-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stator-Bauteil einer elektrodynamischen Maschine, insbesondere eines Elektromotors, umfassend eine Kunststoffstruktur, eine zumindest teilweise in diese eingebettete, mehrere Spulenwicklungen aufweisende Statoreinheit, eine elektronische Steuerung und mehrere metallische Leiterelemente, über welche die Spulenwicklungen an die elektronische Steuerung angeschlossen sind.
-
Stator-Bauteile der vorstehend angegebenen Art sind bekannt. Sie haben sich für verschiedene Anwendungen bewährt, beispielsweise als Teil von Elektromotoren für - der Förderung von flüssigen Medien dienende - Motor-Pumpe-Einheiten. Im Interesse besonders kompakter, vergleichsweise einfach aufgebauter Motor-Pumpe-Einheiten sind dabei häufig Motorrotor und Pumpenrotor in einem gemeinsamen Raum untergebracht, so dass der Motorrotor „nass“ läuft, d. h. von dem zu fördernden Medium umspült ist.
-
Insbesondere dann, wenn es sich um ein aggressives Medium (z. B. Kraftstoff) handelt, muss unbedingt verhindert werden, dass dieses an die elektronische Steuerung gelangt. Denn diese wird sonst innerhalb kürzester Zeit irreversibel geschädigt. Hinsichtlich der hermetischen Trennung der elektronischen Steuerung gegenüber dem - einen Rotor der elektrodynamischen Maschine aufnehmenden - Innenraum des Stator-Bauteils besteht eine Herausforderung darin, dass die Leiterelemente, über welche die Spulenwicklungen an die elektronische Steuerung angeschlossen sind, für die Kontaktierung der elektronischen Steuerung aus der Kunststoffstruktur heraus treten müssen. Wie Versuche gezeigt haben, ist das Risiko, dass Medium entlang der Oberfläche der Leiterelemente zu der elektronischen Steuerung kriecht, erheblich; und dementsprechend besteht insoweit ein nennenswertes Schadpotential.
-
Um einer Schädigung der elektronischen Steuerung vorzubeugen, wurden bereits verschiedene Ansätze vorgeschlagen und auch in der Praxis verfolgt. Zum einen stand der direkte Schutz der elektronischen Steuerung im Vordergrund, insbesondere durch deren Umgießen mit einem Thermoset-Kunstharz (insbesondere einem Epoxy-Harz). Zum anderen wurde auf eine verbesserte hermetische Abdichtung der metallischen Leiterelemente gegenüber der Kunststoffstruktur abgestellt. Ein erster derartiger Weg besteht darin, dass die (durch Spritzgießen aus einem Thermoplast hergestellte) Kunststoffstruktur dort, wo die Leiterelemente zur Kontaktierung der elektronischen Steuerung aus ihr heraustreten, jeweils nach Art einer kleinen Schale ausgeführt ist, wobei die betreffenden Schalen später mit einer speziellen Dichtmasse (potting material) aufgefüllt werden, welches sich durch besonders gute Hafteigenschaften sowohl an dem Metall der Leiterelemente als auch an dem Kunststoff der Kunststoffstruktur auszeichnet. Hiermit ist allerdings ein erheblicher Aufwand verbunden. Ein zweiter Weg in dieser Hinsicht besteht darin, die Kunststoffstruktur aus einem hinsichtlich des Haftvermögens an dem Metall der Leiterelemente optimierten Thermoset-Material zu spritzen. Damit sind - wegen der, verglichen mit Thermoplasten, signifikant anspruchsvolleren Verarbeitung von Thermoset-Materialen beim Spritzgießen - nicht unerhebliche Einschränkungen hinsichtlich der Gestaltung der Kunststoffstruktur verbunden, so dass diese Kompromisse eingehen muss bezüglich der übrigen Anforderungen. Letzteres gilt auch infolge der erheblich eingeschränkten Materialauswahl in dem Sinne, dass eine Optimierung der Kunststoffstruktur unter anderen Gesichtspunkten (z. B. der sonstigen wesentlichen Materialeigenschaften und -kosten, der Oberflächenbeschaffenheit, des Wärmedehnverhaltens, etc.) zurücktreten muss.
-
Insoweit wurde bisher noch keine unter praxisrelevanten Gesichtspunkten zufriedenstellende Lösung gefunden. Weshalb - verglichen mit anderen Anwendungen, welche eine um ein metallisches Leiterelement oder einen sonstigen metallischen Einleger herum gespritzte Kunststoffstruktur aufweisen - gerade bei den hier in Rede stehenden Stator-Bauteilen von elektrodynamischen Maschinen die Problematik der Abdichtung zwischen metallischem Leiterelement und Kunststoffstruktur so schwierig zu lösen und selbst bei mit erheblichem Aufwand gefertigten Stator-Bauteilen ein Versagen der Abdichtung zu beobachten ist, ist nicht mit Bestimmtheit bekannt. Eine mögliche Erklärung könnte sein, dass beim Betrieb der elektrodynamischen Maschine durch mögliche (minimale) Unwuchten der rotierenden Teile Schwingungen und Vibrationen erzeugt werden, die eine Ablösung der Kunststoffstruktur von dem metallischen Leiterelement begünstigen.
-
Im Lichte des vorstehend diskutierten Standes der Technik und der mit ihm verbundenen Nachteile hat die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, ein Stator-Bauteil der eingangs genannten Art bereitzustellen, das sich durch eine Kombination besonders günstiger Eigenschaften sowohl bei der Herstellung (z. B. große Materialauswahl, große Gestaltungsfreiheit, geringe Herstellungskosten) als auch im Betrieb (z. B. guter Schutz der elektronischen Steuerung vor Beschädigung) auszeichnet.
-
Gelöst wird die vorstehende Aufgabenstellung, indem sich ein Stator-Bauteil zusätzlich zu den eingangs dargelegten Merkmalen in kombinatorischem Zusammenwirken mit diesen und untereinander dadurch auszeichnet, dass die metallischen Leiterelemente auf einem Teil ihrer Erstreckung in Längsrichtung zwischen den Kontaktierungen der zugeordneten Spulenwicklung und der elektronischen Steuerung in die Kunststoffstruktur eingebettet sind und aus dieser mit einem der Kontaktierung der elektronischen Steuerung zugeordneten freien Endabschnitt herausragen, dass die Kunststoffstruktur durch Spritzgießen aus einem Thermoplast hergestellt ist, und zwar angespritzt an die vormontierte Gruppe aus Statoreinheit und mit deren Spulenwicklungen verbundenen Leiterelementen, dass angrenzend an den jeweiligen freien Endabschnitt des metallischen Leiterelements die Kunststoffstruktur jeweils eine das betreffende metallische Leiterelement an seinem Umfang vollständig umgebende, von der übrigen Kunststoffstruktur frei abstehende Manschette ausbildet, dass die Abdichtung zwischen der Kunststoffstruktur und den metallischen Leiterelementen ausschließlich durch den Kontakt des Thermoplasts der Kunststoffstruktur mit dem jeweiligen metallischen Leiterelement, ohne ein gesondertes Abdichtmaterial erfolgt, und dass in den die jeweilige Manschette durchdringenden Abschnitten der metallischen Leiterelemente auf deren jeweiligem Umfang umlaufend Feinstrukturierungen in Form von mittels Lasergravur in die Oberfläche eingebrachten, mit Thermoplast der Kunststoffstruktur gefüllten Rillen vorgesehen sind.
-
In Umsetzung der vorliegenden, durch die vorstehende Kombination an Besonderheiten geprägten Erfindung lassen sich Stator-Bauteile herstellen, die den durch die Praxis gestellten Anforderungen in einem (in der Summe) bisher nicht bekannten Grade genügen. Um nur einige der Zusammenhänge herauszugreifen, die für die besondere Leistungsfähigkeit des erfindungsgemäßen Stator-Bauteils als maßgeblich angesehen werden: Die Ausführung der Kunststoffstruktur angrenzend an den jeweiligen (mit der elektronischen Steuerung kontaktierten) freien Endabschnitt des metallischen Leiterelements als eine frei aufragend Manschette, welche - von der übrigen Kunststoffstruktur frei abstehend und mit dieser somit insbesondere nicht über Stege, Brücken, Rippen oder dergleichen verbunden - das betreffende metallische Leiterelement an seinem Umfang vollständig umgibt, trägt in dem betreffenden Bereich der Kunststoffstruktur zu einer Nachgiebigkeit bei. Diese ermöglicht, dass die Kunststoffstruktur sich hier zu ihrer Anpassung an das umhüllte Leiterelement verformt. So kann die Kunststoffstruktur im Bereich der Manschette den Wärmedehnungen des Leiterelements (in den verschiedenen Richtungen) folgen, ebenso wie einer sich (durch Fertigungstoleranzen) beim Montieren der elektronischen Steuerung einstellenden Verformung des jeweiligen Leiterelements und/oder wiederkehrenden (Mikro-) Verformungen des Leiterelements aufgrund von Schwingungen infolge von Unwuchten rotierender Teile der dynamoelektrischen Maschine. Auch durch Erschütterungen ausgelösten (Mikro-)Verformungen der Leiterelemente kann die Kunststoffstruktur im Bereich der die Leiterelemente umgebenden Manschetten folgen. All dies gilt auch und gerade für aus typischen Thermoplasten (mit ihren charakteristischen Materialeigenschaften, einschließlich innerer Dämpfung) gespritzte Kunststoffstrukturen. Dies trägt maßgeblich dazu bei, bei Montage und im Betrieb zwischen dem Leiterelement und der Kunststoffstruktur auftretende Spannungen substantiell abzumildern. Dies wiederum reduziert entscheidend die Neigung zu (Langzeit- )Ablöseerscheinungen. Gepaart mit den spezifischen Maßnahmen zur Verbesserung des Haftverhaltens des thermoplastischen Kunststoffs an dem metallischen Leiterelement lässt sich auf diese Weise ohne zusätzliche Maßnahmen (jedenfalls im Bereich der Manschette) eine dauerhafte Dichtheit der Grenzzone zwischen Leiterelement und Kunststoffstruktur erreichen. So ist ausgeschossen, dass Medien entlang der Oberfläche der Leiterelemente zu der elektronischen Steuerung kriechen und dort Schaden anrichten können. Insoweit lässt sich sogar eine positive Rückwirkung in dem Sinne nutzen, dass durch die Möglichkeit, die Kunststoffstruktur durch Spritzgießen aus einem (verglichen mit Thermoset-Materialien bei der Verarbeitung weniger anspruchsvollen) Thermoplast herzustellen, ein signifikant vergrößerter Gestaltungsspielraum hinsichtlich konstruktiver Details der Kunststoffstruktur ergibt, der erlaubt, diese weitergehend hinsichtlich der Funktion (anstelle der Fertigung) zu optimieren. Thermoplaste, die sich aufgrund ihrer charakteristischen Materialeigenschaften für die Umsetzung der vorliegenden Erfindung besonders gut eignen, sind insbesondere Polybutylenterephthalat (PBT), Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Polyphenylensulfid (PPS) sowie Mischkunststoffe, welche jeweils BBT, HDPE oder PPS - insbesondere als Hauptkomponente, d. h. zu mehr als 50% - enthalten.
-
Die vorstehend dargelegten positiven Effekte sind besonders ausgeprägt, wenn - gemäß einer ersten bevorzugten Weiterbildung der Erfindung - die Manschette (abgesehen von einer möglichen endseitigen Verjüngung; s. u.) über eine zumindest weitgehend homogene Wandstärke verfügt. Eine „homogene“ Wandstärke in diesem Sinne liegt vor, wenn sich die Wandstäke der Manschette weder in deren Längsrichtung, noch in deren Umfangsrichtung substantiell ändert, wobei hierzu nicht zählt eine technisch bedingte Abnahme der Wandstärke der Manschetten über deren Länge (beispielsweise über für die Entnahme aus dem Spritzgießwerkzeug notwendige Entformungsschrägen). Im vorstehenden Sinne ist besonders vorteilhaft, wenn die Wandstärke der Manschette im Bereich ihrer größten Dicke nicht mehr als 50%, bevorzugt nicht mehr als 25%, besonders bevorzugt nicht mehr als 15% über der Wandstärke der Manschette im Bereich ihrer geringsten Dicke liegt.
-
Nicht nur das Maß der Homogenität der Wandstärke der Manschetten ist von Einfluss, sondern auch die Wandstärke als solche. Denn von ihr hängt, im Zusammenwirken mit den Materialeigenschaften des Thermoplast-Materials der Kunststoffstruktur, die weiter oben erörterte Verformbarkeit der Manschetten ab. Um ein Beispiel anzugeben: Bei einem für einen typischen 240 Watt BLDC-Motor bestimmten Stator-Bauteil mit einer aus PBT hergestellten Kunststoffstruktur beträgt die Wandstärke von deren Manschette bevorzugt zwischen 1,0 und 1,6 mm. Im Falle von flachen metallischen Leiterelementen mit einem rechteckigen Querschnitt, bei dem das Verhältnis der Kantenlängen mindestens 3:1 beträgt (z. B. 5,5 mm x 0,8 mm), lässt sich auch eine zweckmäßige Relation zwischen dem Querschnitt der Leiterelemente und der Wandstärke der Manschetten angeben. Es ist nämlich günstig, wenn die Wandstärke der Manschetten zwischen dem 1,4-fachen und dem 1,9-fachen des Werts der kleineren Kantenlängen beträgt.
-
Für die dauerhaft wirksame Abdichtung zwischen Leiterelement und Kunststoffstruktur ist, gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, besonders günstig, wenn die Rillen der Feinstrukturierung der jeweiligen Leiterelement-Oberfläche im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des betreffenden metallischen Leiterelements orientiert sind. Eine solche Orientierung der Rillen trägt den bei typischen Anwendungssituationen am häufigsten vorkommenden (Mikro-)Verformungen der Leiterelemente (s. o.) in dem Sinne Rechnung, dass sie gerade einer durch eben diese Verformungen der Leitersegmente induzierten Gefahr der Ablösung der Thermoplast-Kunststoffstruktur von dem metallischen Leiterelement entgegenwirkt. Ebenfalls einen sehr positiven Effekt im Sinne einer besonders geringen Neigung zu problematischen Ablöseerscheinungen hat eine Ausführung der Manschetten der Thermoplast-Kunststoffstruktur dergestalt, dass jeweils die Manschette endseitig in Richtung auf den freien Endabschnitt des zugeordneten metallischen Leiterelements in einer Verjüngung ausläuft. Bei konischer bzw. kegelförmiger Gestaltung der betreffenden Verjüngung sind Keil- bzw. Kegelwinkel zwischen 70° und 120° sehr vorteilhaft. Besonders günstig sind Keil- bzw. Kegelwinkel zwischen 80° und 110°.
-
Als besonders günstig haben sich im Übrigen Feinstrukturierungen mit zwischen 10 µm und 100 µm tief und/oder zwischen 3 µm und 50 µm breit ausgeführte Rillen erwiesen, bei einem bevorzugten Verhältnis zwischen Breite und Tiefe der Rillen zwischen 0,6 und 1,5, besonders bevorzugt zwischen 0,8 und 1,2. Auch der Abstand der Rillen zueinander ist von Einfluss auf die Haftung der Thermoplast-Kunststoffstruktur an dem metallischen Leiterelement. Bevorzugt ist der Abstand zwischen zwei einander benachbarten Rillen mindestens ebenso groß ist wie die Breite der betreffenden Rillen.
-
Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weisen die Leiterelemente im Bereich ihrer Umhüllung mit der Manschette der Kunststoffstruktur jeweils mindestens einen mit Thermoplastmaterial der Kunststoffstruktur gefüllten Durchbruch auf. Das gilt namentlich für Leiterelemente mit einem ausgeprägt flachen Querschnitt, bei dem die Dimension in einer Richtung mindestens dreifach so groß ist wie die Dimension orthogonal zu dieser Richtung (z. B. 5,5 mm x 0,8 mm). Solche Durchbrüche wirken sich in doppelter Hinsicht sehr vorteilhaft aus. Sie bewirken einen Widerstand für die Wärmeleitung, so dass die beim Anlöten der elektronischen Steuerung an die Leiterelemente in diese eingeleitete Wärme nicht zu einer die mediendichte Anbindung der Kunststoffstruktur an den Leiterelementen schädigenden Erwärmung der Leiterelemente (insbesondere im Bereich der Feinstrukturierung) führt. Und weiterhin stellt eine sich durch den mindestens einen Durchbruch hindurch erstreckende Thermoplast-„Brücke“ zwischen den beiden Seiten eine wirksame zusätzliche Maßnahme gegen die Gefahr einer Ablösung des Thermoplasts von der Oberfläche des metallischen Leiterelements dar.
-
Ebenfalls zur Minimierung des Wärmeeintrags in die Leitersegmente beim Anlöten der elektronischen Steuerung ist, gemäß einer wiederum anderen bevorzugten Weiterbildung, vorteilhaft, wenn die Leiterelemente endseitig - durch einen Einschnitt - gegabelt ausgeführt sind. Ein solche gegabelte Ausführung der Leiterelemente reduziert zudem mögliche Zwängungen bei der Montage der elektronischen Steuerung, was sich ebenfalls günstig auswirkt.
-
Wie die vorstehenden Erläuterungen der Erfindung zum Ausdruck bringen, ist für den positiven Effekt das Zusammenwirken der Manschette der Thermoplast-Kunststoffstruktur mit der eine Verbesserung des Haftverhaltens des thermoplastischen Kunststoffs an dem metallischen Leiterelement bewirkenden OberflächenBehandlung der Leiterelemente, d. h. deren jeweilige Feinstrukturierung maßgeblich. Dies wiederum lässt erkennen, dass das auch durch deren räumliche Zuordnung zueinander definierte Verhältnis von Manschetten und Feinstrukturierungen nicht unwesentlich ist. In diesem Sinne ist, gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung, besonders vorteilhaft, wenn die Länge des mit der Feinstrukturierung versehenen Abschnitts des metallischen Leiterelements jeweils mindestens 50%, bevorzugt 65% der freien Länge der Manschette parallel zur Längsrichtung des zugeordneten metallischen Leiterelements beträgt, wobei als „freie Länge“ der Manschette dabei deren gegenüber der sonstigen Kunststoffstruktur aufragende Erstreckung anzusehen ist. Auch erweist sich als sehr vorteilhaft, wenn jeweils mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90% der Länge des mit der Feinstrukturierung versehenen Abschnitts des metallischen Leiterelements im Bereich der Manschette angeordnet ist. Ganz besonders günstig ist, wenn der mit der Feinstrukturierung versehene Abschnitt des metallischen Leiterelements vollständig, d. h. zu 100% im Bereich der Manschette angeordnet ist.
-
Was die (parallel zur Längsrichtung des zugeordneten Leiterelements ermittelte) freie Länge der Manschette angeht, so steht diese in einer Beziehung zu den Abmessungen des Leiterelements. Bei flachen Leiterelementen mit einem rechteckigen Querschnitt, bei dem das Verhältnis der Kanten mindestens 3:1 beträgt, ist die freie Länge der Manschetten bevorzugt 0,7- bis 1,0-fach, besonders bevorzugt 0,8- bis 0,9-fach so groß wie die größere der beiden Dimensionen der metallischen Leiterelemente quer zu deren Längsrichtung.
-
Weiter oben wurde bereits eingegangen auf die Zusammenhänge zwischen der elektronischen Steuerung (insbesondere deren Montage unter Kontaktierung der Leiterelemente und mögliche Erschütterungen im Betrieb) und den verschiedenen auf die Leiterelemente einwirkenden Verformungs-Belastungen. Im Hinblick auf diese Zusammenhänge kommen die durch die Erfindung erzielbaren Vorteile besonders zum Tragen bei solchen Stator-Bauteilen, bei denen die elektronische Steuerung, namentlich eine zugehörige Platine, über einen oder mehrere Verbindungspunkte direkt an der Kunststoffstruktur fixiert ist. Günstig ist dabei auch, wenn die elektronische Steuerung in einem Raum untergebracht ist, welcher durch die Thermoplast-Kunststoffstruktur und einen mit dieser verbundenen, die elektronische Steuerung abdeckenden Deckel begrenzt ist.
-
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt
- 1 einen Axialschnitt durch eine als Elektromotor ausgeführte elektrodynamische Maschine nach dem Stand der Technik,
- 2 das Stator-Bauteil des Elektromotors nach 1 in perspektivischer Ansicht,
- 3 das Detail A des Stator-Bauteils nach 2,
- 4 einen Schnitt durch ein nochmals vergrößertes Detail des Stator-Bauteils nach den 2 und 3,
- 5 ein Stator-Bauteil nach der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Ansicht,
- 6 das Detail B des Stator-Bauteils nach 5 und
- 7 einen Schnitt durch ein nochmals vergrößertes Detail des Stator-Bauteils nach den 5 und 6.
-
Der in 1 veranschaulichte Elektromotor umfasst einen Stator 1 und einen darin mittels zweier Wälzlager 2 um die Achse X drehbar gelagerten Rotor 3. Zu dem Stator 1 gehören ein integriertes Stator-Bauteil 4, eine elektronische Steuerung 5, ein Deckel 6 und ein Lagerdeckel 7. Das Stator-Bauteil 4 umfasst hinwiederum eine Statoreinheit 8 mit um die Achse X herum angeordneten Polstücken 9 mit Wicklungsträgern 10 und auf diesen aufgebrachten Spulenwicklungen 11, mit den letzteren kontaktierte metallische Leiterelemente (Pins) 12 und eine Kunststoffstruktur 13, welche an die vormontierte Baugruppe aus Statoreinheit 8 und Leiterelementen 12 durch Spritzgießen angeformt ist. Der Rotor 3 umfasst eine Rotorwelle 14 und eine auf dieser angebrachte Rotor-Armatur 15.
-
Die - in einem zwischen der Kunststoffstruktur 13 und dem Deckel 6 ausgebildeten Hohlraum 16 aufgenommene - elektronische Steuerung 5 umfasst eine mit Elektronik-Bausteinen E bestückte Leiterplatte 17. Diese ist auf Stiften 18 gelagert, welche Teil der Kunststoffstruktur 13 sind. Die Leiterelemente 12 sind nur auf einem Teil ihrer Länge in die Kunststoffstruktur 13 eingebettet; sie ragen jeweils aus letzterer mit einem freien Endabschnitt 19 heraus, über welchen, in einen zugeordneten Durchbruch 20 der Leiterplatte 17 eingreifend, eine Kontaktierung mit der elektronischen Steuerung 5 erfolgt. Entsprechendes gilt für den Neutral-Pin 21.
-
Im Bereich der drei Leiterelemente 12 und des Neutral-Pins 21 ist die Kunststoffstruktur 13 jeweils in Form eines Sockels 22 ausgeführt. Jeder Sockel 22 ist mit dem Zentralbereich 23 der Kunststoffstruktur 13 über eine Aussteifungsrippe 24 verbunden. Stirnseitig ist der jeweilige Sockel 22 als ein das betreffende Leiterelement 12 bzw. den Neutral-Pin 21 umgebendes Schälchen 25 mit einer darin angeordneten zentralen, angenähert pyramiden- oder dachförmigen Erhebung 26 ausgeführt. Das betreffende Schälchen 25 wird - vor der Montage der elektronischen Steuerung 5 - mit einem Dichtmittel (potting material) 27 verfüllt (nur gezeigt in den 1 und 4).
-
Nachdem Elektromotoren mit Stator-Bauteilen der in den 2 bis 4 gezeigten Gestaltung bekannt sind (z. B. als Antriebsmotor für die Ölpumpe des Tesla Model 3) und es für das Verständnis der vorliegenden Erfindung auf weitere Details nicht ankommt, wird auf eine weitergehende Erläuterung an dieser Stelle verzichtet.
-
Das in den 5 bis 7 veranschaulichte, nach der vorliegenden Erfindung ausgeführte Stator-Bauteil 4' lehnt sich hinsichtlich grundlegender Gestaltungsmerkmale an jenes nach den 2 bis 4 an. Insoweit verzichtet die nachfolgende Beschreibung auf eine erneute vollständige Erläuterung und beschränkt sich stattdessen auf eine Darlegung der relevanten Unterschiede.
-
Ein besonders markanter, wesentlicher Unterschied besteht darin, dass bei der - aus PBT gespritzten - Kunststoffstruktur 13' die Umspritzung der Leiterelemente 12' nicht aus jeweils einem dickwandigen Sockel, welcher zudem über eine Aussteifungsrippe mit dem Zentralbereich 23' der Kunststoffstruktur verbunden ist, besteht. Vielmehr sind die Leiterelemente 12' jeweils - wiederum auf einem Teilbereich ihrer Länge - über ihren Umfang von einer vergleichsweise dünnwandigen Manschette 28 umgeben, welche sich, auf dem gesamten Umfang frei, von der übrigen Kunststoffstruktur 13' erhebt. Die Manschetten 28 verfügen dabei über eine zumindest weitgehend homogene Wandstärke W. Bei einem Querschnitt des jeweiligen Leiterelements von 5,5 mm x 0,8 mm beträgt die mittlere Wandstärke W der dieses umgebenden Manschette 28 etwa 1,3 mm und deren freie Länge L1 etwa 4,5 mm. Endseitig läuft die jeweilige Manschette 28 in Richtung auf den freien Endabschnitt 19' des zugeordneten metallischen Leiterelements 12' in einer Verjüngung 29 aus.
-
In den die jeweilige Manschette 28 durchdringenden Abschnitten der metallischen Leiterelemente 12' bestehen auf derem Umfang umlaufend - in der Zeichnung nur schematisch, nicht maßstabsgerecht veranschaulichte - Feinstrukturierungen 30 in Form von mittels Lasergravur in die Oberfläche eingebrachten, etwa 50 µm tiefen und etwa 10 µm breiten Rillen 31, welche parallel zueinander und senkrecht zur Längsrichtung des betreffenden metallischen Leiterelements 12' orientiert sind. Der Abstand zwischen zwei einander benachbarten Rillen 31 beträgt dabei etwa 20 µm. Die Länge L2 des mit der Feinstrukturierung 30 versehenen Abschnitts des jeweiligen metallischen Leiterelements 12' beträgt jeweils etwa 3,5 mm, d. h. etwa 75% der freien Länge L1 der Manschette 28; und der mit der Feinstrukturierung 30 versehene Abschnitt des metallischen Leiterelements 12' ist dabei vollständig im Bereich der Manschette 28 angeordnet. Der Neutral-Pin 21' ist insoweit in analoger Weise ausgeführt wie die Leiterelemente 12'.
-
Jedes Leiterelement 12' weist drei es quer durchsetzende Durchbrüche 32 und 33 auf. Ein - in Form eines Langovals ausgeführter - erster Durchbruch 32 befindet sich dabei in jenem Abschnitt des jeweiligen Leiterelements 12', wo dieses auf seiner Oberfläche die Feinstrukturierung 30 aufweist. Zwei (etwa runde) Durchbrüche 33 - sie sind in 6 durch entsprechend weggebrochene Kunststoffstruktur der Verjüngung 29 sichtbar gemacht - befinden sich in dem von der endseitigen Verjüngung 29 der Manschette 28 abgedeckten Bereich des jeweiligen Leiterelements 12'. Durch jeden der drei Durchbrüche 32 bzw. 33 hindurch erstreckt sich eine Thermoplast-„Brücke“ 34, welche die zu beiden einander gegenüberliegenden Seiten des Leiterelements 12' befindlichen Bereiche der Manschette 28 bzw. der Verjüngung 29 miteinander verbindet.
-
Erkennbar ist weiterhin, dass die (der Kontaktierung mit der elektronischen Steuerung dienenden) Endabschnitte 19' der Leiterelemente 12', anders als nach dem in 1 bis 4 veranschaulichten Stand der Technik, einen endseitigen Einschnitt 35 aufweisen und auf dieses Weise gegabelt ausgeführt sind.
-
Das Stator-Bauteil 4' zeichnet sich durch ein hervorragendes Abdichtverhalten zwischen den metallischen Leiterelementen 12' und der - über zu den Rillen 31 korrespondierende, diese füllende Rippen 36 - mit diesen verzahnten PBT-Kunststoffstruktur 13' bei gleichzeitig sehr guter Dauerfestigkeit und geringster Neigung zu Ablöseerscheinungen aus. So erfolgt eine Abdichtung zwischen der Kunststoffstruktur 13' und den metallischen Leiterelementen 12' ausschließlich durch den Kontakt des PBT-Thermoplasts der Kunststoffstruktur 13' mit dem jeweiligen metallischen Leiterelement 12'; ein gesondertes Abdichtmaterial (wie das nach dem Stand der Technik vorgesehene potting material) kommt nicht zum Einsatz.
