoppelt.
  • Der Antrieb 14 ist zum Antreiben eines Werkzeugs 44 ausgebildet. Dem Antrieb 14 sowie dem Werkzeug 44 können etwa ein Getriebe 40 zur Anpassung von Drehzahl, Drehmoment oder Drehrichtung, oder eine Kupplung 42 zwischengeschaltet sein. Die Kupplung 42 kann Mittel zum Aufnehmen und Auswechseln verschiedener Werkzeuge aufweisen. Darüber hinaus kann die Kupplung 42 dazu ausgebildet sein, etwa bei einem zu hohen Drehmoment oder Drehmomentanstieg den Kraftschluss zwischen dem Antrieb 14 und dem Werkzeug 44 zu trennen, und den Antrieb 14 oder das Getriebe 40 vor Überlastungen zu schützen.
  • Das Elektrowerkzeug 10 ist beispielhaft als Akkubohrer bzw. Akkuschrauber ausgebildet. Die gezeigten Komponenten können jedoch ohne weiteres auch in Handwerkzeugen mit beliebigem anderen Antrieb, etwa mit oszillierendem Antrieb, etwa Stichsägen oder Pendelhubstichsägen, mit drehoszillierendem Antrieb, etwa Oszillationsschleifern oder Oszillationssägen, aber auch bei vielen anderen zu weiteren Zwecken geeigneten Elektrowerkzeugen zur Verwendung gelangen.
  • 2a) zeigt eine beispielhafte Anordnung von Erregerwicklungen 50, 52, 54, die beim Elektromotor 16 zur Erzeugung des Drehfeldes zur Verwendung kommen können. Die einzelnen Phasen U, V, W sind den Kontakten 20, 22, 24 zugeordnet. Jeder der Phasen U, V, W ist eine Parallelschaltung von drei Erregerwicklungen zugeordnet. Die Phase U kann über den Kontakt 20 angesteuert werden und mit den parallel geschalteten Erregerwicklungen 50a, 50b, 50c versehen. Die Phase V ist über den Kontakt 22 ansteuerbar und weist eine Parallelschaltung der Erregerwicklungen 52a, 52b, 52c auf auf. Die dritte Phase W ist mit dem Kontakt 24 sowie den drei parallel geschalteten Erregerwicklungen 54a, 54b, 54c versehen.
  • Die derart verschalteten Erregerwicklungen 50, 52, 54 sind ferner über einen Kontakt 58 in Form eines Sternpunktes miteinander verschaltet.
  • Es versteht sich, dass die Erregerwicklungen 50, 52, 54 auch dreieckförmig verschaltet sein können. Ebenso ist es denkbar, dass die gemäß 2a) in den einzelnen Phasen U, V, W realisierten Parallelschaltungen auch als Reihenschaltung oder aber als Einzelwicklungen umgesetzt sein können. Bei drei Erregerwicklungen 50, 52, 54 pro Phase U, V, W ergeben sich grundsätzlich vier Konfigurationen, die ggf. durch Hinzuschalten oder Abschalten von Einzelwicklungen weiter variiert werden können. Es handelt sich dabei im Wesentlichen um eine Stern-Parallelschaltung gemäß 2, um eine Stern-Seriellschaltung, um eine Dreieckschaltung in Serie und um eine Dreieck-Parallelschaltung.
  • Auf diese Weise kann mit nur einer Ausgangskonfiguration eine große Bandbreite möglicher erzielbarer Drehzahlen und Drehmomente abgedeckt werden.
  • Eine Stern-Seriellverschaltung ist in 2b) beispielhaft dargestellt. Jeweils drei Einzelwicklungen, die in Reihe geschaltet sind, ergeben eine Erregerwicklung 50' bzw. 52' bzw. 54' und laufen in einem Sternpunkt 58 zusammen.
  • Zur Verschaltung der Wicklungsenden und zur Verbindung mit der Steuerelektronik ist nun eine erfindungsgemäße Verschaltungseinrichtung vorgesehen, wie sie beispielhaft in 3 dargestellt ist.
  • Die hierbei dargestellte Verschaltungseinrichtung weist beispielhaft zwei übereinander angeordnete elektronische Baugruppenträger 62, 64 in Form von elektronischen Leiterplatten mit daran befestigten Kontaktträgern auf, wobei zwischen den einzelnen Baugruppenträgern 62, 64 jeweils eine Zwischenlage aus einem Isolierelement 66 angeordnet ist. In der Darstellung gemäß 3 ist zum Zwecke der besseren Erkennbarkeit nur ein Baugruppenträger 62 vollständig dargestellt, während die darüber angeordneten Isolierlagen 66 bzw. der weitere Baugruppenträger 64 nur teilweise dargestellt ist.
  • Die Verschaltungseinrichtung 60 weist eine kreisringförmige Grundform auf, womit sie an die Bauform eines zugeordneten Stators des elektronisch kommutierbaren Motors angepasst ist. Die Form und Baugröße ist durch die Bauform des Elektromotors 16 vorgegeben, wie aus 5 im Einzelnen ersichtlich.
  • Erfindungsgemäß besteht die Verschaltungseinrichtung aus einer Mehrzahl von elektronischen Baugruppenträgern 62, 64 gemäß 3, die als elektronische Leiterplatten ausgebildet sind. An den elektronischen Baugruppenträgern 62, 64 sind an vorbestimmten Stellen Aufnahmeflächen zur Aufnahme von Kontaktträgern vorgesehen, die in 3 beispielhaft mit 70 bezeichnet sind. Bei den Kontaktträgern 70 handelt es sich um Schweiß- oder Löthaken mit einem Bereich, der sich im Wesentlichen in Axialrichtung, d. h. senkrecht zur durch die jeweiligen Baugruppenträgerebene aufgespannten Ebene, erstreckt, wobei sich am oberen Ende ein umgebogenes Ende 71 befindet, das zur Klemm-Schweiß- oder Lötverbindung mit einem zugeordneten Drahtanschluss vorgesehen ist.
  • Die betreffenden Kontaktträger 70 sind vorzugsweise mit Hilfe von Befestigungselementen 72 gemäß 4 an den vorgesehenen Befestigungspunkten festgelegt. Hierbei können zum Zwecke einer genauen Positionierung an den aus einem Isoliermaterial bestehenden Befestigungselementen 72 Steckelemente 74 vorgesehen sein, die in zugeordnete Öffnungen am jeweiligen Baugruppenträger 62 bzw. 64 bzw. in einem benachbarten Isolierelement eingreifen (nicht dargestellt). Mit Hilfe dieser Befestigungselemente 72 kann eine genaue Positionierung und Vorbestückung der Kontaktträger 70 auf den jeweiligen Baugruppenträgern 62 bzw. 64 gewährleistet werden. Anschließend erfolgt eine Verlötung oder Verschweißung. Alternativ oder zusätzlich können natürlich die betreffenden Kontaktträger 70 gleichfalls mit geeigneten Vorsprüngen versehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen auf den jeweiligen Baugruppenträgern 62 bzw. 64 eingreifen, um eine genaue Positionierung zu unterstützen.
  • Die 5 zeigt nun den Gesamtaufbau eines elektronisch kommutierbaren Motors 60, der mit einer derartigen Verschaltungseinrichtung 60 kontaktiert ist.
  • Der Motor 16 weist einen Stator 80 auf, in dem insgesamt neun Erregerwicklungen aufgenommen sind, die in Form einer Stern-Parallelschaltung gemäß 2 miteinander verbunden sind. Zur Kontaktierung der Wicklungsanschlüsse ist die Verschaltungseinrichtung 60 vorgesehen, an die an einem Ende des Stators in diesen eingesetzt ist, wobei die einzelnen Wicklungsanschlüsse 82 in Richtung der Verschaltungseinrichtung 60 nach oben herausgeführt sind und mit den Enden 71 der Kontaktträger verschweißt oder verlötet sind.
  • Innerhalb des Stators 80 ist ein Rotor 84 drehbar aufgenommen, der mit einer Motorwelle 86 versehen ist, die um ihre Längsachse 81 drehbar gelagert ist.
  • In 6 ist beispielhaft anhand einer Explosionsdarstellung gezeigt, wie verschiedene Baugruppenträger gemäß 6a) und 6c) unter Zwischenlage eines Isolierelementes 94 gemäß 6b) übereinander angeordnet werden und dann anschließend zu einer kompakten Einheit untereinander verbunden werden. An den jeweiligen Baugruppenträgern 90 bzw. 92 sind am Innenrand Nuten 91 bzw. 93 vorgesehen, die mit zugeordneten Stiften 96 am Isolierelement 94 ausgerichtet sind. Indem die Stifte 96 des Isolierelementes 94 in die zugeordneten Nuten 91 bzw. 93 eingreifen, ist eine sichere Festlegung und Positionierung der Baugruppenträger 90 bzw. 92 gewährleistet. Die Stifte 96 bestehen aus Isoliermaterial (Grundmaterial der Baugruppenträger 90, 92).
  • In den 7 und 8 sind beispielhaft verschiedene Ausführungen von Baugruppenträgern in der Aufsicht dargestellt.
  • Gemäß 7a) bis d) sind zwei Baugruppenträger 100, 103 vorgesehen. Die Baugruppenträger 100, 103 bestehen aus beidseitig kaschierten elektronischen Leiterplatten, die jeweils durchgehend, ohne irgendwelche Segmentierungen ausgebildet sind. 7a) zeigt die Oberseite 101 des ersten Baugruppenträgers 100, 7b) zeigt die Unterseite 102 des ersten Baugruppenträgers 100, 7c) die Oberseite 104 des zweiten Baugruppenträgers 103, sowie 7d) die Unterseite 105 des zweiten Baugruppenträgers 103. Der erste Baugruppenträger 100 wird zur Realisierung eines Sternpunktes verwendet. Die Unterseite 102 des Baugruppenträgers 100, sowie die Oberseite und Unterseite des zweiten Baugruppenträgers 103 gemäß der 7b), 7c), 7d) sind zur Realisierung der zweiten, dritten und vierten Lage vorgesehen, um insgesamt eine Stern-Parallelschaltung gemäß 2a) realisieren zu können.
  • Gemäß 8 sind beispielhaft zwei Baugruppenträger 106, 111 dargestellt, wobei die Oberseite 107 des Baugruppenträgers 106 gemäß 8a) identisch mit der Oberseite 101 des Baugruppenträgers 100 gemäß 7a) ist. Dieser ist wiederum zur Realisierung des Sternpunktes vorgesehen. Die weiteren drei Seiten, Unterseite des Baugruppenträgers 106, Oberseite und Unterseite des Baugruppenträgers 111 gemäß der 8b), c), d) sind zum Anschluss der Wicklungen bei einer Stern-Seriellschaltung vorgesehen. Hierzu sind die Leiterplatten jeweils in drei Segmente aufgeteilt, wie an der Unterseite des Baugruppenträgers 106 durch die Segmente 105, 106, 107 angedeutet ist. Jedes Segment erstreckt sich hierbei über einen Umfangsbereich von 120°.
  • Die Baugruppenträger 106, 111 gemäß 8a) bis d) werden unter Zwischenlage von Isolierelementen miteinander zusammengesetzt, wobei durch die Verwendung von Stiften 96, wie zuvor anhand von 6 erläutert wurde, die Positionierung der Baugruppenträger 106, 111 zueinander festgelegt ist.
  • Es versteht sich, dass die Darstellung gemäß der 7 und 8 lediglich rein beispielhafter Natur ist und dass für die Realisierung verschiedener Schaltungen entsprechend angepasste Baugruppenträger und Kontaktelemente verwendet werden können.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2002/087057 A1 [0003]

Claims (16)

  1. Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor (16), insbesondere für einen elektronisch kommutierbaren Motor mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen (50, 52, 54; 50', 52', 54') für ein Elektrowerkzeug (10), mit mindestens einem elektronischen Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111), an dem eine Mehrzahl von Kontaktträgern (70) zur elektrischen Kontaktierung der Erregerwicklungen (50, 52, 54; 50', 52', 54') vorgesehen ist.
  2. Verschaltungseinrichtung nach Anspruch 1, bei dem die Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) als elektronische Leiterplatten ausgebildet sind.
  3. Verschaltungseinrichtung nach Anspruch 2, bei dem zumindest ein Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) als zweiseitig beschichtete elektronische Leiterplatte ausgebildet ist.
  4. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mehreren Lagen von Baugruppenträgern (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111), die übereinander angeordnet sind.
  5. Verschaltungseinrichtung nach Anspruch 4, mit mindestens einem Isolierelement (66, 68; 94) zur Isolierung benachbarter Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) oder zur Isolierung eines Baugruppenträgers (64) nach außen.
  6. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktträger (70) als vorzugsweise flache Drahtelemente ausgebildet sind, die vorzugsweise aus Kupferdraht bestehen.
  7. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktträger (70) mit den Baugruppenträgern (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) verlötet oder verschweißt sind.
  8. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktträger (70) zumindest teilweise als Schweiß- oder Löthaken ausgebildet sind.
  9. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktträger (70) zumindest teilweise Enden (71) aufweisen, die zur Befestigung von Wicklungsanschlüssen (82) durch Klemmen, Löten oder Schweißen ausgebildet sind.
  10. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet sind.
  11. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Kontaktträger (70) zumindest teilweise von einer durch die Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) aufgespannten Radialebene im Wesentlichen senkrecht in Axialrichtung (81) abstehen.
  12. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mindestens ein Baugruppenträger (106, 111) an mindestens einer Oberfläche voneinander getrennte Leiterbahnen (108, 109, 110) aufweist, vorzugsweise in Umfangsrichtung voneinander segmentierte Leiterbahnen (108, 109, 110) aufweist.
  13. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens zwei übereinander angeordneten Baugruppenträgern (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111), die über Stifte (96) mechanisch miteinander verbunden sind.
  14. Verschaltungseinrichtung nach Anspruch 13, bei dem die Stifte (96) aus Isoliermaterial bestehen und an einem Isolierelement (94) gehalten sind.
  15. Verschaltungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit mindestens einem Befestigungselement (72) aus einem Isoliermaterial zur Festlegung eines Kontaktträgers (70) an einem Baugruppenträger (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111), das vorzugsweise mindestens ein Steckelement (74) aufweist, das in eine zugeordnete Ausnehmung des Baugruppenträgers (62, 64; 90, 92; 100, 103; 106, 111) eingreift.
  16. Elektromotor, insbesondere elektronisch kommutierbarer Motor (16), mit einem Stator (80) mit einer Mehrzahl von Erregerwicklungen (50, 52, 54; 50', 52, 54'), die mit einer Verschaltungseinrichtung (60) nach einem der vorhergehenden Ansprüche kontaktiert sind.
DE102010056120A 2010-12-20 2010-12-20 Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor Withdrawn DE102010056120A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010056120A DE102010056120A1 (de) 2010-12-20 2010-12-20 Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor
US13/331,187 US9093882B2 (en) 2010-12-20 2011-12-20 Electric motor having electrical connector rack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010056120A DE102010056120A1 (de) 2010-12-20 2010-12-20 Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010056120A1 true DE102010056120A1 (de) 2012-07-05

Family

ID=46233450

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010056120A Withdrawn DE102010056120A1 (de) 2010-12-20 2010-12-20 Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9093882B2 (de)
DE (1) DE102010056120A1 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012013740A1 (de) * 2012-07-12 2014-01-16 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor mit Statorwicklungen und einer Leiterplatte zur Verschaltung der Statorwicklungen und Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors einer Baureihe von Elektromotoren
DE102012223665A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Akku-Bohrmaschine
DE102013113363A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Pierburg Gmbh Stator für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor
US9819241B2 (en) 2010-06-14 2017-11-14 Black & Decker Inc. Stator assembly for a brushless motor in a power tool
DE102016213710A1 (de) * 2016-07-26 2018-02-01 Robert Bosch Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102016121856A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 C. & E. Fein Gmbh Stator
DE102017208353A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Kontaktierung von Wickeldraht
DE102022123902A1 (de) 2022-09-19 2024-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine aus einem modularen System

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6032038B2 (ja) * 2013-02-08 2016-11-24 日立金属株式会社 集配電リング及びその製造方法
TWI668941B (zh) * 2018-05-30 2019-08-11 朝程工業股份有限公司 Method for manufacturing stator of brushless motor and stator of brushless motor
EP4250541A3 (de) 2019-04-24 2024-04-10 Black & Decker Inc. Statorträger für bürstenlosen aussenrotormotor

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551713A (en) * 1967-10-23 1970-12-29 Franklin A White Motor hook-up ring
DE2741583A1 (de) * 1976-09-16 1978-03-23 Du Pont Dielektrischer kontaktstifttraeger
DE3505092A1 (de) * 1985-02-14 1986-08-21 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Lackdrahtkontaktverbindung zu leiterplatten
JPH11187603A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
US6177741B1 (en) * 1998-09-15 2001-01-23 Wilo Gmbh Electric-motor wiring system
WO2002087057A1 (de) 2001-04-20 2002-10-31 Robert Bosch Gmbh Elektronisch kommutierter gleichstrommotor

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6538356B1 (en) * 2000-06-28 2003-03-25 Robert M. Jones Electric machine using composite blade structure
EP1468481B2 (de) * 2002-01-22 2008-10-08 ebm-papst St. Georgen GmbH & Co. KG Statoranordnung
US7582999B2 (en) * 2003-11-20 2009-09-01 Intelligent Electric Motor Solutions Pty Ltd Electric machine having a magnetically inducible core
WO2006050765A1 (de) * 2004-11-10 2006-05-18 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Elektromotor
JP4343100B2 (ja) * 2004-12-28 2009-10-14 日本電産株式会社 モータユニットおよび記録ディスク駆動装置
US7199496B2 (en) * 2005-01-18 2007-04-03 Oriental Motor Boston Technology Group Incorporated Integrated electric motor and drive, optimized for high-temperature operation
WO2006102444A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Salmon, Peter Energy converter utilizing electrostatics
WO2008043534A1 (de) * 2006-10-14 2008-04-17 Ebm-Papst St. Georgen Gmbh & Co. Kg Elektromotor
KR100887535B1 (ko) * 2007-04-10 2009-03-09 주식회사 아모텍 어스피레이션 모터용 스테이터, 이를 이용한 어스피레이션모터 및 인카 센서
DE102009010782A1 (de) * 2009-02-26 2010-09-09 Bühler Motor GmbH Stator für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor
US8546984B2 (en) * 2010-11-03 2013-10-01 Nidec Motor Corporation Pump motor control assembly

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3551713A (en) * 1967-10-23 1970-12-29 Franklin A White Motor hook-up ring
DE2741583A1 (de) * 1976-09-16 1978-03-23 Du Pont Dielektrischer kontaktstifttraeger
DE3505092A1 (de) * 1985-02-14 1986-08-21 Papst-Motoren GmbH & Co KG, 7742 St Georgen Lackdrahtkontaktverbindung zu leiterplatten
JPH11187603A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電動機
US6177741B1 (en) * 1998-09-15 2001-01-23 Wilo Gmbh Electric-motor wiring system
WO2002087057A1 (de) 2001-04-20 2002-10-31 Robert Bosch Gmbh Elektronisch kommutierter gleichstrommotor

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9819241B2 (en) 2010-06-14 2017-11-14 Black & Decker Inc. Stator assembly for a brushless motor in a power tool
US10523080B2 (en) 2010-06-14 2019-12-31 Black & Decker Inc. Stator assembly for a brushless motor in a power tool
US11128194B2 (en) 2010-06-14 2021-09-21 Black & Decker Inc. Stator assembly for a brushless motor in a power tool
DE102012013740A1 (de) * 2012-07-12 2014-01-16 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Elektromotor mit Statorwicklungen und einer Leiterplatte zur Verschaltung der Statorwicklungen und Verfahren zum Herstellen eines Elektromotors einer Baureihe von Elektromotoren
DE102012223665A1 (de) * 2012-12-19 2014-06-26 Robert Bosch Gmbh Akku-Bohrmaschine
DE102013113363A1 (de) * 2013-12-03 2015-06-03 Pierburg Gmbh Stator für einen elektronisch kommutierten Gleichstrommotor
WO2015082220A3 (de) * 2013-12-03 2015-09-11 Pierburg Gmbh Stator für einen elektronisch kommutierten gleichstrommotor
DE102016213710A1 (de) * 2016-07-26 2018-02-01 Robert Bosch Gmbh Stator für eine elektrische Maschine, sowie Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102016121856A1 (de) 2016-11-15 2018-05-17 C. & E. Fein Gmbh Stator
DE102017208353A1 (de) * 2017-05-18 2018-11-22 Robert Bosch Gmbh Kontaktierung von Wickeldraht
DE102022123902A1 (de) 2022-09-19 2024-03-21 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Modulares System zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine, Verfahren zur Herstellung eines Stators für eine elektrische Maschine aus einem modularen System

Also Published As

Publication number Publication date
US9093882B2 (en) 2015-07-28
US20120153751A1 (en) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010056120A1 (de) Verschaltungseinrichtung für einen Elektromotor
DE102011002005B4 (de) Halbleitermodul und motorisierte Gerätschaft, die dieses verwendet
EP2082472B1 (de) Elektromotor
DE102006034991B4 (de) Elektrische Servolenkungsvorrichtung
EP2182616B1 (de) Bürstenloser Gleichstrommotor
EP3895282B1 (de) Stator, anschlusskomponente und elektrische maschine
DE102011121943B4 (de) Ansteuerelektronik eines bürstenlosen Elektromotors eines Kraftfahrzeugs und eine solche Ansteuerelektronik aufweisender bürstenloser Elektromotor
EP2400637A2 (de) Elektromotor
DE112018000698T5 (de) Statorherstellungsverfahren und Motor
WO2015067497A2 (de) Elektromaschine
EP0374805B1 (de) Elektronisch kommutierter Synchronmotorantrieb
EP2946461A2 (de) Kontaktierelement für eine elektrische maschine
EP3170245A2 (de) Stator eines elektromotors sowie kontaktsystem hierfür
EP0224053A2 (de) Verdrahtungsanordnung für den Motor eines Elektrowerkzeugs
DE102007038676B4 (de) Elektrogerät und Antrieb
DE19740937A1 (de) Stator und Verfahren zum Bewickeln eines Stators für einen bürstenlosen Gleichstrommotor
WO2020157179A1 (de) Verstellantrieb aufweisend eine bürstenkartenanordnung mit integrierter leiterplatte
DE102012209632A1 (de) Elektromotor und Kühlerlüftermodul
EP2701288B1 (de) Platine zur Verwendung in einer elektrischen Maschine, insbesondere in einem Elektromotor, vorzugweise einem Außenläufermotor, sowie drehende elektrische Maschine mit einer solchen Platine
WO2015139940A2 (de) Fehlertoleranter antrieb für elektrolenkungen
DE102016201444B4 (de) Gleichspannungswandler-Anordnung für eine elektrische Maschine
DE102016218664A1 (de) Elektromotor mit einer Mehrzahl von ringförmig angeordneten Statorspulen
EP2482427A2 (de) Elektrischer Antrieb
DE102015226416A1 (de) Elektrische Maschine
EP4287468A1 (de) Elektromotorsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R082 Change of representative

Representative=s name: WITTE, WELLER & PARTNER PATENTANWAELTE MBB, DE

R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee