WO2014095819A2

WO2014095819A2 - 2-komponenten isolation von bl-statoren

Info

Publication number: WO2014095819A2
Application number: PCT/EP2013/076844
Authority: WO
Inventors: Peter Hufnagel; Thomas Schaefer
Original assignee: Hilti Aktiengesellschaft
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-12-17
Publication date: 2014-06-26
Also published as: DE102012223973A1; WO2014095819A3; CN104995823A; US20150311763A1; EP2936657A2

Abstract

Stator für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor enthaltend ein Statorpaket mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite, wobei eine wärmeleitfähige Stegisolation an der Innenseite des Statorpakets und eine Wickelstützeinrichtung an wenigstens einer Stirnseite des Statorpakets vorgesehen ist.

Description

,2-Komponenten Isolation von BL-Statoren"

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor. Der Stator enthält dabei ein Statorpaket mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite.

Üblicherweise besteht ein Stator bzw. Ständer für einen Elektromotor unter anderem aus einem Statorpaket. Das Statorpaket wird hierzu aus einzelnen Blechringen gebildet. Dazu verfügt das Statorpaket über eine Anzahl an Statorpolen (bzw. Stege), welche sich radial in das Innere des Statorpakets erstrecken. Zwischen den einzelnen Statorpolen befinden sich dabei Zwischenräume in Form von Pol- bzw. Wicklungsnuten. Die Statorpole dienen dazu Statorspulen aufzunehmen.

Gewöhnlich wird die Innenfläche des Statorpakets, die Statorpole (Stege) sowie die Polnuten mit einem Kunststoff umspritzt bzw. ummantelt. Alternativ können die Polnuten auch mit Papier isoliert werden. Bei dem Kunststoff kann es sich beispielsweise um Polymere, wie z.B. Duroplast oder Thermoplast, handeln. Die Kunststoff-Umspritzung formt dabei jeweils um die einzelnen Statorpole die eigentlichen Wickelstützen, welche zur Aufnahme der Statorspulen dienen. Ein derartiger Stator ist aus der EP-Patentschrift 2 015 426 bekannt. Dieses Dokument zum Stand der Technik offenbart einen Stator für eine Antriebsvorrichtung eines Handwerkzeugs, wie z.B. einen Akkuschrauber. Der Stator weist hierbei zwei axiale Statorenden auf, an denen jeweils ein Anschlusselement, beispielsweise ein Lagerschild oder ein Deckel, angeordnet ist. Darüber hinaus besitzt der Stator in seinem Inneren mehrere, sich radial nach innen erstreckenden Stegen, die über die gesamte Länge des Stator verlaufen und welche durch Wicklungsnuten unterteilt sind. Um die Stege herum ist eine Statorwicklung bzw. Statorspule angebracht. Zwischen den Stegen und der Statorwicklung ist eine Nutisolation vorgesehen.

Auf Grund des hohen Drahtzugs, welcher beim Wickeln der Statorspulen notwendig ist, kann es zu einer Verformung der Wickelstützen an den Enden des Statorpakets kommen. Darüber hinaus kann es auch zu einem Abbrechen der Wickelstützen in Folge dieses hohen Drahtzuges kommen. Um den hohen Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere den Anforderungen des hohen Drahtzugs zu genügen, werden gegenwärtig nur thermoplastische Werkstoffe mit einem hohen Elastizitätsmodul (E-Modul), d.h. hochfester Kunststoff oftmals mit einem hohen Glasfaseranteil, zur Herstellung der Wickelstützen eingesetzt. Bei der Verwendung von thermoplastischen Werkstoffen kann es jedoch aufgrund des hohen Drahtzuges der Wckelung zu relativ starken Verformungen an den Wickelstützen kommen. Höhergefüllte Kunststoffe weisen zwar für den Einsatz als Wickelstützen eine höhere Steifigkeit auf, jedoch kommt es auch bei diesen Werkstoffen schließlich zu Brüchen der Wickelstützen unter der Belastung des hohen Drahtzuges.

Darüber hinaus stellt auch die Wärmeleitfähigkeit der für die Wickelstützen üblicherweise verwendeten Werkstoffe ein Problem dar. Die in den Statorspulen erzeugte Wärme (elektrische Verluste, Induktion, usw.) muss beispielsweise über die Wickelstützen an die Aussenfläche des Statorpakets geleitet werden, um einer Überhitzung innerhalb des Statorpakets entgegenzuwirken. Kunststoffe mit einer optimierten Wärmeleitfähigkeit genügen dabei häufig nicht den Anforderungen des Wickelprozesses, da diese ebenfalls durch die für die Wicklung notwendigen hohen Drahtzüge verformt werden oder sogar brechen. Die mehr oder minder nur zur Verfügung stehenden thermoplastischen Werkstoffe, welche über eine optimierte Wärmeleitfähigkeit verfügen, weisen jedoch Einschränkungen hinsichtlich der Fließweglänge und der davon abhängigen (bzw. notwendigen) Mindestwandstärken auf. Um diesen Einschränkungen entgegenzuwirken, werden oftmals größere Wandstärken in der Wickelstützen eingeführt, welches jedoch wiederum zu einem schlechten Wärmeabtransport von den Statorspulen über den Thermoplast auf das Statorpaket führt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Probleme zu lösen und hierfür einen Stator bereitzustellen, welcher den Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere des hohen Drahtzugs, genügt und gleichzeitig eine bessere Wärmeabfuhr aus dem Stator gewährleistet.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Stator für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor gelöst. Der Stator enthält dabei ein Statorpaket mit einer ersten Stirnseite und einer zweiten Stirnseite.

Erfindungsgemäss ist eine wärmeleitfähige Stegisolation an der Innenseite des Statorpakets und eine Wickelstützeinrichtung an wenigstens einer Stirnseite des Statorpakets vorgesehen ist. Die wärmeleitfähige Stegisolation wird an die Innenseite des Statorpaket angebracht und bildet dabei jeweils ein Aufnahmeelement an jedem Steg des Statorpakets zur Aufnahme einer Wicklung. Das Anbringen kann in Form eines Spritzverfahrens verwirklicht werden.

Darüber hinaus kann auch eine weitere Wickelstützeinrichtung an der zweiten Stirnseite der Statorpakets vorgesehen ist.

Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Wickelstützeinrichtung als ein ringförmiges Bauteil ausgestaltet sein. Durch eine ringförmige Ausgestaltung der Wickelstützeinrichtung kann diese passend bzw. schlüssig auf die jeweiligen Stirnseiten des Statorpakets positioniert werden.

Des Weiteren ist es auch möglich, dass das ringförmige Bauteil aus wenigstens zwei Komponenten besteht. Die wenigstens zwei Komponenten des ringförmigen Bauteils können dabei in einem separaten Herstellungsschritt vor dem Positionieren auf wenigstens einer der Stirnseiten des Statorpakets miteinander verbunden werden.

Um noch zusätzliche Anbauteile, wie z.B. eine Aufnahmeeinrichtung für einen Rotor oder eine Getriebelagerung, an dem Stator zu positionieren, kann an der Wickelstützeinrichtung wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme eines Anbauteils enthalten sein. Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Aufnahmeeinrichtung dabei durch eine abgesenkte Funktionsfläche verwirklicht sein.

Alternativ kann jedoch die Aufnahmeeinrichtung durch eine angehobene Funktionsfläche verwirklicht sein.

Sowohl die abgesenkte als auch die angehobene Funktionsfläche dienen dabei jeweils als ein Bestandteil für eine Steck- bzw. Klippverbindung mit einem korrespondierenden Gegenbestandteil an dem jeweiligen zu verbindenden Anbauteil.

Entsprechend einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann eine Verbindungseinrichtung zwischen der wärmeleitfähigen Stegisolation und der Wickelstützeinrichtung vorgesehen sein. Die Verbindungseinrichtung dient dazu die wärmeleitfähige Stegisolation und die Wickelstützeinrichtung zeitweise oder dauerhaft miteinander zu verbinden.

Die Verbindungseinrichtung kann dabei ein erstes Verbindungselement, welches an der wärmeleitfähigen Stegisolation positioniert ist, und ein zweites Verbindungselement, welches an der Wickelstützeinrichtung positioniert ist, enthalten. Das erste Verbindungselement ist dafür wenigstens an einer Stirnseite des Statorpakets positioniert. Das zweite Verbindungselement ist an einer Kontaktfläche der Wickelstützeinrichtung positioniert, mit der die Wickelstützeinrichtung zu der wenigstens einen Stirnseite des Statorpakets gerichtet ist. Die Verbindungseinrichtung kann als kraftschlüssige, formschlüssige oder stoffschlüssige Verbindung verwirklicht sein. Gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Verbindungseinrichtung in Form einer Steckverbindung, Schraubverbindung oder Nut-und- Feder-Verbindung verwirklicht sein. Im Falle einer Steckverbindung kann an den Stirnseiten des Statorpakets ein Loch oder Bohrung vorgesehen sein. An der Wickelstützeinrichtung kann wiederum ein zu den Löchern bzw. Bohrungen korrespondierende Anzahl an Pins oder Stiften vorgesehen sein. Zum Verbinden der wärmeleitfähigen Stegisolation und der Wickelstützeinrichtung werden die Pins bzw. Stifte in die Löcher bzw. Bohrungen eingeführt und von diesen gehalten.

Damit die Wickelstützeinrichtung ausreichend Widerstand gegen die aufkommenden Kräfte der Wicklung, insbesondere gegen den Drahtzug, erzeugt, kann die Wickelstützeinrichtung wenigstens einen höherfesten Werkstoff enthalten. Der für die Wickelstützeinrichtung zu verwendende Werkstoff kann dabei eine besonders hohe mechanische Festigkeit aufweisen.

Darüber hinaus kann der höherfeste Werkstoff der Wickelstützeinrichtung durch einen Kunststoff verwirklicht sein. Der hierzu verwendende Kunststoff kann dabei eine besonders hohe mechanische Festigkeit aufweisen. Des Weiteren kann die wärmeleitfähige Stegisolation durch einen Kunststoff verwirklicht sein. Der zu verwendende Kunststoff kann dazu besonders gute wärmeleitfähige Eigenschaften aufweisen.

Es ist möglich, dass die wärmeleitfähige Stegisolation sowie die Wickelstützeinrichtung aus jedem anderen geeigneten Werkstoff verwirklicht sind. Hierzu kann ein erster Kunststoff für die wärmeleitfähige Stegisolation gewählt werden, der sehr gute wärmeableitende Eigenschaften aufweist. Der zweite Kunststoff für die Wickelstützeinrichtung kann eine hohe mechanische Festigkeit aufweisen.

Zum Anbringen der wärmeleitfähigen Stegisolation an dem Statorpaket kann der Stator mit dem Werkstoff der wärmeleitfähigen Stegisolation um- oder ausgespritzt werden. Es ist jedoch auch möglich, jedes andere geeignete Verfahren zum Anbringen der wärmeleitfähigen Stegisolation an dem Statorpaket zu verwenden.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmässigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

Fig. 1 eine isometrische Ansicht eines erfindungsgemässen Stators mit einem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines erfindungsgemässen Stators;

Fig. 3 eine Schnittansicht eines erfindungsgemässen Stators entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 2;

Fig. 4 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer ersten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 5 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer zweiten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 6 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer dritten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 7 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer vierten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 8 eine Vorderansicht auf eine Stirnseite eines Statorpakets mit einem ersten Bestandteil einer vierten Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen dem Statorpaket und einer Wickelstützeinrichtung;

Fig. 9 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 8;

Fig. 10 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer ersten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; Fig. 1 1 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer zweiten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung;

Fig. 12 eine Vorderansicht auf eine zweite Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung;

Fig. 13 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 12;

Fig. 14 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer dritten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung;

Fig. 15 eine isometrische Ansicht auf eine Stirnseite einer vierten Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung;

Fig. 16 eine Vorderansicht auf eine dritte Ausführungsform einer Aufnahmeeinrichtung; und Fig. 17 eine Schnittansicht eines Statorpakets entlang der Schnittlinie A - A in Fig. 16.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung

Fig. 1 zeigt einen erfindungsmässen Stator 1 für eine elektrodynamische Maschine. Bei der elektrodynamischen Maschine kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln. Der Stator 1 enthält insbesondere ein Statorpaket 10 sowie eine Wickelstützeinrichtung 50. Der Stator weist eine erste Stirnseite 2 sowie eine zweite Stirnseite 4 auf. Das Statorpaket 10 setzt sich aus mehreren einzelnen Blechringen 12 zusammen, welche miteinander fest verbunden sind, wodurch dem Stator 1 sowie dem Statorpaket 10 eine im Wesentlichen zylindrische Form gegeben wird. Des Weiteren weist das Statorpaket 10 eine Aussenseite 13, eine Innenseite 14 sowie eine erste Stirnseite 16 und eine zweite Stirnseite 17 auf.

Die einzelnen Blechringe 12 weisen eine sechseckige Form auf, wobei die jeweiligen Ecken 18 an der Innenseite 19a und Aussenseite 19b des Blechringes 12 abgerundet sind.

Die Blechringe 12 enthalten ausserdem sechs Stegelemente 20, welche gleichmässig verteilen an der Innenseite 19a der Blechringe 12 angeordnet sind und sich radial zu dem Inneren des Blechringes 12 erstrecken. Wenn die einzelnen Blechringe 12 zu dem Statorpaket 10 verbunden sind, bilden die einzelnen Stegelemente 20 zusammen sechs durchgehende Stege 22, welche sich entlang der Innenfläche des Statorpakets 10 über dessen gesamte Länge des Statorpakets 10 erstrecken.

Durch die sechseckige Form der Blechringe 12 erhält das Statorpaket 10 die Form eines zylindrischen sechseckigen Rohrs mit einer zentralen Durchgangsöffnung 23. Die Blechringe 12 bestehen aus einem Metall. Es ist jedoch auch möglich die Blechringe 12 aus jedem anderen geeigneten Werkstoff herzustellen.

An der Innenfläche des Statorpakets 10 befindet sich eine Stegisolation 30, welche dazu dient die Innenfläche des Statorpakets 10 zu isolieren.

Die Stegisolation 30 ist ebenfalls in Form eines zylindrischen sechseckigen Rohrs mit einem ersten Ende 32, einem zweiten Ende 34. Die Stegisolation weist sechs gleichmässig verteilte Wickelstützelemente 40 auf, welche sich radial zum Inneren des Statorpakets 10 erstrecken. Die Wickelstützelemente 40 umschliessen die Stege 22 des Statorpakets 10 und weisen jeweils einen länglichen Grundkörper 42 mit einer Trägerplatte 44 auf. Jedes Wickelstützelement 40 wird jeweils mit einem nicht gezeigten Draht (z.B. Kupferdraht oder jedes andere geeignete Material) zu einer Statorspule umwickelt. Der nicht gezeigte Draht wird dabei mehrmals um den länglichen Grundkörper 42 und unterhalb der Trägerplatte 44 des Wickelstützelementes 40 gewickelt. Die Stegisolation 30 besteht aus einem Kunststoff, der mittels eines Spritzgussverfahrens an das Statorpaket 10 angebracht werden kann. Es ist jedoch auch möglich, dass die Stegisolation 30 aus jedem anderen geeigneten Werkstoff oder Werkstoffmischung hergestellt wird. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass jedes andere geeignete Verfahren zum Anbringen der Stegisolation 30 an dem Statorpaket 10 verwendet werden kann. Des Weiteren ist es auch möglich, dass die Stegisolation 30 als ein vorgefertigtes Bauteil in einem separaten Verfahren hergestellt wird, um als ein Bauteil oder als aus mehreren Komponenten bestehendes Bauteil an dem Statorpaket 10 angebracht zu werden.

Wie in Fig. 1 und Fig. 2 gezeigt, ist die Wickelstützeinrichtung 50 als ein sechskantiges Ringelement mit einer Innenseite 52 und einer Aussenseite 54 ausgebildet. Die jeweiligen Ecken 55 an der Innenseite 52 und Aussenseite 54 der Wickelstützeinrichtung 50 sind, entsprechend dem Statorpaket 10, abgerundet. An der Innenseite 52 der Wickelstützeinrichtung 50 befinden sich, entsprechend dem Statorpaket 10, sechs gleichmässig verteilte Wickelstützenden 60. Die Wickelstützenden 60 enthalten, entsprechend den Wickelstützelementen 40, jeweils einen länglichen Grundkörper 62 mit einer Trägerplatte 64. Es ist jedoch auch möglich, dass die Wickelstützeinrichtung 50 aus mehreren Komponenten besteht, die in einem separaten Verfahren zu dem sechskantigen Ringelement zusammengefügt werden. Die Wickelstützeinrichtung 50 besteht aus einem Kunststoff mit einer besonders hohen mechanischen Festigkeit. Es ist jedoch auch möglich jeden anderen geeigneten Werkstoff mit einer hohen mechanischen Festigkeit zu verwenden.

Die Wickelstützeinrichtung 50 wird in Richtung A an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 positioniert und befestigt. Die Wickelstützeinrichtung 50 ist dabei so auf dem Statorpaket 10 positioniert, dass die Wickelstützenden 60 der Wickelstützeinrichtung 50 in Verlängerung zu den Wickelstützelementen 40 des Statorpakets 10 ausgerichtet sind.

Zum Anbringen der Wickelstützeinrichtung 50 auf der ersten Stirnseite 16 oder der zweiten Stirnseite 17 des Statorpakets 10 ist eine Verbindungseinrichtung 70 vorgesehen (vgl. Fig. 4, 5, 6, 7, 8, 9). Die Verbindungseinrichtung 70 enthält dazu ein erstes Verbindungselement 72 und ein zweites nicht gezeigtes Verbindungselement. Das erste Verbindungselement 72 befindet sich dazu an dem Statorpaket 10 und das zweite Verbindungselement befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50.

Gemäss einer ersten Ausgestaltungsform ist die Verbindungseinrichtung 70 durch eine erste Steckverbindung verwirklicht. Wie in Fig. 4 dargestellt, weist das Statorpaket 10 hierzu an der ersten Stirnseite 16 sechs Stifte 82 auf. Jeweils ein Stift 82 ist an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40 positioniert. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte Bohrungen. Die Bohrungen sind so ausgestaltet, dass die Stifte 82 in diesen Bohrungen aufgenommen werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite 41 des Wickelstützelements 40. Sechs nicht gezeigte Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten.

Wie in Fig. 5 gezeigt, ist gemäss einer zweiten Ausgestaltungsform die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine zweite Steckverbindung verwirklicht. Hierzu sind an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs Bohrungen 84 vorgesehen. Je eine Bohrung 84 befindet sich an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte Stifte. Die Stifte sind so ausgestaltet, dass die Bohrungen 84 die Stifte aufnehmen können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente (nicht gezeigt) sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten.

Gemäss einer dritten Ausgestaltungsform kann die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine dritte Steckverbindung verwirklicht sein. Wie in Fig. 6 gezeigt, sind hierzu an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs rechteckige Erhebungen 86 vorgesehen. Je eine rechteckige Erhebungen 86 befindet sich an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte rechteckige Aussparungen. Die rechteckigen Aussparungen sind so ausgestaltet, dass die Erhebungen 86 in die Aussparungen eingeführt werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind wiederum an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der (nicht gezeigten) Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten.

Gemäss einer vierten Ausgestaltungsform kann die Verbindungseinrichtung 70 zwischen dem Statorpaket 10 und der Wickelstützeinrichtung 50 durch eine vierte Steckverbindung verwirklicht sein. Wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, sind hierzu an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 sechs rechteckige Aussparungen 87 vorgesehen. Je eine rechteckige Aussparungen 87 befindet sich an der Stirnseite 41 eines jeden Wickelstützelementes 40. An der nicht gezeigten Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, befinden sich (nicht dargestellt) sechs gleichmässig verteilte rechteckige Erhebungen. Die rechteckigen Erhebungen sind so ausgestaltet, dass die Erhebungen in die Aussparungen 87 eingeführt werden können, um dadurch die Wickelstützeinrichtung 50 an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Darüber hinaus sind wiederum an den Wickelstützelementen 40 sechs Aussparungen 90 vorgesehen. Eine Aussparung 90 befindet sich jeweils an dem oberen Ende der Stirnseite des Wickelstützelements 40. Sechs Einschubelemente sind in gleichmässigen Abständen zueinander an der (nicht gezeigten) Aussenfläche der Wickelstützeinrichtung 50, welche zu der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 gerichtet ist, positioniert. Die Einschubelemente dienen dazu in die Aussparungen 90 eingeschoben zu werden, um dadurch, die Wickelstützeinrichtung 50 zusätzlich an der ersten Stirnseite 16 des Statorpakets 10 zu positionieren und zu halten. Wie den Figuren 10 bis 17 zu entnehmen ist, enthält die Wickelstützeinrichtung 50 eine Aufnahmeeinrichtung 100 zur Aufnahme eines zusätzlichen nicht gezeigten Anbauteils an dem Stator 1 . Bei dem Anbauteil kann es sich beispielsweise um eine Aufnahme für einen Rotor (nicht gezeigt) oder um eine Getriebelagerung (nicht gezeigt) handeln.

Eine erste Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 10 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der ersten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der ersten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer abgesenkten Ebene 1 12 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60 sowie zusätzlich aus einer rechteckigen Erhebung 1 14, die sich auf der abgesenkten Ebene 1 12 befindet.

Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der ersten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil korrespondierenden Gegenstück, das eine angehobene Ebene zum Anliegen an der abgesenkten Ebene 1 12 des ersten Bestandteils 1 10 sowie eine rechteckige Aussparung zum Aufnehmen der rechteckigen Erhebung 114 des ersten Bestandteils 1 10 aufweist. Durch diese Steckverbindung wird das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten.

Eine zweite Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 1 1 , 12 und 13 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu wiederum einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der zweiten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der zweiten Stirnseite 4 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer abgesenkten Ebene 1 12 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60 sowie zusätzlich aus einer rechteckigen Vertiefung 1 16, die sich auf der abgesenkten Ebene 112 befindet.

Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der zweiten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 1 10 korrespondierenden Gegenstück, das eine angehobene Ebene zum Anliegen an der abgesenkten Ebene 1 12 des ersten Bestandteils 1 10 sowie eine rechteckige Erhöhung zum Einführen in die rechteckigen Vertiefung 1 16 des ersten Bestandteils 110 aufweist. Durch diese Steckverbindung wird abermals das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten. Eine dritte Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 14 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu abermals einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der ersten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der ersten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer konisch zulaufenden Erhebung 1 18 auf den Trägerplatten 62 der Wickelstützenden 60.

Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der dritten Ausführungsform befindet sich an dem nicht gezeigten Anbauteil und besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 1 10 korrespondierenden Gegenstück, welches an dem (nicht gezeigten) Anbauteil positioniert ist. Das Gegenstück besteht aus einer entsprechenden Vertiefung, in die der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 eingeschoben wird. Durch diese Steckverbindung wird abermals das (nicht gezeigte) Anbauteil an dem Stator 1 positioniert und gehalten. Eine vierte Ausführungsform der Aufnahmeeinrichtung 100 ist in Fig. 15 gezeigt. Die Aufnahmeeinrichtung 100 enthält dazu abermals einen ersten Bestandteil 1 10 sowie einen nicht gezeigten zweiten Bestandteil. Der erste Bestandteil 1 10 der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der vierten Ausführungsform befindet sich an der Wickelstützeinrichtung 50, die an der zweiten Stirnseite 2 des Stator 1 angebracht wird. Die Aufnahmeeinrichtung 100 besteht aus einer länglichen Erhebung 119 mit zwei nebeneinander positionierten halbrunden Aussparungen 1 19a, 1 19b auf jeder Trägerplatte 62 der Wickelstützenden 60.

Der (nicht gezeigte) zweite Bestandteil der Aufnahmeeinrichtung 100 gemäss der vierten Ausführungsform besteht aus einem zu dem ersten Bestandteil 110 korrespondierenden Gegenstück, welches an dem (nicht gezeigten) Anbauteil positioniert ist. Zur Verbindung der Wickelstützeinrichtung 50 mit dem Statorpaket 10 wird der erste Bestandteil 1 10 zu dem zweiten Bestandteile des Anbauteils miteinander in Eingriff gebracht.

Durch das Anbringen der Wickelstützeinrichtung 50 auf dem Statorpaket 10 verfügt der Stator 1 über eine Stegisolation 30 aus einem gut wärmeleitfähigen Werkstoff sowie über eine Wickelstützeinrichtung 50 aus einem höherfesten Werkstoff. Hierdurch genügt der Stator 1 den Anforderungen des Wickelprozesses, insbesondere des hohen Drahtzugs, und gewährleistet gleichzeitig eine optimierte Wärmeabfuhr aus dem Stator 1.

Claims

Ansprüche

Stator (1) für eine elektrodynamische Maschine, insbesondere Elektromotor, enthaltend: ein Statorpaket (10) mit einer ersten Stirnseite (16) und einer zweiten Stirnseite (17), dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeleitfähige Stegisolation (30) an der Innenseite (14) des Statorpakets (10) vorgesehen ist und eine Wickelstützeinrichtung (50) an wenigstens einer der Stirnseiten (16, 17) des Statorpakets (10) vorgesehen ist.

Stator (1) nach Anspruch 1 ,

dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) als ein ringförmiges Bauteil ausgestaltet ist.

Stator (1) nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, dass das ringförmige Bauteil aus wenigstens zwei Komponenten besteht.

Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass eine Verbindungseinrichtung (70) zwischen der wärmeleitfähigen Stegisolation (30) und der Wickelstützeinrichtung (50) vorgesehen ist.

Stator (1) nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungseinrichtung (70) ein erstes Verbindungselement (72) und ein zweites Verbindungselement enthält.

Stator (1) nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass das erste Verbindungselement (72) an der wärmeleitfähigen Stegisolation (30) positioniert ist und dass das zweite Verbindungselement an der Wickelstützeinrichtung (50) positioniert ist.

Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) wenigstens einen höherfesten Werkstoff enthält. Stator (1) nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, dass der höherfeste Werkstoff durch einen Kunststoff verwirklicht ist.

Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass die wärmeleitfähige Stegisolation (30) durch einen Kunststoff verwirklicht ist.

0. Stator (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelstützeinrichtung (50) wenigstens eine Aufnahmeeinrichtung (100) zur Aufnahme eines Anbauteils enthält.