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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus der
DE 10 2016 205 538 A1 ist bereits ein Stator für einen Elektromotor mit einem hohlzylindrischen Statorjoch, mit einem in dem Statorjoch angeordneten Statorstern bekannt. Der Statorstern weist eine Mehrzahl von radial nach außen gerichteten Statorzähnen auf, deren Spitzen im Montagezustand an korrespondierenden Verbindungsstellen am Innenumfang des Statorjochs anliegen.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Stator für einen Elektromotor mit vorteilhaften Eigenschaften hinsichtlich einer Herstellung und eines Betriebs bereitzustellen. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung geht aus von einem Stator für einen Elektromotor mit einem hohlzylindrischen Statorjoch und mit einem in dem Statorjoch angeordneten Statorstern, welcher eine Mehrzahl von radial nach außen gerichteten Statorzähnen aufweist, deren Spitzen im Montagezustand an korrespondierenden Verbindungsstellen am Innenumfang des Statorjochs anliegen, wobei das Statorjoch und der Statorstern jeweils durch ein Blechpaket gebildet sind, wobei das Blechpaket des Statorsterns Blechlagen aus in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblechen mit über Polschuhstege miteinander verbundenen Statorzähnen und Blechlagen aus in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten einzelnen Statorzähnen umfasst.
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Es wird vorgeschlagen, dass die Polschuhstege jeweils zumindest eine sich in radialer Richtung erstreckende Materialausnehmung aufweisen.
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Der Stator eines Elektromotors bildet typischerweise einen feststehenden Motorteil des Elektromotors, während ein Rotor des Elektromotors ein sich relativ zu dem Stator des Elektromotors drehend bewegenden Motorteil des Elektromotors bildet. Bei einem als Innenläufermotor ausgebildeten Elektromotor ist der Stator üblicherweise mit einem Statorjoch versehen, an dem radial zur Mitte, nach innen ragende Statorzähne angeordnet sind. Die dem Rotor zugewandten Enden der Statorzähne bilden jeweils einen Polschuh aus. Auf die Statorzähne sind Statorwicklungen aufgebracht, die im elektromotorischen Betrieb ein Magnetfeld erzeugen.
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Um bei der Herstellung des Stators für die Bewicklung der Statorzähne mit den Statorwicklungen einen Zugang zu den Statorzähnen von außen bereitzustellen und somit einen vorteilhaft hohen Wicklungsfüllfaktor zu ermöglichen, weist der Stator einen zweiteiligen Aufbau auf. Der Stator umfasst einen Statorstern mit einer Mehrzahl von jeweils von einem Polschuh ausgehenden radial nach außen gerichteten Statorzähnen. Zudem weist der Stator ein hohlzylindrisches Statorjoch auf. Das Statorjoch und der Statorstern sind jeweils durch ein stanzpakettiertes Blechpaket gebildet. Der Statorstern und das Statorjoch sind jeweils aus einzelnen, gestanzten Statorblechen gefertigt, die zu Blechstapeln in einem mechanisch stabilen Verbund paketiert sind. Nach einem Aufbringen der Statorwicklungen auf die Statorzähne des Statorsterns wird der mit den Statorwicklungen versehene Statorstern in das einen Rückschlussring bildende Statorjoch eingesetzt und insbesondere mittels Pressung oder Schrumpfung mit dem Statorjoch gefügt. Die Statorwicklungen können vor dem Fügen des Statorsterns und des Statorjochs beispielsweise unmittelbar, beispielsweise mittels einer Flyerwickelmaschine, auf die Statorzähne gewickelt werden. Der Statorstern weist insbesondere eine elektrisch isolierende Beschichtung mit einer Schichtdicke von maximal 200 µm auf. Insbesondere kann die Schichtdicke der Beschichtung zwischen 100 µm und 200 µm betragen. Die Beschichtung kann insbesondere mittels elektrophoretischer Abscheidung auf den Statorstern aufgebracht sein.
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Das Statorjoch ist insbesondere als ein Blechpaket aus ringförmigen Statorblechen ausgeführt. Der Statorstern ist durch ein Blechpaket mit sternförmigen Statorzähnen gebildet. Das Blechpaket des Statorsterns ist dabei aus einer Kombination von Blechlagen, welche aus in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblechen mit über Polschuhstege miteinander verbundenen Statorzähnen bestehen, und Blechlagen, welche aus in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten einzelnen Statorzähnen bestehen, gebildet. Durch die Blechlagen mit in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblechen, bei welchen die Statorzähne polschuhseitig über Pohlschuhstege miteinander verbunden sind, wird ein mechanisch stabiler Verbund des Statorsterns erreicht. Die die Polschuhe verbindenden Polschuhstege der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche des Statorsterns weisen jeweils zumindest eine sich radial erstreckende Materialausnehmung auf. Insbesondere weisen alle Polschuhstege jeweils insbesondere identische Materialausnehmungen auf. Insbesondere weist jeder Polschuhsteg genau eine Materialausnehmung auf. Durch die Materialausnehmungen weisen die Polschuhstege jeweils eine Materialverjüngung auf, durch welche ein magnetischer Fluss zwischen zwei benachbarten Polschuhen über den die Polschuhe verbindenden Polschuhsteg vorteilhaft reduziert werden kann.
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Die Materialausnehmungen können insbesondere nach einem Austanzen der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche in die Polschuhstege eingebracht werden. Vorzugsweise erfolgt das Einbringen der Materialausnehmungen in die Polschuhstege jedoch bereits bei einem Ausstanzen der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche des Statorsterns. Vorzugsweise sind die Materialausnehmungen rotorseitig an den Polschuhstegen angeordnet. Die Materialausnehmungen sind vorzugsweise zumindest im Wesentlichen kreissegmentförmig ausgebildet. Insbesondere sind die Materialausnehmungen zumindest im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Durch die Geometrie der Materialausnehmungen, insbesondere durch die kreissegmentförmige Ausbildung der Materialausnehmungen, können Stanzverformungen im Bereich der Polschuhstege vorteilhaft zumindest reduziert oder vollständig vermieden werden.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Materialausnehmungen in Axialrichtung betrachtet fluchtend zueinander angeordnet sind, was eine vorteilhaft einfache Fertigung des Stators, insbesondere des Statorsterns ermöglicht. Alternativ können die Materialausnehmungen, insbesondere in Form sogenannter moving notches, in Axialrichtung betrachtet versetzt zueinander angeordnet sein. Durch die versetzte Anordnung der Materialausnehmungen kann eine vorteilhafte Steifigkeit der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche des Statorsterns und somit des gesamten Statorsterns erreicht werden.
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Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass eine minimale radiale Materialerstreckung der Polschuhstege im Bereich der Materialausnehmung dem 0,2 bis 0,5-fachen einer radialen Materialerstreckung der Polschuhstege außerhalb des Bereichs der Materialausnehmung entspricht. Bevorzugt entspricht die minimale radiale Materialerstreckung der Polschuhstege im Bereich der Materialausnehmung dem 0,3 bis 0,4-fachen der radialen Materialerstreckung der Polschuhstege außerhalb des Bereichs der Materialausnehmung. Zudem wird vorgeschlagen, dass eine Haupterstreckung der Materialausnehmungen jeweils zumindest dem 0,3-fachen einer Haupterstreckung des jeweiligen Polschuhstegs entspricht. Unter einer „Haupterstreckung“ eines Objekts soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Erstreckung einer längsten Kante eines kleinsten gedachten Quaders, welcher das Objekt gerade noch vollständig umschließt, verstanden werden. Bevorzugt entspricht eine Haupterstreckung der Materialausnehmungen jeweils zumindest im Wesentlichen dem 0,5-fachen einer Haupterstreckung des jeweiligen Polschuhstegs. Hierdurch kann eine vorteilhafte Materialverjüngung der Polschuhstege bei einer gleichzeitigen ausreichenden mechanischen Stabilität der Polschuhstege erreicht werden.
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Zudem wird vorgeschlagen, dass der Stator ein Isolationselement umfasst, welches eine Mehrzahl von Isolationsstreifen aufweist, welche in einem montierten Zustand des Stators zwischen auf den Statorzähnen angeordneten Statorwicklungen und dem Statorjoch angeordnet sind. Das Isolationselement ist in einem nicht montierten Zustand zumindest im Wesentlichen sternförmig ausgebildet. Vorzugsweise weist das Isolationselement einen ringförmigen Abschnitt auf, von dem ausgehend sich die Isolationsstreifen des Isolationselements radial erstrecken. Das Isolierelement ist insbesondere dazu vorgesehen die auf die Statorzähne aufgebrachten Statorwicklungen elektrisch gegenüber dem Statorjoch zu isolieren und/oder die auf die Statorzähne aufgebrachten Statorwicklungen bei einem Verpressen des Statorsterns mit dem Statorjoch vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Der Schutz vor mechanischen Beschädigungen der Statorwicklungen ist insbesondere bei einem hohen Wicklungsfüllfaktor notwendig, bei welchem jeglicher Wickelraum zwischen den Statorzähnen des Statorsterns zumindest nahezu vollständig durch die Statorwicklungen ausgefüllt ist. Unter „vorgesehen“ soll insbesondere speziell ausgelegt und/oder ausgestattet verstanden werden. Darunter, dass ein Objekt zu einer bestimmten Funktion vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass das Objekt diese bestimmte Funktion in zumindest einem Anwendungs- und/oder Betriebszustand erfüllt und/oder ausführt. Das Isolierelement ist insbesondere von einem elektrisch isolierenden, biegsamen Material, beispielsweise einem Isolierpapier oder einer Kunststofffolie, beispielsweise einer Polyimidfolie, gebildet. Vorteilhaft ist das Isolierelement einseitig selbstklebend ausgebildet. Vor einem Verpressen des bewickelten Statorsterns mit dem Statorjoch, wird das Isolierelement stirnseitig auf die Statorwicklungen aufgelegt. Beim Verpressen erfolgt durch das Statorjoch ein Umbiegen der Isolationsstreifen, die sich zwischen den Statorzähnen des Statorsterns auf die Statorwicklungen legen. Eine mechanische Belastung durch das Statorjoch wirkt beim Verpressen dabei lediglich auf das Isolierelement. Nachdem Verpressen liegen die Isolationsstreifen des Isolationselements zwischen den Statorwicklungen und dem Statorjoch und bilden somit eine elektrische Isolation zwischen den Statorwicklungen und dem Statorjoch.
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Vorzugsweise wird der Stator nach einem Verpressen des bewickelten Statorsterns mit dem Statorjoch mit einem Kunststoff umspritzt. Bei der Umspritzung des Stators müssen dabei die Anschlussenden der Statorwicklungen zum späteren Verbinden mit einer Leiterplatte frei von Kunststoff bleiben. Dafür müssen die metallischen Anschlussenden der Statorwicklungen beim Umspritzen abgedichtet werden. Hierzu wird vorgeschlagen, dass der Stator ein stirnseitiges Trägerelement mit einer Mehrzahl von Durchführungen zur Durchführung von Wickeldrahtenden umfasst, welches zu einer Abdichtung der Wickeldrahtenden während eines Umpritzungsprozesses vorgesehen ist. Zusätzlich dient das Trägerelement der Positionierung der Anschlussenden der Statorwicklungen zur Leiterplatte. Das Trägerelement ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen von einem Kunststoff gebildet. Das Trägerelement wird vor dem Umspritzen des Stators stirnseitig auf die Statorwicklungen des Stators aufgesetzt. Die Positionierung des Trägerelements erfolgt mittels angeformten Positionselemente zum Stator hin. Die Anschlussenden der Statorwicklungen werden dabei in die Durchführungen des Trägerelements eingefädelt. Ein Innendurchmesser der Durchführungen entspricht zumindest im Wesentlichen einem Außendurchmesser der Anschlussenden der Statorwicklungen. Im Bereich der Durchführungen weist das Trägerelement konzentrische Erhebungen auf, welche innerhalb eines Spritzwerkzeugs zur Abdichtung der Anschlussenden der Statorwicklungen vorgesehen sind. Zur Positionierung der Leiterplatte am Stator weist das Trägerelement zumindest ein Positionierungselement, beispielsweise zumindest einen insbesondere angespritzten Stift, auf.
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Der erfindungsgemäße Stator soll hierbei nicht auf die oben beschriebene Anwendung und Ausführungsform beschränkt sein. Insbesondere kann der erfindungsgemäße Stator zu einer Erfüllung einer hierin beschriebenen Funktionsweise eine von einer hierin genannten Anzahl von einzelnen Elementen, Bauteilen und Einheiten abweichende Anzahl aufweisen.
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Figurenliste
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Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind beispielhafte Ausführungen der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Es zeigen:
- 1 eine Explosionsdarstellung eines Stators für einen Elektromotor mit einem hohlzylindrischen Statorjoch und einem Statorstern,
- 2 eine perspektivische Darstellung des Statorjochs mit eingepresstem Statorsterns,
- 3 eine Detailansicht des Statorsterns,
- 4 eine alternative Detailansicht des Statorsterns,
- 5 eine Schnittdarstellung des Stators,
- 6 eine Detailansicht der Schnittdarstellung aus 5,
- 7 eine schematische Darstellung eines Versatzes zwischen einer Stanz- und einer Montageposition des Statorsterns,
- 8 eine perspektivische Darstellung des Stators in einem mit Kunststoff umspritzten Zustand,
- 9 eine Schnittdarstellung des Stators aus 8 mit montierter Leiterplatte und
- 10 eine Detailschnittdarstellung eines alternativ ausgebildeten Stators.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines Stators 10 für einen als Innenläufer ausgebildeten Elektromotor. Der Stator 10 umfasst ein hohlzylindrisches Statorjoch 12 und einen Statorstern 14. In einem in 2 dargestellten Montagezustand ist der Statorstern 14 innerhalb des Statorjochs 12 angeordnet. Die 5 zeigt eine Schnittdarstellung des montierten Stators der 2 und die 6 zeigt eine Detaildarstellung der Schnittdarstellung aus 5. Der Statorstern 14 kann insbesondere mittels Pressung mit dem Statorjoch 12 gefügt sein. Der Statorstern 14 weist eine Mehrzahl von radial nach außen gerichteten Statorzähnen 32 auf. Auf die Statorzähne 32 des Statorsterns 14 sind Statorwicklungen 54 aufgebracht. Rotorseitig weisen die Statorzähne 32 jeweils einen Polschuh 68 auf. Der Statorstern 14 weist hier beispielhaft 18 Statorzähne 32 auf. Alternativ kann der Statorstern 14 jedoch auch eine von 18 abweichende Anzahl von Statorzähnen 32 aufweisen. Die Spitzen 18 der Statorzähne 32 liegen im Montagezustand an korrespondierenden Verbindungsstellen 20 am Innenumfang des Statorjochs 12 an (vgl. 5 und 6). Die Spitzen 18 der Statorzähne 32 weisen ein gegenüber den Verbindungsstellen 20 ein Einpressübermaß auf. Das Einpressübermaß kann beispielsweise zwischen 0,015 mm und 0,025 mm betragen. Die Spitzen 18 der Statorzähne 32 sind vorzugsweise abgerundet. Die Schenkel 80 der Spitzen 18 der Statorzähne 32 schließen insbesondere einen Winkel 82 zwischen 130° und 150° ein.
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Das Statorjoch 12 und der Statorstern 14 sind jeweils durch ein stanzpakettiertes Blechpaket 22, 24 gebildet. Das Blechpaket 22 des Statorjochs 12 umfasst dabei eine Vielzahl von stanzpaketierten ringförmigen Statorblechen 66. Der Statorstern 14 ist durch ein Blechpaket 24 mit radial nach außen gerichteten Statorzähnen 32 gebildet. Das Blechpaket 24 des Statorsterns 14 umfasst dabei Blechlagen 26, welche aus in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblechen 28 mit über Polschuhstege 30 miteinander verbundenen Statorzähnen 32 bestehen (vgl. 5). Die Polschuhstege 30 erstrecken sich jeweils zwischen den Polschuhen 68 benachbarter Statorzähne 32 der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche 28 (vgl. 5 und 6). Zudem umfasst das Blechpaket 24 des Statorsterns 14 Blechlagen 34, welche aus in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten einzelnen Statorzähnen 32 bestehen. Zwischen zwei Blechlagen 26, welche jeweils aus einem in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblech 28 mit über Polschuhstege 30 miteinander verbundenen Statorzähnen 32 bestehen, ist jeweils eine Mehrzahl von Blechlagen 34, welche aus in Umfangsrichtung zueinander beabstandeten einzelnen Statorzähnen 32 bestehen, angeordnet. Stirnseitig ist das Blechpaket 24 des Statorsterns 14 jeweils durch eine Blechlage 26 mit einem in Umfangsrichtung geschlossenen Statorblech 28 abgeschlossen. Das Stanzpaketieren der Blechpakete 22, 24 erfolgt vorzugsweise in einem gemeinsamen Stanzpaketierprozess. Die Statorbleche 66 des Statorjochs 12 und werden simultan gestanzt, wobei die Statorbleche 28 bzw. einzelnen Statorzähne 32 des Statorsterns 14 im Inneren der Statorbleche 66 des Statorjochs 12 ausgestanzt werden. Wie in 7 dargestellt ist hierzu eine Stanzposition 74 des Blechpakets 24 des Statorsterns 14 zu einer späteren Montageposition 76 des Blechpakets 24 des Statorsterns 14 im Blechpaket 22 des Statorjochs 12 um einen festgelegten Winkel 78 versetzt. Im gezeigten Beispiel ist die Stanzposition 74 des Blechpakets 24 des Statorsterns 14 zu einer späteren Montageposition 76 des Blechpakets 24 des Statorsterns 14 im Blechpaket 22 des Statorjochs 12 um 10° versetzt.
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Die die Polschuhe 68 der in Umfangsrichtung geschlossenen Statorbleche 28 des Statorsterns 14 verbindenden Polschuhstege 30 weisen jeweils zumindest eine sich radial erstreckende Materialausnehmung 16 auf. Die Materialausnehmungen 16 sind jeweils rotorseitig an den Polschuhstegen 30 angeordnet. In dem in der in 3 dargestellten Ausführung sind die Materialausnehmungen 16 in Axialrichtung betrachtet fluchtend zueinander angeordnet. Alternativ dazu können die Materialausnehmungen 16 wie in 4 dargestellt in Axialrichtung betrachtet versetzt zueinander angeordnet sein. Insbesondere sind die Materialausnehmungen 16 wie in 4 dargestellt auf gegenüberliegenden Seiten der Polschuhe 68 gegenläufig zueinander versetzt angeordnet. Die Materialausnehmungen 16 sind kreissegmentförmig ausgebildet. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind die Materialausnehmungen 16 im Wesentlichen halbkreisförmig ausgebildet. Eine minimale radiale Materialerstreckung 40 der Polschuhstege 30 im Bereich der Materialausnehmung 16 entspricht dem 0,2 bis 0,5-fachen einer radialen Materialerstreckung 42 der Polschuhstege 30 außerhalb des Bereichs der Materialausnehmung 16. Bevorzugt entspricht die minimale radiale Materialerstreckung 40 der Polschuhstege 30 im Bereich der Materialausnehmung 16 dem 0,3 bis 0,4-fachen der radialen Materialerstreckung 42 der Polschuhstege 30 außerhalb des Bereichs der Materialausnehmung 16. Zudem entspricht eine Haupterstreckung 44 der Materialausnehmungen 16 jeweils zumindest dem 0,3-fachen einer Haupterstreckung 46 des jeweiligen Polschuhstegs 30 entspricht (vgl. 6). Bevorzugt entspricht eine Haupterstreckung 44 der Materialausnehmungen 16 jeweils zumindest im Wesentlichen dem 0,5-fachen einer Haupterstreckung 46 des jeweiligen Polschuhstegs 30.
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Zusätzlich weist der Stator 10 ein Isolationselement 48 auf, welches eine Mehrzahl von Isolationsstreifen 50 aufweist. Das Isolationselement 48 ist, wie in 1 dargestellt, in einem dargestellten nicht montierten Zustand zumindest im Wesentlichen sternförmig ausgebildet. Das Isolationselement 48 weist einen ringförmigen Abschnitt 56 auf, von dem ausgehend sich die Isolationsstreifen 50 des Isolationselements 48 radial erstrecken. Eine Anzahl von Isolationsstreifen 50 entspricht einer Anzahl von Zwischenräumen 36 zwischen den Statorzähnen 32. Das Isolierelement 48 besteht vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden, biegsamen Material, beispielsweise einem Isolierpapier oder einer Polyimidfolie. Neben der elektrischen Isolierung der Statorwicklungen 54 gegenüber dem Statorjoch 12, ist das Isolierelement 48 dazu vorgesehen, die auf die Statorzähne 32 aufgebrachten Statorwicklungen 54 bei einem Verpressen des Statorsterns 14 mit dem Statorjoch 12 vor mechanischen Beschädigungen zu schützen. Vor einem Verpressen des bewickelten Statorsterns 14 mit dem Statorjoch 12, wird das Isolierelement 48 stirnseitig auf die Statorwicklungen 54 aufgelegt. Vorteilhaft ist das Isolierelement 48 zumindest im Bereich des ringförmigen Abschnitts 56 einseitig selbstklebend ausgebildet, wodurch das Isolierelement 48 vorteilhaft an den Statorwicklungen 54 vorfixiert werden kann. Beim Verpressen erfolgt durch das Statorjoch 12 ein Umbiegen der Isolationsstreifen 50 in Richtung der Bewegung des Statorjochs 12. Durch das Umbiegen legen sich Isolierstreifen 50 zwischen den Statorzähnen 32 des Statorsterns 14 an die Statorwicklungen 54 an. Eine mechanische Belastung durch das Statorjoch 12 wirkt beim Verpressen daher lediglich auf die Isolierstreifen 50 des Isolierelements 48. In einem montierten Zustand des Stators 10 sind die Isolationsstreifen 50, wie insbesondere in den 5 und 6 zu sehen, somit zwischen den auf den Statorzähnen 32 angeordneten Statorwicklungen 54 und dem Statorjoch 12 angeordnet.
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Vorzugsweise wird der Stator 10 nach einem Verpressen des bewickelten Statorsterns 14 mit dem Statorjoch 12 mit einem Kunststoff umspritzt. Solch ein umspritzter Stator 10 ist in 8 und 9 dargestellt. Bei der Umspritzung des Stators 10 müssen die Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54 zum Verbinden mit einer Leiterplatte 64 frei von Kunststoff gehalten werden. Zur Abdichtung der Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54 gegenüber einer Kavität eines Spritzgusswerkzeuges während des Umpritzungsprozesses weist der Stator 10 ein stirnseitiges Trägerelement 58 auf. Zusätzlich zur Abdichtung dient das Trägerelement 58 der Ausrichtung der Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54 zur Leiterplatte 64. Das Trägerelement 58 ist vorzugsweise von einem Kunststoff gebildet. Das Trägerelement 58 weist einer Mehrzahl von Durchführungen 60 zur Durchführung der Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54 auf. Das Trägerelement 58 wird vor dem Umspritzen des Stators 10 stirnseitig auf die Statorwicklungen 54 aufgesetzt. Die Positionierung des Trägerelements 58 erfolgt dabei mittels an dem Trägerelement 58 angeformten Positionselementen 52. Zur Positionierung des Trägerelements 58 in Umfangsrichtung weist das Trägerelement 58 beispielsweise zumindest einen Stift 82 auf, welcher in eine korrespondierende Ausnehmungen 84 im Statorstern 14 eingreift. Insbesondere kann das Trägerelement 58 eine Mehrzahl in Umfangsrichtung angeordneter Stifte 82 aufweisen, welche in eine entsprechende Anzahl korrespondierender Ausnehmungen 84 im Statorstern 14 eingreifen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Positionierung in Umfangsrichtung des Trägerelements 58 durch andere geeignete Mittel erfolgen. So kann das Trägerelement 58 beispielsweise hier nicht dargestellte Positionierungselemente aufweisen, welche zur Positionierung des Trägerelements 58 in Umfangsrichtung unmittelbar mit den Wickelköpfen des Statorsterns 14 zusammenwirken.
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Die Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54 werden beim Aufsetzen des Trägerelements 58 in die Durchführungen 60 des Trägerelements 58 eingefädelt und durch diese hindurchgeführt. Ein Innendurchmesser der Durchführungen 60 entspricht zumindest im Wesentlichen einem Außendurchmesser der Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54, sodass über den Außenumfang der Anschlussenden 62 eine zumindest weitgehende und vorzugsweise vollständige Abdichtung gegenüber von der Kavität des Spritzgusswerkzeugs in Richtung der Anschlussenden 62 durchdringenden Kunststoffs während des Umspritzens des Stators 10 erfolgt. Im Bereich der Durchführungen 60 weist das Trägerelement 58 zusätzlich konzentrische Erhebungen 72 auf. Die Anschlussenden 62 werden innerhalb des Spritzgusswerkzeugs in Ausnehmungen eingeschoben, welche durch die Erhebungen 72 in Richtung der Kavität des Spritzgusswerkzeugs abgedichtet werden. Ein Einfließen von Kunststoff in die Ausnehmungen, in welche die Anschlussenden 62 eingeschoben sind, kann somit vorteilhaft vermieden werden.
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Nach dem Umspritzen des Stators 10 wird die Leiterplatte 64 auf das Trägerelement 58 aufgesetzt. Die Leiterplatte 64 ist kreisförmig ausgebildet und in einem montierten Zustand stirnseitig auf das Trägerelement 58 aufgesetzt (vgl. 9). Die Leiterplatte 64 ist zu einer elektrischen Verschaltung der Statorwicklungen 54 vorgesehen. Hierzu werden die Anschlussenden 62 der Statorwicklungen 54, insbesondere mittels Lötverbindungen, elektrisch leitend mit der Leiterplatte 64 verbunden. Zur Positionierung der Leiterplatte 64 an dem Trägerelement 58 weist das Trägerelement 58 einen zu einer Ausnehmung 38 der Leiterplatte 64 korrespondierenden sich axial erstreckende Stift 70 auf.
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10 zeigt eine Detailschnittdarstellung eines alternativ ausgebildeten Stators 10 mit einem Statorstern 14 und einem Statorjoch 12. Der Statorstern 14 kann insbesondere mittels Pressung mit dem Statorjoch 12 gefügt sein. Der Statorstern 14 weist eine Mehrzahl von radial nach außen gerichteten Statorzähnen 32 auf. Auf die Statorzähne 32 des Statorsterns 14 sind Statorwicklungen 54 aufgebracht. Rotorseitig weisen die Statorzähne 32 jeweils einen Polschuh 68 auf. Die Spitzen 18 der Statorzähne 32 liegen im Montagezustand an korrespondierenden Verbindungsstellen 20 am Innenumfang des Statorjochs 12 an. Die Spitzen 18 der Statorzähne 32 sind vorzugsweise abgerundet. Im Ausführungsbeispiel der 6 weisen die Spitzen 18 der Statorzähne 32 in Richtung des Statorjochs 12 eine dem Außenumfang des Statorsterns 14 entsprechende kreisbogenförmige Geometrie auf.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Stator
- 12
- Statorjoch
- 14
- Statorstern
- 16
- Materialausnehmung
- 18
- Spitze
- 20
- Verbindungsstelle
- 22
- Blechpaket
- 24
- Blechpaket
- 26
- Blechlage
- 28
- Statorblech
- 30
- Polschuhsteg
- 32
- Statorzahn
- 34
- Blechlage
- 36
- Zwischenraum
- 38
- Ausnehmung
- 40
- Materialerstreckung
- 42
- Materialerstreckung
- 44
- Haupterstreckung
- 46
- Haupterstreckung
- 48
- Isolationselement
- 50
- Isolationsstreifen
- 52
- Positionselement
- 54
- Statorwicklung
- 56
- Abschnitt
- 58
- Trägerelement
- 60
- Durchführung
- 62
- Anschlussenden
- 64
- Leiterplatte
- 66
- Statorblech
- 68
- Polschuh
- 70
- Stift
- 72
- Erhebung
- 74
- Stanzposition
- 76
- Montageposition
- 78
- Winkel
- 80
- Schenkel
- 82
- Winkel
- 84
- Stift
- 86
- Ausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102016205538 A1 [0002]
