Beschreibung description
Titel title
Verschaltungsplatte eines Stators für eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer solchen Circuit board of a stator for an electric machine and method for producing such
Die Erfindung bezieht sich auf eine Verschaltungsplatte eines Stators für eine elektrische Maschine, sowie auf eine elektrische Maschine und auf ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Verschaltungsplatte nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche. The invention relates to a wiring plate of a stator for an electric machine, and to an electric machine and to a method for producing such a wiring board according to the preamble of the independent claims.
Stand der Technik State of the art
Mit der DE 10 2010 000 710 AI ist ein Lagerschild einer elektrische Maschine bekannt geworden, das gleichzeitig als Verschaltungsplatte für die die elektrische Wicklung ei- nes Stators dient. Die elektrische Wicklung ist dabei als Einzelzahnwicklung ausgebildet, bei der separat gefertigte Statorsegmente einzeln bewickelt werden und danach zu einem ringförmigen Stator zusammengesetzt werden. Jede Einzelzahnwicklung weist hier einen eigenen Wickeldrahtanfang und - ende auf, die durch Löcher im Lagerschild axial hindurchgeführt werden. Diese Drahtanfänge und -enden werden mit Leiterele- menten verschweißt, damit die einzelnen Phasen über Anschluss-Stecker bestromt werden können. With the DE 10 2010 000 710 AI a bearing plate of an electric machine has become known, which also serves as a circuit board for the electrical winding of a stator. The electrical winding is designed as a single-tooth winding, are wound individually wound stator segments individually and then assembled into an annular stator. Each single tooth winding here has its own winding wire beginning and - end, which are passed axially through holes in the bearing plate. These wire starts and ends are welded with conductor elements, so that the individual phases can be supplied with current via connection plugs.
Bei dieser Ausführung sind die Leiterelemente in der Herstellung und in der Montage sehr aufwändig. Durch die erfindungsgemäße Lösung soll eine Verschaltungsplatte geschaffen werden, bei der die Anschluss-Stecker bei deren Verbinden mit kundenspezifischen Steckern sicher geführt werden, wobei die Verschaltungsplatte unabhängig von dem Lagerschild montierbar sein soll. In this embodiment, the conductor elements in the manufacture and in the assembly are very expensive. The inventive solution, a circuit board to be created, in which the connector plugs are securely guided in their connection with custom plugs, the interconnection plate should be independent of the end plate mountable.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung Disclosure of the invention Advantages of the invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben dem gegenüber den Vorteil, dass durch die Ausbildung der Halteelemente für die Anschluss-Stecker als einstückig an die Kunststoff platte angeformte axiale Fortsätze die Anschluss-Stecker beim Aufstecken der Verbindungsstecker sehr zuverlässig in alle Raumrichtungen abgestützt werden. Dabei sind sowohl der Kunststoffkörper der Verschaltungsplatte als auch die da- rauf befestigten Leiterelemente mit deren integrierten Anschluss-Steckern sehr einfach und kostengünstig herstellbar und montierbar. The inventive device and the method according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that by the formation of the holding elements for the connection plug as an integral part of the plastic plate molded axial extensions the connection plug when attaching the connector very reliable in all spatial directions are supported. In this case, both the plastic body of the interconnection plate and the conductor elements mounted thereon with their integrated connection plugs can be produced and installed very simply and inexpensively.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Die Leiterelemente werden vorteilhaft aus einem Metallblech ausgestanzt, wobei die Anschluss-Stecker derart umgebogen werden, dass diese sich in Axialrichtung der Rotorwelle erstrecken. Dabei erstreckt sich das ebene Blech der Anschluss-Stecker quer zur Umfangsrichtung, wohingegen der Rest der abgewinkelten Leiterelemente sich flächig in einer Ebene quer zur Rotorwelle in Umfangsrichtung erstreckt. Bei dieser Ausführung können sich die Mittelteile der Leiterelemente sehr einfach axial an dem ringförmigen Kunststoffkörper der Verschalte- platte abstützen, wobei sich die axial abgewinkelten Anschluss-Stecker gleichzeitig in den sich axial erstreckenden Halteelementen abstützen. Dabei werden die Leiterelemente bevorzugt, mittels plastischer Materialumformung des Kunststoff körpers an diesem befestigt. Da die Anschluss-Stecker als Blechlaschen des Biegestanzteils ausgebildet sind, können diese in einfacherweise eine Schneidklemmverbindung mit den korrespondierenden Verbindungssteckern bilden. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the embodiments specified in the independent claims are possible. The conductor elements are advantageously punched out of a metal sheet, wherein the connection plug are bent such that they extend in the axial direction of the rotor shaft. In this case, the flat plate of the connector plug extends transversely to the circumferential direction, whereas the rest of the angled conductor elements extends in a plane across the rotor shaft in the circumferential direction in a plane. In this embodiment, the middle parts of the conductor elements can very easily be supported axially on the annular plastic body of the Verschalte- plate, wherein the axially angled connector plug supported simultaneously in the axially extending support members. The conductor elements are preferably attached by means of plastic material deformation of the plastic body to this. Since the connection plugs are designed as sheet metal tabs of the bending stamped part, they can easily form an insulation displacement connection with the corresponding connection plugs.
Da sich die flachen Anschluss-Stecker in Radial- und Axialrichtung erstrecken werden diese besonders günstig durch Führungsflächen der Halteelemente gestützt, die sich ebenfalls in Radialrichtung und Axialrichtung erstrecken. Since the flat connector plugs extend in the radial and axial directions, they are supported particularly favorably by guide surfaces of the retaining elements, which likewise extend in the radial direction and axial direction.
Die Anschluss-Stecker weisen in einer bevorzugten Ausgestaltung Querstege auf, die sich mit dem Blech der Anschluss-Stecker in Radialrichtung erstrecken.
Wird beim Aufstecken der Verbindungsstecker nun eine Axialkraft auf die An- schluss-Stecker ausgeübt, kann diese Kraft durch axiale Anschlagsflächen der Halteelemente aufgenommen werden. Dadurch kann unabhängig von der Toleranz bei der Montage der Leiterelemente immer ein klar definierter Bezugspunkt in Axialrichtung für die Steckverbindung zur Verfügung gestellt werden. In a preferred embodiment, the connection plugs have transverse webs which extend in the radial direction with the metal sheet of the connection plug. If an axial force is exerted on the connection plug when plugging in the connection plug, this force can be absorbed by axial abutment surfaces of the holding elements. As a result, regardless of the tolerance during assembly of the conductor elements, a clearly defined reference point in the axial direction for the plug connection can always be made available.
Zur Montage der Leiterelemente in die Halteelemente weisen letztere Schlitze in Axialrichtung auf, die in Radialrichtung mindestens so breit sind, wie die Mittelbereiche der Leiterelemente. Dadurch können die Leiterelemente mit den abgewin- kelten Anschluss-Steckern axial in die Halteelemente eingefügt werden, derart, dass der abgewinkelte Mittelbereich des Leiterelements sich durch den Schlitz heraus in Umfangsrichtung erstrecken kann. For mounting the conductor elements in the holding elements, the latter slots in the axial direction, which are at least as wide in the radial direction as the central regions of the conductor elements. As a result, the conductor elements with the angled connection plugs can be inserted axially into the holding elements, such that the angled middle region of the conductor element can extend in the circumferential direction through the slot.
Bei einer Ausführungsform der Verschalteplatte sind insgesamt genau drei axiale Fortsätze als Halteelement ausgebildet, wobei in jeden der Halteelemente jeweils zwei benachbarte Anschluss-Stecker eingefügt sind, so dass mit insgesamt sechs Anschluss-Steckern sechs unterschiedliche Phasen des Elektromotors ansteuerbar sind. Zur Abstützung der beiden Anschluss-Stecker weist das Halteelement einen Mittelsteg auf, der sich flächig in Radialrichtung und Axialrichtung erstreckt. An diesem Mittelsteg kann sich an dessen in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Außenflächen jeweils ein Anschluss-Stecker anlegen. Um die Anschluss-Stecker jeweils in beide Umfangsrichtungen abzustützen, sind näherungsweise parallel zu den Führungsflächen des Mittelstegs beabstandet Gegenflächen ausgeformt, an denen sich die Anschluss-Stecker - oder insbesondere deren Querstege - in Umfangsrichtung abstützen. In one embodiment of the Verschalteplatte a total of exactly three axial extensions are formed as a holding element, wherein in each of the holding elements in each case two adjacent connection plug are inserted, so that six different phases of the electric motor can be controlled with a total of six connection plugs. To support the two connection plugs, the holding element has a central web which extends in the radial direction and axial direction in a planar manner. At this central web can each create a connection plug at the opposite outer circumferential surfaces in the circumferential direction. In order to support the connection plugs in both circumferential directions, counter-surfaces are formed approximately parallel to the guide surfaces of the central web, against which the connection plugs - or in particular their transverse webs - are supported in the circumferential direction.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Verschalteplatte, bei der in einem axialen Halteelement immer jeweils nur ein Anschuss-Stecker eingefügt ist, können sich vorteilhaft zwei Verzweigungen des Leiterelements in beiden entgegenge- setzten Umfangsrichtungen erstrecken. Dadurch kann die Teilevielzahl und Montageaufwand reduziert werden. Die beiden Zweige der Leiterelemente sind vorteilhaft bezüglich der Radialrichtung nebeneinander jedoch in Axialrichtung auf verschiedenen Ebenen angeordnet, damit diese Zweige sich nicht berühren. Dadurch kann auf eine zusätzliche Isolation verzichtet werden. Um die Lei-
terelemente mit den radial außenliegenden Verbindungsdrähten der Teilspulen zu verbinden, weisen die Leiterelemente - bzw. jeder Zweig des Leiterelements - Befestigungsabschnitte auf. Der Befestigungsabschnitt ist vorteilhaft einstückig mit dem Biegestanzteil ausgebildet, wobei der Befestigungsabschnitt des inneren Zweiges den äußeren Zweig des anderen Leiterelements axial beabstandet kreuzt. In an alternative embodiment of the Verschalteplatte, in which in an axial holding element always only one Anschuss plug is inserted, two branches of the conductor element can advantageously extend in both opposite circumferential directions. As a result, the number of parts and assembly costs can be reduced. The two branches of the conductor elements are advantageous with respect to the radial direction next to each other, however, arranged in the axial direction at different levels, so that these branches do not touch. This can be dispensed with an additional insulation. In order to To connect terelements with the radially outer connecting wires of the coil sections, have the conductor elements - or each branch of the conductor element - mounting portions. The attachment portion is advantageously formed integrally with the bending stamped part, wherein the attachment portion of the inner branch crosses the outer branch of the other conductor member axially spaced.
Damit die Abwinkelungen in beiden entgegengesetzten Zweigen axial in die Halteelemente einführbar sind, sind deren beide in Umfangsrichtung beabstandeten erste und zweite Führungsflächen derart ausgebildet, dass diese Flächen bzgl. der Radialrichtung nicht überlappen. Dadurch können die beiden Zweige von dem einen Blechelement des Anschuss-Steckers jeweils in entgegengesetzter Richtung um etwa 90° umgebogen werden und so axial in die Führungsschächte der Halteelemente eingeführt werden. So that the bends in both opposite branches are axially insertable into the holding elements, the two spaced apart in the circumferential direction of the first and second guide surfaces are formed such that these surfaces with respect. The radial direction does not overlap. As a result, the two branches of the one sheet metal element of the Ansteck connector can be bent in each case in the opposite direction by about 90 ° and are inserted axially into the guide shafts of the holding elements.
Um eine Verdrehsicherung für einen Lagerdeckel zur Verfügung zu stellen, der axial auf die Verschalteplatte montiert wird, weist ein axialer Fortsatz eines einzigen Halteelements einen anderen Querschnitt auf, als die beiden anderen Halteelemente. Beispielsweise kann ein Halteelement in Umfangsrichtung breiter ausgebildet werden, wobei dann auch ein einziger axialer Durchbruch im Lagerschild entsprechend breiter ausgebildet wird. In order to provide an anti-rotation device for a bearing cap, which is mounted axially on the Verschalteplatte, an axial extension of a single holding element has a different cross-section than the other two holding elements. For example, a holding element can be formed wider in the circumferential direction, in which case a single axial opening in the bearing plate is then made correspondingly wider.
Spritzgusstechnisch kann das breitere Halteelement besonders günstig durch die Ausbildung eines zweiteiligen Halteelements realisiert werden. Dabei weisen die beiden axialen Fortsätze jeweils ein U-förmigen Querschnitt auf, so dass die freien Schenkel in Umfangsrichtung aufeinander zu zeigen. Dabei bilden vorteilhaft die Stirnseiten der freien Schenkel die entsprechende erste und zweite Führungsflächen die in Umfangsrichtung derart beabstandet angeordnet sind, dass dazwischen der Anschluss-Stecker eingefügt, bzw. eingeklemmt werden kann. Injection molding technology, the wider holding element can be realized particularly favorable by the formation of a two-part holding element. In this case, the two axial extensions each have a U-shaped cross-section, so that the free legs point toward each other in the circumferential direction. Advantageously, the end faces of the free legs form the corresponding first and second guide surfaces which are arranged spaced apart in the circumferential direction such that the connection plug can be inserted or clamped therebetween.
Um die axiale Lage der Anschluss-Stecker exakt zu definieren, stützt sich die Verschaltungsplatte mittels Abstandshaltern direkt am Statorkörper ab. Da zwischen der Verschaltungsplatte und dem Statorkörper noch die Isoliermaske mit den Führungselementen für die Verbindungsdrähte angeordnet ist, werden somit
Toleranzabweichungen dieser Isolierlamelle eliminiert. Die Abstandshalter werden vorteilhaft ebenfalls einstückig mit dem Kunststoffkörper der Verschalteplatte ausgebildet, bevorzugt als Spritzgussteil. Die Abstandshalter erstrecken sich dabei vorteilhaft axial gegenüber den Halteelementen an deren radial äußersten Bereich wodurch eine Durchbiegung der Verschaltungsplatte im Bereich der An- schluss-Stecker beim Einfügen der Verbindungs-Stecker verhindert wird. In order to precisely define the axial position of the connection plug, the connection plate is supported directly on the stator body by means of spacers. Since the insulating mask is arranged with the guide elements for the connecting wires between the wiring plate and the stator body, so are Tolerance deviations eliminated this Isolierlamelle. The spacers are advantageously also formed integrally with the plastic body of the Verschalteplatte, preferably as an injection molded part. The spacers extend advantageously axially relative to the holding elements at their radially outermost region whereby a deflection of the interconnection plate in the region of the connection plug when inserting the connection plug is prevented.
Zur Befestigung der Leiterelemente auf der Verschaltungsplatte sind an deren Kunststoffkörper einstückig Nietstifte in Axialrichtung angeformt, die nach dem Aufsetzen der Leiterelemente auf den Kunststoffkörper thermisch umgeformt werden. Dabei weisen die Leiterelemente besonders günstig Löcher im Blech auf, durch die der Nietstift hindurch ragt, wobei anschließend eine Nietverbindung ausgebildet wird. To fasten the conductor elements on the interconnection plate are integrally formed on the plastic body Nietstifte in the axial direction, which are thermoformed after placement of the conductor elements on the plastic body. In this case, the conductor elements have particularly favorable holes in the sheet through which the rivet pin protrudes, wherein then a riveted joint is formed.
Der erfindungsgemäße Stator weist besonders günstig eine Verschalteplatte auf, bei der die einstückigen Leiterelemente, die als Biegestanzteile ausgebildet sind, jeweils zwei radial gegenüberliegenden Teilspulen-Paare elektrisch miteinander verbindet, wobei jeder Anschluss-Stecker als eine Phase vom Steuergerät ansteuerbar ist. Das Leiterelement kann dabei vorteilhaft ohne viel Verschnitt aus einem Blech gestanzt werden, da im Ausgangszustand beide Zweige sich näherungsweise parallel zueinander in einer Ebene mit dem Anschuss-Stecker erstrecken. Erst in einem zweiten Schritt werden die beiden Zweigen relativ zum Blech des Anschluss-Steckers etwa um 90° in entgegengesetzte Richtung umgebogen, um ein näherungsweise halbkreisförmiges Leiterelement zu bilden, an dessen Mitte sich axial der Anschluss-Stecker erstreckt. The stator according to the invention particularly advantageously has a circuit board, in which the one-piece conductor elements, which are designed as bending punched parts, each electrically interconnects two radially opposite partial coil pairs, wherein each connection plug can be driven as a phase by the control unit. The conductor element can be advantageously punched without much waste from a sheet, since in the initial state, both branches extend approximately parallel to each other in a plane with the Ansteck plug. Only in a second step, the two branches are bent relative to the metal plate of the connector connector about 90 ° in the opposite direction to form an approximately semicircular conductor element, at its center extends axially the connector plug.
Bei der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine ist der Stator derart bewickelt, dass zwei unmittelbar benachbarte Statorzähne mit jeweils genau einer Teilspule bewickelt sind, die mittels eines durchgewickelten Wicklungsdrahts ein Teilspulen-Paar bilden. Der Verbindungsdraht dieser unmittelbar benachbart angeordneten Teilspulen wird für alle Teilspulen-Paare in der gleichen axialen Ebene der Isolierlamelle geführt. Bei einem zwölfzähnigen Stator können so beispielsweise sechs Teilspulen-Paare mit jeweils sechs kurzen Verbindungsdrähten ausgebildet werden, wobei diese sechs kurzen Verbindungsdrähte jeweils die Schnittstel-
le zu den Befestigungsabschnitten der Leiterelemente bilden. Dadurch können in einfacherweise wahlweise sechs separate Phasen mit jeweils einem Teilspulen- Paar oder nur drei Phasen mit jeweils zwei elektrisch miteinander verbundenen Teilspulen-Paaren gebildet werden. Entsprechend können in der Verschaltungs- platte drei Anschluss-Stecker für drei Phase oder sechs Anschluss-Stecker für sechs Phasen in Axialrichtung ausgeformt werden. In the electric machine according to the invention, the stator is wound in such a way that two immediately adjacent stator teeth are wound with exactly one partial coil in each case, which form a partial coil pair by means of a wound through winding wire. The connecting wire of these immediately adjacent arranged partial coils is guided for all partial coil pairs in the same axial plane of the insulating lamella. In the case of a twelve-toothed stator, for example, six partial coil pairs each having six short connecting wires can be formed, whereby these six short connecting wires each have the interface. le form the mounting portions of the conductor elements. As a result, either six separate phases, each with one partial coil pair or only three phases, each with two electrically connected partial coil pairs can be formed in an optional manner. Accordingly, three connection plugs for three phases or six connection plugs for six phases in the axial direction can be formed in the circuit board.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren der Verschaltungsplatte können die drei einstückigen Leiterelemente zuerst mit einer Hilfsvorrichtung derart zu einem Ring angeordnet werden, dass sich deren Befestigungsabschnitte radial überkreuzen. Danach können mit einem Hilfswerkzeug alle drei Leiterelemente gleichzeitig axial auf den Kunststoffkörper montiert werden, wobei die Anschluss-Stecker axial jeweils in die Führungsschächte der axialen Fortsätze der Halteelemente eingefügt werden. Dadurch wird vermieden, dass die Leiterelemente noch nach deren axialer Montage in Radialrichtung umgebogen werden müssen. According to the manufacturing method of the wiring board according to the invention, the three one-piece conductor elements may first be arranged with an auxiliary device into a ring such that their attachment portions cross radially. Thereafter, all three conductor elements can be axially mounted on the plastic body simultaneously with an auxiliary tool, wherein the connection plug are axially inserted respectively in the guide shafts of the axial extensions of the holding elements. This avoids that the conductor elements must be bent after their axial mounting in the radial direction.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:
Fig. 1 schematisch ein erfindungsgemäßes Wickelschema Fig. 1 shows schematically an inventive winding scheme
Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Leiterelement einer Verschaltungsplatte 2 shows an inventive conductor element of a wiring plate
Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines gewickelten Stators mit Isolierla- melle Fig. 3 shows a first embodiment of a wound stator with Isolierla- melle
Fig. 4 eine entsprechende Draufsicht gemäß Fig. 3 4 is a corresponding plan view of FIG .. 3
Fig. 5 und 6 ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit einer ersten Ausführung einer aufgesetzter Verschalteplatte 5 and 6 an embodiment of FIG. 3 with a first embodiment of a patch plate
Fig. 7 und 8 ein Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 mit einer zweiten Ausführung einer aufgesetzter Verschalteplatte Fig. 7 and 8 an embodiment of FIG. 3 with a second embodiment of a patch plate
Fig. 9 die Verschaltungsplatte gemäß Fig. 7 und 8 ohne Stator, und 9 shows the wiring plate according to FIGS. 7 and 8 without a stator, and FIG
Fig. 10 ein gestanztes Leiterelement vor dem Verbiegen.
In Fig. 1 ist schematisch ein aufgeschnittener Stator 10 dargestellt, auf dessen Fig. 10 is a punched conductor element before bending. In Fig. 1, a cut-open stator 10 is shown schematically, on the
Statorzähnen 14 das Wickelschema einer elektrischen Wicklung 16 dargestellt ist. Der Stator 10 weist beispielsweise zwölf Statorzähne 14 auf, wobei auf jeden Statorzahn 14 jeweils immer genau eine Teilspule 18 gewickelt ist. Dabei sind jeweils zwei unmittelbar nebeneinander liegende Teilspulen 18 mittels eines kurzen Verbindungsdrahts 31 zu einem benachbarten Teilspulen-Paar 17 verbunden. Mit dem Wickeln wird beispielsweise mit einem ersten Drahtanfang 28 am zweiten Statorzahn 14 begonnen und ein Verbindungsdraht 30 zum fünften Statorzahn 14 geführt. Unmittelbar nach dem fünften Statorzahn 14 wird der sechste Statorzahn 14 gewickelt, so dass dieses Teilspulen-Paar 17 mittels des kurzen Verbindungsdrahts 31 zweier unmittelbar benachbarten Teilspulen 18 verbunden ist. Nach dem sechsten Statorzahn 14 wird der Wickeldraht 22 mittels des Verbindungsdrahts 30 zum dritten Statorzahn 14 geführt, um dort ein mittels des Verbindungsdrahts 31 verbundenes Teilspulen-Paar 17 mit dem vierten Statorzahn 14 auszubilden. Vom vierten Statorzahn 14 wird der Wickeldraht 22 über den Verbindungsdraht 30 zum ersten Statorzahn 14 geführt, wo das Drahtende 29 des ersten Wicklungsstranges 24 unmittelbar benachbart zum Drahtanfang 28 angeordnet wird. Der zweite Wicklungsstrang 25 wird mit einem zweiten, separaten Wicklungsdraht 22 entsprechend der Wicklung des ersten Wicklungsstranges 24 gewickelt, so dass weitere drei Teilspulen-Paare 17 aus unmittelbar benachbarten angeordneten Teilspulen 18 entstehen, die mittels eines kurzen Verbindungsdrahts 31 verbunden sind. Der Drahtanfang 28 und das Drahtende 29 der beiden Wicklungsstränge 24, 25 sind jeweils elektrisch miteinander verbunden. Bei dieser Ausführung werden nach dem Wickeln immer zwei Spulen-Paarel7 zu einer Phase 26 verbunden, so dass insgesamt genau drei Phasen U, V, W mit jeweils vier Teilspulen entstehen. Die ersten drei Teilspulen-Paare 17 bilden einen eigene Wicklungsstrang 24, der aus einem separaten Wicklungsdraht 22 gewickelt ist, und gegenüber dem zweiten Wicklungsstrang 25 mit ebenfalls drei Teilspulen-Paaren 17 isoliert ist (wie dies durch die Strichpunkt-Linie zwischen dem sechsten und siebten Statorzahn 14 dargestellt ist). Daher könnten bei solch einer Wicklung sechs separate Phasen 26 angesteuert werden. Bei unserer Ausführung werden jedoch zwei radial genau gegenüberliegende Teilspulen-Paare 17 aus unterschiedlichen Wicklungssträngen 24, 25 mittels Leiterelementen 58 einer Verschal- tungsplatte 52 elektrisch miteinander verbunden, um den elektronischen Aufwand des Steuergeräts zu reduzieren. Ein solches Leiterelement 58, das beispielsweise zur An-
Steuerung der V-Phase in Fig. 1 verwendet wird, ist in Fig. 2 dargestellt und wird bei der zweiten Ausführung näher erläutert. Statorzähnen 14, the winding diagram of an electrical winding 16 is shown. The stator 10 has, for example twelve stator teeth 14, wherein each stator tooth 14 is always wound exactly one partial coil 18. In each case two directly adjacent partial coils 18 are connected by means of a short connecting wire 31 to an adjacent partial coil pair 17. With the winding, for example, a first wire beginning 28 on the second stator tooth 14 is started and a connecting wire 30 is led to the fifth stator tooth 14. Immediately after the fifth stator tooth 14, the sixth stator tooth 14 is wound, so that this partial coil pair 17 is connected by means of the short connecting wire 31 of two directly adjacent partial coils 18. After the sixth stator tooth 14, the winding wire 22 is guided by means of the connecting wire 30 to the third stator tooth 14, there to form a connected by means of the connecting wire 31 part coil pair 17 with the fourth stator tooth 14. From the fourth stator tooth 14 of the winding wire 22 is guided over the connecting wire 30 to the first stator tooth 14, where the wire end 29 of the first winding strand 24 is disposed immediately adjacent to the wire beginning 28. The second winding strand 25 is wound with a second, separate winding wire 22 corresponding to the winding of the first winding strand 24, so that a further three partial coil pairs 17 arise from immediately adjacent arranged partial coils 18, which are connected by means of a short connecting wire 31. The wire beginning 28 and the wire end 29 of the two winding strands 24, 25 are each electrically connected together. In this embodiment, two coils Paarel7 are always connected to a phase 26 after winding, so that a total of exactly three phases U, V, W arise, each with four sub-coils. The first three sub-coil pairs 17 form a separate winding strand 24, which is wound from a separate winding wire 22, and with respect to the second winding strand 25 is also isolated with three sub-coil pairs 17 (as indicated by the dashed line between the sixth and seventh Stator tooth 14 is shown). Therefore, in such a winding, six separate phases 26 could be driven. In our embodiment, however, two radially exactly opposite partial coil pairs 17 of different winding strands 24, 25 are electrically connected to one another by means of conductor elements 58 of a circuit board 52 in order to reduce the electronic complexity of the control device. Such a conductor element 58, which is for example Control of the V-phase is used in Fig. 1, is shown in Fig. 2 and will be explained in more detail in the second embodiment.
In Fig. 3 ist nun eine räumliche Ansicht eines Stators 14 gezeigt, der entsprechend dem Wickelschema aus Fig. 1 gewickelt ist. Der Stator 14 weist einen Statorkörper 34 auf, der beispielsweise aus einzelnen Blechlamellen 36 zusammengesetzt ist. Der Statorkörper 34 umfasst dabei ein ringförmiges geschlossenes Rückschlussjoch 38, an dem radial nach innen die Statorzähne 14 angeformt sind. Im Inneren weist der Stator 14 eine kreisförmige Aussparung auf, in die ein nicht dargestellter Rotor einfügbar ist, wie dies besser in Fig. 4 ersichtlich ist. Die Statorzähne 14 erstrecken sich in Radialrichtung 4 nach innen und in Axialrichtung 3 entlang der Rotorachse. Im Ausführungsbeispiel sind die Statorzähne 14 in Umfangsrichtung 2 verschränkt ausgebildet, um das Rastmoment des Rotors zu verringern. Hierzu werden beispielsweise die Blechlamellen 36 in Umfangsrichtung 2 entsprechend gegeneinander verdreht. Bevor der Statorkörper 34 bewickelt wird, werden an beiden axialen Stirnseiten 39 Isolierlamellen 40 aufgesetzt, um den Wicklungsdraht 22 gegenüber dem Statorkörper 34 elektrisch zu isolieren. Zumindest eine der beiden Isolierlamellen 40 weist einen ringförmig geschlossenen Umfang 41 auf, von dem sich in Radialrichtung 4 Isolatorzähne 42 erstrecken, die die Stirnseiten 39 der Statorzähne 14 bedecken. Am ringförmigen Umfang 41 der Isolierlamelle 40 sind Führungselemente 44 ausgebildet, in denen die Verbindungsdrähte 30, 31 zwischen den Teilspulen 18 geführt werden. Hierzu sind beispielsweise am Umfang 41 Rillen 45 in Umfangsrichtung 2 ausgebildet, so dass die Verbindungsdrähte 30, 31 in axial versetzten Ebenen angeordnet sind, um ein Überkreuzen der Verbindungsdrähte 30, 31 zu verhindern. Die kurzen Verbindungsdrähte 31 zwischen den Teilspulen-Paaren 17 sind in der obersten axialen Ebene angeordnet, wobei insbesondere alle sechs Verbindungsdrähte 31 für die Kontaktierung der Phasenanschlüsse alle in der gleichen axialen Ebene verlaufen. Hierzu sind immer zwischen zwei Teilspulen 18 eines Teilspulen-Paares 17 zwei axiale Fortsätze 46 ausgebildet, die durch einen dazwischenliegenden radialen Durchbruch 47 voneinander getrennt sind. Somit sind die kurzen Verbindungsdrähte 31 der Teilspulen-Paare 17 von allen Seiten frei zugänglich und liegen insbesondere im Bereich des radialen Durchbruches 47 nicht an der Isolierlamelle 40 an. Die beiden Drahtanfänge 28 und Drahtenden 29 sind in diesem Ausführungsbeispiel in einer Labyrinthanordnung 50 fixiert, die jeweils in Umfangsrichtung 2 unmittelbar benachbart zu den zwei axialen Fortsätzen 46 ange-
ordnet sind, die durch den radialen Durchbruch 47 beabstandet sind. So ist in Fig. 3 ersichtlich, dass der Drahtanfang 28 des ersten Wicklungsstrangs 24 über den Um- fangsbereich des radialen Durchbruchs 47 parallel und unmittelbar benachbart zum Drahtende 29 des ersten Wicklungsstrangs 24 verläuft. Dabei ist der Drahtanfang 28 in einer ersten Labyrinthanordnung 50 an einer Seite des radialen Durchbruchs 47, und das Drahtende 29 des ersten Wicklungsstrangs 24 in einer zweiten Labyrinthanordnung 50 in Umfangsrichtung 2 gegenüberliegend zum radialen Durchbruch 47 angeordnet ist. Durch diese parallele Anordnung der kurzen Verbindungsdrähte 31 können diese in gleicher Weise wie die Verbindungsdrähte 31 der durchgewickelten Teilspulen-Paare 17 zum Zwecke der Phasenansteuerung elektrisch kontaktiert werden. In Fig. 3, a three-dimensional view of a stator 14 is now shown, which is wound according to the winding diagram of Fig. 1. The stator 14 has a stator 34, which is composed of individual laminations 36, for example. The stator body 34 in this case comprises an annular closed yoke yoke 38, on which the stator teeth 14 are formed radially inwardly. Inside, the stator 14 has a circular recess into which a rotor, not shown, can be inserted, as better seen in Fig. 4 can be seen. The stator teeth 14 extend in the radial direction 4 inwards and in the axial direction 3 along the rotor axis. In the exemplary embodiment, the stator teeth 14 are formed entangled in the circumferential direction 2 in order to reduce the cogging torque of the rotor. For this purpose, for example, the laminations 36 are rotated in the circumferential direction 2 corresponding to each other. Before the stator body 34 is wound, 39 insulating lamellae 40 are placed on both axial end faces in order to electrically insulate the winding wire 22 from the stator body 34. At least one of the two insulating lamellae 40 has an annularly closed circumference 41, from which 4 insulator teeth 42 extend in the radial direction and cover the end faces 39 of the stator teeth 14. On the annular periphery 41 of the insulating lamella 40 guide elements 44 are formed, in which the connecting wires 30, 31 are guided between the coil sections 18. For this purpose, 41 grooves 45 are formed in the circumferential direction 2, for example, on the circumference, so that the connecting wires 30, 31 are arranged in axially offset planes in order to prevent crossover of the connecting wires 30, 31. The short connecting wires 31 between the sub-coil pairs 17 are arranged in the uppermost axial plane, and in particular all six connecting wires 31 for contacting the phase connections all run in the same axial plane. For this purpose, two axial extensions 46 are always formed between two partial coils 18 of a partial coil pair 17, which are separated from one another by an intermediate radial opening 47. Thus, the short connecting wires 31 of the partial coil pairs 17 are freely accessible from all sides and, in particular in the region of the radial opening 47, are not in contact with the insulating lamella 40. The two wire starts 28 and wire ends 29 are fixed in this embodiment in a labyrinth arrangement 50, each in the circumferential direction 2 immediately adjacent to the two axial extensions 46 ange- are arranged, which are spaced by the radial opening 47. Thus, it can be seen in FIG. 3 that the wire beginning 28 of the first winding strand 24 runs parallel and immediately adjacent to the wire end 29 of the first winding strand 24 over the circumferential area of the radial opening 47. In this case, the wire beginning 28 is arranged in a first labyrinth arrangement 50 on one side of the radial opening 47, and the wire end 29 of the first winding strand 24 in a second labyrinth arrangement 50 in the circumferential direction 2 opposite to the radial opening 47. By means of this parallel arrangement of the short connecting wires 31, they can be electrically contacted in the same way as the connecting wires 31 of the wound-through partial coil pairs 17 for the purpose of phase control.
In Fig. 4 ist ebenfalls gut ersichtlich, dass die beiden parallel verlaufenden Verbindungsdrähte 31 auf den gleichen Radius angeordnet sind. Die freien Enden des Drahtanfangs 28 und des Drahtendes 29 enden direkt nach den entsprechenden Labyrinthanordnungen 50, so dass sie radial nicht über die Verbindungsdrähte 30, 31 überstehen. Die Verbindungsdrähte 30, 31 verlaufen alle in Umfangsrichtung 2 entlang den Führungselementen 44 und liegen radial außerhalb der auf den Statorzähnen 14 gewickelten Teilspulen 18. In Fig. 4 sind die beiden Motorhälften 11, 13 schematisch ebenfalls durch die strichpunktierte Linie getrennt, wobei die linke Motorhälfte 11 elektrisch von der rechten Motorhälfte 13 isoliert ist. Die elektrische Wicklung 16 wird beispielsweise mittels Nadelwickeln gefertigt, wobei die Verbindungsdrähte 30, 31 zwischen den Teilspulen 18 mittels eines Wickelkopfs radial nach außen geführt und in den Führungselementen 44 abgelegt werden können. Bei dieser Ausführung sind alle Verbindungsdrähte 30, 31 axial auf einer Seite des Statorkörpers 34 angeordnet. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung ist es auch möglich einen Teil der Verbindungsdrähte 30, 31 auf die axial gegenüberliegende Seite des Stators 14 zu verlegen. Dabei können beispielsweise die kurzen Verbindungsdrähte 31 zur Kontaktierung der Phasenansteuerung in einer ersten Isolierlamelle 40 angeordnet werden, und die anderen Verbindungsdrähte 30, die die verschiedenen Teilspulen-Paare 17 jeweils miteinander verbinden, auf der axial gegenüberliegend angeordneten Isolierlamelle 40 geführt werden. In Fig. 4 is also clearly visible that the two parallel connecting wires 31 are arranged at the same radius. The free ends of the wire beginning 28 and the wire end 29 terminate directly after the corresponding labyrinth arrangements 50, so that they do not protrude radially beyond the connecting wires 30, 31. The connecting wires 30, 31 all extend in the circumferential direction 2 along the guide elements 44 and lie radially outside of the wound on the stator teeth 14 sub-coils 18. In Fig. 4, the two motor halves 11, 13 are also schematically separated by the dash-dotted line, the left half of the engine 11 is electrically isolated from the right motor half 13. The electrical winding 16 is manufactured, for example, by means of needle windings, wherein the connecting wires 30, 31 can be guided radially outward between the sub-coils 18 by means of a winding head and can be deposited in the guide elements 44. In this embodiment, all the connecting wires 30, 31 are arranged axially on one side of the stator body 34. In an alternative, not shown embodiment, it is also possible to move a portion of the connecting wires 30, 31 on the axially opposite side of the stator 14. In this case, for example, the short connecting wires 31 for contacting the phase control can be arranged in a first insulating lamella 40, and the other connecting wires 30, which connect the different pairs of coil pairs 17 with each other, are guided on the axially oppositely disposed insulating lamella 40.
In Fig. 5 ist auf die Ausführung des Stators 10 gemäß Fig. 3 eine erste Ausführung einer Verschaltungsplatte 52 aufgesetzt, mittels der die elektrische Wicklung 16 ange-
steuert wird. Hierfür weist die Verschaltungsplatte 52 Anschluss-Stecker 54 auf, auf die kundenspezifische Verbindungs-Stecker 56 eines Steuergeräts gefügt werden können. Bei dieser Ausführung sind genau sechs Anschluss-Stecker 54 angeordnet, die jeweils mit einem Teilspulen-Paar 17der elektrischen Wicklung 16 elektrisch verbunden sind. Dabei werden genau sechs Phasen 26 durch jeweils genau ein Teilspulen-Paar 17 gebildet, so dass die sechs Anschluss-Stecker 54 mit genau sechs Verbindungsdrähten 31 von benachbarten Teilspulen-Paaren 17 kontaktiert sind. Die Verschaltungsplatte 52 weist hierzu genau sechs Leiterelemente 58 auf, die an einem axial abgewinkelten Ende die Anschluss-Stecker 54 aufweisen, und am anderen Ende einen Befestigungsabschnitt 60, der mit den Verbindungsdrähten 31 elektrisch verbunden - beispielsweise verschweißt - wird. Die Verschaltungsplatte 52 weist einen Kunststoffkörper 62 auf, der als geschlossener Ring 61 ausgebildet ist, durch den der Rotor in den Stator 10 eingefügt werden kann. An dem Kunststoffkörper 62 sind einstückig Halteelemente 63 angeformt, die sich in Axialrichtung 3 vom Statorkörper 34 weg erstrecken. Die Leitelemente 58 erstrecken sich in Umfangsrichtung 2 entlang des Kunststoffkörpers 62, wobei die abgewinkelten Anschluss-Stecker 54 innerhalb der Halteelemente 63 in Axialrichtung 3 geführt werden. Am anderen Ende weisen die Leiterelemente 58 den Befestigungsabschnitt 60 auf, dessen freies Ende als Schlinge 64 ausgebildet ist, die die Verbindungsdrähte 31 umschließt. Dabei ist die Schlinge 64 aus einem Blechmaterial gebildet, dessen Querschnitt näherungsweise rechteckig ist. Im Ausführungsbeispiel sind die Leiterelemente 58 als Biegestanzteile 59 aus Blech gebildet, so dass die Schlinge 64 aus dem freien Ende des Befestigungsabschnitts 60 bei dessen Montage um den Verbindungsdraht 31 umgebogen werden kann. Nach dem Anordnen der offenen Schlinge 64 um den Verbindungsdraht 31 werden beispielsweise an beiden radial gegenüberliegenden Flächen der Schlinge 64 Elektroden angelegt, die in Radialrichtung zusammengedrückt werden, während sie zum Verschweißen der Schlinge 64 mit dem Verbindungsdraht 31 bestromt werden. Hierbei wird der Isolierlack des Verbindungsdrahts 31 aufgeschmolzen, so dass es zu einer metallischen festen Verbindung zwischen dem Befestigungsabschnitt 60 und dem Verbindungsdraht 31 kommt. Die Schlinge 64 wird im Bereich des radialen Durchbruchs 47 um den Verbindungsdraht 31 gelegt, da in diesem Bereich kein Führungselement 44 zwischen dem Verbindungsdraht 31 und der Schlinge 64 angeordnet ist. Dadurch ist genügend Freiraum für das Anlegen der Elektroden vorhanden, so dass ein freies Schenkelende 65 der Schlinge 64 gegen den Befestigungsabschnitt 60 gedrückt werden kann, wodurch die Schlinge
64 geschlossen wird. Dabei umschließt die Schlinge 64 je nach Teilspulen-Paar 17 nur einen einzigen Verbindungsdraht 31 oder gleichzeitig zwei parallel nebeneinander verlaufende Verbindungsdrähte 31 die aus dem Drahtanfang 28 und dem Drahtende 29 eines einzigen Wicklungsstrangs 24, 25 gebildet werden. Die Anschluss-Stecker 54 sind beispielsweise als Schneidklemmverbindungen 55 ausgebildet, die an ihrem freien axialen Ende 68 eine Kerbe 69 aufweisen, in die ein Draht oder ein Klemmelement des korrespondierenden Verbindungs-Stecker 56 des Kunden eingefügt werden kann. Am Anschluss-Stecker 54 ist des Weiteren ein Quersteg 70 in Radialrichtung 4 ausgebildet, der sich entsprechend an einem axialen Anschlag 72 des Halteelements 63 abstützt. Des Weiteren sind am Halteelement 63 eine erste Führungsfläche 74 und eine zweite Führungsfläche 75 ausgebildet, die den Anschluss-Stecker 54 in beide gegenüberliegenden Umfangsrichtungen 2 abstützen. Dadurch wird verhindert, dass die Anschluss-Stecker 54 beim Einfügen der Verbindungs-Stecker 56 in Umfangsrichtung 2 um- oder ausknicken, wodurch die axiale Toleranzen der Steckverbindung gewährleistet ist. 5, a first embodiment of a circuit board 52 is placed on the embodiment of the stator 10 according to FIG. 3, by means of which the electrical winding 16 is attached. is controlled. For this purpose, the circuit board 52 connection plug 54, can be added to the custom connector connector 56 of a controller. In this embodiment, exactly six terminal plugs 54 are arranged, which are each electrically connected to a partial coil pair 17 of the electrical winding 16. In this case, exactly six phases 26 are each formed by exactly one partial coil pair 17, so that the six connection plugs 54 are contacted with exactly six connecting wires 31 of adjacent partial coil pairs 17. For this purpose, the interconnection plate 52 has exactly six conductor elements 58 which have the connection plugs 54 at an axially angled end, and at the other end a fastening section 60 which is electrically connected-for example welded-to the connection wires 31. The circuit board 52 has a plastic body 62, which is formed as a closed ring 61, through which the rotor can be inserted into the stator 10. Integrally formed on the plastic body 62 are retaining elements 63 which extend away from the stator body 34 in the axial direction 3. The guide elements 58 extend in the circumferential direction 2 along the plastic body 62, wherein the angled connection plug 54 are guided within the holding elements 63 in the axial direction 3. At the other end, the conductor elements 58 on the attachment portion 60, whose free end is formed as a loop 64 which surrounds the connecting wires 31. In this case, the loop 64 is formed from a sheet material whose cross-section is approximately rectangular. In the exemplary embodiment, the conductor elements 58 are formed as bending punched parts 59 made of sheet metal, so that the loop 64 can be bent over the connecting wire 31 from the free end of the fastening section 60 during its mounting. After arranging the open loop 64 around the connecting wire 31, for example, electrodes are applied to both radially opposite surfaces of the loop 64, which are compressed in the radial direction while being energized with the connecting wire 31 for welding the loop 64. Here, the insulating varnish of the connecting wire 31 is melted, so that it comes to a metallic solid connection between the mounting portion 60 and the connecting wire 31. The loop 64 is placed around the connecting wire 31 in the area of the radial opening 47, since no guide element 44 is arranged between the connecting wire 31 and the loop 64 in this area. As a result, there is sufficient space for the application of the electrodes, so that a free leg end 65 of the loop 64 can be pressed against the mounting portion 60, whereby the loop 64 is closed. Depending on the partial coil pair 17, the loop 64 encloses only a single connecting wire 31 or simultaneously two parallel connecting wires 31 which are formed from the wire beginning 28 and the wire end 29 of a single winding strand 24, 25. The connection plugs 54 are designed, for example, as insulation displacement connections 55, which have at their free axial end 68 a notch 69, into which a wire or a clamping element of the corresponding connection plug 56 of the customer can be inserted. Furthermore, a crosspiece 70 in the radial direction 4 is formed on the connection plug 54, which is supported correspondingly on an axial stop 72 of the holding element 63. Furthermore, a first guide surface 74 and a second guide surface 75 are formed on the holding element 63, which support the connection plug 54 in both opposite circumferential directions 2. This prevents that the connection plug 54 when inserting the connection plug 56 in the circumferential direction 2 or buckle over, whereby the axial tolerances of the connector is ensured.
Die Leiterelemente 58 sind zumindest teilweise radial nebeneinander angeordnet, wodurch es notwendig ist, dass die Befestigungsabschnitte 60 der inneren Leiterelemente 58 die äußeren Leiterelemente 58 radial überqueren, um mit den Verbindungsdrähten 31 kontaktiert zu werden. Daher sind die radial inneren Leiterelemente 58 auf einer axial höheren Bahn 76 des Kunststoff körpers 62 angeordnet, und die radial äußeren Leiterelemente 58 auf einer axial tiefer gelegenen Bahn 77. Dabei liegen die als Blechstreifen ausgebildeten Mittelabschnitte 78 der Leiterelemente 58 flächig am Kunststoffkörper 62 an und sind beispielsweise mittels Nietverbindungen oder Rastelementen mit diesem verbunden. Dazu sind beispielsweise am Kunststoffkörper 62 axiale Nietstifte 79 ausgebildet, die entsprechende axiale Durchbrüche 80 der Leiterelemente 58 durchgreifen. Mittels Wärme - insbesondere Ultraschall - können die Enden der Nietstifte 79 zu einem Nietkopf 81 umgeformt werden, der einen Form- schluss mit den Leiterelementen 58 bildet. Conductor elements 58 are at least partially radially juxtaposed, thereby requiring that mounting portions 60 of inner conductor elements 58 radially cross outer conductor elements 58 for contacting with the bonding wires 31. Therefore, the radially inner conductor elements 58 are arranged on an axially higher path 76 of the plastic body 62, and the radially outer conductor elements 58 on an axially lower path 77. Here are formed as sheet metal strips middle portions 78 of the conductor elements 58 surface on the plastic body 62 and are connected for example by means of rivet or locking elements with this. For this purpose, axial rivet pins 79 are formed on the plastic body 62, for example, which pass through corresponding axial openings 80 of the conductor elements 58. By means of heat-in particular ultrasound-the ends of the rivet pins 79 can be formed into a rivet head 81, which forms a positive connection with the conductor elements 58.
Im Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 sind immer zwei Anschluss-Stecker 54 in einem gemeinsamen Halteelement 63 angeordnet, wobei diese in Umfangsrichtung 2 durch einen Mittelsteg 82 des Halteelements 63 voneinander getrennt sind. Dabei bildet der Mittelsteg 82 beidseitig jeweils eine erste, zweite Führungsfläche 74, 75 für die
jeweils anliegenden Anschluss-Stecker 54. Die jeweils dem Mittelsteg 82 gegenüberliegenden zweiten und ersten Führungsflächen 75, 74 sind durch entsprechende Gegenflächen 83 gebildet, die sich in Radialrichtung 4 und Axialrichtung 3 erstrecken. Im Bereich der Halteelemente 63 sind - diesen axial gegenüberliegend - Abstandshalter 84 angeformt, die die Verschaltungsplatte 52 axial gegenüber dem Statorkörper 34 abstützten. Im Ausführungsbeispiel der Figuren 5 und 6 weist genau ein Halteelement 63 eine größere Breite 85 in Umfangsrichtung 2 auf, als die anderen beiden Halteelemente 63. Dadurch wird eine Verdrehsicherung geschaffen für einen nicht dargestellten Lagerdeckel, der axial mit entsprechend ausgeformten axialen Öffnungen auf die Hal- teelemente 63 gefügt wird. In the exemplary embodiment of FIGS. 5 and 6, two connection plugs 54 are always arranged in a common holding element 63, wherein these are separated from one another in the circumferential direction 2 by a middle web 82 of the holding element 63. In this case, the central web 82 forms on both sides in each case a first, second guide surface 74, 75 for the Each adjoining connection plug 54. The respectively opposite the central web 82 second and first guide surfaces 75, 74 are formed by corresponding mating surfaces 83 extending in the radial direction 4 and axial direction 3. In the region of the holding elements 63 - these axially opposite - spacer 84 are formed, which supported the interconnection plate 52 axially relative to the stator 34. In the embodiment of Figures 5 and 6, exactly one holding member 63 has a greater width 85 in the circumferential direction 2, as the other two holding elements 63. This creates a rotation for a bearing cap, not shown, which axially with correspondingly shaped axial openings on the Hal teelemente 63 is added.
Fig. 6 zeigt, wie die beiden Anschluss-Stecker 54 beidseitig an dem Mittelsteg 82 anliegen. Jeweils in entgegengesetzte Umfangsrichtungen 2 abgewinkelt schließt sich der jeweilige Mittelabschnitt 78 des Bahnen 76, 77 angeordnet sind, berühren sich diese nicht, so dass sie elektrisch gegeneinander Leiterelements 58 an. Da die radial nebeneinanderliegenden Leiterelemente 58 auf axial unterschiedlichen isoliert sind. FIG. 6 shows how the two connection plugs 54 bear against the middle web 82 on both sides. Each angled in opposite circumferential directions 2 closes the respective central portion 78 of the webs 76, 77 are arranged, they do not touch, so that they electrically against each other conductor element 58 at. Since the radially adjacent conductor elements 58 are isolated on axially different.
Der Innenring des Kunststoffkörpers 62 ist leicht gewellt ausgebildet, damit ein Stempelwerkzeug an den inneren Enden der Statorzähne 14 direkt auf deren Seitenflächen angesetzt werden können. Dadurch kann der Stator 10 in ein nicht dargestelltes Mo- torgehäuse eingepresst werden. The inner ring of the plastic body 62 is slightly wavy, so that a punch tool can be attached to the inner ends of the stator teeth 14 directly on the side surfaces. As a result, the stator 10 can be pressed into a motor housing (not shown).
In Fig. 7 ist auf die Ausführung des Stators 10 gemäß Fig. 3 als weiteres Ausführungsbeispiel eine alternative Verschaltungsplatte 52 aufgesetzt, mittels der die elektrische Wicklung 16 angesteuert wird. Diese Ausführung entspricht der Ansteuerung mit genau drei Phasen U, V, W gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 1. Bei dieser Ausführung weist die Verschaltungsplatte 52 genau drei Anschluss-Stecker 54 auf, auf die kundenspezifische Verbindungs-Stecker 56 eines Steuergeräts gefügt werden können. Jeder Anschluss-Stecker 54 ist Bestandteil eines Leiterelements 58, das ein erstes Teilspulen-Paar 17 mit einem zweiten - insbesondere radial genau gegenüberliegen- den - Teilspulen-Paar 17 elektrisch verbindet. Dazu sind ausgehend von dem sich inIn Fig. 7, an alternative wiring board 52 is placed on the embodiment of the stator 10 of FIG. 3 as a further embodiment, by means of which the electrical winding 16 is driven. This embodiment corresponds to the control with exactly three phases U, V, W according to the schematic representation in Fig. 1. In this embodiment, the circuit board 52 has exactly three connector 54, can be added to the custom connector connector 56 of a controller , Each connection plug 54 is part of a conductor element 58, which electrically connects a first partial coil pair 17 to a second - in particular radially exactly opposite - the partial coil pair 17. These are starting from the in
Axialrichtung 3 erstreckenden Anschluss-Stecker 54 ein erster Zweig 90 und ein zweiter Zweig 91 in Umfangsrichtung 2 abgewinkelt angeordnet. Die beiden Zweige 90, 91 bilden zusammen etwa einen Halbkreis, und erstrecken sich entlang des ringförmigen Kunststoffkörpers 62, wobei sie an ihren vom Anschluss-Stecker 54 abgewandten En-
den Befestigungsabschnitte 60 zur elektrischen Kontaktierung mit den Verbindungsdrähten 30, 31der Teilspulen 18 aufweisen. Der erste Zweig 90 eines ersten Leiterele- ments 58 ist radial innerhalb des zweiten Zweigs 91 eines zweiten Leiterelements 58 angeordnet. Der Befestigungsabschnitt 60 des ersten inneren Zweigs 90 kreuzt daher den zweiten äußeren Zweig 91 des zweiten Leiterelements 58 in Radialrichtung 4, ohne diesen zu berühren. Dabei sind die radial inneren Zweige 90 auf einer axial höheren Bahn 76 angeordnet als die radial äußeren Zweige 91, die auf einer axial tiefer gelegenen Bahn 77 des Kunststoffkörpers 62 angeordnet sind. Die als Blechstreifen ausgebildeten Leiterelemente 58 liegen flächig am Kunststoffkörper 62 an und sind beispielsweise mittels Nietverbindungen 79, 81 oder Rastelementen mit diesem verbunden. Dazu sind beispielsweise am Kunststoffkörper 62 axiale Nietstifte 79 ausgebildet, die in entsprechende axiale Durchbrüche 80 der Leiterelemente 58 greifen. Mittels Wärme - insbesondere Ultraschall - können die Enden der Nietstifte 79 zu einem Nietkopf 81 umgeformt werden, der einen Formschluss mit den Leiterelementen 58 bildet. So ist beispielsweise jeder Zweig 90, 91 mittels je zwei Nietköpfen 81 an der Verschal- tungsplatte 52 befestigt, wie besonders gut in Fig. 8 zu sehen ist. An dem Kunststoffkörper 62 sind wieder einstückig Halteelemente 63 angeformt, die sich in Axialrichtung 3 vom Statorkörper 34 weg erstrecken und die Anschluss-Stecker 54 aufnehmen. Die Anschluss-Stecker 54 sind beispielsweise wie in Fig. 5 ebenfalls als Schneidklemmverbindung 55 ausgebildet, die an ihrem freien axialen Ende 68 eine Kerbe 69 aufweisen, in die ein Draht oder ein Klemmelement des korrespondierenden Verbindungs- Stecker 56 des Kunden eingefügt werden können. Die Halteelemente 63 sind bei dieser Ausführung zweiteilig ausgebildet. Ein radial innerer Axialfortsatz 92 bildet eine erste Führungsfläche 74 in eine erste Umfangsrichtung 2 und ein radial äußerer Axialfortsatz 93 bildet die zweite Führungsfläche 75 für die entgegengesetzte Umfangsrichtung 2. Die beiden Axialfortsätze 92, 93 sind in Umfangsrichtung 2 versetzt angeordnet, so dass sich zwischen deren Führungsflächen 74, 75 der Anschluss-Stecker 52 in Axialrichtung 3 erstreckt. Die Axialfortsätze 92, 93 weisen jeweils eine Stützfläche 95 bezüglich der Radialrichtung 4 auf, an denen sich der Anschluss-Stecker 52 radial abstützt. Dazu weisen die Axialfortsätze 92, 93 beispielsweise einen L-förmigen oder U- förmigen Querschnitt 96 quer zur Axialrichtung 3 auf. Bezüglich der Axialrichtung 3 stützt sich der sich radial erstreckende Quersteg 70 an axialen Anschlägen 72 des Halteelements 63 ab. Die Axialfortsätze 92, 93 sind in Radialrichtung 4 so weit versetzt, dass sich diese in Radialrichtung 4 nicht überlappen. Dadurch sind in dem Halteele-
ment 63 in beide Umfangsrichtungen 2 jeweils Öffnungen 98 ausgebildet, aus denen die beiden Zweige 90, 91 in entgegengesetzten Umfangsrichtungen 2 aus dem Halteelement 63 austreten. Damit die Leiterelemente 58 axial in die Halteelemente 63 montiert werden können, sind die Öffnungen 98 in Axialrichtung 3 nach oben offen. Die Abwinkelungen 100 der Zweige 90, 91 zum Anschluss-Stecker 54 sind radial nebeneinander und auf axial unterschiedlichen Ebenen angeordnet, damit sich die Zweige 90, 91 auf den axial unterschiedlichen Bahnen 76, 77 des Kunststoff körpers 62 erstrecken können. Axial direction 3 extending terminal connector 54, a first branch 90 and a second branch 91 arranged angled in the circumferential direction 2. The two branches 90, 91 together form approximately a semicircle, and extend along the annular plastic body 62, wherein at their end remote from the connection plug 54 En- the fixing portions 60 for electrical contacting with the connecting wires 30, 31 of the partial coils 18 have. The first branch 90 of a first conductor element 58 is arranged radially inside the second branch 91 of a second conductor element 58. The attachment portion 60 of the first inner branch 90 therefore crosses the second outer branch 91 of the second conductor member 58 in the radial direction 4 without touching it. In this case, the radially inner branches 90 are arranged on an axially higher track 76 than the radially outer branches 91, which are arranged on an axially lower track 77 of the plastic body 62. Trained as sheet metal strip conductor elements 58 are flat against the plastic body 62 and are connected for example by means of rivet connections 79, 81 or locking elements with this. For this purpose, for example, on the plastic body 62 axial rivet pins 79 are formed, which engage in corresponding axial openings 80 of the conductor elements 58. By means of heat - in particular ultrasound - the ends of the rivet pins 79 can be converted to a rivet head 81, which forms a positive connection with the conductor elements 58. For example, each branch 90, 91 is fastened to the interconnection plate 52 by means of two rivet heads 81, as can be seen particularly well in FIG. Retaining elements 63 are integrally formed on the plastic body 62 again, which extend away from the stator body 34 in the axial direction 3 and receive the connection plug 54. For example, as shown in FIG. 5, the connection plugs 54 are also formed as an insulation displacement connection 55, which has a notch 69 at its free axial end 68 into which a wire or a clamping element of the corresponding connection plug 56 of the customer can be inserted. The holding elements 63 are formed in two parts in this embodiment. A radially inner axial extension 92 forms a first guide surface 74 in a first circumferential direction 2 and a radially outer axial extension 93 forms the second guide surface 75 for the opposite circumferential direction 2. The two Axialfortsätze 92, 93 are arranged offset in the circumferential direction 2, so that between the Guide surfaces 74, 75 of the connection plug 52 extends in the axial direction 3. The axial extensions 92, 93 each have a support surface 95 with respect to the radial direction 4, on which the connection plug 52 is radially supported. For this purpose, the axial extensions 92, 93 have, for example, an L-shaped or U-shaped cross-section 96 transversely to the axial direction 3. With respect to the axial direction 3, the radially extending transverse web 70 is supported on axial stops 72 of the retaining element 63. The axial extensions 92, 93 are offset in the radial direction 4 so far that they do not overlap in the radial direction 4. As a result, in the holding element ment 63 in both circumferential directions 2 each openings 98 are formed, from which the two branches 90, 91 in opposite circumferential directions 2 emerge from the holding element 63. So that the conductor elements 58 can be mounted axially in the holding elements 63, the openings 98 are open in the axial direction 3 upwards. The angled portions 100 of the branches 90, 91 to the connection plug 54 are arranged radially next to one another and on axially different planes, so that the branches 90, 91 on the axially different tracks 76, 77 of the plastic body 62 can extend.
Aus Figur 8 ist ersichtlich, dass die Zweige 90, 91 radial im Bereich der Statorzähne 14 und radial innerhalb der Führungselemente 44 der Isolierlamelle 40 angeordnet sind. Die drei Halteelemente 63 sind in Umfangsrichtung 2 gleichmäßig verteilt in circa 120° Abstand angeordnet. Ein Halteelement 63 weist als Verdrehsicherung wieder eine größere Breite 85 in Umfangsrichtung 2 auf. Hierzu sind die beiden Axialfortsätze 92, 93 U-förmig ausgebildet, so dass deren freie Schenkel 87 in Umfangsrichtung 2 aufeinander zu zeigen. Die Stirnflächen 88 der freien Schenkel 87 bilden hierbei Führungsflächen 106 in Umfangsrichtung 2 (die den ersten und zweiten Führungsflächen 74, 75 entsprechen), zwischen denen die Anschluss-Stecker 54 angeordnet sind. It can be seen from FIG. 8 that the branches 90, 91 are arranged radially in the region of the stator teeth 14 and radially inside the guide elements 44 of the insulating lamella 40. The three holding elements 63 are distributed uniformly in the circumferential direction 2 in approximately 120 ° spacing. A holding element 63 again has a greater width 85 in the circumferential direction 2 to prevent rotation. For this purpose, the two axial extensions 92, 93 are U-shaped, so that their free legs 87 in the circumferential direction 2 show each other. The end faces 88 of the free legs 87 in this case form guide surfaces 106 in the circumferential direction 2 (which correspond to the first and second guide surfaces 74, 75), between which the connection plugs 54 are arranged.
Wie besonders in Fig. 9 zu erkennen ist, sind einstückig zu den Halteelementen 63 axial gegenüber zu diesen Abstandshalter 84 am Kunststoffkörper 62 angeformt, die axial am Statorkörper 34 anliegen. Die freien Enden der Befestigungsabschnitte 60 sind wie in Fig. 5 wieder als Schlingen 64 ausgebildet ist, die vor der Montage der Leiterelemente 58 noch offen sind, und nach deren Montage die Verbindungsdrähte 31 umschließen. As can be seen in particular in FIG. 9, integrally formed with the holding elements 63 are formed axially opposite to these spacers 84 on the plastic body 62, which rest axially against the stator body 34. The free ends of the attachment portions 60 are again formed as loops 64 as in Fig. 5, which are still open prior to assembly of the conductor elements 58, and after the assembly, the connecting wires 31 enclose.
In Fig. 10 ist ein Leiterelement 58 als Biegestanzteile 59 aus Blech nach dem Ausstanzen dargestellt, bevor es gebogen wird. In diesem Ausgangszustand weisen die beiden Zweige 90, 91 beide in die gleiche Umfangsrichtung 2, wodurch Blechmaterial gespart wird. Die beiden geplanten Abwinkelungen 100 sind im umgebogenen Zustand axial versetzt angeordnet, an denen die beiden Zweige 90, 91 danach in entgegengesetzten Umfangsrichtungen 2 umgebogen werden. Die bogenförmigen Zweige 90, 91 weisen hier leichte radiale Versätze 102 auf, um die radialen Verbreiterungen 104 an den Durchbrüchen 80 aufzunehmen. Die Befestigungsabschnitte 60 werden gemäß Fig. 5
als offene Schlinge 64 vorgebogen und nach dem Aufsetzen auf die Verbindungsdrähte 30, 31 radial zusammengedrückt zu einer geschlossenen Schlinge 64. Hierzu werden wieder an beiden radial gegenüberliegenden Flächen der Schlinge 64 Elektroden angelegt, die in Radialrichtung 4 zusammengedrückt werden, während sie beispielsweise zum Verschweißen der Schlinge 64 mit dem Verbindungsdraht 31, 30 bestromt werden. Somit können die Befestigungsabschnitte 60 und deren elektrische Kontaktie- rung mit der Wicklung 16 in derselben Weise ausgeführt werden, wie in der Ausführung gemäß Fig. 5 + 6. Dabei umschließt die Schlinge 64 je nach Teilspulen-Paar 17 nur einen einzigen Verbindungsdraht 31 oder gleichzeitig zwei parallel nebeneinander verlaufende Verbindungsdrähte 31 die aus dem Drahtanfang 28 und dem Drahtende 29 eines einzigen Wicklungsstrangs 24, 25 gebildet werden. In Fig. 10, a conductor member 58 is shown as bending punched parts 59 made of sheet metal after punching before it is bent. In this initial state, the two branches 90, 91 both in the same circumferential direction 2, whereby sheet material is saved. The two planned bends 100 are arranged axially offset in the bent state, at which the two branches 90, 91 are then bent in opposite circumferential directions 2. The arcuate branches 90, 91 here have slight radial offsets 102 to accommodate the radial widening 104 at the apertures 80. The attachment portions 60 are shown in FIG. 5 pre-bent as an open loop 64 and after being placed on the connecting wires 30, 31 radially compressed to form a closed loop 64. For this purpose, 64 electrodes are again applied to both radially opposite surfaces of the loop, which are compressed in the radial direction 4 while, for example, for welding the Loop 64 are energized with the connecting wire 31, 30. Thus, the fastening portions 60 and their electrical contact with the winding 16 can be carried out in the same manner as in the embodiment according to FIGS. 5 and 6. In this case, the loop 64 only encloses a single connecting wire 31 or simultaneously, depending on the partial coil pair 17 two parallel juxtaposed connecting wires 31 which are formed from the wire beginning 28 and the wire end 29 of a single winding strand 24, 25.
Zur Montage der Leiterelemente 58 in die Halteelemente 63 des Kunststoffkörpers 62 werden zuerst alle drei Leiterelemente 58 mit ihren Zweigen 90, 91 ringförmig angeordnet, so dass die Befestigungsabschnitte 60 der inneren Zweige 90 die äußeren Zweige 91 radial überlappen. Dann werden alle drei Leiterelemente 58 zusammen gleichzeitig in Axialrichtung 3 zwischen den Führungsflächen 74, 75, 106 axial eingefügt. Dies erfolgt bevorzugt mittels eines Hilfswerkzeugs, das alle drei Leiterelemente 58 gleichzeitig positionieren und festhalten kann. Beim axialen Einfügen durchgreifen die Nietstifte 79 des Kunststoffkörpers 62 die axialen Durchbrüche 80 der Leiterelemente 58. Danach können die Enden der Nietstifte 79 zu Nietköpfen 81 umgeformt werden, um die Leiterelemente 58 formschlüssig mit dem Kunststoffköper 62 zu verbinden. Diese plastische Materialumformung erfolgt beispielsweise mittels Warmverprägen mit heißen Stempeln und/oder mittels Ultraschall.
For mounting the conductor elements 58 into the holding elements 63 of the plastic body 62, first all three conductor elements 58 are arranged in an annular manner with their branches 90, 91, so that the attachment sections 60 of the inner branches 90 radially overlap the outer branches 91. Then, all three conductor elements 58 are inserted axially together at the same time in the axial direction 3 between the guide surfaces 74, 75, 106. This is preferably done by means of an auxiliary tool that can simultaneously position and hold all three conductor elements 58. During axial insertion, the rivet pins 79 of the plastic body 62 pass through the axial openings 80 of the conductor elements 58. Thereafter, the ends of the rivet pins 79 can be converted into rivet heads 81 in order to positively connect the conductor elements 58 to the plastic body 62. This plastic material conversion takes place for example by means of hot stamping with hot punches and / or by means of ultrasound.