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Die Erfindung geht aus von einer Pumpeneinrichtung nach Gattung des unabhängigen Anspruches.
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Stand der Technik
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Aus dem Stand der Technik sind Pumpeneinrichtungen, insbesondere Kühlkreislaufpumpen für Kraftahrzeuge in unterschiedlichen Ausführungsformen bekannt. Der Kühlkreislauf kann beispielsweise einen Antriebsmotor, einen Ladeluft-Wärmetauscher, eine Batterie und/oder ein Steuergerät des Kraftfahrzeugs kühlen.
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Bekannte Pumpeneinrichtungen weisen in der Regel einen Stator mit einem Statorkörper und Statorsegmenten auf. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt diese Statorsegmente mit Wicklungen zu bewickeln. Wird die Pumpeneinrichtung Schüttel- oder Vibrationsbelastungen ausgesetzt, so kann das jeweilige Wicklungsende brechen und sich im Bauraum frei bewegen.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einer Pumpeneinrichtung, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Pumpeneinrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, mit einem Stator und einem Motorgehäuse, in welchem der Stator angeordnet ist, wobei der Stator einen Statorkörper mit Statorsegmenten aufweist auf welchen Wicklungen mit wenigstens einem Wicklungsende angeordnet sind. Es wird vorgeschlagen, dass am Statorkörper wenigstens eine Ausnehmung angeordnet ist, in welcher das wenigstens eine Wicklungsende verliersicher, insbesondere kraft- und/oder formschlüssig befestigt ist.
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Die erfindungsgemäße Pumpeneinrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs hat den Vorteil, dass durch die kraft- und/oder formschlüssige Aufnahme der Wicklung eng am Statorkörper das Belastungsmoment auf die mögliche Bruchstelle der Wicklung in vorteilhafter Weise verringert werden kann und somit ein möglicher Wicklungsbruch verhindert werden kann. Der Bruchbeginn erfolgt in der Regel an mikroskopischen Materialfehlern oder Einkerbungen, an welchen sich mechanische Spannungen konzentrieren. Durch die Führung des Wicklungsendes in der Ausnehmung am Statorkörper kann die Spannungsverteilung im Bereich der potentiellen Bruchstelle optimiert werden und somit ein Wicklungsbruch durch präventive Maßnahmen gegebenenfalls verhindert werden. Zusätzlich hierzu hat die erfindungsgemäße Pumpeneinrichtung den Vorteil, dass, falls doch Wicklungsenden nach möglichen Wicklungsbrüchen, welche durch Schüttel- und Vibrationsbelastungen im Betrieb verursacht werden können, abbrechen, die abgebrochenen Wicklungsenden in der Ausnehmung verliersicher befestigt sind. Durch den kombinatorischen Effekt der Prävention von Wicklungsbrüchen und der Sicherung der Wicklungsenden nach einem Wicklungsbruch kann die Qualität der Pumpeneinrichtung entscheidend verbessert werden.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen gegebenen Merkmale.
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Die erfindungsgemäße Pumpeneinrichtung beziehungsweise eine vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, dass die Ausnehmung an der Mantelaußenwand des Stators als eine umlaufende Nut ausgebildet ist. Insbesondere bei einer Ausführungsform mit an der Innenseite des Statorkörpers angeordneten, über den Umfang verteilten Statorsegmenten, welche die jeweiligen Wicklung aufweisen, können die entsprechenden Wicklungsenden nach ihrer Durchführung von der Statorinnenseite zur Mantelaußenseite des Stators in vorteilhafter Weise an der Mantelaußenwand verliersicher befestigt werden.
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Ferner ermöglicht die Führung des Wicklungsdrahtes in einer, an der Mantelaußenwand des Stators eingebrachten Ausnehmung in vorteilhafter Weise eine Befestigung des Wicklungsendes in nächster Nähe zu einer möglichen Bruchstelle der Wicklung, welche im Bereich der Kontaktierung mit der Ansteuerelektronik auftreten kann. Durch die Halterung, beziehungsweise Fixierung der Wicklungsenden in kurzer Distanz zu einer möglichen Bruchstelle der jeweiligen Wicklung kann das Belastungsmoment in vorteilhafter Weise minimiert, und die Spannungsverteilung entlang des Wicklungsdrahtes optimiert werden.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer umlaufenden Nut eine randseitig offene Nut verstanden werden, welche sich in Umfangsrichtung des Stators beziehungsweise des Statorkörpers erstreckt. Erfindungsgemäß ist die erfindungsgemäße Ausnehmung nicht auf eine Ausführungsform mit einer vollständig umlaufenden Nut beschränkt. Vielmehr ist es auch denkbar, dass die Ausnehmung nur abschnittsweise umlaufend am Umfang des Stators ausgebildet ist. Eine solche erfindungsgemäße, umlaufende Nut ermöglicht in vorteilhafter Weise über jeweils sich in Radialrichtung erstreckenden Stirnflächen der Ausnehmung die Aufnahme von Axialkräften, das heißt von Kräften in Richtung der Drehachse.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer Drehachse eine sich ins unendliche erstreckende, gedachte Gerade verstanden werden, um welche der Rotor der Pumpeneinrichtung im Betrieb rotiert. Ferner kann unter der Axialrichtung im Wesentlichen die Richtung der Drehachse verstanden werden. Weiterhin kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter der Mantelaußenseite des Statorkörpers die sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckende Außenfläche des Statorkörpers verstanden werden, welche den Stator in Radialrichtung begrenzt.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist der Statorkörper wenigstens einen Aufnahmeabschnitt mit wenigstens einer ersten Aufnahmenut zur Aufnahme eines Kontaktierelements auf. Erfindungsgemäß ist das Kontaktierelement dazu ausgebildet den Stator mit einer Ansteuerelektronik mechanisch und oder elektrisch zu kontaktieren. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung im Bereich des Aufnahmeabschnittes angeordnet.
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Wie bereits erläutert, kann ein Wicklungsbruch häufig im Bereich der Kontaktierung, das heißt im Bereich des Aufnahmeabschnittes auftreten. Eine verliersichere Befestigung der jeweiligen Wicklungsenden in einer Ausnehmung, welche im Bereich des Aufnahmeabschnittes angeordnet ist, ermöglicht in vorteilhafter Weise eine bruchstellennahe Fixierung der Wicklungsenden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der Aufnahmeabschnitt als Aufnahmetasche ausgebildet. Bei einem erfindungsgemäßen Kontaktierelement der hier zur Rede stehenden Art kann es sich beispielsweise um ein Stanzgitter, handeln. Es sind jedoch auch andere Kontaktierelemente denkbar, welche dazu geeignet sind den Stator beziehungsweise die Wicklungen des Stators mit der Ansteuerelektronik elektrisch und/oder mechanisch zu verbinden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die erste Aufnahmenut als randseitig offene Ausnehmung in den Aufnahmeabschnitt eingebracht. Vorzugsweise weist die erste Aufnahmenut einen zum Kontaktierelement korrespondierenden Querschnitt auf. Die Aufnahmenut erstreckt sich dabei im Wesentlichen in Umfangsrichtung des Stators.
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Wie bereits erläutert, ist das Kontaktierelement dazu ausgebildet den Stator mit der Ansteuerelektronik elektrisch zu kontaktieren. Leiterplattenseitig kann eine solche elektrische Verbindung insbesondere durch Einpressen des Kontaktierelements in die Leiterplatte bereitgestellt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass das Kontaktierelement auf der Leiterplatte verlötet wird. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass ein einfaches Fügen des Kontaktierelements in axialer Richtung, das heißt in Richtung der Drehachse des Rotors der Pumpeneinrichtung, möglich ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Pumpeneinrichtung weist die Ausnehmung wenigstens einen Vorsprung auf. Über einen solchen Vorsprung kann mit besonders einfachen Mitteln eine kraft- und/oder formschlüssige Befestigung des Wicklungsendes in der Ausnehmung bereitgestellt werden.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der wenigstens eine Vorsprung in der Ausnehmung angeordnet. Eine solche Anordnung des Vorsprungs beziehungsweise der Vorsprünge in der Ausnehmung führt zu einer lokalen Querschnittsverjüngung der Ausnehmung und damit einhergehend einer entsprechenden Verpressung des eingelegten Wicklungsendes. Das Wicklungsende wird während des entsprechenden Fügeschrittes elastisch und/oder plastisch verformt, sodass eine verliersichere Befestigung der jeweiligen Wicklungsenden mit besonders einfachen Mitteln bereitgestellt werden kann.
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Vorzugsweise ist der Vorsprung halbzylinderförmig ausgebildet ist und erstreckt sich an wenigstens einer der beiden Stirnflächen der Ausnehmung in Radialrichtung.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einer Stirnfläche der Ausnehmung eine sich im Wesentlichen in Radialrichtung erstreckende Fläche verstanden werden, welche in die Ausnehmung in Axialrichtung begrenzt.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann unter einem halbzylinderförmigen Vorsprung im Wesentlichen ein Vorsprung verstanden werden, welcher eine halbkreisförmige Grundfläche aufweist, welche entlang einer Geraden um eine feste Strecke, vorzugsweise die radiale Tiefe der Ausnehmung, verschoben wird. Die Gesamtheit der parallelen Strecken bildet die zugehörige Halbzylinderfläche. Aufgrund der abgerundeten Form des Vorsprungs kann ein einfaches Einpressen des Wicklungsendes in die Ausnehmung in vorteilhafter Weise ermöglicht werden.
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Durch die Anordnung des Vorsprungs beziehungsweise der Vorsprünge an wenigstens einer Stirnfläche kann der Öffnungsquerschnitt der Ausnehmung in vorteilhafter Weise verkleinert werden und somit ein Herausfallen der Wicklungsenden vorteilhaft verhindert werden. Besonders bevorzugt ist eine Vielzahl an Vorsprüngen vorgesehen, welche umlaufend abwechselnd an den jeweiligen Stirnflächen der Ausnehmung angeordnet sind. Auf diese Weise kann mit einfachen Mitteln eine optimale verliersichere Befestigung bei gleichzeitigen, einfachen Einpressen der Wicklungsenden in die Ausnehmung bereitgestellt werden.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt das Motorgehäuse an der Ausnehmung an und schließt die Ausnehmung zumindest teilweise in Radialrichtung ab. Beim axialen Einschieben des Stators in das Motorgehäuse werden die in der Ausnehmung geführten Wicklungsenden zwischen der Innenwandung des Motorgehäuses und der Ausnehmung eingeschlossen und sind somit in vorteilhafter Weise vor einem Herausfallen geschützt. Auf diese Weise kann eine verliersichere Befestigung der Wicklungsenden gewährleistet werden.
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Vorzugsweise weist das Motorgehäuse an seiner Innenwandung sich in Axialrichtung erstreckende Rippen auf, welche an der Ausnehmung anliegen und diese vorzugsweise abschnittsweise in Radialrichtung abschließen. Durch die Ausbildung von Rippen, welche an der Ausnehmung anliegen, können die Wicklungsenden in Radialrichtung formschlüssig in der Ausnehmung gehalten werden. Ferner ermöglichen die Rippen aufgrund der verringerten Reibfläche ein einfaches Einschieben des Stators in das Motorgehäuse in Axialrichtung.
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Vorzugsweise weist der Aufnahmeabschnitt eine zweite Aufnahmenut zur Aufnahme der Wicklung auf, welche quer zur Ausnehmung angeordnet ist. Erfindungsgemäß erstreckt sich die zweite Aufnahmenut, welche vorzugsweise als randoffene Ausnehmung ausgebildet ist in radialer Richtung von der Statorinnenseite zur Mantelaußenfläche des Stators. Erfindungsgemäß werden die Wicklungen nach der Umwicklung der Statorsegmente durch die jeweiligen zweiten Aufnahmenuten radial nach außen geführt. Insbesondere bei einer solchen Ausführungsform, bei welcher die erfindungsgemäße Ausnehmung am Fuß der zweiten Aufnahmenut angeordnet ist, kann nach der Durchführung des Wicklungsdrahtes von der Statorinnenseite radial nach außen durch die zweite Wicklungsnut durch einfaches Umbiegen des Wicklungsendes dieses Wicklungsende einfach in die Ausnehmung eingelegt beziehungsweise eingepresst werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Kontaktierelement als Schneidklemmelement ausgebildet. Insbesondere bei der Verwendung der Schneidklemmtechnik kann es beim Einschieben des Kontaktierelements in den Aufnahmeabschnitt zu einer Einkerbung der Wicklung kommen. Diese Einkerbung führt zu einer Spannungsüberhöhung und damit einhergehend zu einer vordefinierten Bruchstelle. Durch die erfindungsgemäße Führung der Wicklungsenden in der am Stator angeordneten Ausnehmung kann einem Wicklungsbruch in vorteilhafter Weise begegnet werden.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Pumpeneinrichtung,
- 2 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Stators im bewickelten Zustand in einer perspektivischen Darstellung,
- 3 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Stators gemäß 2 mit einem erfindungsgemäßen Motorgehäuse.
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Beschreibung
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1 zeigt beispielhaft eine Pumpeneinrichtung 10, welche über einen elektrischen Antrieb 12 angetrieben wird. Eine solche Pumpeneinrichtung 10 kann beispielsweise als Wasserpumpeneinrichtung in einem Kühlkreislauf eines Kraftfahrzeuges eingesetzt werden. Als Zusatzwasserpumpe kann die Pumpeneinrichtung 10 weiterhin zur Kühlung einer Ladeluft, einer Batterie eines Steuergerätes oder anderer Komponenten des Kraftfahrzeugs dienen.
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Es wird darauf hingewiesen, dass der elektrische Antrieb 12 in 1 nur schematisch dargestellt ist, da Aufbau und Funktionalität eines geeigneten Elektromotors hinreichend aus dem Stand der Technik bekannt sind, sodass hier zwecks Knappheit und Einfachheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung des elektrischen Antriebs 12 verzichtet wird.
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Wie in 1 gezeigt ist, weist die Pumpeneinrichtung 10 beziehungsweise der elektrische Antrieb 12 einen Rotor 14 und einen Stator 24 auf. Der Rotor 14 ist in einem Aufnahmegehäuse 16, hier einem Pumpentopf, der Pumpeneinrichtung 10 angeordnet. Über einen Ansaugstutzen 18 der Pumpeneinrichtung 10 wird dabei Wasser oder eine anderes Fluid angesaugt und über einen Druckstutzen 20 weitergeleitet. Der Rotor 14 bildet zum einen den magnetischen Teil des elektrischen Antriebs 12 der Pumpeneinrichtung 10 und zum anderen, auf der hydraulischen Seite, das Flügelrad 22 aus.
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In dem in 1 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemäßen Pumpeneinrichtung 10 ist außen um das Aufnahmegehäuse 16 der Stator 24 vorgesehen, welcher den Rotor 14 beziehungsweise das Laufrad antreibt. Der Stator 24 ist in einem Motorgehäuse 26 angeordnet, der von dem Aufnahmegehäuse 16 abgetrennt ausgebildet ist, so dass kein Wasser in diesen Bereich eindringen kann. Das in 1 dargestellte Motorgehäuse 26 wird insbesondere mittels Spritzgussverfahren hergestellt. Axial unterhalb, das heißt an der dem Flügelrad 22 abgewandten Seite des Motorgehäuses 26 beziehungsweise des Stators 24, ist eine Ansteuerelektronik 30 angeordnet, welche eine Leiterplatte sowie darauf angeordnete mechanische, elektromechanische, elektrische und/oder elektronische Bauelementen aufweist. Zum Abdeckung der Ansteuerelektronik 30 weist die Pumpeneinrichtung 10 einen Gehäusedeckel 32 auf, welcher vorzugsweise am Motorgehäuse 26 befestigt ist.
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Im Betrieb, wenn der Rotor 14 um eine gedachte Drehachse 34 rotiert und über den Stator 24 des elektrischen Antriebs 12 angetrieben wird, wird eine Kühlflüssigkeit, über den Ansaugstutzen 18 angesaugt.
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Der in 1 dargestellte Stator 24 weist einen Statorkörper 35 mit einer Vielzahl von Statorsegmenten 36 auf und ist im Motorgehäuse 26 angeordnet. Die Statorsegmente 36 des Stators 24 sind mit Wicklungen 38 versehen. Wie in 1 zu erkennen ist, sind die Statorsegmente 36 radial außen jeweils umfangseitig miteinander verbunden, wobei der Stator 24 an seiner der Drehachse 34 abgewandten Seite radial von einer Mantelaußenfläche 39 begrenzt ist. Der Stator 24 wird, wie in 1 dargestellt ist, von einem Rückschlussring 37 umgriffen.
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Zur elektrischen und/oder mechanischen Kontaktierung des Stators 24 mit der Ansteuerelektronik 30, weist die erfindungsgemäße Pumpeneinrichtung 10, wie in 1 schematisch dargestellt ist, wenigstens ein Kontaktierelement 40 auf. Das Kontaktierelement 40 kontaktiert zu diesem Zweck sowohl die Ansteuerelektronik 30 als auch die Wicklungen 38 des Stators 24. Üblicherweise wird das sich im Wesentlichen in Axialrichtung erstreckende Kontaktierelement mit seinem einen Ende in die Leiterplatte der Ansteuerelektronik 30 eingepresst. Es sind jedoch auch andere Verbindungen des Kontaktierelements 40 mit der Ansteuerelektronik 30 denkbar.
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Wie in 1 dargestellt ist, ist das Kontaktierelement 40 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung als Schneidklemmelement ausgebildet, das heißt es kann mittels der Schneidklemmtechnik eine lötfreie Verbindung zwischen dem Kontaktierelement 40 und der Wicklung 38 bereitgestellt werden. Die Schneidklemmverbindung wird dadurch gewährleistet, dass das Kontaktierelement 40 an seiner der Ansteuerelektronik 30 abgewandten Seite einen Aufnahmeschlitz 41 aufweist. Dieser Aufnahmeschlitz 41 weist eine Breite auf, die derart ausgelegt ist, dass bei nach erfolgter Montage eine vorgespannte Verbindung zwischen dem Kontaktierelement 40 und der Wicklung 38 entsteht. In der in 1 dargestellten Ausführungsvariante weist der Aufnahmeschlitz 41 ein Wellen- bzw. Zickzackprofil auf, wobei alternativ auch andere Profilformen eingesetzt werden können, die dazu geeignet sind, die Isolierung der Wicklung 38 während des Einrastens abzutragen, ohne dabei die Wicklung 38 bzw. den Kupferdrahtquerschnitt zu zerschneiden.
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Das Kontaktierelement 40 und die Wicklung 38 verformen sich beim Einpressen des Wicklungsdrahtes in den Aufnahmeschlitz 41 elastisch und plastisch und passen sich hinsichtlich ihrer Kontur einander an. Auf diese Weise kontaktiert die Wicklung 38 das Kontaktierelement 40, wodurch eine elektrische Verbindung zwischen der Wicklung 38 und der Ansteuerelektronik 30 ermöglicht werden kann. Häufig erfährt die Wicklung 38 jedoch an der Stelle an der sie in den Aufnahmeschlitz 41 eingepresst wird eine kleine Einkerbung. Die Kerbwirkung kann die Wicklung 38 entscheiden schwächen, sodass diese Stelle eine mögliche Bruchstelle für die Wicklung 38 darstellt. Die Schneidklemmtechnik ist aus dem Stand der Technik ausreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine weiterführende Beschreibung verzichtet wird.
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2 zeigt eine vergrößerte, perspektivische Detailansicht von zwei benachbarten Statorsegmenten 36 eines erfindungsgemäßen Stators 24. Wie in 2 deutlich zu erkennen ist, weist jedes Statorsegment 36 einen als Aufnahmetasche ausgebildeten Aufnahmeabschnitt 44 auf. Die Aufnahmeabschnitte 44 sind an einer der Ansteuerelektronik 30 zugewandten Stirnseite des Stators 24 angeordnet.
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Wie in 2 deutlich zu erkennen ist, sind an den Aufnahmeabschnitten 44 sich in Umfangsrichtung erstreckende erste Aufnahmenuten 46 eingelassen. Die ersten Aufnahmenuten 46 sind als stirnseitig randoffene Nuten 46 ausgebildet. Die ersten Aufnahmenuten 46 dienen der Aufnahme der entsprechenden Kontaktierelemente 40. Jeder Aufnahmeabschnitt 44, weist neben der entsprechenden ersten Aufnahmenut 46 eine zweite Aufnahmenut 48 auf. Auch die zweiten Aufnahmenuten 48 sind jeweils als stirnseitig randoffene Nuten ausgebildet. Die zweiten Aufnahmenuten 48 erstrecken sich in Radialrichtung. Durch diese zweiten Aufnahmenuten 48 ist jeweils ein Wicklungsende 50 der Wicklung 38 radial von innen nach außen geführt. Die jeweiligen ersten und zweiten Aufnahmenuten kreuzen sich dabei derart, dass das Kontaktierelement 40 in einer definierten Position angeordnet ist und der Aufnahmeschlitz 41 den Wicklungsdraht aufnimmt. Auf diese Weise kann eine positionsgenaue elektrische Verbindung zwischen dem Kontaktierelement 40 und der Wicklung 38 bereitgestellt werden.
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Wie in 2 zu erkennen ist, ist in die Mantelaußenfläche 39 des Stators eine sich in Umfangsrichtung erstreckende, umlaufende Ausnehmung 51 eingebracht. Diese Ausnehmung 51 ist, bei der in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung, am Fuß 52 der zweiten Aufnahmenuten 48 angeordnet. Nach der Durchführung der Wicklung 38 durch die entsprechenden zweiten Aufnahmenuten 48 wird das Wicklungsende 50 derart umgebogen, dass es in der Ausnehmung 51 verliersicher geführt ist.
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Das Führen und Fixieren der jeweiligen Wicklungsenden 50 in der Ausnehmung 51 hat den Vorteil, dass, nach einem Bruch der Wicklung 38, welcher häufig im Bereich der Schneidklemme auftritt, sich das abgebrochene Wicklungsende 50 nicht lose im Motorraum bewegt, sondern von in der Ausnehmung verliersicher gehalten wird. Die Fixierung der Wicklungsenden 50 in der Ausnehmung 51 hat darüber hinaus den präventiven Vorteil, dass durch das Umbiegen und Fixieren der Wicklungsenden 50 das Belastungsmoment auf die, durch die Schneidklemmtechnik geschwächte Stelle der Wicklung 38, minimiert werden kann und somit in vorteilhafter Weise ein möglicher Bruch der Wicklung 38 verhindert werden kann.
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Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass im Rahmen der vorliegenden Erfindung unter einer verliersicheren Befestigung eine solche Befestigung verstanden werden kann, welche den üblichen in einer erfindungsgemäßen Pumpeneinrichtung vorherliegenden Schwingungen, Vibrationen und thermischen Belastungen standhält.
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Zweckmäßigerweise sind die zweiten Aufnahmenuten 48 wie sie in den 2 und 3 dargestellt sind, alle an einer Stirnseite des Stators 24 angeordnet. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden alle Wicklungsenden 50 in die gleiche Richtung umgebogen, sodass eine in Umfangsrichtung gleichmäßige Verteilung der Wicklungsenden 50 vorliegt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Ausnehmung als eine umlaufende Nut ausgebildet. In diesem Zusammenhang kann unter einer umlaufenden Nut eine Nut verstanden werden, welche sich in Umfangsrichtung erstreckt. Es ist denkbar, dass sich die Nut vollständig über den gesamten Umfang des Stators 24 erstreckt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die umlaufende Nut lediglich abschnittsweise am Umfang verteilt in die Mantelfläche 39 des Stators 24 eingebracht ist.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die radiale Tiefe 58 der Ausnehmungen 51 derart gewählt, dass die Wicklungsenden 50 mit ihrem gesamten Querschnitt in der Ausnehmung 51 eingelassen sind. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Wicklungsenden 50 nur teilweise in der Ausnehmung 51 liegen und einen über die Ausnehmung 51 hinausstehenden Anschnitt aufweisen. Bei einer solchen Ausführungsform kann durch eine Verpressung mit dem Motorgehäuse 26 eine verliersichere Befestigung der Wicklungsenden 50 bereitgestellt werden.
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Die in 2 gezeigte Ausführungsform der Erfindung zeigt eine Ausnehmung 51 mit einem im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt. Es sind jedoch auch andere Ausnehmungsformen denkbar. So kann die Ausnehmung 51 beispielsweise einen runden, an den Durchmesser der Wicklungen 30 angepassten Querschnitt aufweisen. Ferner ist es denkbar, dass der Querschnitt der Ausnehmung 51 derart gewählt wird, dass die Wicklungsenden 50 über eine Presspassung in der Ausnehmung 51 sitzen und somit auf vorteilhafte Weise verliersicher fixiert sind.
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Zur verliersicheren Befestigung der Wicklungsenden 50 in der Ausnehmung 51 weist die Ausnehmung 51 Vorsprünge 54 auf. Wie in 2 zu erkennen ist, sind die Vorsprünge 54 in der hier dargestellten Ausführungsform als sich in Radialrichtung erstreckende, halbzylinderförmige Vorsprünge 54 ausgebildet. Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform, erstrecken sich die Vorsprünge 54 über die gesamte radiale Tiefe 58 der entsprechenden Stirnfläche 56 der Ausnehmung 51. Es sei an dieser Stelle jedoch ausdrücklich erwähnt, dass auch solche Vorsprünge 54 denkbar sind, welche nur abschnittsweise an den entsprechenden Stirnflächen 56 der Ausnehmung 51 angeordnet sind. Ferner sind die Vorsprünge 54 bei der in 2 dargestellten Ausführungsform jeweils in Umfangsrichtung abwechselnd an der unteren und oberen Stirnfläche 56 der Ausnehmung 56 angeordnet. Durch diese abwechselnde Anordnung der Vorsprünge 54 in der Ausnehmung 51 wird das jeweilige Wicklungsende 50 bei seine Positionierung in der Ausnehmung 51 verpresst und somit in vorteilhafter Weise kraft- und formschlüssig in der Ausnehmung gehalten.
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Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass auch andere Vorsprünge 54 oder Haltemittel denkbar sind. So ist es beispielsweise auch denkbar, dass sie Vorsprünge 54 einen rechteckigen oder dreieckigen Querschnitt aufweisen. Ferner ist es auch denkbar, dass der Vorsprung 54 als Lasche ausgebildet ist, welche die Ausnehmungsöffnung verkleinert und somit ein Herausfallen des Wicklungsendes 50 nach einem möglichen Bruch der Wicklung 38 verhindert. Erfindungswesentlich ist hierbei lediglich, dass über die Vorsprünge 54 das entsprechende Wicklungsende 50 in der Ausnehmung 51 verliersicher gehalten wird.
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Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform sind die abwechselnd stirnseitig angeordneten Vorsprünge 54 zueinander derart beabstandet, dass die umgebogenen Wicklungsenden 50 jeweils von drei Vorsprüngen 54 gehalten werden. Auf diese Weise kann eine optimale Krafteinleitung und Befestigung der Wicklungsenden 50 bereitgestellt werden.
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Gemäß der in 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind die Vorsprünge 54 zu einer gedachten, sich durch die zweite Aufnahmenut 48 in Axialrichtung erstreckenden Geraden, achsensymmetrisch angeordnet. Auf diese Weise kann unabhängig von der gewählten Umbiegerichtung der jeweiligen Wicklungsenden 50 nach ihrer Durchführung durch die zweite Aufnahmenut 48 die gleiche Aufnahme und Fixierung des Wicklungsendes 50 bereitgestellt werden.
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3 zeigt den in 2 dargestellten Ausschnitt des Stators 24 in einem montierten Zustand im Motorgehäuse 26. Zur verbesserten Sichtbarkeit der Bauteile ist das den Stator 24 umgreifende Motorgehäuse 26 transparent dargestellt. Wie in 3 dargestellt ist, sind im montierten Zustand die Kontaktierelemente 40 in die jeweiligen ersten Aufnahmenuten 46 der Aufnahmeabschnitte 44 eingeschoben und kontaktieren somit die in den entsprechenden zweiten Aufnahmenuten 48 geführten Wicklungen 38 elektrisch. Die Wicklungsenden 50 sind nach ihrer Durchführung durch die jeweilige zweite Aufnahmenut 48 in einer umlaufenden Ausnehmung 51 an der Mantelaußenfläche 39 des Stators 24 geführt.
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Bei der Montage der Pumpeneinrichtung 10 beziehungsweise des elektrischen Antriebs 12 werden in einem ersten Montageschritt die Statorsegmente 36 mit den entsprechenden Wicklungen 30 bewickelt. Die jeweiligen Wicklungsenden 50 werden anschließend durch die entsprechenden zweiten Aufnahmenuten 48 radial nach außen geführt, umgebogen und in die sich in Umfangsrichtung erstreckende Ausnehmung 51 eingelegt. Anschließend wird der Stator 24 axial in das Motorgehäuse 26 eingeschoben, sodass das Motorgehäuse 26 die Öffnung der Ausnehmung 51 in Radialrichtung zumindest teilweise verschließt. Auf diese Weise ist das entsprechende Wicklungsende auch in Radialrichtung durch das Motorgehäuse 26 vor einem herausfallen geschützt.
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Zur elektrischen Kontaktierung des Stators 24 mit der Ansteuerelektronik 30 werden in einem anschließenden Montageschritt die als Schneidklemmelemente ausgebildeten Kontaktierelemente 40 axial in die jeweiligen ersten Aufnahmenuten 46 geschoben. Durch das Einschieben des Kontaktierelements 40 wird dieses mit seinem jeweiligen Aufnahmeschlitz 41 derart über die in der zweiten Aufnahmenut 48 geführte Wicklung 36 geführt, dass die Wicklung 36 abisoliert wird und eine elektrische Verbindung zwischen der Wicklung 36 und dem Kontaktierelement 40 hergestellt wird. Allerdings kann es an dieser Stelle, wie eingangs beschrieben zu einer Einkerbung und damit einhergehenden Materialschwächung der Wicklung kommen.
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Wird der elektrische Antrieb 12 im Betrieb Schüttelbelastungen, Vibrationen und thermischen Belastungen ausgesetzt, so kann es insbesondere an der Stelle der Schneidklemmverbindung zu einem Drahtbruch kommen. Durch die erfindungsgemäße verliersichere Befestigung der entsprechenden Wicklungsenden 51 in der Ausnehmung 51 mit den entsprechenden Vorsprüngen 54 und dem radial über der Öffnung der Ausnehmung 51 anliegenden Motorgehäuse 26 kann ein Herausfallen der abgebrochenen Wicklungsenden 51 verhindert werden.
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Gemäß der in 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung weist das Motorgehäuse 26 an seiner Innenwandung sich in Axialrichtung erstreckende Rippen 60 auf. Diese Rippen liegen im montierten Zustand an der Öffnung der entsprechenden Ausnehmung 51 an und verschließen diese in vorteilhafter Weise in Radialrichtung. Die beschriebene Pumpeneinrichtung 10 lässt sich somit auf einfache Art und Weise montieren, wobei eine verliersichere Befestigung der Wicklungsenden 50 geschaffen wird.
