WO2011026793A2

WO2011026793A2 - Elektromotor, insbesondere stell- oder antriebsmotor in kraftfahrzeugen

Info

Publication number: WO2011026793A2
Application number: PCT/EP2010/062562
Authority: WO
Inventors: Matthias Barth; Karl-Juergen Roth; Achim Neubauer; Andreas Ewert
Original assignee: Robert Bosch Gmbh
Priority date: 2009-09-04
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2011-03-10
Also published as: CN102484412B; CN102484412A; WO2011026793A3; DE102009029220A1; EP2474083A2; EP2474083B1

Abstract

Ein Elektromotor weist einen Stator und einen Rotor auf, wobei zumindest einer dieser Bauteile eine Mehrzahl von über den Umfang angeordneter Trägerzähne besitzt und jeder Trägerzahn mit einer gewickelten Spule versehen ist. Mindestens einem Trägerzahn ist ein sich in Achsrichtung erstreckender Wärmeableitungskanal mit einem wärmeableitenden Medium zugeordnet.

Description

Beschreibung

Titel

Elektromotor, insbesondere Stell- oder Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen Die Erfindung bezieht sich auf einen Elektromotor, insbesondere einen Stelloder Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Stand der Technik In der DE 10 2007 034 195 A1 wird ein Innenläufer-Elektromotor beschrieben, dessen Stator einen radial außen liegenden Statorring und mehrere über den Umfang verteilte und sich radial nach innen erstreckende Trägerzähne zur Aufnahme bestrombarer Spulen aufweist. Der Statorring ist aus einer Mehrzahl einzelner Rückschlusssegmente zusammengesetzt, die im montierten Zustand den durchgehenden Statorring bilden.

Aus der DE 10 2004 008 936 A1 ist ein Anker für einen permanenterregten Gleichstrommotor bekannt, dessen Ankerkörper einen Rückschlussring mit sich radial nach außen erstreckenden Ankerzähnen zur Aufnahme jeweils einer An- kerwicklung aufweist. Der Anker läuft im Statorgehäuse um, an dessen Innenseite Permanentmagnete angeordnet sind.

Offenbarung der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen den Wirkungsgrad von Elektromotoren zu verbessern. Es soll insbesondere eine gute Wärmeableitung gewährleistet sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge- löst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an. Der erfindungsgemäße Elektromotor, der insbesondere als Innenläufermotor ausgebildet ist, umfasst einen Stator und einen drehbar gelagerten Rotor, wobei zumindest eines dieser Bauteile eine Mehrzahl von über den Umfang angeordneter Trägerzähnen aufweist und jeder Trägerzahn mit einer gewickelten Spule versehen ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mindestens einem Trägerzahn ein sich in Achsrichtung erstreckender Wärmeableitungskanal mit einem wärmeableitenden Medium zugeordnet ist. Der Wärmeableitungskanal erstreckt vorzugsweise über die axiale Länge des Elektromotors, wobei grundsätzlich auch axiale Teillängen in Betracht kommen, beispielsweise über ein Drittel, die Hälfte oder zwei Drittel bzw. drei Viertel der axialen Länge des Elektromotors. Der Wärmeableitungskanal ist mit einem wärmeableitenden Medium ausgefüllt, das im Vergleich zu Ausführungen aus dem Stand der Technik eine bessere Wärmeableitung gewährleistet. Dies erlaubt den Einsatz leichterer und leistungsdichterer elektrischer Maschinen mit verbessertem Wirkungsgrad, die aufgrund ihrer kompakten Ausführung im Betrieb eine verhältnismäßige hohe Wärmedichte aufweisen, was jedoch über den Wärmeableitungskanal reguliert werden kann. Der Wärmeableitungskanal sorgt somit für eine effiziente Kühlung, so dass thermisch bedingte Schädigungen vermieden werden.

Insbesondere in einer Ausführung der Trägerzähne mit einer Mehrzahl geschichteter Blechlamellen, aus denen die Trägerzähne in Achsrichtung schichtweise zusammengesetzt sind, kommt dem Wärmeableitungskanal zusätzlich zur wärmeableitenden Funktion eine die Blechlamellen fixierende Funktion zu. Das wärmeableitende Medium ist entweder unmittelbar auf die Mantelfläche der Trägerzähne aufgebracht und erstreckt sich somit über eine Mehrzahl einzelner Blechlamellen, aus denen die Trägerzähne zusammengesetzt sind. Möglich ist aber auch eine Ausführung, bei der der Wärmeableitungskanal als Ausnehmung ausgeführt ist, die sich durch mehrere, parallel zueinander angeordnete Blechlamellen erstreckt, wobei in die Ausnehmung das wärmeableitende Medium eingebracht ist. Dem wärmeableitenden Medium kommt somit auch eine die Blechlamellen durch Kleben zusammenhaltende Funktion zu.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung besitzt das wärmeableitende Medium auch elektrisch isolierende Eigenschaften und ist zweckmäßigerweise auf die Mantelfläche der Trägerzähne aufgebracht, die von dem Spulendraht umwickelt ist. In dieser Ausführung liegt das Medium zwischen der Spulenwick- lung und der Oberfläche des Trägerzahns und bewirkt eine elektrische Isolierung. Das Aufbringen des Mediums auf die Oberfläche der Trägerzähne hat zudem eine Höhennivellierung bzw. einen Ausgleich in einer unterschiedlichen Oberflächenkontur zur Folge, die durch die Vielzahl geschichteter Blechlamellen entste- hen kann, aus denen die Trägerzähne gefertigt sind. Darüber hinaus wird auch eine akustisch dämpfende Wirkung erzielt.

Als Wärmeableitungskanal kommt, wie bereits oben dargestellt, zum einen eine sich in Achsrichtung erstreckende, das Blechpaket durchdringende kanalformige Ausnehmung in Betracht, die mit dem wärmeableitenden Medium ausgefüllt ist.

Zum andern ist es auch möglich, an der Mantelfläche eines die Trägerzähne haltenden Trägerrings einen oder mehrere sich in Achsrichtung erstreckende Wärmeableitungskanäle aus dem wärmeableitenden Medium vorzusehen. Die letztgenannte Ausführung zeichnet sich dadurch aus, dass keine Ausnehmungen im Blechpaket erforderlich sind, aus denen die Trägerzähne gefertigt sind. Gegebenenfalls kommt aber auch eine Kombination von Ausnehmungen in den Trägerzähnen und ein Aufbringen des Wärmeableitungskanals auf die Trägerringmantelfläche in Betracht. Der Wärmeableitungskanal kann grundsätzlich sowohl in einem Stator als auch in einem Rotor bzw. Anker vorgesehen sein. Je nach Ausführung des Elektromotors weist der Stator einen Trägerring mit daran sich radial nach innen erstreckenden Trägerzähnen auf, die jeweils Träger einer bestrombaren Spule sind, wobei in diesem Fall bei einer Ausführung des Wärmeableitungskanals auf der Trägerringmantelfläche eine Positionierung auf der radialen Außenseite des Trägerrings zweckmäßig ist. Besteht dagegen der Rotor bzw. Anker aus einem Trägerring mit sich radial nach außen erstreckenden Trägerzähnen, so kann der Wärmeableitungskanal auf der radial innen oder außen liegenden Trägerringmantelfläche angeordnet werden.

In der Ausführung mit einem in die Trägerzähne eingebrachten Kanal, welcher vollständig innerhalb des jeweiligen Trägerzahns verläuft, kommt sowohl eine Anwendung auf Statoren als auch auf Rotoren bzw. Anker in Betracht. Zweckmäßigerweise verläuft der Kanal im Bereich des Trägerzahnfußes, insbesondere im Übergang zwischen dem Trägerzahnfuß und dem Trägerring. Aus Stabilitätsgründen ist es zweckmäßig, den radialen Abstand des Wärmeableitungskanals von der Trägerringmantelfläche mindestens so groß zu wählen, wie der radiale Abstand eines zwischen benachbarten Trägerzähnen liegenden Spulenaufnah- meraums von der Trägerringmantelfläche. Dies bedeutet, dass der Wärmeableitungskanal nicht näher an der Trägerringmantelfläche liegt als der Spulenauf- nahmeraum.

Als weiteres Kriterium für die Positionierung und Dimensionierung des Wärmeableitungskanals im Trägerzahnfuß wird die Dicke der beiden Arme, welche von dem Wärmeableitungskanal im Trägerzahn gebildet sind, so gewählt, dass die halbe Breite des Trägerzahns an dessen schmälster Stelle nicht unterschritten wird. Der Wärmeableitungskanal nimmt somit im Trägerzahn in Umfangsrichtung eine verhältnismäßig geringe Breite ein, wodurch sichergestellt ist, dass die Dicke beider Arme zusammengenommen mindestens der Dicke des Trägerzahns an dessen schmälster Stelle entspricht. Auch hierdurch ist eine gute Stabilität des Trägerrings und der Trägerzähne gewährleistet.

Zweckmäßigerweise ist jedem Trägerzahn mindestens ein Wärmeableitungskanal zugeordnet, der als Ausnehmung innerhalb des Trägerzahns oder auf der Trägerringmantelfläche ausgeführt ist. Bei einer Kombination der beiden Ausfüh- rungsvarianten ist beispielsweise ein Wärmeableitungskanal in den Trägerzahnfuß eingebracht und sind darüber hinaus auf die Trägerringmantelfläche in Höhe jeweils eines Trägerzahns ein oder zwei parallel verlaufende Streifen bzw. Kanäle aus wärmeableitendem Medium aufgebracht, die gegebenenfalls in Umfangsrichtung über eine Schicht geringerer radialer Dicke miteinander verbunden sind. Auf diese Weise wird sowohl die Wärmeableitung als auch die Klebefunktion verbessert.

Als wärmeableitendes Medium, das vorzugsweise auch für die Ummantelung der Trägerzähne im Bereich der Spulenwicklung verwendet wird, wird beispielsweise Polyamid (PA), insbesondere PA 6.6 verwendet. Grundsätzlich kommen aber alle wärmeleitfähigen Kunststoffe wie Thermoplaste oder Duroplaste in Betracht.

Bei der Auskleidung bzw. Ummantelung der Trägerzähne mit dem Kunststoff bzw. wärmeableitenden Medium wird zweckmäßigerweise der gesamte Spulen- aufnahmeraum ausgekleidet, welcher von zwei unmittelbar zueinander benachbarten Trägerzähnen begrenzt wird. Es kann zweckmäßig sein, den Spulenauf- nahmeraum mittels eines Kunststoff-Trennelements in zwei Einzelräume zu unterteilen, wobei das Kunststoff-Trennelement zweckmäßigerweise einen Teil der Kunststoffummantelung bildet, die auf die Trägerzahnoberfläche aufgebracht ist. Das Kunststoff-Trennelement bewirkt eine Separierung und Isolierung unmittel- bar benachbarter Spulen.

Gemäß eines weiteren Aspektes der Erfindung ist an mindestens einem Trägerzahn, vorteilhafterweise aber an mehreren, insbesondere an sämtlichen Trägerzähen axial ein überstehender Dom aus wärmeableitendem Material angespritzt. Dieser Dom kann alternativ oder zusätzlich zu dem sich in Achsrichtung erstreckenden Wärmeableitungskanal vorgesehen sein. Der Dom steht axial über eine Stirnseite eines Trägerzahns über und bewirkt ebenfalls eine Wärmeableitung. Gegebenenfalls sind an beiden Stirnseiten der Trägerzähne überstehende Dome angeordnet.

Bei einem Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors werden in einem ersten Schritt eine Mehrzahl einzelner Ringsegmente mit jeweils einem Trägerzahn jeweils zumindest abschnittsweise mit Kunststoff beschichtet. In einem darauf folgenden zweiten Schritt wird Spulendraht auf die Trägerzähne gewickelt, worauf- hin in einem dritten Schritt die mit den Spulen versehenen Ringsegmente zu einem geschlossenen Ring zusammengesetzt werden. Es kann zweckmäßig sein, während des ersten Schrittes jeweils zwei Trägerzähne benachbarter Ringsegmente gemeinsam mit Kunststoff zu beschichten und beim Zusammensetzen einen Abschnitt der Kunststoffbeschichtung, der sich zwischen den Trägerzähnen erstreckt, als Kunststoff-Trennelement zwischen den benachbarten Ringsegmenten in den Spulenaufnahmeraum einzuklappen. Auf diese Weise wird eine einteilige Ausführung des Kunststoff-Trennelements zwischen benachbarten Spulen mit der Kunststoffbeschichtung erreicht. Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Stators für einen Elektromotor mit einer Reihe radial nach innen gerichteter Trägerzähne, die jeweils Träger ei- ner bestrombaren Spule sind, mit einem sich in Achsrichtung erstreckenden Wärmeableitungskanal im Fußbereich jedes Trägerzahns, Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1 , jedoch mit zusätzlichem wärmeableitendem Medium auf der außen liegenden Mantelfläche eines Trägerrings des Stators, an welchem sich die Trägerzähne radial nach innen erstrecken, wobei das wärmeableitende Medium auf der Außenseite pro Trägerzahn in zwei parallelen, axialen Kanälen verläuft,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, jedoch mit einer Verbindungsbrücke zwischen den beiden axialen Wärmeableitungskanälen auf der Mantelfläche des Trägerrings,

Fig. 4 ein Ringsegment mit einem segmentförmigen Abschnitt des Trägerrings und einteilig daran ausgebildetem Trägerzahn,

Fig. 5 zwei zusammengesetzte Ringsegmente,

Fig. 6a und 6b

zwei einzelne Ringsegmente,

Fig. 7 zwei zusammengesetzte Ringsegmente in einer weiteren Ausführung, in der die Spulen aneinander grenzender Trägerzähne über ein Kunststoff- Trennelement separiert sind,

Fig. 8 eine vergleichbare Darstellung wie Fig. 7, jedoch mit einer doppelten Isolation über zwei Kunststoff-Trennelemente zwischen benachbarten Spulen,

Fig. 9 bis Fig. 1 1

in verschiedenen Verfahrensschritten die Herstellung eines Stators,

Fig. 12 eine Draufsicht auf einen Stator mit axial an die Trägerzähne angespritzten Domen aus wärmeableitendem Material.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der in Fig. 1 dargestellte Stator 1 ist Teil eines EC-Innenläufer-Elektomotors. Der Stator 1 umschließt einen drehbar gelagerten, nur andeutungsweise dargestellten Rotor 2. Der Stator 1 besteht aus einer Mehrzahl parallel angeordneter Blechlamellen, die radial außen liegend einen Trägerring 3 bilden, an welchem einstückig sich radial nach innen erstreckende Trägerzähne 4 angeordnet sind, welche jeweils Träger einer bestrombaren Spule 6 sind. Jeder Trägerzahn 4 besteht aus einem Grundkörper 4a, einem radial nach außen gerichteten Trägerzahnfuß 4b, über den der Trägerzahn mit dem Trägering verbunden ist, und auf der radialen Innenseite einem sich in Umfangsrichtung erweiterten, einen Pol- schuh bildenden Zahnkopf 4c, der dem Rotor 2 zugewandt ist. Zwischen benachbarten Trägerzähnen 4 befindet sich ein Spulenaufnahmeraum 5, in welchem die Drahtwicklungen benachbarter Spulen 6 aufgenommen sind.

Im Bereich jedes Trägerfußes 4b ist in den Stator 1 ein sich in Achsrichtung erstreckender Wärmeableitungskanal 7 in Form einer Ausnehmung eingebracht, der mit einem wärmeableitenden Medium ausgefüllt ist, insbesondere einem Thermoplast wie beispielsweise Polyamid (PA) 6.6 oder einem Duroplast. Der Wärmeableitungskanal 7 erstreckt sich zweckmäßigerweise über die gesamte axiale Länge des Stators 1 . Der Wärmeableitungskanal 7 liegt im Übergangsbereich zwischen dem Trägerzahnfuß 4b und dem Trägerring 3 und unterteilt den Trägerzahnfuß 4b in zwei einzelne Arme, über die der Trägerzahn 4 mit der Trägerring 3 verbunden ist. Der Wärmeableitungskanal 7 ist bezüglich seiner Positionierung und seiner Dimensionierung sowie seines Querschnittes so ausgelegt, dass die Dicke b der beiden Arme 4b zusammengenommen mindestens so groß ist wie die Breite bzw. Dicke a des Trägerzahn-Grundkörpers 4a an der schmälsten Stelle. In Radialrichtung ist der Abstand r₂ zwischen dem Wärmeableitungskanal 7 und der radial außen liegenden Trägerringmantelfläche 8 des Trägerrings mindestens gleich groß wie der radiale Abstand r-ι zwischen dem Spulenaufnahmeraum 5 und der Trägerringmantelfläche 8. Aufgrund dieser Größenverhältnisse ist eine ausreichende Stabilität des Trägerzahns 4 sichergestellt. Der Querschnitt des Wärmeableitungskanals 7 ist annähernd dreieckförmig, wobei die Grundseite des Dreiecks der Trägerringmantelfläche 8 zugewandt und die Spitze radial nach innen gerichtet ist. Jeder Trägerzahn 4 ist mit einer Kunststoffummantelung 9 versehen, welche den

Spulenaufnahmeraum 5, der von benachbarten Trägerzähnen begrenzt wird, auskleidet. Als Material für die Kunststoffummantelung 9 wird vorzugsweise das wärmeableitende Medium verwendet, mit welchem die Wärmeableitungskanäle 7 ausgefüllt sind. Zusätzlich zu den wärmeleitenden Eigenschaften besitzt das Medium zweckmäßigerweise auch eine elektrisch isolierende Funktion. Da sich sowohl die Kunststoffummantelung 9 als auch der Wärmeableitungskanal 7 mit dem darin befindlichen Medium über die gesamte axiale Länge des Stators erstrecken, kommt dem wärmeableitenden Medium auch eine klebende, die einzelne Blechlamelle des Stators zusammenhaltende Funktion zu. Außerdem wird über die Kunststoffummantelung 9 im Spulenraum 5 auch eine nivellierende Funktion erzielt, indem Höhenunterschiede der einzelnen Blechlamelle in Achsrichtung gesehen von der Kunststoffummantelung 9 ausgeglichen werden.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist auf die radial außen liegende Trägerringmantelfläche 8 des Statorringes 3 zusätzlich wärmeableitendes Material in Form von in Achsrichtung verlaufenden Wärmeableitungskanälen 10 aufgebracht, die sich über die Mantelfläche des Trägerringes erheben. Diese außen liegenden Wärmeableitungskanäle 10 sind zusätzlich zu dem zwischen dem Trägerzahnfuß und dem Trägerring in den Stator eingebrachten Wärmeableitungskanal 7 vorgesehen. Pro Trägerzahn 4 ist ein innen liegender Wärmeableitungskanal 7 und sind zwei außen liegende, auf die Trägerringmantelfläche 8 aufgebrachte Wärmeableitungskanäle 10 vorgesehen. Sämtliche Wärmeableitungskanäle 10 verlaufen parallel zueinander und erstrecken sich über die axiale Länge des Stators. Die außen liegenden Wärmeableitungskanäle 10 sind gegenüber dem innen liegenden, mittigen Wärmeableitungskanal 7 geringfügig in Umfangs- richtung versetzt angeordnet.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 entspricht weitgehend demjenigen nach Fig. 2, jedoch sind die beiden außen liegenden Wärmeableitungskanäle 10 über einen Verbindungsabschnitt 1 1 aus wärmeableitendem Medium miteinander ver- bunden. Die radiale Dicke des Verbindungsabschnittes 1 1 ist signifikant geringer als diejenige der Wärmeableitungskanäle 10 am Außenumfang. Der Verbindungsabschnitt 1 1 kann sich entweder über die gesamte axiale Länge des Stators erstrecken und damit den zwischenliegenden Raum zwischen den Wärmeableitungskanälen 10 einnehmen oder aber, gemäß alternativer Ausführung, sich nur über eine axiale Teillänge erstrecken. Möglich ist auch, mit axialem Abstand mehrere einzelne, nicht miteinander verbundene und sich in Umfangsrichtung erstreckende Verbindungsabschnitte 1 1 zwischen den Kanälen 10 vorzusehen.

Die Ausführungen gemäß den Fig. 1 bis 3 betreffen Statoren mit in Umfangsrichtung einteilig ausgeführten Trägerringen 3 mit daran angeordneten Trägerzähnen 4. Die Ausführungsbeispiele gemäß den folgenden Fig. 4 bis 8 betreffen dagegen Statoren, die aus einzelnen Ringsegmenten zusammengesetzt sind, wobei jedes Ringsegment jeweils einen segmentförmigen Abschnitt des Trägerringes 3 und genau einen Trägerzahn 4 umfasst. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist das Ringsegment mit Wärmeableitungskanälen 7 und 10 versehen, die dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 entsprechen. Zwischen den Wärmeableitungskanälen 10 erstreckt sich der Verbindungsabschnitt 1 1 .

Die Verbindung zwischen benachbarten Ringsegmenten erfolgt in formschlüssiger Weise mithilfe eines Nut-Feder-Prinzips an den Umfangsstirnseiten des Trägerringsegmentes 3. Entsprechende Formschlusselemente, die aus dem wärmeableitenden Material bestehen, finden sich auch an den Umfangsstirnseiten des Polschuhs 4c am Trägerzahn 4. Diese Formschlusselemente aus wärmeableitendem Material sind an die Umfangsstirnseiten des Polschuhs 4c angespritzt.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind zwei Ringsegmente im zusammengesetzten Zustand dargestellt. Jedes Ringsegment besitzt genau einen Wärmeableitungskanal 7, der im Übergangsbereich zwischen Trägerzahnfuß und Trägerring angeordnet ist. Die einander zugewandten Umfangsstirnseiten der Polschuhe 4c sind gemäß des Ausführungsbeispiels nach Fig. 4 mit angespritzten Formschlusselementen aus wärmeableitendem Material versehen, die im zusammengesetzten Zustand formschlüssig ineinander greifen.

In den Fig. 6a und 6b sind weitere Ringsegmente mit jeweils einem Trägerzahn 4 dargestellt, wobei die Trägerzahnmantelfläche mit der Kunststoffummantelung 9 versehen ist. Gemäß Fig. 6a ist die Kunststoffummantelung an einer Seitenfläche des Trägerzahns 4 über die Trägerzahnfläche hinausgehend verlängert und bildet ein Kunststoff-Trennelement 12, das im zusammengeklappten Zustand gemäß Fig. 7 in den Spulenaufnahmeraum 5 einragt und benachbarte Spulen voneinander separiert. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6b ist die Kunststoffummantelung 9 an beiden Seitenflächen eines Trägerzahns 4 verlängert und überragt die Polschuhe des Trägerzahns. Im zusammengesetzten Zustand gemäß Fig. 8 können diese Kunststoff-Trennelemente nach Art eines Scharniers eingeklappt werden, so dass die Kunststoff-Trennelemente 12 im Spulenaufnahmeraum die benachbarten Spulen 6 voneinander trennen; auf diese Weise ist eine doppelte Isolation benachbarter Spulen im gemeinsamen Spulenaufnahmeraum gegeben.

In den Fig. 9 bis 1 1 sind jeweils mehrere Ringsegmente des Stators in verschie- denen Verfahrensschritten bei der Herstellung dargestellt. Wie Fig. 9 zu entnehmen, wird zunächst an jedem Trägerzahn 4 die Kunststoffummantelung 9 aufgebracht. Die Seitenflächen von zwei zueinander benachbarten Trägerzähnen 4 werden mit jeweils einer durchgehenden Kunststoffummantelung 9 aus wärmeableitendem Material versehen, welche die zwischenliegende Lücke zwischen benachbarten Ringsegmenten überbrückt. Im Anschluss auf das Aufbringen der

Kunststoffummantelung 12 wird mithilfe eines Wickelwerks 13 die Spule 6 auf jeden Trägerzahn 4 aufgebracht.

Da die einzelnen Ringsegmente beim Aufbringen der Kunststoffummantelung 9 auf Abstand zueinander liegen, ergibt sich in der Kunststoffummantelung ein

Überstand, der bei zusammengerückten Ringsegmenten als Kunststoff- Trennelement 12 dient, das, wie in den Fig. 10 und 1 1 dargestellt, benachbarte Spulen 6 innerhalb eines gemeinsamen Spulenaufnahmeraums 5 voneinander separiert. Mit dem Zusammenfügen der einzelnen Ringsegmente ergibt sich die ringförmige Struktur, so wie dies in Fig. 1 1 dargestellt ist.

Wie in Fig. 12 dargestellt, können sich axial an die Trägerzähne, um die die Spulen 6 gewickelt sind, Kunststoffdome 14 anschließen, die aus wärmeleitendem Material bestehen und über die axiale Stirnseite der Trägerzähne überstehen. Dargestellt ist in Fig. 12 eine Draufsicht auf den Stator mit den einzelnen Blechlamellen, die den Trägerring mit den radial nach innen weisenden Trägerzähnen bilden. Die einzelnen Lamellen sind mit einem Backlack bzw. einer speziellen wärmeleitenden und zugleich elektrisch bzw. elektromagnetisch isolierenden Oberfläche beschichtet. Bei dieser Beschichtung kann es sich um das wärmeab- leitende Medium handeln, welches auch für die Wärmeableitungskanäle verwendet wird. Auch die Dome 12 bestehen zweckmäßigerweise aus diesem Material.

Claims

Ansprüche

1 . Elektromotor, insbesondere Stell- oder Antriebsmotor in Kraftfahrzeugen, mit einem Stator (1 ) und einem Rotor (2), wobei zumindest eines dieser Bauteile eine Mehrzahl von über den Umfang angeordneten Trägerzähnen (4) aufweist und jeder Trägerzahn (4) mit einer gewickelten Spule (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einem Trägerzahn (4) ein sich in Achsrichtung erstreckender Wärmeableitungskanal (7, 10) mit einem wärmeableitenden Medium zugeordnet ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (7) als axiale Ausnehmung im Trägerzahn (4) ausgeführt ist.

3. Elektromotor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (7) im Bereich des Trägerzahnfußes (4b) verläuft.

4. Elektromotor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (7) im Übergang zwischen Trägerzahnfuß (4b) und einem Trägerring (3) verläuft, an dem der Trägerzahn (4) angeordnet ist.

5. Elektromotor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der radiale Abstand (r₂) des Wärmeableitungskanals (7) von der Trägerringmantelfläche (8) mindestens so groß ist wie der radiale Abstand (r-ι) eines zwischen benachbarten Trägerzähnen (4) liegenden Spulenaufnahmeraums (5) von der Trägerringmantelfläche (8).

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (7) den Trägerzahn (4) in zwei Arme unterteilt, wobei in Umfangsrichtung gesehen die Dicke (b) beider Arme zusammengenommen mindestens der Dicke (a) des Trägerzahns (4) an dessen schmälster Stelle entspricht.

7. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (10) auf die Trägerringmantelfläche (8) aufgebracht ist.

8. Elektromotor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedem Trägerzahn (4) zwei beabstandete, parallel verlaufende Wärmeableitungskanäle (10) auf die Trägerringmantelfläche (8) zugeordnet sind.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeableitungskanal (7) einen annähernd dreieckförmigen Querschnitt aufweist.

10. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerzahn (4) mit einer Kunststoffummantelung (9) versehen ist.

1 1 . Elektromotor nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffummantelung (9) aus dem gleichen Material wie das wärmeableitende Medium im Wärmeableitungskanal (7, 10) besteht.

12. Elektromotor nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der zwischen benachbarten Trägerzähnen (4) liegende Spulenaufnahmeraum (5) mit Kunststoff ausgekleidet ist.

13. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Spulenaufnahmeraum (5) ein Kunststoff-Trennelement

(12) zur Unterteilung in zwei Einzelräume angeordnet ist.

14. Elektromotor nach einem der Ansprüche 10 bis 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Kunststoff-Trennelement (12) einteilig mit der Kunststoff- ummantelung (9) ausgebildet ist.

15. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als wärmeableitendes Medium Polyamid (PA) verwendet wird, insbesondere PA 6.6.

16. Elektromotor, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einen Trägerzahn (4) axial ein Dom (14) aus wärmeableitendem Material angespritzt ist.

17. Elektromotor nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (1 ) des Elektromotors mit Trägerzähnen (4) versehen ist, denen ein Wärmeableitungskanal (7, 10) zugeordnet ist.

18. Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dass in einem ersten Schritt eine Mehrzahl von Ringsegmenten mit jeweils einem Trägerzahn (4) jeweils zumindest abschnittsweise mit Kunststoff beschichtet werden, dass in einem zweiten Schritt Spulendraht auf die Trägerzähne (4) gewickelt wird und dass in einem dritten Schritt die mit den Spulen (6) versehenen Ringsegmente zu einem Ring zusammengesetzt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt jeweils zwei Trägerzähne (4) benachbarter Ringsegmente gemeinsam mit Kunststoff beschichtet werden und dass beim Zusammensetzen ein Abschnitt der Kunststoffbesch ichtung als Kunststoff -Trennelement (12) zwischen benachbarten Ringsegmenten in den Spulenaufnahmeraum (5) eingeklappt wird.