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Title:
STATOR FOR AN ELECTRICAL MACHINE, AN ELECTRICAL MACHINE AND METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRICAL MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/057898
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention comprises a stator (10) and an electrical machine (14) and a method for producing an electrical machine (12) of this kind, in particular of an individual wheel drive for a trolley which can be pushed by hand, comprising a pot-like stator carrier (16), a stator main body (18) being arranged on the radial outer side (17) of said stator carrier, wherein the stator main body (18) has an inner yoke ring (20) from which stator teeth (22) which are integrally formed with the yoke ring (20) protrude radially outward, wherein insulating coil formers (32) which are wound with coils (30) are attached and locked on the stator teeth (22) radially from the outside, and receiving pockets (50), which extend in the axial direction (9), for insulation-displacement elements (35) of an interconnecting ring (40) are integrally formed on the coil former (32) on the radial outer side (33) of the coil formers (32).

Inventors:
RUPRECHT ESTER (DE)
MARTIN NORBERT (DE)
JUENGLING BARBARA (DE)
Application Number:
PCT/EP2019/072743
Publication Date:
March 26, 2020
Filing Date:
August 27, 2019
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
H02K3/28; H02K3/52; H02K29/03; H02K1/18
Foreign References:
US4874977A1989-10-17
DE102008054523A12010-06-17
US20110304236A12011-12-15
DE102016101963A12017-08-10
CN205524782U2016-08-31
US20170018992A12017-01-19
US20150180290A12015-06-25
DE102008064523A12009-07-23
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Claims:
Ansprüche

1. Stator (10) für eine elektrische Maschine (14) - insbesondere ein Einzelrad antrieb für einen handschiebbares Transportwagen - mit einem topfförmigen Statorträger (16), an dessen radialer Außenseite (17) ein Statorgrundkörper (18) angeordnet ist, wobei der Statorgrundkörper (18) einen inneren Jochring (20) aufweist von dem einstückig mit dem Jochring (20) ausgebildete Statorzähne (22) radial nach außen ragen, wobei mit Spulen (30) bewickelte, isolierende Spu lenkörper (32) radial von außen auf die Statorzähne (22) gefügt und verrastet sind, und an der radialen Außenseite (33) der Spulenkörper (32) sich in Axialrich tung (9) erstreckende Aufnahmetaschen (50) für Schneidklemm- Elemente (35) eines Verschalterings (40) einstückig an den Spulenkörper (32) angeformt sind.

2. Stator (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator grundkörper (18) aus einzelnen gestanzten ringförmig geschlossenen Blechlam mellen (21) gestapelt ist, und insbesondere der Jochring (20) an seiner radialen Innenseite (24) zum Statorträger (16) hin im Bereich der Statorzähne (22) Einker bungen (25) aufweist, die einen Hohlraum zum Statorträger (16) hin bilden.

3. Stator (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Spu lenkörper (32) in Radialrichtung (7) eine Durchgangsöffnung (42) mit rechtecki gem Querschnitt (43) aufweisen, die auf die korrespondierenden Statorzähne (22) aufgeschoben sind, und an den Spulenkörpern (32) radial außen jeweils Stützwände (47) für die Spulen (30) ausgebildet sind - wobei insbesondere radi ale Endflächen (23) der Statorzähne (22) geringfügig radial über Außenseiten (45) der Stützwände (47) überstehen.

4. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass innerhalb der Durchgangsöffnung (42) Rastelemente - insbeson dere elastisch in Umfangsrichtung bewegliche Rasthaken - ausgebildet sind, die beim radialen Aufschieben auf die Statorzähne (22) mit an diesen ausgeformten Gegenrastelementen (52) - insbesondere in den Blechlamellen (21) ausge stanzte Kerben (53) - verrasten.

5. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Aufnahmetaschen (50) in Radialrichtung (7) verlaufende Schlitze (49) aufweisen, in die der Wickeldrahtanfang (58) oder das Wickeldrah tende (59) der auf die Spulenkörper(32) gewickelten Einzelspulen (30) eingelegt ist, um vom korrespondierenden Schneidklemm- Element (35) kontaktiert zu wer den, und die Abmessung der Aufnahmetasche (50) in Tangentialrichtung (8) grö ßer ist, als in Radialrichtung (7) - und vorzugsweise die Aufnahmetasche (50) ra dial über die radial äußere Endfläche (23) des Statorzahns (22) übersteht.

6. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass mindestens zwei - vorzugsweise genau drei - Spulenkörper (32) mit einem ununterbrochenen Wickeldraht (31) bewickelt sind und somit zusam men eine Spulengruppe (36) bilden, bevor diese Spulengruppe (36) radial auf die Statorzähne (22) aufgeschoben wird, und der Wickeldrahtanfang (58) in die Auf nahmetasche (50) des ersten Spulenkörpers (32) und das Wickeldrahtende (59) in die Aufnahmetasche (50) des letzten Spulenkörpers (32) der Spulengruppe (36) eingelegt ist - und insbesondere ein Verbindungsdraht (37) des ununterbro chenen Wickeldrahts (31) zwischen den einzelnen Spulenkörpern (32) einer Spu lengruppe (36) als Schleife (38) radial nach innen über den Spulen (30) angeord net ist.

7. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass der Statorgrundkörper (18) genau 27 Statorzähne (22) mit genau 27 Spulenkörpern (32) aufweist, von denen immer genau drei benachbarte Spu lenkörper (32) zu insgesamt neuen Spulengruppen (36) zusammengefasst sind - wobei insbesondere in genau neun mittleren Aufnahmetaschen (50) kein Wickel drahtdraht (31) eingelegt ist - und jeweils drei Spulengruppen (36) zusammen eine elektrische Phasen (U, V, W) mit Phasenanschlüssen (67) bilden.

8. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass axial unmittelbar über den Spulen (30) der Verschaltering (40) an geordnet ist, der einen ringförmigen Kunststoffköper (61) aufweist, in den elektri sche ringförmige Leiterelemente (62) eingefügt oder eingespritzt sind, und die Leiterelemente (62) sich in Axialrichtung (9) erstreckende Schneidklemm- Ele mente (35) für die Aufnahmetaschen (50) aufweisen, die alle radial außerhalb des Kunststoffkörpers (61) angeordnet sind - und vorzugsweise am Kunststoff körper (61) radial außen Klemmelemente (97) angeformt sind, die in Axialrich tung (9) zwischen die Aufnahmetaschen (50) verrastend eingreifen.

9. Stator (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass im Verschaltering (40) drei Leiterelemente (62, 69) - insbeson dere mit unterschiedlichen Durchmessern - angeordnet sind, die jeweils drei Spu lengruppen (36) einer einzigen Phase (U,V,W) miteinander verbinden und je weils einen Pin (66) für die Phasenanschlüsse (67) aufweisen, und weitere Lei terelemente (62) als Sternschluss- Elemente (70) angeordnet sind, die jeweils ge nau drei benachbarte Spulengruppen (36), die unterschiedlichen Phasen (U,V,W) angehören, zu einem Sternpunkt (75) verschalten.

10. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach einem der vorherigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass radial außerhalb der Statorzähne (22) Permanentmagnete (100) - insbesondere genau dreißig Magnetpole - in ei nem Rotor (12) angeordnet sind, der drehfest mit einem anzutreibenden Wagen rad verbunden ist, wobei der Rotor (12) eine zylindrische Gehäuseschale (101) für die elektrische Maschine (14) bildet, die die elektrische Maschine (14) mit ei ner axialen Seitenwand (103) umschließt.

11. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnete (100) in einem Rotorgrundkörper (116) - insbesondere aus gestanzten Lamellenblechen (118) - angeordnet sind, der in die zylindrische Gehäuseschale (101) eingefügt ist, wobei im Rotorgrund körper (118) geschlossene Magnettaschen (117) ausgebildet sind, deren tangen tiale Abmessung (122) größer sind, als die tangentiale Abmessung (123) der Per manentmagnete (100), und im Rotorgrundkörper (116) im mittleren Bereich der Magnetaschen (117) radial außen zur zylindrischen Gehäuseschale (101) hin Freisparungen (120) ausgebildet sind.

12. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorträger (16) topfförmig ausgebildet ist, mit einer Bodenfläche (71), die im axialen Bereich des Verschalterings (40) ange ordnet ist, und einer zur Seitenwand (103) des Rotors (12) offenen zylindrischen Umfangswand (72), an deren radialen Außenseite (17) der Jochring (20) anliegt, und an der Seitenwand (103) eine zentrale Lageraufnahme (106) - insbesondere eine feste Welle (92) - ausgebildet ist, die axial in einen Hohlraum (73) eingreift, der vom Statorträger (16) gebildet wird.

13. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorträger (16) über die Bodenflä che (71) drehfest auf einer Wagenachse (91) befestigt ist, und der Rotor (12) mit der Lageraufnahme (106) drehbar - insbesondere mitels mindestens einem Ku gellager (107) - am Statorträger (16) gelagert ist, und der Rotor (12) mitels eines Sperrmechanismus (79) gegenüber dem Statorträger (16) arretierbar ist.

14. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass an der Bodenfläche (71) des Statorträ gers (16) axial gegenüberliegend zum Rotor (12) ein zylindrisches Elektronikge häuse (80) drehfest befestigt ist, in dem eine Leiterplatine (68) zur Ansteuerung des Stators (10) angeordnet ist, und vorzugsweise an der Bodenfläche (71) axi ale Löcher (74) zur Befestigung des Elektronikgehäuses (80) ausgeformt sind.

15. Elektrische Maschine (14) mit einem Stator (10) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der Bodenfläche (12) eine axiale Bohrung (76) für einen Arretierbolzen (77) ausgeformt ist, der mitels dem Sperr mechanismus (79) vom Elektronikgehäuse (80) her axial durch die Bodenfläche (71) in entsprechende axiale Arretierlöcher (81) in der Seitenwand (103) des Ro tors (12) hindurchschiebbar ist - und vorzugsweise in der Bodenfläche (71) wei tere axiale Durchbrüche (84) für eine Sensoranordnung ausgebildet ist, die sich vom Elektronikgehäuse (80) axial durch die Bodenfläche (71) hindurch zum Ro tor (12) erstreckt, um mit einem am Rotor (12) befestigten Signalgeber (86) zu sammenzuwirken. 16. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Maschine (14) nach einem der vorherigen Ansprüchen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

- Bewickeln von mindestens zwei Spulenkörper (32) mit einem ununterbrochenen Wickeldraht (31) zu einer Spulengruppe (36)

- Radiales Aufschieben und Fixieren der Spulenkörper (32) auf Statorzähne (22) des Statorgrundkörpers (18), wobei ein Verbindungsdraht (37) zwischen den ein zelnen Spulenkörpern (32) einer Spulengruppe (36) als Schleife (38) radial nach innen über die Spulen (30) gelegt wird

- Axiales Fügen des Verschalterings (40) auf die Spulenkörper (32), derart, dass Schneidklemm- Elemente (35) des Verschalterings (40) axial in die Aufnahmeta- sehen (50) der Spulenkörper (32) eingreifen

- Axiales Fügen und Befestigen des Elektronikgehäuses (80) an dem Statorträger (16) derart, dass die Pins (66) der Phasenanschlüsse (67) des Verschalterings (40) die Elektronikplatine (68) im Elektronikgehäuse (80) elektrisch kontaktieren

- Vorzugsweise axiales Fügen des schalenförmigen Rotors (12) über die Spulen- körper (32), derart, dass der Rotor (12) drehbar auf einer feststehenden Welle

(92) des Stators (10) gelagert wird, und der drehbare schalenförmige Rotor (12) zusammen mit dem Elektronikgehäuse (80) ein Gehäuse bildet, das den Stator (10) vollständig umschließt.

Description:
Beschreibung

Titel

Stator für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine und Verfahren zum Herstellen einer Elektrischen Maschine

Die Erfindung bezieht sich auf einen Stator für eine elektrische Maschine, sowie auf eine elektrische Maschine und auf ein Verfahren zum Herstellen einer elektri schen Maschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.

Stand der Technik

Mit der DE 10 2008 064 523 Al ist ein Stator einer elektrischen Maschine be kannt geworden, der aus bewickelten Einzelzahnsegmenten zusammengesetzt ist. Die Zahnsegmente weisen eine Isoliermaske auf, in der jeweils zwei Aufnah metaschen für die beiden Drahtenden einer Spule eingelegt sind. Die Verschalte- platte weist einen Grundring und mehrere isolierende Trennringe auf, zwischen denen axial mehrere Kontaktringe gestapelt sind. An den Kontaktringen sind mehrere Schneidklemmen angeformt, die axial in die Aufnahmetaschen in den Isoliermasken eingepresst werden. Bei solch einer axialen Stapelung der Kon taktringe ist es sehr schwierig, die Vielzahl von Schneidklemmen zuverlässig in die Aufnahmetaschen einzupressen, ohne die Schneidklemmen gegenüber den Kontaktringen zu verbiegen. Durch das Zusammenfügen der Einzelzahnseg mente entsteht oft ein hohes Rastmoment, das für bestimmte Anwendungen stö rend ist. Daher soll eine elektrische Maschine mit einem geringen Rastmoment und einer fertigungstechnisch günstigen Verschaltung zur Verfügung gestellt wer den, bei der der Rotor als Außenläufer angeordnet werden kann. Dies soll durch die erfindungsgemäße Lösung geschaffen werden. Offenbarung der Erfindung Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ausbildung eines ringförmig geschlossenen Jochrings mit daran einstückig radial nach außen angeformten Statorzähnen das Rastmoment eines solchen Stators deutlich verbessert werden kann. Durch das Aufschieben der zu vor fertig bewickelten Spulenkörper kann ein hoher Kupferfüllfaktor der Wicklung erzielt werden. Außerdem kann radial innerhalb des Jochrings Bauraum für einen Statorträger zur Verfügung gestellt werden, der beispielsweise für die Anwen dung eines Einzelradantriebs, insbesondere eines Kinderwagens oder Transport wagens genutzt werden kann. Bei diesem erfindungsgemäßen Motorprinzip kann die Verschaltung der einzelnen Spulen durch die Aufnahmetaschen für die Schneidklemm-Verbindung an der radialen Außenseite der Spulenkörper für eine sichere, zuverlässige Wicklung und Verschaltung genutzt werden, und gleichzei tig radial außerhalb der Statorzähne Bauraum für einen Außenläufer- Rotor zur Verfügung gestellt werden. Dadurch sind die Vorteile der radial außen angeord neten Aufnahmetaschen mit denen eines stabilen, geschlossenen ausgebildeten Jochrings für einen Außenläufermotor vereint.

Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteil hafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprü chen vorgegebenen Ausführungen möglich. Besonders günstig ist es, das ring förmige Joch aus magnetisch leitfähigem Blech auszustanzen, wobei die Statorzähne sternförmig nach außen abstehen. Durch das Stapeln der einzelnen Blechlamellen wird das Auftreten unerwünschter Wirbelströme im Statorgrund körper verhindert. Durch das Ausstanzen, kann die Form des Statorgrundkörpers bezüglich Gewichteinsparung und magnetischer Flussleitung optimiert werden, und gleichzeitig an den Statorzähnen Gegenrastelemente für das Befestigen der Spulenkörper ausgeschnitten werden. So ist es besonders günstig an der Innen- seite des Jochrings gegenüberliegend zu den äußeren Statorzahnspitzen Einker bungen auszustanzen, die beim Fügen auf den Statorträger eine Freisparung zu diesem hin bilden.

Die Spulenkörper können besonders günstig als Kunststoff-Spritzgussteil herge stellt werden, der so stabil ausgeführt ist, dass der Spulenkörper vor dem Fügen auf die Statorzähne zuverlässig mit den Spulen bewickelt werden kann. Der Spu lenkörper weist in Axialrichtung der Spule eine Durchgangsöffnung auf, deren In nenquerschnitt dem Außenquerschnitt des Statorzahns entspricht. Bevorzugt sind diese beide Querschnitte rechteckig ausgebildet, so dass nach dem radialen Aufschieben der Spulenkörper möglichst wenig Spiel zwischen dem Statorzahn und der Durchgangsöffnung aufweist. Die Spulenkörper werden radial aufge schoben, bis diese radial am Jochring anliegen. Dabei stehen an der radialen Au ßenseite die äußeren Endflächen der Statorzähne bevorzugt leicht über die äu ßeren Stützwände der Spulenkörper über, damit ein ausreichend großer radialer Luftspalt zwischen dem Stator und dem Außenläufer- Rotor gewährleistet ist.

Zur Befestigung der Spulenkörper auf den Statorzähnen sind innerhalb des Spu lenkörpers Rastelemente ausgebildet, die in Gegenrastelemente des Stator grundkörpers einrasten. Besonders günstig können als Gegenrastelemente an den Statorzähnen Kerben ausgestanzt werden, in die die federnden Rastele mente aus Kunststoff des Spulenkörpers eingreifen.

An dem Spulenkörper ist am radial äußeren Bereich genau eine Aufnahmetasche einstückig angeformt, deren Abmessung in Umfangsrichtung größer ist als in Ra dialrichtung des Stators. In diese Aufnahmetasche ist ein Schlitz derart ausge formt, dass der Wickeldraht radial nach außen in diesen Schlitz eingelegt und einklemmt werden kann. Somit können die korrespondierenden Schneidklemm- Elemente alle auf dem gleichen Radius axial gegenüberliegend zu den Aufnah metaschen angeordnet werden. Um die radiale Länge des Spulenkörpers optimal für die Anordnung der Spule zu nutzen, ist die Aufnahmetasche radial überste hend zu der radialen Außenfläche des Statorzahns angeordnet. Um ein mög lichst geringen radialen Luftspalt zwischen den Endflächen der Statorzähnen und dem Außenläufer- Rotor zu ermöglichen, sind die Aufnahmetaschen axial ober halb der Statorzähne und gleichzeitig oberhalb der Magnetanordnung des Rotors angeordnet.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist der Stator genau 27 Statorzähne und der Rotor genau 30 Magnetpole auf. Eine solche 27/30- Motorto pologie stellt ein hohes Drehmoment bei einem geringen Rastmoment zur Verfü gung. Außerdem ist eine solche Maschine sowohl im aktiven als auch im passi ven Betrieb sehr geräuscharm. Von den 27 Einzelspulen sind dabei bevorzugt immer drei benachbarte Spulen mit einem ununterbrochenen Wickeldraht durch gewickelt, wobei die Spulenkörper zuerst bewickelt werden, bevor die drei bewi ckelten Spulenkörper, die zusammen eine Spulengruppe bilden, gleichzeitig ra dial auf drei benachbarte Statorzähne aufgeschoben werden. Immer drei Spulen gruppen werden zusammen zu einer Phase verschaltet, so dass drei Phasen U, V, W mit insgesamt 3x3 Einzelspulen ausgebildet sind. Beim Wickeln der Spulen gruppen wird der Wickeldrahtanfang in die Aufnahmetasche eines ersten Spulen körpers eingelegt und danach der ersten Spulenkörper mit der ersten Spule be wickelt. Der Wickeldraht wird dann an einem Stützdom des ersten Spulenkörpers eingeklemmt und als Schleife zum zweiten Spulenkörper geführt, und wird eben falls an dessen ersten Stützdom festgeklemmt. Danach wird die zweite Spule ge wickelt und in einem zweiten Stützdom des zweiten Spulenkörpers festgeklemmt. Danach wird der Wickeldraht ununterbrochen als Schleife zu dem dritten Spulen körper geführt und dort an einem ersten Stützdom eingeklemmt. Nach dem Bewi ckeln der dritten Spule wird das Wickeldrahtende in die Aufnahmetasche des drit ten Spulenkörpers eingelegt. Bei der Ausbildung solch einer Spulengruppe mit drei benachbarten Spulen wird in den mittleren Spulenkörper kein Wickeldraht in die Aufnahmetasche eingelegt. Unmittelbar benachbarte Spulen sind über einen losen Wickeldraht (Schleife) miteinander verbunden, wobei dieser jeweils an Stützdomen, die benachbart zu den Aufnahmetaschen angeordnet sind, festge klemmt ist. Durch die losen Verbindungsdrähte zwischen den einzelnen Spulen wird das gleichzeitige radiale Aufschieben der drei benachbarten Spulenkörper auf die Statorzähne ermöglicht. Zur Verschaltung der einzelnen Spulengruppen wird axial auf die Spulen ein Ver- schaltering angeordnet, der an seiner radialen Außenseite Schneidklemm- Ele- mente aufweist, die axial in die Aufnahmetaschen der Spulenkörper eingreifen. Dabei sind an den Schneidklemm- Elementen vorteilhaft Montageflächen ausge bildet, an denen direkt ein Einpresswerkzeug eine axiale Einpresskraft auf die Schneidklemm- Elemente ausüben kann. Dadurch können die Schneidklemm- Elemente auch über längere radiale Stege mit den ringförmigen Leiterelementen der Verschalterplatte verbunden sein, ohne dass diese bei deren Montage defor miert werden. Die ringförmigen Leiterelemente können in einen Kunststoffkörper des Verschalterings als Einlegeteile eingespritzt werden, oder in einem vorge spritzten Kunststoffkörper axial eingesteckt und fixiert werden. Am Kunststoffkör- per sind des Weiteren im axial äußeren Bereich Klemmelemente angeformt, die beim axialen Fügen des Verschalterings auf die Spulenkörper mit diesen verras- ten. Dabei werden die Klemmelemente besonders günstig in Umfangsrichtung zwischen zwei benachbarten Aufnahmetaschen eingefügt, so dass auch bezüg lich der Umfangsrichtung ein Formschluss entsteht.

In einer bevorzugten Ausführung des Verschalterings sind in diesem drei Lei terelemente mit unterschiedlichen Durchmessern angeordnet, von denen jeder drei Schneidklemm- Elemente zur Verbindung mit drei unterschiedlichen Spulen gruppen aufweist. Dadurch bildet jeder dieser ringförmigen Leiterelemente die Verschaltung von drei Spulengruppen zu einer Phase. Zusätzlich ist ein weiterer Typ von Leiterelementen im Verschaltering angeordnet, der immer drei benach barte Spulengruppen - also drei verschiedene Phase U, V, W - miteinander ver bindet. Dabei sind drei solcher separaten Leiterelemente auf dem gleichen Ra dius angeordnet, so dass immer drei benachbarte Spulengruppen unterschiedli cher Phasen U, V, W jeweils miteinander verbunden werden. Bei dieser Ver schaltung wird immer nur die Aufnahmetasche des ersten und des dritten Spu lenkörpers mit einem Schneidklemm- Element belegt und die mittlere Spule der Spulengruppe wird nicht von dem Verschaltering elektrisch kontaktiert. Bei dieser Ausführung weist der Verschaltering am äußeren Umfang 18 Schneidklemm- Ele mente auf, die in entsprechende Aufnahmetaschen eingreifen, wobei regelmäßig über den Umfang jede dritte Spule nicht kontaktiert wird. Zur Bestromung der Phasen U, V, W weisen die drei Leiterelemente, die jeweils nur Spulengruppen einer einzigen Phase miteinander verbinden, jeweils einen Anschluss-Pin auf, der sich bevorzugt in Axialrichtung erstreckt und mit einer Leiterplatine einer Elektronikeinheit verbunden ist.

Zur Ausbildung der elektrischen Maschine weist der Rotor eine zylindrische Ge häuseschale auf, die axial über den Stator gefügt wird, wobei ein radialer Luft spalt zwischen den Endflächen der Statorzähne und der Innenseite der Mag netanordnung gebildet wird. Die Magnetanordnung weist bevorzugt genau 30 Permanentmagnete mit abwechselnder Magnetisierungsrichtung auf, und ist drehfest an der Innenseite der zylindrischen Gehäuseschale befestigt. An der zy lindrischen Gehäuseschale ist in Axialrichtung eine Seitenwand angeordnet, wodurch der Rotor den gesamten Stator als zylindrische Gehäuse-Halbschale abschließt. Die axial gegenüberliegende Halbschale wird vom Elektronikgehäuse gebildet, die den Stator von der anderen Seite axial umschließt.

In einer vorteilhaften Ausbildung sind die Permanentmagnete in einer Magnetan ordnung eingefügt, bei der Magnettaschen in einem geschlossenen ringförmigen Rotorgrundkörper ausgestanzt sind. Der Rotorgrundkörper setzt sich wiederum aus einzelnen ringförmigen Lamellenblechen zusammen, die in Umfangsrichtung näherungsweise rechteckige Magnettaschen aufweisen. Besonders günstig sind die Magnettaschen in Umfangsrichtung größer ausgebildet als die Erstreckung der Permanentmagnete in Umfangsrichtung. Dadurch entstehen tangential be nachbart zu den Permanentmagneten Freiräume, um einen störenden magneti schen Streufluss zu unterbinden. Die Permanentmagnete sind dabei bevorzugt quaderförmig ausgebildet und werden in die Magnettaschen axial eingepresst. Zum Stator hin sind die Magnettaschen dabei geschlossen ausgebildet, so dass die Permanentmagnete zuverlässig fixiert sind. Am radial äußeren Bereich weist der Rotorgrundkörper Freisparungen auf, die näherungsweise bezüglich der Um fangsrichtung mittig zu den Permanentmagneten angeordnet sind. In diesem mittleren Bereich der Permanentmagnete ist kein magnetischer Rückschluss not wendig, wodurch an dieser Stelle vorteilhaft Material - und damit Gewicht - einge spart werden kann. In die radialen Freisparungen greifen vorteilhaft radiale Forts ätze, die an der Innenseite der zylindrischen Gehäuseschale des Rotors ange formt sind, um den Rotorgrundkörper formschlüssig im Rotor zu fixieren. Der Statorgrundkörper kann besonders günstig auf einen topfförmigen Statorträ ger aufgepresst werden, der dann einen Hohlraum bildet, in dem die Lagerung des Rotors angeordnet werden kann. Dabei ist der Statorträger axial zum Rotor hin offen ausgebildet und weist bevorzugt einen zentralen Wellenstummel auf, auf dem der Rotor drehbar gelagert werden kann. Die Bodenfläche des Statorträ gers ist dabei axial im Bereich zwischen den Spulen und dem Verschaltering an geordnet und bildet gleichzeitig einen Befestigungsflansch für ein axial dem Ro tor gegenüberliegendes Elektronikgehäuse.

Durch die Ausbildung eines axialen Fortsatzes am Statorträger kann dieser sehr einfach drehfest mit der Wagenachse des Kinder-/Transportwagens verbunden werden. Beispielweise ist hierzu am Ende der Wagenachse ein Adapterelement angeordnet, dass den axialen Fortsatz formschlüssig aufnimmt. Dabei ist der axi ale Fortsatz bevorzugt an seiner Umfangsfläche als Mehrkant ausgebildet, der in einen entsprechenden Innenmehrkant des Adapterelements eingreift. Gegen überliegend zum axialen Fortsatz ist an der Bodenfläche der Wellenstummel für die Lagerung des Rotors angeordnet. Fertigungstechnisch kann dieser Wellen stummel axial in den Mehrkant eingefügt, beispielsweise eingepresst oder um spritzt werden. Als Bremse für den Transportwagen ist am Statorträger ein Sperr mechanismus angeordnet, mittels dem der Rotor gegenüber dem Stator verrie gelbar ist.

Das Elektronikgehäuse kann beispielweise axial an der Bodenfläche des Stator trägers mittels Verbindungselementen befestigt werden. Hierzu sind in der Bo denfläche entsprechende Bohrungen bzw. Durchgangsöffnungen ausgebildet, die beispielsweise zur Aufnahme von Schrauben oder Nieten geeignet sind. Im Elektronikgehäuse ist quer zur Statorachse die Elektronikplatine angeordnet, mit tels der die Phasen des Stators angesteuert werden. Die Leiterplatine bildet ein kreisringförmiges Winkelsegment, wobei durch den Mittelpunkt des Elektronikge häuses der axiale Fortsatz des Statorträgers bzw. das Adapterelement der Wa genachse durchgreift. Optional kann auf der dem Stator abgewandten Seite der Elektronikplatine ein Kühlblech angeordnet werden, dass die Wärme der Leiter platine abführt. Der Sperrmechanismus ist an der dem Rotor abgewandten Seite an der Boden fläche befestigt und ragt axial in das Elektronikgehäuse hinein. Um den Rotor mit dem Stator zu verriegeln, ist in der Bodenfläche eine axiale Bohrung ausgebildet, durch die axial hindurch ein Arretierbolzen axial beweglich angeordnet ist. Dieser kann durch den Sperrmechanismus axial in korrespondierende Arretierlöcher in der Seitenwand des Rotors eingeschoben werden, um eine Parkbremse für den Transportwagen zu realisieren. Ebenso greift ein Gehäuseteil des Elektronikge häuses durch einen axialen Durchbruch in der Bodenfläche des Statorträgers hindurch, um eine dahin angeordnete Sensorplatine in unmittelbarer Nähe zu ei nem Sensormagneten zu positionieren, der an der Innenseite des Rotors befes tigt ist. Bevorzugt ist dieser als mehrpoliger Ringmagnet ausgebildet, der mit ei nem entsprechenden Magnetsensor der Elektronikeinheit zusammenwirkt.

Durch das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren einer elektrischen Maschine kann durch das ununterbrochene Durchwickeln mehrerer Spulen auf unter schiedlichen Spulenkörpern erheblicher Verschaltungsaufwand eingespart wer den. Da die Spulenkörper hierbei bewickelt werden, bevor sie radial auf die Statorzähne von außen aufgeschoben werden, wird dabei ein loser Verbindungs draht zwischen den einzelnen Spulen der einzelnen Spulenkörper ausgebildet. Dieser lose Verbindungsdraht wird vorteilhaft nach dem radialen Fügen der Spu lenkörper axial oberhalb der Spulen angeordnet, so dass der Verbindungsdraht am radialen Umfangsbereich des Stators nicht stört. Durch das axiale Aufsetzen des Verschalterings auf die Spulenkörper bleibt die lose Drahtschleife des Ver bindungsdrahts zwischen den Spulen und der Verschalteplatte zuverlässig fixiert. Die Verschalteplatte kontaktiert einerseits über Schneidklemm- Elemente die Wi ckeldrahtanfänge und -enden in den Aufnahmetaschen, und stellt die Phasenan schlüsse für die Kontaktierung mit der Elektronikplatine zur Verfügung. Beson ders günstig ist es dabei, wenn die drehbare Gehäuseschale des Rotors zusam men mit dem Elektronikgehäuse zwei zylindrische Halbschalen bilden, die die elektrische Maschine nach außen umschließen. Der Außenumfang des Elektro nikgehäuses ist näherungsweise gleich wie der Außendurchmesser der Gehäu seschale des Rotors. Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

Es zeigen:

Figur 1 schematisch das erfindungsgemäße Fertigungsverfahrens eines Stators, Figur 2 die Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines

erfindungsgemäßen Stators,

Figur 2a einen Detailausschnitt gemäß Figur 2,

Figur 3 schematisch die Leiterelemente einer Verschalterplatte,

Figur 4 das Wickelschema eines weiteren Ausführungsbeispiels einer

elektrischen Maschine,

Figur 5 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Ausführung einer elektrischen Maschine und

Figur 6 eine vergrößerte Detailansicht der Rotormagneten.

In Figur 1 ist der Ausschnitt eines Stators 10 während dessen Fertigungsverfah ren dargestellt. Der Stator 10 weist einen Statorgrundkörper 18 auf, der aus ei nem inneren Jochring 20 und daran angeformten in Radialrichtung 7 nach außen abstehenden Statorzähne 22 besteht. Beispielsweise ist der Statorgrundkörper 18 aus einzelnen Blechlamellen 21 zusammengesetzt, die vorzugsweise als ge schlossene Ringe ausgestanzt sind. Der Stator 10 ist hier Bestandteil einer elektrischen Maschine 14, die als Außenläufer- Motor ausgebildet ist, so dass ein in Figur 1 nicht dargestellter Rotor 12 radial außerhalb der Statorzähne 22 ange ordnet wird. Am Jochring 20 sind in diesem Ausführungsbeispiel im Bereich der Statorzähne 22 an der radialen Innenseite 24 des Jochrings 20 Einkerbungen 25 ausgeformt, um das Gewicht des Statorgrund körpers 18 zu reduzieren. Auf die Statorzähne 22 werden entlang der Radialrichtung 7 Spulenkörper 32 aufgescho ben, die vor dem Aufschieben auf die Statorzähne 22 mit einer Spule 30 bewi ckelt werden. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 werden genau 3 Spulenkör per 32 mit einem ununterbrochenen Wickeldraht 31 nacheinander durchgewi- ekelt. Dadurch bilden genau drei mit dem ununterbrochenen Wickeldraht 31 be wickelten Spulenkörper 32 eine Spulengruppe 36, die nach deren Wickelprozess gemeinsam in Radialrichtung 7 von außen auf die Statorzähne 22 aufgeschoben werden. Zwischen den einzelnen Spulen 30 einer sogenannten Spulengruppe 36 sind Verbindungsdrähte 37 angeordnet, die so lange ausgebildet sind, dass eine gemeinsame radiale Montage die gesamten Spulengruppe 36 von außen ermög licht wird. Nach dem vollständigen Ausschieben der Spulenkörper 32 auf die Statorzähne 22 werden die Verbindungsdrähte 37 als Schleifen 38 axial über den Spulen 30 angeordnet. Die Spulenkörper 32 sind aus einem isolierendem Mate rial dargestellt, beispielsweise als Kunststoff-Spritzgussteil. Der Spulenkörper 32 weist eine in Radialrichtung 7 verlaufende Durchgangsöffnung 42 auf, die den Statorzahn 22 aufnimmt. Die Durchgangsöffnung 42 weist bevorzugt einen recht eckigen Querschnitt 43 auf, der auf einen korrespondierenden rechteckigen Querschnitt 44 der Statorzahns 22 aufgeschoben wird. An einer radialen Außen seite 45 und an einer radialen Innenseite 46 weist der Spulenkörper 32 jeweils eine Stützwand 47, 48 auf, an der die Spule 30 jeweils radial anliegt. Im Bereich der äußeren radialen Stützwand 47 ist am Spulenkörper 32 eine Aufnahmeta sche 50 ausgeformt, in die der Wickeldraht 31 eingelegt werden kann. Zur Befes tigung des Spulenkörpers 32 auf den Statorzahn 22 werden diese mittels einer Rastverbindung 51 miteinander verbunden. Hierzu ist im Statorzahn 22 ein Ge genrastelement 52 ausgeformt, das bevorzugt als Kerbe 53 in Tangentialrichtung 8 ausgestanzt wird. Innerhalb der Durchgangsöffnung 42 ist ein korrespondiertes Rastelement ausgeformt, das beispielsweise als Rasthaken ausgebildet ist, der in Tangentialrichtung 8 federnd in das entsprechende Gegenrastelement 52 ein greift.

Figur 2 zeigt eine Variation eines erfindungsgemäßen Stator 10, der insgesamt genau 27 Statorzähne 22 aufweist. Auf allen Statorzähnen 22 sind bereits die Spulenkörper 32 in Radialrichtung 7 aufgesteckt und fixiert. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils 3 benachbarte Spulen 30 zu einer Spulen gruppe 36 mittels eines ununterbrochenen Wickeldrahts 31 zusammengefasst. Dabei wird ein Wickeldrahtanfang 58 in eine erste Aufnahmetasche 50 der Spu lengruppe 36 eingelegt und in der dritten, beziehungsweise letzten Aufnahmeta sche 50 der Spulengruppe 36 ein entsprechendes Wickeldrahtende 59 eingelegt. Bei dieser Ausführung ist in der mittleren Aufnahmetasche 50 kein Wickeldraht

31 eingelegt, so dass in einer alternativen Ausführung bei dem mittleren Spulen körper 32 auf die Ausformung einer Aufnahmetasche 50 verzichtet werden kann. In Axialrichtung 9 oberhalb der Spulen 30 ist ein Verschaltungsring 40 angeord net, der die einzelnen Spulen 30 miteinander verschaltet. Der Verschaltungsring 40 weist einen ringförmigen Kunststoffkörper 61 auf, der ringförmige Leiterele mente 62 aufnimmt, die mit Anschlusselementen 63 radial über den Kunststoff körper 61 hinausragen. Die Anschlusselemente 63 sind hier als Schneidklemm- Elemente 35 ausgebildet, die axial in die Aufnahmetaschen 50 der Spulenkörper

32 eingepresst sind. Dies ist im Detail in Figur 2a gezeigt. Der Verschaltungsring 40 weist hier drei Anschluss-Pins 66 auf, die in Axialrichtung 9 vom Kunststoff körper 61 abstehen. Die Anschluss-Pins 66 bilden die Phasenanschlüsse 67 (U, V, W) die über eine Elektronikplatine 68 angesteuert werden, die axial oberhalb des Verschaltungsrings 40 angeordnet ist. Der Statorgrund körper 18 ist auf ei nem Statorträger 16 angeordnet, der eine kreisförmige Bodenfläche 71 und eine an deren äußerem Umfang angeformte zylindrischen Umfangswand 72 aufweist. Auf die Außenfläche 17 der zylindrischen Umfangswand 73 ist der Statorgrund körper 18 beispielsweise mit seiner Innenseite 24 direkt aufgepresst. Dabei bil den die Einkerbungen 25 des Jochrings 20 kleine Aussparungen zwischen dem Jochring 20 und dem Statorträger 16. Die Bodenfläche 71 des Statorträgers 16 erstreckt sich in Radialrichtung 7 und ist etwa im axialen Bereich zwischen den Spulen 30 und dem Verschaltering 40 angeordnet. Dadurch bildet die Umfangs wand 72 mit der Bodenfläche 71 einen Hohlraum 73, in den an der dem Ver schaltungsring 40 gegenüberliegenden Seite der Rotor 12 eingreifen kann. An der Bodenfläche 71 wird axial ein Elektronikgehäuse 80 befestigt, in dem die Lei terplatine 68 angeordnet ist. Dazu sind in der Bodenfläche 71 Löcher 74 ausge bildet, in die Verbindungsmittel, wie Schrauben oder Nieten zur Befestigung des Elektronikgehäuse 80 eingreifen können. Des Weiteren ist eine axiale Durch gangsbohrung 76 in der Bodenfläche 71 angeformt, durch die ein Arretierbolzen 77 in Axialrichtung 9 verschiebbar angeordnet ist. Der Arretierbolzen 77 wird mit tels eines Sperrmechanismus 79 betätigt, der ebenfalls an der Bodenfläche 71 befestigt ist. Der Sperrmechanismus 79 wird beispielsweise an Schraublöchern 82 in der Bodenfläche 71 festgeschraubt. In der Bodenfläche 71 sind axiale Sen- sordurchbrüche 78 ausgebildet, durch die hindurch entsprechende Sensor-Ge häuseteile 84 des Elektronikgehäuse 80 hindurchgreifen. In diesen Sensor-Ge häuseteile 84 ist beispielsweise ein Magnetsensor angeordnet, der mit einem auf dem Rotor 12 angeordneten Gebermagneten 86 zusammenwirkt. Des Weiteren ist in der Bodenfläche 71 eine Membran-Aussparung 88 ausgeformt, durch die hindurch ein Gehäuseteil des Elektronikgehäuse 80 hindurchgreift, an der eine wasserdichte, luftdurchlässige Membran angeordnet, um den Innendruck im Elektronikgehäuse 80 auszugleichen. Im Zentrum der Bodenfläche 71 ist ein Mehrkant 89 als axialer Fortsatz 90 ausgebildet, der drehfest mit einer Wa genachse 91 des handschiebbaren Transportgefährts befestigt ist. Gegenüberlie gend zu dem Mehrkant 89 ist zur Anbindung an die Wagenachse 91 ein axialer Achsstummel 92 zum Rotor 12 hin angeordnet, der sich in den Hohlraum 73 des Statorträgers 16 hinein erstreckt. Der Achsstummel 92 ist hier beispielsweise als Stahlwelle ausgebildet, die in einem aus Aluminium gefertigten Statorträgers 16 angeordnet ist. Der Achsstummel 92 kann beispielsweise in eine Bohrung des Fortsatzes 90 eingepresst sein - oder mit dem Material des Statorträgers um spritzt sein, insbesondere als Einlegeteil in einem Aluminiumgussteil. An der Bo denfläche 71 ist des Weiteren eine Ringwand 93 ausgebildet, durch die der Sperrmechanismus 79 zentriert und geführt wird.

Figur 2a zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Stators 10 gemäß Figur 2. Die Schneidklemmelemente 35 der ringförmigen Leiterelemente 62 sind in die Auf nahmetasche 50 eingepresst. Hierzu weisen die Schneidklemm- Elemente 35 Montageflächen 94 auf, die direkt mit einer axialen Montagekraft beaufschlagt werden, um eine Schneidklemmverbindung 39 mit dem Wickeldraht 31 auszubil den. Die ringförmigen Leiterelemente 62 weisen unterschiedliche Durchmesser auf, wie dies in Figur 3 deutlicher dargestellt ist. Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2a sind die ringförmigen Leiterelemente 62 mittels dem Kunststoffkörper 61 umspritzt, wobei die Schneidklemmelemente 35 aus dem Kunststoffkörper 61 herausragen. Die Schneidklemmelemente 35 sind hier mittels radialer Stege 65 an den ringförmigen Leitern 62 angebunden. In einer alternativen nicht darge stellten Ausführung sind die ringförmigen Leiterelemente 62 axial in entspre chende Ringnuten eines vorgespritzten Kunststoffkörpers 61 eingelegt und be vorzugt mit Clips- Elementen im Kunststoffkörper 61 verrastet. Auch bei dieser Ausführung werden die Anschlusselemente 63 mittels der radialen Stege 65 ra dial nach außerhalb des Kunststoffrings 61 geführt. In einer bevorzugten Ausfüh rung können die radialen Stege 65 direkt am Spulenkörper 32 fixiert werden, vor zugsweise mittels thermischer Materialumformung des Spulenkörpers 32.

Dadurch wird der radiale Steg 65 mit dem daran sich anschließenden

Schneidklemmelement 35 exakt positioniert, um in die entsprechende Aufnahme tasche 50 eingepresst zu werden. Der Verschaltungsring 40 stützt sich axial an den Spulenkörpern 32 ab und liegt bevorzugt nicht unmittelbar axial an den Spu len 30 an. Hierzu sind an der radialen Außenseite 45 des Spulenkörpers 32 Ab stützdome 95 in Axialrichtung 9 angeformt, an deren axialer Endfläche 96 sich der Verschaltungsring 40 axial abstützt. Dazu sind am Verschaltungsring 40 an dessen äußerem Umfang Klemmelemente 97 angeformt, die sich in Axialrichtung 9 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind zwei in Umfangsrichtung 8 beabstan- dete Klemmelemente 97 ausgebildet, die beide in einen Zwischenraum 98 zwi schen 2 benachbarten Aufnahmetaschen 50 eingreifen. Dabei sind die Klemm elemente 97 als Rastzungen ausgebildet, die radial federnd über eine Rastrippe 99 greifen, die ein Formschluss mit den Klemmelementen 97 bzgl. der Axialrich tung 9 bildet. Die beiden in Umfangsrichtung 8 benachbarten Klemmelemente 97 liegen bevorzugt jeweils an in Umfangsrichtung 8 gegenüberliegenden Aufnah metaschen 50 an, so dass die Klemmelemente 97 den Verschaltungsring 40 auch in Umfangsrichtung 8 fixieren. Dabei bilden die Aufnahmetasche 50 mit den sich in Axialrichtung 9 erstreckenden Klemmelementen 97 einen Formschluss bezüglich der Umfangrichtung 8. Die Rastrippe 99 erstreckt sich in Figur 2a in Umfangsrichtung 8 an beiden Seiten von allen Aufnahmetaschen 50. Dabei sind auf den Rastrippen 99 in Axialrichtung 9 die Abstützdome 95 angeformt, um die der Verbindungsdraht 37 zwischen zwei benachbart durchgewickelten Spulen 30 eingeklemmt werden kann. Dabei wird der Verbindungsdraht 37, der vor der Montage der Spulengruppe 36 einen Abstand der Spulenkörper 32 in Umfangs richtung 8 zu deren Montage zulässt, nach deren Montage als Schleife 38 radial nach innen zwischen den Spulen 30 und dem Verschaltering 40 gelegt. Somit verläuft der Wickeldraht 31 als Wickeldrahtanfang 58 von einer ersten Aufnahme tasche 50 als erste Spule 30 um den ersten Spulenkörper 32. Danach wird der Wickeldraht 31 zwischen der Aufnahmetasche 50 und dem Abstützdom 59 ein geklemmt und verläuft als Schleife 38 radial innerhalb der Außenwand 45 zum Abstützdom 95 des nächsten Spulenkörpers 32. Auf diesem zweiten Spulenkör per 32 bildet der Wickeldraht 31 eine zweite Spule 30, und wird am zweiten Ab stützdom 95 des zweiten Spulenkörpers 32 eingeklemmt und bildet wiederum eine Schleife 38 zum dritten Spulenkörper 32. Nach dem Wickeln der dritten Spule 30 wird das Wickeldrahtende 59 in die Aufnahmetasche 50 des dritten Spulenkörpers 32 eingelegt.

In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung kann beispielsweise eine Spulengruppe 36 auch aus nur genau 2 Spulenkörpern 32 gebildet werden. Bei einer solchen Ausführung ist der Wickeldrahtanfang 58 in der ersten Aufnahme tasche und das Wickeldrahtende 59 in der zweiten Aufnahmetasche eingefügt. Dabei wird der Verbindungsdraht 37 ebenfalls als Schleife 38 an den Abstützdo men 95, die in Umfangsrichtung 8, benachbart zu den Aufnahmetaschen 50 an geformt sind, eingeklemmt. Bei einer solchen als Spulenpaare ausgebildeten Spulengruppen 36 sind alle Aufnahmetaschen 50 aller Spulenkörper 32 mit dem Wickeldraht 31 belegt und entsprechend mit einem Schneidklemmelement 35 verbunden.

In Figur 3 sind nur die ringförmigen Leiterelemente 62 dargestellt, bevor diese in den Kunststoffkörper 61 des Verschaltungsrings 40 eingefügt werden. Dabei kön nen die ringförmigen Leiterelemente 62 als Einlegeteil beim Spritzgießen des Verschaltungsrings 40 in das Spritzguss-Werkzeug eingelegt werden. Alternativ können die Leitelemente 62 in einen zuvor hergestellten Kunststoffkörper 61 axial eingeklemmt werden. In beiden Fällen ragen von den ringförmigen Lei terelementen 62 radiale Stege 65 radial nach außen. Am Ende der radialen Stege 65 sind als Anschluss- Elemente 63 Schneidklemm- Elemente 35 ausgebil det, die über die angeformten Montageflächen 94 axial in die entsprechende Auf nahmetaschen 50 eingepresst werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind drei Leiterelemente 62 mit unterschiedlichem Durchmesser als Phasenleiter 69 ange ordnet, die jeweils drei Spulengruppen 36 elektrisch miteinander verbinden. Zu sätzlich weist jeder dieser drei Leiterelemente 62 Anschluss-Pins 66 auf, die als Phasenanschlüsse 67 für die drei Phasen U, V, W dienen. Dadurch sind jeweils drei Spulengruppen 36 einer Phase U, V, W parallel bestromt. Dabei werden bei spielsweise immer die ersten Aufnahmetaschen 50 der ersten Spulenkörpers 32 einer Spulengruppe 36 mitels der Schneidklemmverbindung 39 kontaktiert. Ein anderer Typ ringförmiger Leiterelemente 62 ist als Sternschluss- Leiter 70 ausge bildet, der jeweils drei benachbarte Spulengruppen 36 zu einem Sternpunkt 75 hin miteinander verschalten. Dazu weist ein solcher Sternschluss- Leiter 70 drei Anschlusselemente 63 auf, die jeweils mit der letzten Aufnahmetasche 50 des letzten Spulenkörpers 32 einer Spulengruppe 36 mit dem Wickeldrahtende 59 kontaktiert sind. Im Ausführungsbeispiel sind drei solcher Sternschluss- Leiter 70 angeordnet, die separat voneinander ausgebildet sind. In dem Ausführungsbei spiel sind diese alle auf dem gleichen Radius angeordnet, bevorzugt radial inner halb der drei Phasenleiter 69, die jeweils einen größeren Radius aufweisen. Die Phasenanschlüsse 67 der Phasenleiter 69 sind im Ausführungsbeispiel auf einer gedachten Geraden angeordnet, die eine Radiale des Stators 10 bildet. In einer alternativen, nicht dargestellten Ausführung können diese Anschluss-Pins 66 auch bezüglich der Umfangsrichtung 8 benachbart zueinander angeordnet sein oder eine beliebige Anordnung aufweisen, die zu einer korrespondierenden Elektronikplatine 68 passt.

Figur 4 zeigt schematisch ein weiteres Beispiel einer Verschaltung der einzelnen Spulen 30. Der Stator weist wieder genau 27 Statorzähne 22 mit entsprechenden 27 Einzelspulen 30 auf. Wiederrum sind jeweils drei benachbarte Spulen 30 mit einem ununterbrochenen Spulendraht 31 als Spulengruppe 36 bewickelt. Dabei wechseln sich Spulengruppen 36 unterschiedlicher Phasen U, V, W regelmäßig in Umfangsrichtung 8 ab. Hierbei sind jedoch drei Spulengruppen 36 einer Phase U elektrisch in Reihe miteinander verbunden und erst danach mit den ebenfalls in Reihe geschalteten drei Spulengruppen 36 der anderen beiden Phasen V, W zu einem Sternpunkt 75 verschaltet. Radial außerhalb des Stators 10 ist der Rotor 12 mit daran befestigten Permanentmagneten 100 angeordnet. Im Ausführungs beispiel sind genau 30 Permanentmagnete 100 angeordnet, die jeweils abwech selnd unterschiedliche Magnetpole bilden. Bevorzugt sind die Permanentmag nete 100 in Radialrichtung 7 magnetisiert. Der Rotor 12 weist eine zylindrische Gehäuseschale 101 auf, an deren radialen Innenseite 102 die Permanentmag nete 100 befestigt sind. Die Gehäuseschale 101 bildet ein drehbares Gehäuseteil der elektrischen Maschine 14, das axial bis zum Elektronikgehäuse 80 reicht. Die Permanentmagnete 100 sind hier als schalenförmige oder quaderförmige Einzel magnete 100 angeordnet, die in Umfangsrichtung 8 beabstandet zu einander sind.

In Figur 5 ist eine Explosionszeichnung einer erfindungsgemäßen elektrischen Maschine 14 dargestellt, bei der der Rotor 12 axial auf den Stator 10 gefügt wird. An der radialen Innenseite 102 der Gehäuseschale 101 sind die Permanentmag nete 100 in einer Magnetanordnung 110 angeordnet, wie diese in einer Detailan sicht gemäß Figur 6 dargestellt sind. An der Gehäuseschale 101 ist eine axiale Seitenwand 103 angeformt, die das Gehäuse der elektrischen Maschine 14 axial abschließt. Dabei ist an der axialen Außenseite 104 der Seitenwand 103 ein nicht dargestellter Formschluss ausgebildet, in den ein nicht dargestelltes Wagenrad axial einfügbar ist. Dadurch wird das Drehmoment des Rotors 12 zuverlässig auf das Wagenrad, beispielsweise eines Kinderwagen oder eines anderen Trans portwagen übertragen. An der axialen Innenseite 105 der Seitenwand 103 sind axiale Arretierlöcher 81 ausgeformt, in die der Arretierbolzen 77 durch die Boden fläche 71 des Stators 10 hindurch eingreifen kann, um den Rotor 12 gegenüber dem Stator 10 als Bremse zu verriegeln. Des Weiteren ist an der Innenseite 105 der Gebermagnet 86 angeordnet, der mit der Sensoranordnung 84 des Elektro nikgehäuses 80 zusammenwirkt. Im Ausführungsbeispiel ist der Gebermagnet 86 als Ringmagnet mit in Umfangsrichtung 8 abwechselnden Polen ausgebildet. In der Seitenwand 103 ist mittig eine Lageraufnahme 106 für ein Kugellager 107 ausgeformt, mittels der der Rotor 12 auf dem Axtstummel 92 des Stators 10 drehbar gelagert werden kann. Nach dem axialen Einfügen des Stators 10 in den Rotor 12 ist zwischen den radial äußeren Endflächen 23 der Statorzähne 22 und der Innenseite der Magnetanordnung 110 ein radialer Luftspalt ausgebildet, der bevorzugt kleiner als 1,0 mm ist. Die äußeren radialen Endseiten 23 der

Statorzähne 22 stehen radial über die radiale Außenwand 45 der Spulenkörper 32 leicht über, damit die Spulenkörper 32 die Magnetanordnung 110 nicht berüh ren. Da die Aufnahmetaschen 50 radial über die radial äußeren Endflächen 23 überstehen, sind die Aufnahmetaschen 50 bei dieser Ausführung axial benach bart zur Magnetanordnung 110 angeordnet. Der Verschaltungsring 40 ist fest mit den Spulenkörpern 32 verrastet. Dadurch sind die Spulen 30 als drei Phasen U, V, W mit ihren jeweiligen Phasenanschlüssen 67 verschaltet, die bei der axialen Montage des Elektronikgehäuses 80 direkt die Leiterplantine 68 kontaktieren. Zu vor wird der Sperrmechanismus 79 axial an der Bodenfläche 71 des Statorträ gers 16 befestigt, so dass dieser Sperrmechanismus 79 den Arretierbolzen 77 axial verschieben kann. Die Betätigung des Sperrmechanismus 79 erfolgt durch eine Führungsstange 111 die axial in einer als Hohlwelle ausgebildeten Wa genachse 91 angeordnet ist. Der Sperrmechanismus 79 stützt sich radial an der Ringwand 93 der Bodenfläche 71 ab. Der axiale Fortsatz 90 des Statorträgers 16 greift in ein Adapterelement 112, das den Stator 10 drehfest mit der Wagenachse 91 verbindet. Das Adapterelement 112 weist gleichzeitig eine Mechanik 113, die die Längsbewegung der Führungsstange 111 in eine Drehbewegung des Sperr mechanismus 79 umwandelt, um den Arretierbolzen 77 wiederum axial zu ver schieben. Der Mehrkant 89 des axialen Fortsatzes 90 greift dabei axial in einen korrespondierenden Formschluss in dem Adapterelement 112. Die Leiterplatine 68 erstreckt sich als Kreisringsegment im Elektronikgehäuse 80, durch dessen Zentrum das Adapterelement 112 greift. Am Elektronikgehäuse 80 ist ein Stecker 114 für die Energieversorgung der elektrischen Maschine 14 angeformt, die be vorzugt als Batterie ausgebildet ist, die am Transportwagen befestigt ist. Zur Kühlung der Elektronikplatine 68 ist hier ein ebenfalls kreissegmentförmiges Kühlblech 115 axial oberhalb der Leiterplatine 68 angeordnet, um diese zu ent- wärmen. Das Elektronikgehäuse 80 ist hier zylindrisch ausgebildet und weist etwa einen gleichen Außendurchmesser auf, wie die Gehäuseschale 101 des Rotors. Das Elektronikgehäuse 80 ist hier axial zur Wagenachse 91 hier offen, und wird mit einem nicht dargestellten ringförmigen Deckel zur Wagenachse 91 hin abgeschlossen. In einer bevorzugten Ausführung ist an beiden axialen Enden der Wagenachse 91 eine solch dargestellte elektrische Maschine 14 angeordnet, die beide weitgehend baugleich ausgebildet sind.

Figur 6 zeigt eine Ausführung einer Magnetanordnung 110 wie sie beispielsweise in den Rotor 10 gemäß Figur 5 eingebaut ist. Dabei sind in einen Rotorgrundkör per 116 Magnettaschen 117 ausgebildet, in die die Permanentmagnete 100 axial eingefügt sind. Der Rotorgrundkörper 116 ist aus einzelnen gestanzten Lamellen blechen 118 zusammengesetzt, aus den die über ihren Umfang geschlossenen Magnettaschen 117 ausgestanzt sind. Die Magnettaschen 17 sind in Umfangs- richtung 8 größer ausgebildet als die Permanentmagnete 100. Dadurch ist in Um fangsrichtung 8 zwischen den Permanentmagneten 100 und der Innenwand der Magnettaschen 117 ein Freiraum 119 ausgebildet, der den radialen magneti schen Fluss durch die Permanentmagnete 100 verstärkt. An der radialen Außen seite des Rotorgrundkörpers 116 sind Freisparungen 120 ausgeformt, die bezüg lich der Umfangsrichtung 8 mittleren Bereich der Permanentmagnete 100 ange ordnet sind. Im Bereich dieser Freisparungen 120 wird kein magnetisch leitendes Material für den Rückschluss zwischen zwei benachbarten Permanentmagneten 100 benötigt, wodurch Blechmaterial eingespart werden kann. Beim axialen Ein bau des Rotorgrundkörpers 116 in die Gehäuseschale 101 des Rotors 10 greifen radiale Fortsätze 121, die an der radialen Innenseite 102 der Gehäuseschale 101 ausgebildet sind, in die Freiräume 120, um den Rotorgrundkörper 116 bezüglich der Umfangsrichtung 8 in der Gehäuseschale 101 formflüssig zu fixieren.

Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzel nen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Ausbildung, die Anordnung und Anzahl der Spulen 30, sowie die Ausbildung und Anzahl der Aufnahmetaschen 50 entsprechend variiert werden. Ebenso kann die Anzahl der Spulenkörper 32 einer Spulengruppe 36 und deren Verschaltung ent sprechend angepasst werden. Auch die Anzahl und Befestigung der Permanent magnete 100 im Rotor 12 kann an die Anforderungen der elektrischen Maschine 14 adaptiert werden. Ebenso kann die Lage und Ausbildung der Schneidklemm- Elemente 35 und die Schnittstelle der Phasenanschlüsse 67 zur Elektronikplatine 68 den Anforderungen der elektrischen Maschine 12 und den Fertigungsmöglich keiten angepasst werden. Mittels der an die Leiterelemente 62 angeformten Schneidklemm- Elemente 35 können unterschiedliche Verschaltungen der Spulen 30 realisiert werden. Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Dreh antrieb von Wagenrädern oder die Verstellung von beweglichen Teilen im Kraft fahrzeug, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.