WO2005011086A1 - Verschaltungselement für eine wicklung einer elektrischen maschine - Google Patents

Verschaltungselement für eine wicklung einer elektrischen maschine Download PDF

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WO2005011086A1
WO2005011086A1 PCT/DE2004/000826 DE2004000826W WO2005011086A1 WO 2005011086 A1 WO2005011086 A1 WO 2005011086A1 DE 2004000826 W DE2004000826 W DE 2004000826W WO 2005011086 A1 WO2005011086 A1 WO 2005011086A1
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carrier
sheet metal
winding
metal parts
coils
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PCT/DE2004/000826
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Inventor
Erik Maurer
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/52—Fastening salient pole windings or connections thereto
    • H02K3/521—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
    • H02K3/522—Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only for generally annular cores with salient poles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
    • H02K2203/09—Machines characterised by wiring elements other than wires, e.g. bus rings, for connecting the winding terminations

Definitions

  • the invention relates to an interconnection element for a multi-strand winding of an electrical machine, in particular a brushless DC motor, composed of coils with two coil connections each, according to the preamble of claim 1.
  • the carrier made of insulating material is a carrier plate which is fastened on a bearing support tube, which in turn is attached to a motor flange, by means of a hub together with a stator body designed as a laminated core and carrying the winding.
  • the electrical conductor tracks for producing switching connections between the coils are designed as busbars which are fastened concentrically to the hub on the carrier plate and which are produced as stamped parts.
  • a first busbar is connected to tabs angled from the busbar to form a star point with the coil ends of all winding strands.
  • Three further busbars are fixed concentrically around the first busbar on the carrier plate, the tabs of which are arranged for connection to the coil beginnings.
  • the tabs of the second busbar are guided under the third busbar by means of recessed guides in the support plate and the fourth busbar and the tabs of the third busbar are guided under the fourth busbar by means of recessed guides .
  • the first and third busbars are produced in a first punching tool and the second and fourth busbars in a second punching tool in a single punching process, the second, third and fourth conductor rail is provided with a connecting strap for connecting strands.
  • the interconnection element according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that the nesting of the upright sheet metal strips in the carrier achieves a compact construction of the interconnection element.
  • This in turn makes it possible to design the interconnection element with an inside diameter that is larger than the outside diameter of the rotor of the electrical machine, so that the rotor can be inserted into the stator from both sides when the interconnection element is attached to the end of the stator. Due to the large number of identical parts, i.e. Sheet metal strips that have the same shape, the number of punching tools required for punching the sheet metal strips is minimized, to a maximum of three, and this results in low manufacturing costs for the stamped parts.
  • the identical parts can be nested very well due to their simple, flat shape in the sheet metal plate, so that only a very small amount of sheet metal waste is obtained during punching.
  • the sheet metal strips are preferably made of copper or copper alloys, and the surface can be tinned.
  • a first group of uniformly shaped U-shaped sheet metal parts, each with two contact lugs, is provided for producing a serial coil connection, each of which is inserted into the carrier such that the contact lugs for the one coil connections, e.g. for the beginning of the coil, along the outer
  • Edges of the carrier and the contact lugs for the other coil connections e.g. the coil ends are arranged along the inner circumference of the carrier. Due to the laying of all contact lugs for the one coil connections to the outside and the arrangement of all contact lugs for the other coil connections to the inside, the welding of the coil connections onto the contact lugs takes up little space, so that the compactness of the connection element does not hinder welding.
  • a single sheet metal part with an E-shape and three contact lugs is provided, which is inserted into the carrier such that the three contact lugs lie on the edge of the carrier that is not occupied by the contact lugs of the second group, for example the inner edge.
  • the number of uniformly shaped sheet metal strips of the first group is determined by the number of coils of the winding reduced by the number of strands and the number of identical sheet metal strips of the second group by the number of strands of the winding.
  • connection element for a three-strand winding in a star connection with three coils per winding strand has six uniformly shaped sheet metal strips from the first group and three identical sheet metal strips from the second group and the same winding with four coils per winding strand has a total of nine identical sheet metal strips from the first group.
  • a stator for an electrical machine, in particular for a brushless DC motor, in which the interconnection element according to the invention is used, is specified in claims 13-17.
  • FIG. 1 is a perspective view of an interconnection element for a three-strand winding in neutral connection with three coils per winding phase
  • FIG. 2 is a plan view of the interconnection element in FIG. 1,
  • FIG. 3 shows an exploded view of the interconnection element in FIG. 1,
  • FIGS. 1-3 shows a perspective view of a stator of an electronically commutated direct current motor with a three-strand winding with three coils per winding strand in star-point connection and with an attached connection element according to FIGS. 1-3;
  • FIG. 5 shows a winding diagram of the winding in the stator according to FIG. 4. Description of the embodiment
  • connection element 10 shown in perspective in FIG. 1, in plan view in FIG. 2 and as an exploded drawing in FIG. 3 serves for the electrical connection of a winding 12, which is in a stator 11 of an electronically commutated motor (EC motor), also brushless
  • EC motor electronically commutated motor
  • the winding 12 is a three-phase or three-strand winding with three coils 13 per winding phase in a star point connection.
  • the stator 11 shown in perspective in FIG. 4 has a stator body 14 which, in a known manner, comprises a hollow cylindrical yoke ring 15 and, in the exemplary embodiment, a total of nine stator teeth 16 projecting radially therefrom, which limit the working air gap of the motor with a rotor (not shown here).
  • an annular coil 13 is wound, which has two coil connections, of which the coil starts with 131 and the coil ends with 132 are designated.
  • All coil starts 131 are arranged on a first divider circle and all coil ends 132 are arranged on a second divider circle with a smaller radius than the first divider circle.
  • the divider circles can be arranged concentrically to one another and coaxially to the stator axis.
  • 5 shows the winding diagram of the winding 12 and the connection of the coil connections 131, 132 made by the connection element 10.
  • the coils 13 are numbered consecutively from 1 to 9 in accordance with their arrangement in the stator body 14, the winding connections of the three winding phases are denoted by A, B, C and the star point by S.
  • the interconnection element 10 shown in FIGS. 1-3 in various views has an annular carrier 20 made of an insulating material, preferably made of plastic, into which stamped sheet metal parts 21, 22, 23 are stacked upright radially one behind the other and inserted offset in the circumferential direction to one another.
  • the sheet metal parts 21, 22, 23 are shaped differently according to their function for the serial connection of the coils 13 in the winding strands, for connecting the winding strands to the winding connections A, B, C and for producing a star point S, the bleaching parts 21, 22 , 23 are designed in such a way that the largest possible number of identical sheet metal parts, so-called identical parts, is created.
  • the sheet metal parts 21, 22, 23 basically consist of a longitudinal strip 24 and a transverse strip extending in one piece therefrom, which represents a contact tab 25 for the coil connections 131, 132. Longitudinal strips 24 and transverse strips or contact tabs 25 lie in one plane.
  • a first group of uniformly shaped sheet metal parts 21 is provided, which are U-shaped with a longitudinal strip 24 and two contact tabs 25 (FIG. 3).
  • sheet metal parts 21 are inserted into the carrier 20 such that the contact lugs 25 for the one coil connections (coil starts 131) are arranged along the outer edge of the carrier 20 and the contact lugs 25 for the other coil connections (coil ends 132) are arranged along the inner edge of the carrier 20 are (Fig. 1 and 2).
  • a second group of uniformly shaped sheet metal parts 22 is provided, which are L-shaped with a longitudinal stiffener 24 and a contact tab 25.
  • These sheet metal parts 22 are inserted into the carrier 20 in such a way that all contact tabs 25 lie on the outer edge of the carrier 20.
  • a further sheet metal part 23 is provided in the winding strands to the star point S, which is designed in an E-shape with a longitudinal strip 24 and three contact tabs 25.
  • This sheet metal part 23 is inserted into the carrier 20 in such a way that all the contact lugs 25 lie on the inner edge of the carrier 20, that is to say on that edge which is not occupied by the contact lugs 25 of the sheet metal strips 22.
  • the number of sheet metal parts 21 of the first group is determined by the total number of coils 13 reduced by the number of strands and the number of sheet metal parts 22 of the second group by the number of strands of winding 12.
  • Sheet metal parts 21 bent twice, sheet metal parts 22 once and sheet metal part 23 twice.
  • the distance of the kink points in each longitudinal strip 24 from each other corresponds to the coil distance.
  • the kinks occur when the sheet metal strips 21, 22, 23 are inserted into the carrier 20, but can also be specified after the sheet metal strips 21, 22, 23 have been punched.
  • guide bodies 26 are provided in the carrier 20 on the one hand and slots 27 on the other hand and two tabs 28 are provided on the sheet metal parts 21-23.
  • the tabs 28 lie in the same plane as the longitudinal strips 24 and contact tabs 25 of the sheet metal parts 21-23 and project in one piece on the lower edge of the longitudinal strips 24 facing away from the contact tabs 25.
  • the fastening means have holding fingers 29, 30 which extend in the axial direction, three of which are arranged equidistantly on the outer edge of the carrier 20 and three on the inner edge of the carrier 20.
  • the holding fingers 29, 30 overlap when the connection element 10 is placed on the face of the stator 11, namely on the winding heads of the coils 13, the stator body 14 on the inside and outside thereof and thus clamp the connection element 10 on the stator body 14.
  • the coil starts 131 of the coils 13 lie on the contact lugs 25 present along the outer edge of the carrier 20 and the coil ends 132 of the coils 13 lie on the contact lugs 25 existing along the inner edge of the carrier 20 on.
  • the sheet metal parts 21-23 are preferably made of copper or copper alloys, so that they have good electrical conductivity.
  • the surface of the sheet metal parts 21-23 can be tinned.
  • the cross section of the sheet metal parts 21-23 is adapted to the current intensity.
  • the protruding contact tabs 25 are arranged in such a way that access by welding electrodes to the
  • Contact flags 25 is guaranteed.
  • the geometry of the contact lugs 25, that is to say their width and height, is adapted to the welding parameters.

Abstract

Es wird ein Verschaltungselement für eine aus Spulen (13) zusammengesetzte, mehrsträngige Wicklung (12) einer elektrischen Maschine, insbesondere eines bürstenlosen Gleichstrommotors, angegeben, das einen ringförmigen Träger (20) aus einem Isoliermaterial und im Träger (20) angeordnete Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der Spulen (12) und Wicklungsstränge aufweist. Zur kostengünstigen Fertigung eines kompakten, kleinbauenden Verschaltungselements (10) sind die Leiterbahnen von Blechteilen (21, 22, 23) gebildet, die hochkant radial hintereinander gestaffelt und in Umfangsrichtung zueinander versetzt in den ringförmigen Träger (20) eingesetzt sind. Die Blechteile (21, 22, 23) sind so konfiguriert, dass die Zahl von formgleichen Blechteilen so gross wie möglich ist

Description

Verschaltungselement für eine Wicklung einer elektrischen Maschine
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Verschaltungselement für eine aus Spulen mit jeweils zwei Spulenanschlüssen zusammengesetzte, mehrsträngige Wicklung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines bürstenlosen Gleichstrommotors, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei einem bekannten Verschaltungselement dieser Art (EP 1 062 720 Bl) ist der Träger aus Isoliermaterial eine Trägerplatte, welche mittels einer Nabe zusammen mit einem als Blechpaket ausgeführten, die Wicklung tragenden Statorkörper auf einem Lagertragrohr befestigt ist, das seinerseits an einem Motorflansch befestigt ist. Die elektrischen Leiterbahnen zum Herstellen von Schaltverbindungen zwischen den Spulen sind als konzentrisch zu der Nabe auf der Trägerplatte befestigte Stromschienen ausgebildet, die als Stanzteilen hergestellt sind. Dabei ist eine erste Stromschiene mit von der Stromschiene abgewinkelten Laschen zur Bildung eines Sternpunktes mit den Spulenenden aller Wicklungsstränge verbunden. Drei weitere Stromschienen sind um die erste Stromschiene konzentrisch auf der Trägerplatte befestigt, wobei deren Laschen zum Verbinden mit den Spulenanfängen angeordnet sind. Um Kreuzungspunkten zwischen den konzentrischen Schienen und den davon abstehenden Laschen zu vermeiden, sind die Laschen der zweiten Stromschiene mittels vertieft angeordneter Führungen in der Trägerplatte unter die dritte Stromschiene und die vierte Stromschiene und die Laschen der dritten Stromschiene mittels vertieft angeordneter Führungen unter die vierte Stromschiene hindurchgeführt. Um den Verschnitt bei der Herstellung der aus Stanzmaterial bestehenden Stromschienen in Grenzen zu halten, wird die erste und die dritte Stromschiene in einem ersten Stanzwerkzeug und die zweite und die vierte Stromschiene in einem zweiten Stanzwerkzeug in je einem Stanzvorgang hergestellt, wobei die zweite, dritte und vierte Stromschiene mit je einer Verbindungslasche für Anschlusslitzen versehen wird. Vorteile der Erfindung
Das erfϊndungsgemäße Verschaltungselement mit dem Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass durch die Verschachtelung der hochkant gestellten Blechstreifen in dem Träger eine kompakte Bauweise des Verschaltungselements erreicht wird. Dies wiederum ermöglicht es, das Verschaltungselement mit einem gegenüber dem Außendurchmesser des Rotors der elektrischen Maschine größeren Innendurchmesser auszuführen, so dass der Rotor bei an dem Stator stirnseitig angesetztem Verschaltungselement von beiden Seiten her in den Stator eingeführt werden kann. Durch die große Zahl von Gleichteilen, d.h. Blechstreifen, die gleich geformt sind, wird die Zahl der für das Stanzen der Blechstreifen erforderlichen Stanzwerkzeuge minimiert, und zwar auf maximal drei beschränkt, und ergeben sich günstige Herstellkosten für die Stanzteile. Die Gleichteile lassen sich aufgrund ihrer einfachen, ebenen Formgebung in der Blechplatine sehr gut verschachteln, so dass beim Stanzen ein nur sehr geringer Blechverschnitt anfallt. Die Blechstreifen werden vorzugsweise aus Kupfer oder Kupferlegierungen gefertigt, wobei die Oberfläche verzinnt sein kann.
Durch die in den weiteren Ansprüchen 2 - 12 aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verschaltungselements möglich.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist zur Herstellung einer seriellen Spulenverbindung pro Wicklungsstrang eine erste Gruppe von gleichgeformten U-förmigen Blechteilen mit jeweils zwei Kontaktfahnen vorgesehen, die so in den Träger eingesetzt sind, dass die Kontaktfahnen für die einen Spulenanschlüsse, z.B. für die Spulenanfänge, längs des äußeren
Rands des Trägers und die Kontaktfahnen für die anderen Spulenanschlüsse, z.B. den Spulenenden, längs des inneren Umfangs des Trägers angeordnet sind. Durch die Verlegung aller Kontaktfahnen für die einen Spulenanschlüsse nach außen und die Anordnung aller Kontaktfahnen für die anderen Spulenanschlüsse nach innen nimmt das Aufschweißen der Spulenanschlüsse auf die Kontaktfahnen nur wenig Platz in Anspruch, so dass die Kompaktheit des Verschaltungselements beim Schweißen nicht hinderlich ist.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist für die Anbindung der Wicklungsstränge an Wicklungsanschlüsse eine zweite Gruppe von gleichgeformten Blechstreifen in L-Form mit einer Kontaktfahne vorgesehen, die so in den Träger eingesetzt sind, dass alle Kontaktfahnen an dem gleichen Rand, z.B. den äußeren Rand, des Trägers liegen.
Für eine Sternpunktschaltung der Wicklungsstränge ist ein einziges Blechteil mit E-Form und drei Kontaktfahnen vorgesehen, das in den Träger so eingesetzt ist, dass die drei Kontaktfahnen an demjenigen Rand des Trägers liegen, der nicht mit den Kontaktfahnen der zweiten Gruppe belegt ist, beispielsweise an dem inneren Rand. Die Zahl der gleichgeformten Blechstreifen der ersten Gruppe ist durch die um die Strangzahl reduzierte Spulenzahl der Wicklung und die Zahl der gleichgeformten Blechstreifen der zweiten Gruppe durch die Strangzahl der Wicklung festgelegt. Beispielhaft besitzt das Verschaltungselement für eine dreisträngige Wicklung in Sternschaltung mit drei Spulen pro Wicklungsstrang sechs gleichgeformte Blechsteifen der ersten Gruppe und drei gleichgeformte Blechstreifen der zweiten Gruppe und die gleiche Wicklung mit vier Spulen pro Wicklungsstrang insgesamt neun gleichgeformte Blechstreifen der ersten Gruppe.
Ein Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen bürstenlosen Gleichstrommotor, bei der das erfindungsgemäße Verschaltungselement eingesetzt ist, ist in den Ansprüchen 13 - 17 angegeben.
Zeichnung
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Verschaltungselements für eine dreisträngige Wicklung in Sternpunktschaltung mit drei Spulen pro Wicklungsphase, Fig. 2 eine Draufsicht des Verschaltungselements in Fig. 1 ,
Fig. 3 eine Explosionsdarstellung des Verschaltungselements in Fig. 1 ,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines Stators eines elektronisch kommutierten Gleichstrommotors mit einer dreisträngigen Wicklung mit drei Spulen pro Wicklungsstrang in Sternpunktschaltung und aufgesetztem Verschaltungselement gemäß Fig. 1 - 3,
Fig. 5 ein Wickelschema der Wicklung im Stator gemäß Fig. 4. Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Das in Fig. 1 perspektivisch, in Fig. 2 in Draufsicht und in Fig. 3 als Explosionszeichnung dargestellte Verschaltungselement 10 dient zur elektrischen Verschaltung einer Wicklung 12, die in einem Stator 11 eines elektronisch kommutierten Motors (EC-Motors), auch bürstenloser
Gleichstrommotor genannt, als Ausführungsbeispiel für eine allgemeine elektrische Maschine aufgenommenen ist. Die Wicklung 12 ist im Ausführungsbeispiel eine dreiphasige oder dreisträngige Wicklung mit drei Spulen 13 pro Wicklungsphase in Sternpunktschaltung. Der in Fig. 4 perspektivisch dargestellte Stator 11 besitzt einen Statorkörper 14, der in bekannter Weise einen hohlzylindrischen Rückschlussring 15 und im Ausführungsbeispiel insgesamt neun davon radial abstehende Statorzähne 16 umfasst, die mit einem hier nicht dargestellten Rotor den Arbeitsluftspalt des Motors begrenzen. Auf jedem Statorzahn 16 ist eine ringförmige Spule 13 aufgewickelt, die zwei Spulenanschlüsse besitzt, von denen die Spulenanfänge mit 131 und die Spulenenden mit 132 bezeichnet sind. Alle Spulenanfänge 131 sind auf einem ersten Teilerkreis und alle Spulenenden 132 sind auf einem zweiten Teilerkreis mit gegenüber dem ersten Teilerkreis kleinerem Radius angeordnet. Die Teilerkreise können konzentrisch zueinander und koaxial zur Statorachse angeordnet sein. In Fig. 5 ist das Wickelschema der Wicklung 12 sowie die durch das Verschaltungselement 10 vorgenommene Verschaltung der Spulenanschlüsse 131, 132 dargestellt. Die Spulen 13 sind entsprechend ihrer Anordnung im Statorkörper 14 fortlaufend mit 1 bis 9 nummeriert, die Wicklungsanschlüsse der drei Wicklungsstränge sind mit A, B, C und der Sternpunkt mit S bezeichnet.
Das in Fig. 1 - 3 in verschiedenen Ansichten dargestellte Verschaltungselement 10 weist einen ringförmigen Träger 20 aus einem Isoliermaterial, vorzugsweise aus Kunststoff, auf, in den gestanzte Blechteile 21, 22, 23 hochkant radial hintereinander gestaffelt und in Umfangsrichtung zueinander versetzt eingesteckt sind. Die Blechteile 21, 22, 23 sind entsprechend ihrer Funktion für die serielle Verschaltung der Spulen 13 in den Wicklungssträngen, für die Anbindung der Wicklungsstränge an die Wicklungsanschlüsse A, B, C und zur Herstellung eines Sternpunkts S verschieden geformt, wobei die Bleichteile 21 , 22, 23 so konzipiert sind, dass eine möglichst große Zahl von formgleichen Blechteilen, sog. Gleichteilen, entsteht. Die Blechteile 21 , 22, 23 bestehen grundsätzlich aus einem Längsstreifen 24 und einem davon einstückig abgehenden Querstreifen, der eine Kontaktfahne 25 für die Spulenanschlüsse 131, 132 darstellt. Längsstreifen 24 und Querstreifen bzw. Kontaktfahnen 25 liegen in einer Ebene. Zur Herstellung der seriellen Verschaltung der Spulen 13 in den Wicklungssträngen ist eine erste Gruppe von gleichgeformten Blechteilen 21 vorgesehen, die U-förmig mit einem Längsstreifen 24 und zwei Kontaktfahnen 25 ausgebildet sind (Fig. 3). Diese Blechteile 21 sind so in den Träger 20 eingesetzt, dass die Kontaktfahnen 25 für die einen Spulenanschlüsse (Spulenanfänge 131) längs des äußeren Rands des Trägers 20 und die Kontaktfahnen 25 für die anderen Spulenanschlüsse (Spulenenden 132) längs des inneren Rands des Träger 20 angeordnet sind (Fig. 1 und 2). Für die Anbindung der Wicklungsstränge an die Wicklungsanschlüsse A, B, C, ist eine zweite Gruppe von gleichgeformten Blechteilen 22 vorgesehen, die L-förmig mit einem Längssteifen 24 und einer Kontaktfahnen 25 ausgebildet sind. Diese Blechteile 22 sind so in den Träger 20 eingesetzt, dass alle Kontaktfahnen 25 an dem äußeren Rand des Trägers 20 liegen. Für die Verschaltung der
Wicklungsstränge zum Sternpunkt S ist ein weiteres Blechteil 23 vorgesehen, das E-förmig mit einem Längsstreifen 24 und drei Kontaktfahnen 25 ausgebildet ist. Dieses Blechteil 23 ist so in den Träger 20 eingesetzt, dass alle Kontaktfahnen 25 am inneren Rand des Trägers 20 liegen, also an demjenigen Rand, der von den Kontaktfahnen 25 der Blechstreifen 22 nicht belegt ist. Die Zahl der Blechteile 21 der ersten Gruppe ist durch die um die Strangzahl reduzierte Gesamtzahl der Spulen 13 und die Zahl der Blechteile 22 der zweiten Gruppe durch die Strangzahl der Wicklung 12 festgelegt. Alle Längsstreifen 24 der Blechteile 21, 22, 23 sind stumpfwinklig abgeknickt, wobei die Zahl der Abknickstellen in einem Längsstreifen 24 der Blechteile 21 der um "1" reduzierten Spulenzahl pro Wicklungsstrang, die Zahl der Abknickstellen in dem Längsstreifen 24 des Blechteils 23 der um "1" reduzierten Strangzahl entspricht. Im Ausführungsbeispiel sind die
Blechteile 21 zweimal, die Blechteile 22 einmal und das Blechteil 23 zweimal abgeknickt. Der Abstand der Abknickstellen in jedem Längsstreifen 24 voneinander entspricht dem Spulenabstand. Die Abknickstellen entstehen beim Einsetzen der Blechstreifen 21, 22, 23 in den Träger 20, können aber auch bereits nach dem Stanzen der Blechstreifen 21, 22, 23 vorgeben werden.
Für die Festlegung der Blechteile 21 - 23 im Träger 20 sind in dem Träger 20 einerseits Führungskörper 26 und andererseits Schlitze 27 sowie an den Blechteilen 21 - 23 jeweils zwei Laschen 28 vorgesehen. Die Laschen 28 liegen in der gleichen Ebene wie die Längsstreifen 24 und Kontaktfahnen 25 der Blechteile 21 - 23 und stehen einstückig auf der von den Kontaktfahnen 25 abgekehrten Unterkante der Längsstreifen 24 ab. Die Blechteile 21 - 23 werden mit ihren
Längsstreifen 24 zwischen die Führungskörpern 26 eingesetzt und mit ihren Laschen 28 durch die Schlitze 27 hindurchgesteckt. Auf der Unterseite des Trägers 20 werden dann die Laschen 28 um ca. 90° umgebogen oder um ca. 45° verschränkt. Alternativ können die Blechteile 21 - 23 auch dadurch im Träger 20 festgesetzt werden, dass die Längsstreifen 24 beim Spritzen des Trägers 20 aus Kunststoff mit umspritzt werden. In diesem Fall können die Laschen 28 entfallen. Auf der von den Anschlussfahnen 25 abgekehrten Unterseite des Trägers 20 sind Befestigungsmittel zum Festlegen des Trägers 20 am Stator 11 vorhanden. Wie insbesondere aus Fig. 1 und 3 zu erkennen ist, weisen die Befestigungsmittel in Achsrichtung sich erstreckende Haltefinger 29, 30 auf, von denen drei äquidistant am äußeren Rand des Trägers 20 und drei am inneren Rand des Trägers 20 angeordnet sind. Die Haltefinger 29, 30 übergreifen beim stirnseitigen Aufsetzen des Verschaltungselements 10 auf den Stator 1 1 , und zwar auf die Wickelköpfe der Spulen 13, den Statorkörper 14 auf dessen Innen- und Außenseite und klemmen so das Verschaltungselement 10 auf dem Statorkörper 14 fest.
Nach dem lagerichtigen Aufsetzten des Verschaltungselements 10 auf den Stator 1 1 liegen die Spulenanfänge 131 der Spulen 13 auf den längs des äußeren Rands des Trägers 20 vorhandenen Kontaktfahnen 25 und die Spulenenden 132 der Spulen 13 auf den längs des inneren Rands des Trägers 20 vorhandenen Kontaktfahnen 25 auf. Nunmehr werden in einem Schweiß- oder Lötprozess alle Spulenanfänge 131 einerseits und alle Spulenenden 132 andererseits mit den
Kontaktfahnen 25 verbunden. Der komplette Stator 1 1 mit verschalteter, dreisträngiger Wicklung in Sternpunktschaltung mit drei Spulen pro Wicklungsstrang und ist in Fig. 4 dargestellt.
Selbstverständlich ist es möglich, sowohl die Strangzahl der Wicklung 12 als auch die Zahl der seriell geschalteten Spulen 13 pro Wicklungsstrang zu ändern. Dabei bleiben grundsätzlich zwei Gruppen mit einer Mehrzahl von gleichgeformten Blechteilen 21 , 22 sowie das eine Blechteil 23 zur Herstellung der Sternpunktverbindung erhalten. Lediglich die Anzahl der Blechteile innerhalb einer jeden Gruppe ändert sich mit Strangzahl und Spulen pro Wicklungsstrang. Die Realisierung des Verschaltungselements 10 mit dem Vorteil der kostengünstigen Fertigung erfordert mindestens zwei Wicklungsstränge und mindestens zwei Spulen pro Wicklungsstrang in der Wicklung 12.
Die Blechteile 21 - 23 sind bevorzugt aus Kupfer oder Kupferlegierungen hergestellt, so dass sie eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen. Die Oberfläche der Blechteile 21 - 23 kann verzinnt sein. Der Querschnitt der Blechteile 21 - 23 ist an die Stromstärke angepasst. Die abstehenden Kontaktfahnen 25 sind so angeordnet, dass der Zugang mittels Schweißelektroden an die
Kontaktfahnen 25 gewährleistete ist. Die Geometrie der Kontaktfahnen 25, also ihre Breite und Höhe, ist an die Schweißparameter angepasst.

Claims

Patentansprüche
1. Verschaltungselement für eine aus Spulen ( 13) mit j eweils zwei Spulenanschlüssen (131,
132) zusammengesetzte, mehrsträngige Wicklung (12) einer elektrischen Maschine, insbesondere eines bürstenlosen Gleichstrommotors, mit einem ringförmigen Träger (20) aus einem Isoliermaterial und mit im Träger (20) angeordneten Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der Spulen (13) und Wicklungsstränge, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen von Blechteilen (21, 22, 23) gebildet sind, die hochkant radial hintereinander gestaffelt und in Umfangsrichtung zueinander versetzt in den Träger (20) eingesetzt und so ausgebildet sind, dass die Zahl von formgleichen Blechteilen (21, 22, 23) größtmöglich ist.
2. Verschaltungselement nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Blechteile (21 , 22, 23) jeweils einen am Träger (20) festgelegten Längsstreifen (24) und mindestens einen davon einstückig abgehenden, eine Kontaktfahne (25) für die Spulenanschlüsse (131, 132) bildenden Querstreifen aufweisen.
3. Verschaltungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Längsstreifen (24) und der mindestens eine, die Kontaktfahne (25) bildende Querstreifen in einer Ebene liegen.
4. Verschaltungselement nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass für eine serielle Verschaltung der Spulen (13) in den Wicklungssträngen eine erste Gruppe von gleichgeformten Blechteilen (21) vorgesehen ist, die U-förmig mit zwei Anschlussfahnen (25) ausgebildet und so in den Träger (20) eingesetzt sind, dass die Kontaktfahnen (25) für die einen Spulenanschlüsse (131) längs des äußeren Rands des Trägers (20) und die Kontaktfahnen (25) für die anderen Spulenanschlüsse (132) längs des inneren Rands des Trägers (20) angeordnet sind.
5. Verschaltungselement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Anbindung der Wicklungsstränge an Wicklungsanschlüssen (A, B, C) eine zweite Gruppe von gleichgeformten Blechteilen (22) vorgesehen ist, die L-fÖrmig mit jeweils einer Kontaktfahne (25) ausgebildet und so in den Träger (20) eingesetzt sind, dass alle Kontaktfahnen (25) an einem Rand des Trägers (20) liegen.
6. Verschaltungselement nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Verschaltung der Wicklungsstränge in einem Sternpunkt (S) ein weiteres Blechteil (23) vorgesehen ist, das E-förmig mit drei Kontaktfahnen (25) ausgebildet und so in den Träger (20) eingesetzt ist, dass alle Kontaktfahnen (25) an demjenigen Rand des Trägers (20) liegen, der nicht von den Kontaktfahnen (25) der zweiten Gruppe von Blechteilen (22) belegt ist.
7. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 4 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahl der Blechteile (21) der ersten Gruppe durch die um die Strangzahl reduzierte Gesamtzahl der Spulen (13) und die Zahl der Blechteile (22) der zweiten Gruppe durch die Strangzahl festgelegt ist.
8. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreifen (24) der Blechteile (21, 22, 23) stumpfwinklig abgeknickt sind und dass die Zahl der Abknickstellen in den Längsstreifen (24) der ersten Gruppe von Blechteilen (21) der um "1" reduzierten Spulenzahl pro Wicklungsstrang und die Zahl der Abknickstellen in dem weiteren Blechteil (23) der um " 1 " reduzierten Strangzahl entspricht und dass der Abstand der Abknickstellen voneinander durch den Spulenabstand bestimmt ist.
9. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass von den Längsstreifen (24) an der von den Kontaktfahnen (25) abgekehrten Unterkante Laschen (28) einstückig abstehen, die durch Schlitze (27) im Träger (20) hindurchgesteckt und auf der Unterseite des Trägers (20)umgebogen oder verdreht sind.
10. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (20) Führungskörper (26) zum Einstecken der Längsstreifen (24) aufweist.
1 1. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsstreifen (24) der Blechteile (21, 22, 23) im Träger (20) durch Umspritzen des Trägermaterials festgelegt sind.
12. Verschaltungselement nach einem der Ansprüche 1 - 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der von den Kontaktfahnen (25) abgekehrten Unterseite des Trägers (20) Befestigungsmittel zum Festlegen des Trägers (20) an der Maschine vorgesehen sind.
13. Stator für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen bürstenlosen
Gleichstrommotor, mit einem Statorkörper (14) und einer von diesem aufgenommenen, mehrsträngigen, aus Spulen (13) mit jeweils zwei Spulenanschlüssen (131, 132) zusammengesetzten Wicklung (12), gekennzeichnet durch ein an dem Statorkörper (14) gehaltenes, die Spulenanschlüsse (131, 132) verbindendes Verschaltungselement (10) nach einem der Ansprüche 1 - 12.
14. Stator nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschaltungselement (10) an einer Stirnseite des Statorkörpers (14) auf Wickelköpfe der Wicklung (12) aufgesetzt ist und dass die am Träger (20) ausgebildeten Befestigungsmittel den Statorkörper (14) auf dessen Außen- und Innenseite übergreifende, sich axial erstreckende Haltefinger (29, 30) aufweisen.
15. Stator nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die die Spulenanfänge (131 ) bildenden Spulenanschlüsse und die die Spulenenden (132) bildenden Spulenanschlüsse der Spulen (13) auf jeweils einem Kreis liegen und dass die beiden Kreise verschiedene Radien aufweisen.
16. Stator nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanschlüsse (132) auf dem einen Kreis mit den am inneren Rand des Trägers (20) des Verschaltungselements (10) vorhandenen Kontaktfahnen (25) und die Spulenanschlüsse (131) auf dem anderen Kreis mit den am äußeren Rand des Trägers (20) des Verschaltungselements (10) vorhandenen Kontaktfahnen (25) verschweißt oder verlötet sind.
17. Stator nach einem der Ansprüche 13 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulen (13) als Ringspulen ausgebildet sind, die auf von einem Rückschlussring (15) des Statorkörpers (14) radial abstehenden Statorzähnen (16) aufgewickelt sind.
18. Elektrische Maschine mit einem Verschaltungselement ( 10) nach einem der Ansprüche 1 - 12 oder einem Stator (1 1) nach einem der Ansprüche 13 - 17.
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