DE19818433A1 - Gleichstrommotor und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gleichstrommotor, der einen Anker mit einem Joch, einer Vielzahl sich einstückig vom Joch in einer ringförmigen Anordnung erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, wobei jeder Zahn mit einer darumgewickelten Spule versehen ist, aufweist, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Gleichstrommotors.

Ein Anker für einen herkömmlichen Gleichstrommotor, beispielsweise ein Stator für einen dreiphasigen, bürstenlosen Gleichstrommotor des Außenrotortyps, hat ein(en) Stator- bzw. Ständerblechpaket oder -kern mit einem Joch und einer Anzahl von sich einstückig vom Joch in einer kreisförmigen Anordnung erstreckenden Zähnen, so daß eine Anzahl von Schlitzen festgelegt ist, die mit entsprechenden, um sie gewickelten Spulen versehen sind. Eine Öffnung am distalen Ende jedes Schlitzes ist halb geschlossen, so daß jeder Schlitz zu einem halbumschlossenen Schlitz ausgebildet ist. Infolgedessen ist eine Schwankung im magnetischen Leitwert bzw. in der Permeanz zwischen dem Statorblechpaket und einem Rotor in einer Drehrichtung des Rotors oder in der Umfangsrichtung verringert, so daß ein Hakmoment, das im wesentlichen eine Drehmomentschwankung ist, vermindert werden kann.

In einem anderen herkömmlichen Gleichstrommotor haben die Zähne zwei wechselweise unterschiedliche Umfangsbreiten an ihren entsprechenden distalen Enden. In diesem Aufbau haben die halbumschlossenen Schlitze wechselweise unterschiedliche Umfangsteilungen an den Zentren ihrer Öffnungen. Die Unterschiedlichkeit der Umfangsteilungen verringert die Schwankungen im magnetischen Leitwert. Dies verringert wirksam das Hakmoment.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gleichstrommotor bereitzustellen, der ein Blechpaket bzw. Kern mit einem Joch und einer Vielzahl sich einstückig vom Joch erstreckender Zähne aufweist und bei dem die Zähne breite und schmale Zähne umfassen, so daß das Hakmoment verringert werden kann, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gleichstrommotors.

Aufgabe der Erfindung ist es auch, einen Gleichstrommotor, bei dem ein auf einen auf die Zähne zu Spulen gewickelten magnetischen Draht ausgeübt er Spannungsgrad unter den Spulen einheitlich gestaltet werden kann, so daß die magnetische Eigenschaft und elektrische Charakteristika unter den Phasen und Spulen vereinheitlicht werden, sowie ein Verfahren zur Herstellung des Gleichstrommotors bereitzustellen.

Gegenstand der Erfindung ist ein Gleichstrommotor mit einem Statorblechpaket, das ein Joch und eine Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, und um die betreffenden Zähne gewickelte Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Zähne eine Anzahl von Zahntypen mit verschiedenen Umfangsbreiten aufweisen, die Spulen jeder Phase so angeordnet sind, daß die auf den breiten Zahn gewickelte Spule über die Spule einer anderen Phase nächst der auf die schmalen Zähne gewickelten Spule gelegen ist, und die Spulen wiederholt wechselweise in einer Reihenfolge von breiten Zähnen und schmalen Zähnen oder in umgekehrter Folge auf die Zähne gewickelt sind.

Gemäß dem oben beschriebenen Motor umfassen die Zähne die Anzahl von Zähntypen mit verschiedenen Umfangsbreiten. Infolgedessen können Schwankungen in der Permeanz zwischen dem Statorblechpaket und einem Rotor in der Umfangsrichtung vermindert werden, so daß das Hakmoment reduziert werden bzw. sein kann. Außerdem sind die Spulen jeder Phase auf den Zähnen wiederholt wechselweise in einer Reihenfolge von breitem Zahn und schmalem Zahn oder in umgekehrter Folge gewickelt. Da die Längen der Zwischenspulendrähte zwischen den Spulen vereinheitlicht sind, kann infolgedessen die auf einen Magnetdraht während des Aufwickelns der Spulen einwirkende Zugspannung zwischen den Spulen vereinheitlicht werden.

In einer bevorzugten Form hat jeder breite Zahn und jeder schmale Zahn an seinen Enden Umfangsbreiten, die größer sind als die Umfangsbreiten ihrer jeweiligen Wicklungsabschnitte, und die Endbreite jedes breiten Zahns ist so festgelegt, daß sie größer ist als die Endbreite jedes schmalen Zahns. Da dieser Aufbau keine lokale magnetische Sättigung in jedem der breiten und schmalen Zähne ergibt, sind die magnetischen Eigenschaften zwischen den Zähnen ausgeglichen.

In einer weiteren bevorzugten Form weisen die Zähne erste und zweite Zähne mit voneinander unterschiedlichen Umfangsbreiten auf, die wechselweise am Umfang angeordnet sind. Die Spulen jeder Phase sind so angeordnet, daß die auf jedem ersten Zahn gewickelte Spule über die Spule der anderen oder einer anderen Phase dazwischen nächst der auf jedem zweiten Zahn gewickelten Spule gelegen ist. Die Spulen jeder Phase sind auf die Zähne wiederholt wechselweise in einer Reihenfolge von erstem Zahn und zweitem Zahn gewickelt. Infolge der oben beschriebenen Anordnung der ersten und zweiten Zähne sind die Anzahl der Zähne und die Zahnteilung zwischen den Phasen vereinheitlicht, und die Drehcharakteristik des Motors kann stabilisiert werden bzw. sein.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform beträgt die Anzahl der Phasen der Spulen drei, und die Zwischenspulendrähte zwischen den Spulen, die zu der einen der drei Phasen gehören, sind an einer von zwei Endseiten des Blechpakets bezüglich der Drehachse des Motors angeordnet. Zwischenspulendrähte zwischen den Spulen, die zu jeder der anderen Phasen gehören, sind an der anderen Endseite des Blechpakets angeordnet. Da dieser Aufbau die Zwischenspulendrähte auf beiden Seiten des Blechpakets verteilt, kann aufgrund der Überschneidungen der Zwischenspulendrähte verhindert werden, daß sich die Zwischenphasen-Stehspannung verringert.

In einer noch anderen bevorzugten Form hat jede Spule einen Anfang und ein Ende, die an einer Fußseite des entsprechenden Zahns angeordnet sind. Stellen, an denen die betreffenden Zwischenspulendrähte herausgeführt sind, sind im Stator nicht weit verstreut, und die Länge der Leitungsdrähte kann vereinheitlicht werden.

Durch die Erfindung wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Gleichstrommotors bereitgestellt, der einen Kern bzw. ein Blechpaket aufweist, der bzw. das ferner ein Joch und eine Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, und um die betreffenden Zähne gewickelte Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweist, das durch folgende Schritte gekennzeichnet ist: Bilden der Vielzahl von Zähnen mit einer Vielzahl von Zahntypen mit verschiedenen Umfangsbreiten, und wiederholt wechselweises Wickeln eines magnetischen Drahtes auf die Zähne in einer Reihenfolge von breitem Zahn und schmalem Zahn oder in umgekehrter Folge, wodurch die Spulen jeder Phase gebildet werden.

Im folgenden wird die Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein(en) in dem Gleichstrommotor einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform verwendeten Statorkern bzw. Statorblechpaket,

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht des Statorblechpakets und einer Isolierendplatte,

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines distalen Endes des Magnetpolzahns,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Stators,

Fig. 5 einen Längsschnitt des Zahns, auf den die Spule gewickelt ist,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des Zahns, auf den die Spule mit einer zusätzlichen Spule gewickelt ist,

Fig. 7 eine Teil-Draufsicht auf den Stator zur Darstellung der U-Phase-Spulen,

Fig. B eine Teil-Draufsicht auf den Stator zur Darstellung der V-Phase-Spulen,

Fig. 9 eine Teil-Draufsicht auf den Stator zur Darstellung der W-Phase-Spulen,

Fig. 10 eine vergrößerte Teil-Draufsicht der Isolierendplatte,

Fig. 11 einen Teil-Längsschnitt des Zahns und der um ihn gewickelten Spule, der die Anbringung des Zwischenspulendrahts der W-Phase-Spule zeigt,

Fig. 12 eine perspektivische Teilansicht des Stators, welche die Anbringung des Zwischenspulendrahts der W-Phase-Spule zeigt,

Fig. 13 einen Teil-Längsschnitt des Zahns und der um ihn gewickelten Spule, welcher die Anbringung des Zwischenspulendrahts der U-Phase-Spule zeigt,

Fig. 14 einen Teil-Längsschnitt des Zahns und der um ihn gewickelten Spule, der die Anbringung des Zwischenspulendrahts der V-Phase-Spule zeigt,

Fig. 15 eine perspektivische Ansicht des Rotors,

Fig. 16 eine Teil-Draufsicht auf den Rotor, und

Fig. 17 eine schematische, perspektivische Ansicht der Formteile einer Wickelmaschine.

Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In der Ausführungsform ist die Erfindung auf einen bürstenlosen Dreiphasen-24-Pol-Schlitz-36-Gleichstrommotor des Außenrotortyps zum Drehen eines Pulsators und einer Waschtrommel einer vollautomatischen Waschmaschine angewandt. In Fig. 4 ist ein Stator bzw. Ständer des Motors gezeigt. Der Stator umfaßt ein Statorblechpaket 1, das durch Stapelung einer Vielzahl von Stahlblechen gebildet ist. Das Statorblechpaket 1 weist ein im wesentlichen zylindrisches inneres Joch 2, achtzehn erste Zähne 3, die sich radial vom inneren Joch 1 aus erstrecken, sowie achtzehn zweite Zähne 4, die sich radial vom inneren Joch 2 aus erstrecken, auf. Die ersten und zweiten Zähne 3 bzw. 4 sind wechselweise mit gleicher Teilung (= 10°) am Umfang des Stators angebracht.

Jeder der ersten Zähne 3 umfaßt einen im allgemeinen rechteckigen Spulenwicklungsabschnitt 3a und ein Zahnende. Das Zahnende dient als Polabschnitt 3b, das am Umfang von beiden Umfangsflächen in der Nähe des distalen Endes des Spulenwicklungsabschnitts 3a hervorsteht. Jeder Polabschnitt 3b hat eine Umfangsbreite (nachstehend "Breite"), die mit W1b festgelegt ist. Die Breite W1b jedes Polabschnitts 3b sowie eine Breite W1a jedes Spulenwicklungsabschnitts 3a sind unter einem vorbestimmten Verhältnis mit W1b < W1a festgelegt.

Jeder der zweiten Zähne 4 umfaßt einen im allgemeinen rechteckigen Spulenwicklungsabschnitt 4a und ein als Polabschnitt 4b dienendes Zahnende, das am Umfang von beiden Umfangsseiten in der Nähe des distalen Endes des Spulenwicklungsabschnitts 4a hervorsteht. Jeder Polabschnitt 4b weist eine Umfangsbreite W2a auf, die kleiner als die Breite W1a des Spulenwicklungsabschnitts 3a jedes ersten Zahns 3 festgelegt ist. Die Breite W2b jedes Polabschnitts 4b und die Breite W2a jedes Spulenwicklungsabschnitts 4a sind unter einem vorherbestimmten Verhältnis als W2b < W2a festgelegt, um das Auftreten teilweiser magnetischer Sättigung zu verhindern.

Schlitze 5 sind von den ersten Zähnen 3 bzw. den zweiten Zähnen 4 festgelegt. Jeder Schlitz 5 ist zu einem halbumschlossenen Schlitz ausgebildet. Die Zentren der Schlitzöffnungen 5a sind abwechselnd in einer Drehrichtung eines Rotors und in einer entgegengesetzten Richtung relativ zur Mittellinie zwischen den Zähnen 3 und 4 versetzt.

Das Statorblechpaket 1 ist mit zwei Isolierendplatten 6 und 7 an beiden Endseiten hiervon in Richtung der Drehachse des Rotors oder an oberen bzw. unteren Seiten hiervon, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, bedeckt. Jede der
Isolierendplatten 6 und 7 ist durch Spritzguß aus einem isolierenden Kunstharz, z. B. Polybutylenterephthalat mit einem Glasfüller, hergestellt. Jede Isolierendplatte umfaßt einen ringförmigen Abschnitt 8, achtzehn erste schlitzisolierende Abschnitte 9, die sich radial von dem ringförmigen Abschnitt B erstrecken, und achtzehn zweite schlitzisolierende Abschnitte 10, die sich radial von dem ringförmigen Abschnitt 8 erstrecken. Die ersten und zweiten schlitzisolierenden Abschnitte 9 und 10 jeder Isolierendplatte sind abwechselnd am Umfang mit gleicher Teilung (= 10°) angeordnet.

Jeder erste schlitzisolierende Abschnitt 9 weist eine trog- bzw. wannenförmige erste Zahnabdeckung 9a und einen im wesentlichen U-förmigen ersten Flansch 9b auf, der an einem distalen Ende der ersten Zahnabdeckung 9a gelegen ist, wie Fig. 3 zeigt. Jede Zahnabdeckung 9a hat eine innere Breite, die etwa gleich der Breite W1a des Spulenwicklungsabschnitts 3a ist. Jeder Flansch 9b hat eine Breite, die etwa gleich der Breite W1b des Polabschnitts 3b ist.

Jeder zweite schlitzisolierende Abschnitt 10 weist eine zweite Zahnabdeckung 10a mit einem trog- bzw. wannenförmigen Abschnitt und einem im wesentlichen U-förmigen zweiten Flansch 10b auf, der an einem distalen Ende der zweiten Zahnabdeckung 10a gelegen ist. Jede Zahnabdeckung 10a hat eine innere Breite, die etwa gleich der Breite W2a des Spulenwicklungsabschnitts 4a ist. Jeder Flansch 10b hat eine Breite, die in etwa gleich der Breite W2b des Polabschnitts 4b ist.

Die ersten schlitzisolierenden Abschnitte 9 der Isolierendplatten 6 und 7 liegen axial und zentral bezüglich des Statorblechpakets 1 gegeneinander an, wie Fig. 3 zeigt. Die zweiten schlitzisolierenden Abschnitte 10 der Isolierendplatten 6 und 7 liegen ebenfalls axial und zentral bezüglich des Statorblechpakets 1 gegeneinander an.

Innenflächen der Zahnabdeckungen 9a und 10a liegen eng an den Außenflächen der Spulenwicklungsabschnitte 3a bzw. 4a an. Die Außenflächen der Spulenwicklungsabschnitte 3a sind mit den Zahnabdeckungen 9a bedeckt. Die Außenflächen der Spulenwicklungsabschnitte 4a sind mit den Zahnabdeckungen 10a bedeckt. Die äußeren Umfangsflächen der Flansche 9b und 10b liegen eng an den inneren Umfangsflächen der Polabschnitte 3b bzw. 4b an.

Mit Bezugsziffer 11 sind in Fig. 4 breite erste isolierte Zähne bezeichnet, die die ersten Zähne 3 und die schlitzisolierenden Abschnitte 9 umfassen, welche jeweils die ersten Zähne 3 bedecken. Mit Bezugsziffer 12 sind schmale zweite isolierte Zähne bezeichnet, welche die zweiten Zähne 4 und die zweiten schlitzisolierenden Abschnitte 10 umfassen, die jeweils die zweiten Zähne 4 bedecken.

U-Phase-Spulen 13 sind um den äußeren Umfang der isolierten Zähne 11 und 12 gewickelt, welche der U-Phase entsprechen, nämlich an den Außenumfangsflächen der schlitzisolierenden Abschnitte 9 bzw. 10. Diese U-Phase- Spulen 13 sind durch Aufwickeln eines einzelnen Magnetdrahtes kontinuierlich auf sechs isolierten Zähnen 11 und sechs isolierten Zähnen 12 gebildet. In einer Wicklungsfolge, wie sie durch das Bezugssymbol U in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Magnetdraht zunächst auf den breiten ersten Zahn 3 aufgewickelt. Der Magnetdraht wird danach auf den schmalen zweiten Zahn 4 gewickelt, der zwei Zähne von dem ersten gewickelten Zahn 3 in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 entfernt ist. Sodann wird der Magnetdraht an dritter Stelle um den breiten ersten Zahn 3 gewickelt, der zwei Zähne von dem als zweiter gewickelten Zahn 4 in Richtung des Pfeils A entfernt ist. Der Magnetdraht wird kontinuierlich auf diese Zähne 3 bzw. 4 gewickelt, ohne abgeschnitten zu werden. Zwischenspulendrähte 13a der U-Phase-Spulen 13 sind an der axialen Unterseite des Statorblechpakets 1 angeordnet, wie in Fig. 13 gezeigt ist.

V-Phase-Spulen 14 sind um den äußeren Umfang der der V-Phase entsprechenden isolierten Zähne 11 bzw. 12 gewickelt, nämlich um den äußeren Umfang der schlitzisolierenden Abschnitte 9 bzw. 10, wie Fig. 4 zeigt. Diese U-Phase-Spulen 14 werden durch kontinuierliches Aufwickeln eines einzelnen Magnetdrahtes auf sechs isolierte Zähne 11 und sechs isolierte Zähne 12 gebildet. In einer Wicklungsfolge, wie sie durch das Symbol V in Fig. 1 gezeigt ist, wird der Magnetdraht zuerst auf den breiten ersten Zahn 3 gewickelt. Der Magnetdraht wird sodann auf den schmalen zweiten Zahn 4 gewickelt, der zwei Zähne von dem erstumwickelten Zahn 3 in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 entfernt ist. Dann wird der Magnetdraht an dritter Stelle um den breiten ersten Zahn 3 gewickelt, der zwei Zähne von dem als zweiter umwickelten Zahn 4 in Richtung des Pfeils A entfernt ist. Der Magnetdraht wird auf diese Zähne 3 bzw. 4 kontinuierlich gewickelt, ohne abgeschnitten zu werden. Die Zwischenspulendrähte 14a der V-Phase-Spulen 14 sind auf der axialen Unterseite des Statorblechpakets 1 angeordnet, wie in Fig. 14 gezeigt ist.

W-Phase-Spulen 15 sind am äußeren Umfang der der W-Phase entsprechenden isolierten Zähne 11 und 12 gewickelt, nämlich am äußeren Umfang der schlitzisolierenden Abschnitte 9 bzw. 10, wie Fig. 4 zeigt. Diese U- bzw. W-Phase-Spulen 15 werden durch kontinuierliches Wickeln eines einzigen Magnetdrahtes auf sechs isolierte Zähnen 11 und sechs isolierte Zähnen 12 gebildet. In einer Wicklungsfolge, wie durch Bezugssymbol W in Fig. 1 dargestellt, wird der Magnetdraht zuerst um den breiten ersten Zahn 3 gewickelt. Der Magnetdraht wird sodann um den schmalen zweiten Zahn 4 gewickelt, der zwei Zähne von dem zuerst umwickelten Zahn 3 in Richtung des Pfeils A in Fig. 1 entfernt ist. Dann wird der Magnetdraht an dritter Stelle um den breiten ersten Zahn 3 gewickelt, der zwei Zähne von dem als zweiter umwickelten Zahn 4 in Richtung des Pfeils A entfernt ist. Der Magnetdraht wird kontinuierlich auf diese Zähne 3 bzw. 4 gewickelt, ohne abgeschnitten zu werden.

Zwischenspulendrähte 15a der W-Phase-Spulen 15 sind an der Oberseite des Statorblechpakets 1 angeordnet, wie Fig. 11 zeigt. Somit sind die Zwischenspulendrähte 15a der W-Phase- Spulen 15 auf einer Seite angeordnet, die den Zwischenspulendrähten 13a bzw. 14a der U- bzw. V-Phase-Spulen 13 bzw. 14 gegenüberliegt.

In jeder der Spulen 13 bis 15 wird der Magnetdraht wechselweise von der Fußseite zur distalen Endseite des Zahns und von der distalen Endseite zur Fußseite für jede einzelne Schicht gewickelt, so daß jede Spule als eine vierschichtige, regelmäßige Wicklung mit einer im Querschnitt trapezartigen Form ausgebildet wird. Anfang und Ende jeder der Spulen 13 bis 15 sind an der Fußseite jedes der isolierten Zähne 11 und 12 gelegen. Die den Spulenwicklungen in Fig. 5 zugeordneten Bezugsziffern bezeichnen die Wicklungsfolge. Die Anzahl der Windungen der Spulen 13 bis 15 pro Windung wird um jeweils eine verringert, wenn jede Spule zu den oberen Schichten gewickelt wird.

Weitere Spulen 13b, 14b und 15b sowie 13c, 14c und 15c sind ferner um die betreffenden breiten ersten isolierten Zähne 11 gewickelt, wie Fig. 6 zeigt. Die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c sind an radial entgegengesetzten Enden der betreffenden Spulen 13 bis 15 gelegen. Die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c werden sukzessive von der Wicklung der Spulen 13 bis 15 gewickelt, so daß sie jeweils Räume an entgegengesetzten Ende der Spulen ausfüllen. Die Schlußschichten der Spulen 13 bis 15 und die Schlußschichten der Zusatzspulen 13b bis 15b und 13c bis 15c werden so festgelegt, daß sie ungefähr auf derselben axialen Höhe sind.

Die Flansche 9b und 10b der schlitzisolierenden Abschnitte 9 und 10 haben einstückig geformte Ansätze 9c bzw. 10c. Die Ansätze 9c und 10c sind in Fig. 2 aus Klarheitsgründen weggelassen. Jeder der Ansätze 9c und 10c hat ungefähr die selbe axiale Höhe wie jede der Spulen 13 bis 15. Die Ansätze 9c und 10c verhindern, daß die Spulen 13 bis 15 sowie die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c nach unten zu den distalen Endseiten der Zähne 3 bzw. 4 hin gleiten.

Die schlitzisolierenden Abschnitte 9 und 10 weisen eine Anzahl Führungsnuten bzw. -rillen 9d bzw. 10d auf, die an beiden Umfangskanten der Zahnabdeckungen 9a bzw. 10a gelegen sind, wie Fig. 3 zeigt. Jede der Führungsnuten 9d und 10d hat ungefähr die selbe Breite wie der Durchmesser R (= 0, 6 mm) des Magnetdrahts und eine Tiefe, die ungefähr auf die Hälfte des Durchmessers R des Magnetdrahts festgelegt ist. Die Wicklungen des Magnetdrahts, welche die unterste Schicht der betreffenden Spulen 13 bis 15 bilden, sind bzw. werden in den Führungsnuten 9d bzw. 10d untergebracht.

Die Spulen 13 bis 15 und die zusätzlichen Spulen werden um die isolierten Zähne 11 und 12 durch Rotieren eines Kopf s einer automatischen Wickelmaschine (nicht dargestellt) gewickelt. Ein Paar Wickelschablonen 16 und 17, die jeweils als eine im wesentlichen L-förmige Platte ausgebildet sind, wie es im Stand der Technik gut bekannt ist, sind auf der Wickelmaschine für gemeinsame Bewegung angebracht, wie Fig. 17 zeigt. Die Wickelschablone 16 weist ein Paar Ansätze 16a auf, die zwischen sich eine Austritts- bzw. Abzugsrille 16b festlegen. Beim Wickeln der Spulen 13 bis 15 und der zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c wird die Austrittsrille 16b der Wickelschablone 16 auf die Außenseite jedes der isolierten Zähne 11 und 12 ausgerichtet, und die Wickelschablonen 16 und 17 werden mit einem Wickelschritt R in Richtung der Länge jedes Zahns oder in Richtung von Pfeil B sowie in einer entgegengesetzten Richtung zu Pfeil B intermittierend so bewegt, daß der Magnetdraht längs der distalen Enden der Wickelschablonen 16 bzw. 17 geführt wird.

Die obere Isolierendplatte 6 ist mit einer ringförmigen Rille 18 ausgebildet, wie in Fig. 4, 11 und 12 gezeigt ist. Die Rille 18 ist durch ringförmige Abschnitte 19, 20 und eine ringförmige Bodenplatte 21 festgelegt. Der äußere ringförmige Abschnitt 19 weist in einer Außenwand hiervon gebildete Einkerbungen 19a auf, die jeweils den W-Phase-Spulen 15 entsprechen. Jeder der Zwischenspulendrähte 15a der W-Phase- Spulen 15 wird durch die entsprechende Einkerbung 15a in die Rille 18 eingeführt und weiter durch die andere Einkerbung 15a aus der Rille 18 herausgeführt, wie Fig. 12 zeigt. Die ringförmigen Abschnitte 19 und 20 und die Bodenplatte 21 sind einstückig mit der Isolierendplatte 6 ausgebildet.

Die untere Isolierendplatte 7 ist mit einer ringförmigen Rille 22 ausgebildet, wie Fig. 13 zeigt. Die Rille 22 ist durch ringförmige Abschnitte 23, 24 und eine ringförmige Bodenplatte 25 festgelegt. Der äußere ringförmige Abschnitt 23 weist in einer Außenwand hiervon ausgebildete Einkerbungen 23a auf, die jeweils den U-Phase-Spulen 22 entsprechen. Jeder der Zwischenspulendrähte 13a der U-Phase-Spulen 13 wird durch die entsprechende Einkerbung 23a in die Rille 22 eingeführt und weiter durch die andere Einkerbung 23a aus der Rille 22 herausgeführt, wie Fig. 12 zeigt.

Die untere Isolierendplatte 7 ist mit einer ringförmigen Rille 26 ausgebildet, die radial innenseitig der Rille 22 gelegen ist, wie Fig. 14 zeigt. Die Rille 26 ist durch zwei ringförmige Abschnitte 24 und 27 und eine ringförmige Bodenplatte 28 festgelegt. Die ringförmigen Abschnitte 23 und 24 sind mit einem Paar Einkerbungen 23a und 24a ausgebildet, die jeder V-Phase-Spule 14 entsprechen. Jeder der Zwischenspulendrähte 14a der V-Phase-Spulen 14 ist durch die betreffenden Einkerbungen 23b und 24a in die Rille 26 eingeführt und weiter durch die anderen Einkerbungen 23b und 24a aus der Rille 26 herausgeführt. Die ringförmigen Abschnitte 23, 24 und 27 und die Bodenplatten 25 und 18 sind einstückig mit der Isolierendplatte 7 ausgebildet.

Die Bodenplatte 21 der oberen Isolierendplatte 6 weist einstückig ausgebildete, rechteckige, zylindrische Anschluß- bzw. Klemmeneinsetzabschnitte 29 bis 31 auf, wie Fig. 10 zeigt. Jeder der Anschlußeinsetzabschnitte 29 bis 31 hat innere und äußere Umfangswände, die mit im wesentlichen U-förmigen kleinen Rillen 32 ausgebildet sind. Die erste der zwölf U-Phase-Spulen 13 wird um den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der in der Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 29 gelegen ist. Der Anfang 13s der zwölf in Reihe geschalteten U-Phase-Spulen 13 wird in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 29 eingefügt.

Die erste der zwölf V-Phase-Spulen 14 wird um den schmalen ersten isolierten Zahn 12 gewickelt, der in der Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 30 gelegen ist, wie Fig. 8 zeigt. Der Anfang 14s der zwölf in Reihe geschalteten V-Phase-Spulen 14 wird in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 30 eingeführt. Die erste der zwölf W-Phase-Spulen 15 wird um den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt, der in Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 31 gelegen ist, wie Fig. 9 zeigt. Der Anfang 15s der zwölf W-Phase-Spulen 15 wird in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 31 eingeführt.

Die Bodenplatte 21 der oberen Isolierendplatte 6 weist einstückig ausgebildete, rechteckige, zylindrische Anschlußeinsetzabschnitte 33 bis 35 auf, wie Fig. 10 zeigt. Jeder der Anschlußeinsetzabschnitte 29 bis 31 hat innere und äußere Umfangswände, die mit im wesentlichen U-förmigen kleinen Rillen 32 ausgebildet sind. Die zwölfte der zwölf U-Phase-Spulen 13 wird um den zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt, der in Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 33 gelegen ist, wie Fig. 7 zeigt. Das Ende 13e der zwölf in Reihe geschalteten U-Phase-Spulen 13 wird in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 33 eingeführt.

Die zwölfte der zwölf V-Phase-Spulen 14 wird um den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der in Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 34 gelegen ist, wie Fig. 8 zeigt. Das Ende 14e der zwölf in Reihe geschalteten V-Phase-Spulen 14 wird in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 34 eingeführt. Die zwölfte der zwölf W-Phase-Spulen 15 wird um den breiten ersten isolierten Zahn 12 gewickelt, der in Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 32 gelegen ist, wie Fig. 9 zeigt. Das Ende 15e der zwölf W-Phase-Spulen 15 wird in die beiden kleinen Nuten 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 35 eingeführt.

Gemeinsame bzw. Sammel-Verbindungsanschlüsse (nicht dargestellt) werden jeweils in die Anschlußeinsetzabschnitte 29 bis 31 eingeführt. Externe bzw. Außen- Verbindungsanschlüsse (nicht dargestellt) werden jeweils in die Anschlußeinsetzabschnitte 33 bis 35 eingeführt. Jede(r) dieser Anschlüsse bzw. Anschlußklemmen durchbricht eine Umhüllung des Magnetdrahts beim Schritt des Einführens, um dadurch in Kontakt mit den Leitern zu kommen. Ein (nicht dargestellter) Anschlußblock aus Kunstharz ist an der oberen Isolierendplatte 6 befestigt. Die gemeinsamen Verbindungsanschlüsse sind über eine im Anschlußblock eingebettete Leiterplatte miteinander verbunden. Die externen Verbindungsanschlüsse sind über eine in dem Anschlußblock eingebettete Leiterplatte mit einer (nicht dargestellten) Energieversorgung verbunden. Somit sind die Phasenspulen 13 bis 15 in einer Dreiphasenkonfiguration an die Energieversorgung angeschlossen.

Ein Rotor 36 ist so angeordnet, daß er außerhalb des Statorblechpakets 1 gelegen ist. Der Rotor 36 umfaßt einen schalenförmigen Metall-Rahmen 36a mit einem geschlossenen oberen Ende, ein aus Kunstharz hergestelltes und sich längs der äußeren Umfangsfläche einer Öffnung des Rahmens 36a erstreckendes Ringteil 36b sowie vierundzwanzig Rotormagnete 37, die längs einer inneren Umfangsfläche der Öffnung des Rahmens 36a angeordnet sind. Der Rahmen 36a, das Ringteil 36b und die Rotormagnete 37 sind durch Kunstharz einstückig ausgebildet. Eine (nicht dargestellte) Ausgangswelle ist mit einem Zentralabschnitt des Rotors 36 verbunden. Die Innenumfangsflächen der Rotormagnete 37 liegen den Außenumfangsflächen der Polabschnitte 3b der ersten Zähne 3 und den Polabschnitten 4b der zweiten Zähne 4 mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen gegenüber. Die Rotormagnete entsprechen den Polabschnitten.

Eine Art und Weise des Wickelns der Spulen 13 bis 15 ist im folgenden beschrieben. Die Isolierendplatten 6 und 7 werden auf das Statorblechpaket 1 von beiden axialen Seiten aus aufgebracht. Danach wird, wie in Fig. 7 gezeigt ist, der Anfang 13s des Magnetdrahts in die beiden kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 29 eingesetzt. Der gemeinsame bzw. Sammel-Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 29 hineingedrückt, so daß der Anfang 13s durch den gemeinsamen Verbindungsanschluß befestigt wird. Beim Drehen des Kopfes der Wickelmaschine in dem oben beschriebenen Zustand wird der Magnetdraht auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der in Nähe des Anschlußeinsetzabschnitts 29 gelegen ist.

Die Wickelschablonen 16 und 17 werden intermittierend mit einem Wickelschritt R wiederholt abwechselnd vom Fuß des isolierten Zahns 11 zur distalen Endseite des Zahns oder in Richtung des Pfeils B und von der distalen Endseite zur Fußseite des Zahns 11 oder in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil B geführt, so daß bewirkt wird, daß der Magnetdraht in die Führungsrille 9d fällt, wie Fig. 17 zeigt. Der Magnetdraht wird so gewickelt, um eine erste Schicht der U- Phase-Spule 13 zu bilden.

Nach Abschluß des Wickelns der ersten Schicht der U- Phase-Spule 13 werden die Wickelschablonen 16 und 17 in die zum Pfeil B entgegengesetzte Richtung und dann in Richtung des Pfeils B bewegt, so daß bewirkt wird, daß der Magnetdraht der oberen Schicht zwischen die Windungen des Magnetdrahts der unteren Schicht fällt. Zweite, dritte und vierte Schicht der U-Phase-Spule 13 werden aufeinanderfolgend gewickelt.

Wenn die U-Phase-Spule 13 auf dem breiten ersten isolierten Zahn 11 aufgewickelt ist, wird der Zwischenspulendraht 13a der U-Phase-Spule 13 durch die Einkerbung 23a in die Rille 22 eingeführt und weiter durch eine andere Einkerbung 23a aus der Rille 22 herausgeführt. Danach wird der Magnetdraht auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten Zahn 11 in Richtung des Pfeils A entfernt ist, in der selben Weise gewickelt, wie oben beschrieben.

Wenn die U-Phase-Spule 13 auf dem schmalen zweiten isolierten Zahn 11 gewickelt worden ist, wird der Zwischenspulendraht 13a der U-Phase-Spule 13 durch die Einkerbung 23a in die Rille 22 eingeführt. Die U-Phase-Spulen 13 werden aufeinanderfolgend auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 aufgewickelt, der zwei Zähne von dem vorher bewickelten Zahn 11 in Richtung des Pfeils A entfernt ist, sowie auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 11, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten Zahn 11 entfernt ist. Schließlich wird die U-Phase-Spule 13 auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 11, der zwei Zähne von dem zuerst umwickelten Zahn 11 entfernt ist, in der zum Pfeil A entgegengesetzten Richtung gewickelt, wie Fig. 7 zeigt. Danach wird das Ende 13e der U-Phase-Spulen 13 in die kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 33 eingeführt, und der externe Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 33 gedrückt, so daß das Ende 13e in elektrischen Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß gebracht und ebenfalls befestigt bzw. fixiert wird.

Wenn die zwölf U-Phase-Spulen 13 auf die isolierten Zähne 11 und 12 gewickelt worden sind, wird der Anfang 14s des Magnetdrahtes in die kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 30 eingeführt, und der gemeinsame Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 30 gedrückt, so daß der Anfang 14s in elektrischen Kontakt mit dem gemeinsamen Verbindungsanschluß gebracht und ebenfalls befestigt wird, wie Fig. 8 zeigt. Der Kopf der Wickelmaschine wird dann gedreht, so daß der Magnetdraht auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 nächst dem breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt wird, auf dem die erste U-Phase- Spule 13 in zum Pfeil A entgegengesetzter Richtung gewickelt wurde, womit die V-Phase-Spule 14 gewickelt ist.

Die Wickelschablonen 16 und 17 werden wiederholt abwechselnd von der Zahnfußseite zur distalen Endseite des Zahns hin und von der distalen Endseite des Zahns zur Zahnfußseite hin bewegt, so daß die V-Phase-Spule 14 auf dieselbe Weise gewickelt wird wie die U-Phase-Spulen 13. Somit wird die Bewegungsrichtung der Wickelschablonen 16 und 17 für jede einzelne Schicht umgekehrt. Wenn die V-Phase- Spule 14 auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt worden ist, wird der Zwischenspulendraht 14a der V- Phase-Spule 14 durch ein Paar Einkerbungen 23b und 24a in die Rille 26 eingeführt. Der Zwischenspulendraht 14a wird sodann durch ein weiteres Paar Einkerbungen 24a und 23b aus der Rille 26 gezogen. Danach wird eine weitere V-Phase-Spule 14 auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten schmalen Zahn 12 in Richtung des Pfeils A entfernt ist.

Wenn die V-Phase-Spule 14 auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt worden ist, werden nachfolgend die V-Phase-Spulen 14 auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt, der von dem vorher umwickelten Zahn 11 zwei Zähne in Richtung des Pfeils A entfernt ist, und auf den breiten ersten isolierten Zahn 11, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten Zahn 12 entfernt ist. Schließlich wird die V-Phase-Spule 14 auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der zwei Zähne von dem erstumwickelten Zahn 12 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil A entfernt ist, wie Fig. 8 zeigt. Danach wird das Ende 14e der V-Phase-Spulen 14 in die kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 34 eingeführt, und der externe Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 34 gedrückt, so daß das Ende 14e in elektrischen Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß gebracht und ebenfalls befestigt wird.

Wenn die zwölf V-Phase-Spulen 14 auf die isolierten Zähne 11 bzw. 12 gewickelt worden sind, wird der Anfang 15s des Magnetdrahts in die kleinen Rillen 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 31 eingeführt, und der gemeinsame Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 31 gedrückt, so daß der Anfang 15s in elektrischen Kontakt mit dem gemeinsamen Verbindungsanschluß gebracht und ebenfalls befestigt wird. Der Kopf der Wickelmaschine wird sodann gedreht, so daß der Magnetdraht auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt wird, der nächst dem breiten ersten isolierten Zahn 11 liegt, auf den die erste U-Phase- Spule 13 in Richtung des Pfeils A gewickelt worden ist, womit die W-Phase-Spule 15 gewickelt ist.

Die Wickelschablonen 16 und 17 werden wiederholt abwechselnd von der Zahnfußseite zur distalen Endseite des Zahns und von der distalen Endseite des Zahns zur Zahnfußseite geführt, so daß die W-Phase-Spule 15 auf dieselbe Weise wie die U- und V-Phase-Spulen 13 bzw. 14 gewickelt wird. Somit wird die Bewegungsrichtung der Wickelschablonen 16 und 17 für jede Schicht jeweils umgekehrt. Wenn die W-Phase-Spule 15 auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt worden ist, wird der Zwischenspulendraht 15a der W-Phase-Spule 15 durch die Einkerbung 19b in die Rille 18 eingeführt, wie Fig. 11 zeigt.

Der Zwischenspulendraht 15a wird dann durch die Einkerbung 19a an der nächsten Stelle geführt. Danach wird eine weitere V-Phase-Spule 14 auf dem breiten ersten isolierten Zahn 11, zwei Zähne von dem vorher umwickelten engen Zahn 12 in Richtung des Pfeils A entfernt, gewickelt.

Wenn die W-Phase-Spule 15 auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt worden ist, werden die W-Phasen- Spulen 15 aufeinanderfolgend auf den schmalen zweiten isolierten Zahn 12 gewickelt, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten Zahn 11 in Richtung des Pfeils A entfernt ist, sowie auf den breiten ersten isolierten Zahn 11, der zwei Zähne von dem vorher umwickelten Zahn 12 entfernt ist. Schließlich wird die V-Phase-Spule 14 um den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt, der zwei Zähne von dem zuerst umwickelten Zahn 12 in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil A entfernt ist, wie Fig. 9 zeigt. Danach wird das Ende 15e der W-Phase-Spulen 15 in die kleine Rille 32 des Anschlußeinsetzabschnitts 35 eingeführt, und der externe Verbindungsanschluß wird in den Anschlußeinsetzabschnitt 35 gedrückt, so daß das Ende 15e in elektrischen Kontakt mit dem externen Verbindungsanschluß gebracht und ebenfalls befestigt wird.

Nachdem die Spulen 13 bis 15 jeweils auf den breiten ersten isolierten Zahn 11 gewickelt worden sind, werden die Wickelschablonen 16 und 17 wechselweise zu der distalen Endseite des Zahns der Spule 13 und zur Zahnfußseite geführt, so daß bewirkt wird, daß der Magnetdraht zur distalen Endseite des Zahns bzw. zur Zahnfußseite hin fällt. Infolgedessen werden die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b an der distalen Endseite des Zahns und die zusätzlichen Spulen 13c bis 15c an der Zahnfußseite gebildet. Die Enden der zusätzlichen Spulen 13c bis 15c werden zur Zahnfußseite hin geführt.

Gemäß der obigen Ausführungsform unterscheidet sich die Breite W1b der Polabschnitte 3b der ersten Zähne 3 von der Breite W2b der Polabschnitte 4b der zweiten Zähne 4. Dementsprechend sind die Öffnungen 5a der Schlitze 5 wechselweise in der Drehrichtung des Rotors bzw. in der zur Drehrichtung entgegengesetzten Richtung versetzt, d. h. in Richtung von Pfeil A und in entgegengesetzter Richtung zum Pfeil A relativ zu den Mitten der Zähne 3 bzw. 4. Da die Schwankungen in der Permeanz bzw. im magnetischen Leitwert zwischen dem Rotor 36 und dem Statorblechpaket verringert sind, kann folglich das Hakmoment wirksam vermindert werden.

In jeder Phase wird der Magnetdraht zunächst auf den breiten ersten Zahn 3 und dann auf den schmalen zweiten Zahn 4 gewickelt. Der Magnetdraht wird damit wiederholt abwechselnd auf die Zähne 3 und 4 mit verschiedenen Breiten aufgewickelt. Dementsprechend sind die Längen der Zwischenspulendrähte 13a, 14a und 15a vereinheitlicht, selbst wenn die Zähne 3 und 4 verschiedene Längen haben. Da sich daraus ein Ausgleich der auf jede der Phasenspulen 13 bis 15 während des Wickelns ausgeübten Zugspannung ergibt, werden die Spulen 13 bis 15 in ausgeglichenem Verhältnis bezüglich Gewicht und Aufbau gewickelt. Da Schwankungen in einem Dehnungsbetrag des Magnetdrahts bei den Spulen 13 bis 15 verringert sind, können die Widerstandswerte der Spulen 13 bis 15 stabilisiert und die Unterschiede in der Leistung der Spulen 13 bis 15 reduziert werden. Mit dieser Wirkung wird die gesamte Zwischenphasenlänge der Zwischenspulendrähte 13a, 14a und 15a vereinheitlicht. Folglich können die Schwankungen im Dehnungsbetrag des Magnetdrahts in jeder Phase und auch die Unterschiede in der elektrischen Leistung zwischen den Phasen verringert werden.

Die breiten ersten Zähne 3 und die schmalen zweiten Zähne 4 sind wechselweise bzw. einander abwechselnd angeordnet. Infolgedessen ist die Anzahl der ersten und zweiten Zähne zwischen den Phasen vereinheitlicht, oder die Anordnungswinkel der ersten und zweiten Zähne sind zwischen den Phasen vereinheitlicht. Folglich kann das Motordrehmoment stabilisiert werden.

Die Breite W1b des Polabschnitts 3b jedes ersten Zahns 3 ist größer als die Breite W2b des Polabschnitts 4b jedes zweiten Zahns 4. Die Breite W1a jedes Spulenwicklungsabschnitts 3a ist größer als die Breite W2a jedes Spulenwicklungsabschnitts 4a. Entsprechend ist die Magnetflußdichte zwischen den Polabschnitten 3b und den Spulenwicklungsabschnitten 3a, zwischen den Polabschnitten 4b und den Spulenwicklungsabschnitten 4a und zwischen den breiten Zähnen 3 und den schmalen Zähnen 4 ausgeglichen. Da eine teilweise magnetische Sättigung verhindert wird, kann folglich das Hakmoment wirksam weiter reduziert werden.

In den Phasenspulen 13 bis 15 ist der Magnetdraht in einer Abfolge von breitem ersten Zahn 3 und schmalem zweiten Zahn 4, zwei Zähne entfernt von dem vorher umwickelten breiten ersten Zahn 3, gewickelt. Dementsprechend werden die Längen der Zwischenspulendrähte 13a bis 15a und die Gesamtlänge der Zwischenspulendrähte in jeder Phase auf ein Minimum reduziert und vereinheitlicht. Da verhindert wird, daß die Zwischenspulendrähte 13a bis 15a sich ineinander verstricken, kann folglich die Stehspannung zwischen den zu verschiedenen Phasen gehörigen Spulen verbessert werden.

Die Zwischenspulendrähte 15a der W-Phase sind an der axialen Oberseite des Statorblechpakets 1, und die Zwischenspulendrähte 13a und 14a der U- bzw. V-Phase an der axialen Unterseite des Statorblechpakets 1 angeordnet. Da zuverlässiger verhindert wird, daß sich die Zwischenspulendrähte 13a bis 15a ineinander verstricken, kann die Stehspannung zwischen den zu verschiedenen Phasen gehörigen Spulen weiter verbessert werden.

Die Anfänge und Enden der Phasenspulen 13 bis 15 sind zur Zahnfußseite hin geführt. Da die Stellen, zu denen die Zwischenspulendrähte 13a bis 15a geführt sind, an der Zahnfußseite des Statorblechpakets 1 konzentriert sind, können die Längen der Zwischenspulendrähte 13a bis 15a und die Gesamtlänge der Zwischenspulendrähte 13a bis 15a in jeder Phase weiter unter den Phasen vereinheitlicht werden. Außerdem ist die Anzahl der Zähne in jeder Phase auf zwölf festgelegt, was eine gerade Zahl ist. Infolgedessen kann die Gesamtlänge des Zwischenspulendrahts in jeder Phase weiter unter den Phasen vereinheitlicht werden. Diese Wirkung kann nicht erzielt werden, wenn die Gesamtzahl der Zähne in jeder Phase auf eine ungerade Zahl festgelegt wird.

Jeder der Zähne 3 und 4 weist das Ende mit der größeren Breite als der restliche Teil davon auf. Die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c werden durch wirksame Nutzanwendung dieser Anordnung auf die ersten isolierten Zähne gewickelt. Der ungenutzte Raum wird damit wirksam genutzt, und entsprechend kann die Anzahl der Windungen erhöht werden. Darüber hinaus kann die Motorleistung durch Änderung der Anzahl von Windungen jeder der Zusatzspulen fein gesteuert bzw. eingestellt werden.

Jede der Spulen 13 bis 15 ist bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel in vier Schichten gewickelt. Jede Spule kann jedoch in eine oder drei oder fünf oder mehr Schichten gewickelt sein. Der Anfang und das Ende jeder Spule kann auf der Seite des inneren Jochs 2 gelegen sein, wenn die Anzahl von Schichten in jeder Phase auf eine gerade Zahl festgelegt wird. Dies ist vorteilhaft bei der Vereinheitlichung der Länge der Zwischenspulendrähte zwischen den Phasen.

Jede der Spulen 13 bis 15 ist bei der vorangehenden Ausführungsform zu einer regelmäßigen oder normalen Wicklung gewickelt. Statt dessen kann jedoch jede Spule auch auf beliebige Art und Weise gewickelt sein. Außerdem hat jede der Spulen 13 bis 15, ausschließlich der Zusatzspulen, eine solche Konfiguration, daß der Durchmesser an jedem Längsende hiervon in bezug auf den Zahn geringer ist als der des anderen Teils. Statt dessen kann der Durchmesser von nur einem Ende kleiner sein als der des anderen Teils.

Die Gesamtzahl der Zähne des Statorblechpakets 1 ist bei der vorangehenden Ausführungsform auf 36 festgelegt. Die Anzahl kann jedoch auf irgendeinen Wert festgelegt werden, vorausgesetzt, die Anzahl der Zähne pro Phase liegt bei 2 oder darüber. Insbesondere ist der Pol jeder Phase vorzugsweise auf eine gerade Zahl festgesetzt.

Die Zwischenspulendrähte 13a und 14a der Phasen U und V sind an der Unterseite des Statorblechpakets 1 angeordnet, hingegen sind die Zwischenspulendrähte 15a der Phase W auf der Oberseite des Statorblechpakets angeordnet. Statt dessen können beispielsweise die Zwischenspulendrähte 13a und 15a der Phasen U und W auf der Oberseite des Statorblechpakets angeordnet sein und die Zwischenspulendrähte 14a der V-Phase auf der Unterseite des Statorblechpakets 1. Statt dessen können andererseits die Zwischenspulendrähte zweier Phasen auf der Seite eines axialen Endes des Statorblechpakets 1 und die Zwischenspulendrähte der anderen Phase am anderen axialen Ende des Statorblechpakets 1 angeordnet sein.

Obwohl bei der vorangehenden Ausführungsform die zusätzlichen Spulen 13b bis 15b und 13c bis 15c auf den ersten isolierten Zähnen gewickelt sind, können die zusätzlichen Spulen vorgesehen sein oder nicht. Außerdem sind die Spulen 13 bis 15 auf die Isolierendplatten 6 und 7, die am Statorblechpaket 1 befestigt sind, gewickelt. Jedoch kann statt dessen beispielsweise die Oberfläche des Statorblechpakets 1 mit einer isolierenden Kunstharzschicht bedeckt sein, so z. B. durch eine spritzgegossene Kunststoffschicht, und die Spulen 13 bis 15 können statt dessen auf den isolierenden Kunststoffschichten gewickelt sein. Darüber hinaus können die isolierenden Endplatten 6 und 7 weggelassen sein, und ein ausreichend isolierter Magnetdraht kann direkt auf die Zähne 3 und 4 gewickelt sein, um die Spulen 13 bis 15 zu bilden.

Zwei Typen von Zähnen 3 und 4 mit den Polabschnitten 3b bzw. 4b mit jeweils verschiedenen Breiten sind in der vorangehenden Ausführungsform verwendet. Es können statt dessen jedoch drei oder mehr Typen von Zähnen mit Polabschnitten mit jeweils unterschiedlichen Breiten verwendet werden. Zum Beispiel ist in einem Dreiphasen- Neunpolmotor unter Verwendung von drei Zahntypen mit Polabschnitten mit jeweils drei verschiedenen Breiten der Magnetdraht wiederholt in einer Abfolge des Zahns mit einem breiten Polabschnitte, des Zahns mit einem Polabschnitt mittlerer Breite und des Zahns mit einem schmalen Polabschnitt auf die Zähne gewickelt. Alternativ wird der Magnetdraht wiederholt in einer Abfolge des Zahns mit einem schmalen Polabschnitt, des Zahns mit einem Polabschnitt mittlerer Breite und des Zahns mit einem breiten Polabschnitt auf die Zähne gewickelt. Die Breite des Polabschnitts mittlerer Breite ist relativ kleiner als die Breite des breiten Polabschnitts und größer als die Breite des schmalen Polabschnitts. Bei dieser Anordnung kann mit zunehmender Anzahl von Zahntypen mit Polsektionen mit jeweils verschiedenen Breiten das Hakmoment weitgehend reduziert werden. Außerdem stellt die oben beschriebene Anordnung auch die Einheitlichkeit in der Länge der Zwischenspulendrähte zwischen den Phasen und die Einheitlichkeit in der auf den Magnetdraht zwischen den Phasen ausgeübte Zugspannung sicher.

Die ersten und zweiten Zähne 3 und 4 umfassen erste und zweite Polabschnitte 3b und 4b, die bei der vorangehenden Ausführungsform jeweils von den distalen Enden hiervon abstehen. Statt dessen kann jedoch auch jeder Zahn in der Form eines rechteckigen Stabs bzw. Riegels mit gleicher Breite von seinem Fuß bis zu seinem distalen Ende ausgebildet sein.

Die Breite W1a des Spulenwicklungsabschnitts 3a jedes ersten Zahns 3 unterscheidet sich von der Breite W2a des Spulenwicklungsabschnitts 4a jedes zweiten Zahns 4 in der vorangehenden Ausführungsform. Statt dessen können die Breiten W1a und W2a jedoch auch ungefähr gleich sein.

Die Erfindung ist bei der vorangehenden Ausführungsform auf den Stator für den bürstenlosen Gleichstrommotor des Außenrotortyps angewandt. Die Erfindung kann jedoch auch auf Ständer für bürstenlose Gleichstrommotoren des Innenrotortyps, Ständer für Gleichstrommotoren des Außenrotortyps mit entsprechenden Bürsten, Ständer für Gleichstrommotoren des Innenrotortyps mit entsprechenden Bürsten, Rotoren für Gleichstrommotoren des Außenrotortyps mit entsprechenden Bürsten und Rotoren für Gleichstrommotoren des Innenrotortyps mit entsprechenden Bürsten angewandt werden. Mit anderen Worten kann die Erfindung auf Anker für Gleichstrommotoren angewandt werden.

Claims (12)

1. Gleichstrommotor mit einem Stator-Blechpaket, das ein Joch und eine Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist und um die betreffenden Zähne gewickelte Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zähne eine Anzahl von Zahntypen (3, 4) mit verschiedenen Umfangsbreiten aufweisen,
die Spulen (13, 14, 15) jeder Phase so angeordnet sind, daß die auf den breiten Zahn (3) gewickelte Spule (13, 14, 15) über die Spule einer anderen Phase nächst der auf die schmalen Zähne (4) gewickelten Spule (13, 14, 15) gelegen ist, und
die Spulen (13, 14, 15) wiederholt wechselweise in einer Reihenfolge von breitem Zahn (3) und schmalem Zahn (4) oder in umgekehrter Folge auf die Zähne (3, 4) gewickelt sind.

2. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder breite Zahn (3) und jeder schmale Zahn (4) Umfangsbreiten an ihren Enden aufweisen, die größer sind als Umfangsbreiten jeweiliger Spulenwicklungsabschnitte (3a, 4a), und die Endbreite jedes breiten Zahns (3) größer festgelegt ist als die Endbreite jedes schmalen Zahns (4).

3. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder breite Zahn (3) und jeder schmale Zahn (4) Umfangsbreiten an ihren Enden aufweisen, die größer sind als die Umfangsbreiten von jeweiligen Spulenwicklungsabschnitten (3a, 4a) hiervon, und die Umfangsbreiten des Zahnendes und des Spulenwicklungsabschnitts (3a) jedes breiten Zahns (3) jeweils größer sind als diejenigen jedes schmalen Zahns (4)

4. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Phasen der Spulen (13, 14, 15) drei beträgt, wobei Zwischenspulendrähte (13a, 14a) zwischen den Spulen (13, 14, 15), die zu einer der drei Phasen gehören, an einer von zwei Endseiten des Blechpakets (1) in bezug auf die Drehachse des Motors angeordnet sind, und Zwischenspulendrähte (13a, 14a, 15a) zwischen den Spulen (13, 14, 15), die zu jeder der anderen Phasen gehören, an der anderen Endseite des Blechpakets (1) angeordnet sind.

5. Motor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Spule (13, 14, 15) einen Anfang (13s, 14s, 15s) und ein Ende (13e, 14e, 15e) aufweist, die an einer Fußseite des entsprechenden Zahns angeordnet sind.

6. Gleichstrommotor mit einem Statorblechpaket, das ein Joch und eine Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, und um die betreffenden Zähne gewickelte Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zähne erste und zweite Zähne (3, 4) mit Umfangsbreiten aufweisen, die sich voneinander unterscheiden und abwechselnd umfangsmäßig angeordnet sind,
daß die Spulen (13, 14, 15) so angeordnet sind, daß die auf jeden ersten Zahn (3) gewickelten Spulen (13, 14, 15) nächst der auf jeden zweiten Zahn (4) gewickelten Spule über die Spule der anderen oder einer anderen dazwischen gelegenen Phase angeordnet sind, und
daß die Spulen (13, 14, 15) jeder Phase auf die Zähne (3, 4) wiederholt abwechselnd in einer Abfolge von erstem Zahn (3) und zweitem Zahn (4) gewickelt sind.

7. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Zahn (3) und jeder zweite Zahn (4) Zahnenden mit Umfangsbreiten aufweisen, die größer als die Umfangsbreiten jeweiliger Spulenwicklungsabschnitte (3a, 4a) hiervon sind, und die Zahnendbreite jedes ersten Zahns (3) größer festgelegt ist als die Endbreite jedes zweiten Zahns (4)

8. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder erste Zahn (3) und jeder zweite Zahn (4) Zahnenden mit Umfangsbreiten aufweisen, die größer sind als die Umfangsbreiten jeweiliger Spulenwicklungsabschnitte (3a, 4a) hiervon, und jeder erste Zahn (3) Umfangsbreiten des Zahnendes und des Spulenwicklungsabschnitts (3a) hat, die jeweils größer sind als die jedes zweiten Zahns (4).

9. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Phasen der Spulen drei beträgt und die Spulen (13, 14, 15) jeder Phase so angeordnet sind, daß zwischen der Spule (13, 14, 15) jedes ersten Zahns (3) und der Spule (13, 14, 15) jedes zweiten Zahns (4) in einer Phase, die Spule (13, 14, 15) jedes ersten Zahns (3) und die Spule (13, 14, 15) jedes zweiten Zahns (4) in jeder der anderen Phasen angeordnet ist.

10. Motor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (13, 14, 15) einen Anfang (13s, 14s, 15s) und ein Ende (13e, 14e, 15e) hat, die an der Fußseite des entsprechenden Zahns angeordnet sind.

11. Gleichstrommotor mit einem Stator mit einem Blechpaket, ferner ein am Joch und einer Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, und um die betreffenden Zähne gewickelten Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweisend, sowie mit einem Rotor, der eine Vielzahl von an einer Außenumfangsseite des Stators angeordneten Permanentmagneten aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zähne erste und zweite Zähne (3, 4) mit sich voneinander unterscheidenden Umfangsbreiten und umfangsmäßig abwechselnder Anordnung aufweisen,
die Spulen (13, 14, 15) jeder Phase so angeordnet sind, daß die auf jeden ersten Zahn (3) gewickelte Spule (13, 14, 15) über die Spule der anderen oder einer anderen Phase dazwischen nächst der auf jeden zweiten Zahn (4) gewickelten Spule gelegen ist, und
die Spulen (13, 14, 15) wiederholt wechselweise in einer Reihenfolge von erstem Zahn (3) und zweitem Zahn (4) auf die Zähne (3, 4) gewickelt sind.

12. Verfahren zur Herstellung eines Gleichstrommotors mit einem Blechpaket, ferner einen Joch und einer Vielzahl sich in einer kreisförmigen Anordnung einstückig vom Joch erstreckender Zähne, so daß eine Vielzahl von Schlitzen festgelegt ist, und um die betreffenden Zähne gewickelten Spulen zur Bildung mehrerer Phasen aufweisend, durch folgende Schritte gekennzeichnet:
Bildung der Vielzahl von Zähnen mit einer Vielzahl von Zahntypen (3, 4) mit verschiedenen Umfangsbreiten und
wiederholt wechselweises Wickeln eines Magnetdrahts auf die Zähne (3, 4) in einer Abfolge von breitem Zahn (3) und schmalem Zahn (4) oder in umgekehrter Folge, wodurch die Spulen (13, 14, 15) jeder Phase gebildet werden.