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Title:
STATOR AND METHOD FOR PRODUCING A STATOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/003718
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a stator (5), in particular for an electric motor (1) that is implemented in at least two parts and comprising a flux ring (7) and a plurality of bars (9) connected to the flux ring (7) for receiving windings (11). The stator (5) is characterized in that at least some of the bars (9) are made at least partially of a grain-oriented material.

Inventors:
RIEPL GERHARD (DE)
Application Number:
PCT/EP2010/058581
Publication Date:
January 13, 2011
Filing Date:
June 17, 2010
Export Citation:
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Assignee:
RIEPL GERHARD (DE)
International Classes:
H02K1/02
Domestic Patent References:
WO2007141489A22007-12-13
WO2002049190A12002-06-20
WO2002047238A12002-06-13
Foreign References:
US20010030486A12001-10-18
EP1696534A12006-08-30
Attorney, Agent or Firm:
SAJDA, Wolf, E. et al. (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Stator (5), insbesondere für einen Elektromotor (1), der zumindest zweiteilig ausgebildet ist und einen Rückschlußring (7) sowie mehrere mit dem

Rückschlußring (7) verbundene Stege (9) aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungen (11) bestimmt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens einige der Stege (9) zumindest teilweise aus einem

kornorientierten Material bestehen.

2. Stator nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Kornorientierung im wesentlichen in der Längsrichtung (L) der Stege (9) verläuft.

3. Stator nach Anspruch 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß es sich bei dem kornorientierten Material um Elektroblech handelt.

4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stege (9) zweiteilig ausgebildet sind.

5. Stator nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stege (9) einen Stegkopf (45) aufweisen, der aus einem Magnetpulver oder aus einer Magnetpulvermischung besteht.

6. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rückschlußring (7) aus einem nicht kornorientierten Material besteht.

7. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Rückschlußring (7) segmentartig ausgebildet ist.

8. Stator nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet,

daß die einzelnen Segmente des Rückschlußrings (7) aus einem kornorientierten Material hergestellt sind.

9. Verwendung eines Stators nach einem der Ansprüche 1 bis 8 für einen

Außenläufermotor, für einen Innenläufermotor oder für einen Generator.

10. Elektromotor (1), insbesondere Außenläufermotor, mit einem Stator

und einem Rotor,

dadurch gekennzeichnet,

daß er einen Stator (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 aufweist.

11. Verfahren zur Herstellung eines Stators (5), insbesondere für einen Elektromotor (1), wobei der Stator (5) zumindest zweiteilig ausgebildet ist und einen

Rückschlußring (7) sowie mehrere mit dem Rückschlußring (7) verbundene Stege (9) aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungen (11) bestimmt sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens einige der Stege (9) zumindest teilweise aus einem

kornorientierten Material hergestellt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Stege (9) derart aus dem kornorientierten Material hergestellt werden, daß die Kornorientierung in einer Längsrichtung (L) der Stege (9) verläuft.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12,

dadurch gekennzeichnet,

daß der Stator (5) durch Paketieren von Elektroblechen auf die gewünschte Statorlänge gebracht wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Wicklungen (11) vor dem Verbinden der Stege (9) mit dem Rückschlußring (7) auf die jeweiligen Stege (9) aufgebracht werden.

Description:
STATOR UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STATORS

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Stator, insbesondere für einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , einen Elektromotor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Stators gemäß dem

Oberbegriff des Anspruchs 11.

Elektromotoren und Elektrogeneratoren der hier angesprochenen Art weisen einen Stator und einen koaxial zu diesem angeordneten Rotor auf. Im Betrieb eines

Elektromotors oder eines Generators dreht sich der Rotor relativ zu dem feststehenden Stator. Die Relativbewegung zwischen den beiden Motorkomponenten wird üblicherweise durch am Rotor angeordnete Magnete und mit diesen zusammenwirkende, am Stator vorgesehene Elektromagnete bewirkt.

Dabei kann zur Realisierung eines Außenläufermotors der Stator im Inneren des Rotors vorgesehen sein, während zur Realisierung eines Innenläufermotors der Rotor im Inneren des Stators angeordnet ist. Für Kleinfahrzeuge, wie etwa Scooter oder Rollstühle, kommen häufig Außenläufermotoren zum Einsatz, wobei der Rotor gleichzeitig als Felge für ein Rad des Kleinfahrzeugs dient.

Um den Materialverbrauch bei der Herstellung von Statoren zu reduzieren und um einfachere Wickeltechniken zur Erzeugung der Elektromagnete anwenden zu können, ist es bekannt, den Stator eines Elektromotors oder eines Generators zumindest zweiteilig auszubilden. Mehrteilig ausgebildete Statoren sind beispielsweise aus den Druckschriften DE 295 22 169 Ul , GB 2 423 421 A und aus CH 261 739 bekannt. Derartige Statoren weisen einen Rückschlußring und mehrere mit dem

Rückschlußring verbundene Stege auf, wobei die Stege zur Ausbildung von

Elektromagneten mit einem Draht umwickelt sind. Durch die getrennte Herstellung des Rückschlußrings und der Stege des Stators kann der Materialverbrauch bei der Herstellung wesentlich reduziert werden. Außerdem kann auf diese Weise eine einfachere Wickeltechnik zur Erzeugung der Elektromagnete angewendet werden.

Elektromotoren der hier angesprochenen Art können, wie eingangs bereits

angedeutet, beispielsweise als Fahrantriebe in Rollstühlen und Scootern im Rehabilitationsbereich zum Einsatz kommen. Bekannt ist auch ihr Einsatz in batteriebetriebenen Fahrzeugen, wie etwa Golf-Caddies, Fahrrädern, Kleintransportern oder Bodenreinigungsmaschinen. Weitere Anwendungen sind Druckmaschinen,

Zerspanungsmaschinen, Verpackungsmaschinen, Pumpenantriebe, Rührwerke, Wickelantriebe, Textilmaschinen, pharmazeutische und medizinische elektrisch betriebene Geräte, Torantriebe, Antriebe für die Fördertechnik, Windgeneratoren usw..

Insbesondere bei der Verwendung von Elektromotoren in Rollstühlen oder Scootern ist die Überwindung von Hindernissen, wie beispielsweise die Überwindung von Bordsteinen oder ähnlichen Erhebungen problematisch, da hierfür oft die notwendige Spitzenleistung des elektrischen Antriebs fehlt. Eine höhere Spitzenleistung ist meist nur durch eine größere Bauweise des Elektromotors möglich, was wiederum zu einer Gewichtszunahme, einem erhöhten Platzbedarf und zu höheren Herstellungskosten führt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Stator, insbesondere für einen Elektromotor zur Anwendung in einem Rollstuhl oder ähnlichen Fahrzeugen zu schaffen, der eine hohe Spitzenleistung aufweist und zugleich kompakt gebaut werden kann und der darüber hinaus kostengünstig produzierbar ist.

Die oben genannte Aufgabe wird durch einen Stator mit den Merkmalen des

Patentanspruchs 1 gelöst. Er ist zumindest zweiteilig ausgebildet und weist einen Rückschlußring sowie mehrere mit dem Rückschlußring verbundene Stege auf, die zur Aufnahme von Wicklungen vorgesehen sind. Der Stator zeichnet sich dadurch aus, daß zumindest einige, vorzugsweise sämtliche Stege wenigstens teilweise aus einem kornorientierten Material bestehen. Das bedeutet, dass zumindest einige der Stege aus einem kornorientierten Material bestehen. Es müssen also nicht zwangsläufig sämtliche Stege aus einem kornorientierten Material ausgebildet sein. Denkbar ist es beispielsweise auch, nur jeden zweiten oder dritten Steg aus einem kornorientierten Material herzustellen.

Besonders vorteilhaft ist es jedoch, wenn sämtliche Stege vollständig aus einem kornorientierten Material bestehen. Grundsätzlich ist es auch denkbar, wenigstens einen, vorzugsweise sämtliche Stege mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden, wobei nur ein Teil des mehrteiligen Stegs aus einem kornorientierten Material bestehen kann.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die Spitzenleistung eines Elektromotors oder eines Elektrogenerators unter anderem von der Größe des magnetischen Flusses abhängt, der in den Elektromagneten des Stators erzeugt wird. Wie eingangs bereits erläutert, werden die Elektromagneten des Stators durch die mit Wicklungen versehenen Stege gebildet.

Der magnetische Fluss in den Stegen, welcher beispielsweise durch einen

elektrischen Wechselstrom in den die Stege umgebenden Wicklungen entsteht, soll zur Erzielung einer Leistungsmaximierung des Elektromotors so groß wie möglich sein. Elektrische Wechselfelder haben jedoch eine ständige Ummagnetisierung der Stege zur Folge, aus der Ummagnetisierungsverluste resultieren, die den

magnetischen Fluss verringern und die daher zu minimieren sind.

Durch die Verwendung eines kornorientierten Materials wird der

Ummagnetisierungsverlust in den Stegen während des Betriebs des Elektromotors wesentlich reduziert, da der magnetische Fluss in den Stegen gebündelt und verstärkt wird. Das Material weist eine gleichmäßige Kornstruktur auf, d.h. die Körner sind anders als bei einem nichtkornorientierten Material bezüglich der Orientierung ihrer Kristallachsen gleich ausgerichtet.

Durch die gleiche Ausrichtung der Körner wird die Magnetisierung der Stege positiv beeinflusst, insbesondere weist ein kornorientiertes Material einen geringeren Ummagnetisierungswiderstand im Vergleich zu einem nichtkornorientierten Material auf. Ein kornorientiertes Material, insbesondere ein kornorientierter Stahl, auch Elektroband genannt, kann beispielsweise durch eine thermische Behandlung hergestellt werden.

Das nachfolgende Beispiel zeigt, daß sich Ummagnetisierungsverluste durch die Verwendung von kornorientiertem Material wesentlich reduzieren lassen: Beträgt der Ummagnetisierungsverlust bei der Verwendung von nichtkornorientiertem Material für die Stege beispielsweise 4, 1 W/kg, so beträgt er bei Stegen aus einem kornorientierten Material und ansonsten gleichen Rahmenbedingungen nur ca. 0,73 W/kg. Dadurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, den Querschnitt eines Stegs bei gleichbleibendem magnetischen Fluss zu verringern.

Zwischen zwei benachbarten Stegen ist dann ein größeres Volumen vorhanden, welches in vorteilhafter Weise dazu genutzt wird, die Windungszahl zu erhöhen oder einen dickeren Wickeldraht zu verwenden, der wiederum einen höheren

magnetischen Fluss erzeugen kann. Mit einer geeigneten Kombination einer

Stegquerschnitts-reduzierung und einem größeren Volumen kann durch die

Verwendung eines dickeren Wickeldrahtes eine bis zu 54 % höhere Antriebsleistung bei sonst gleichbleibender Baugröße des Elektromotors oder des Generators erreicht werden.

Es versteht sich, daß der hier vorgeschlagene Stator sowohl für Gleichstrommotoren als auch für Wechselstrommotoren eingesetzt werden kann. Der vorgeschlagene Stator kann auch für Elektromotoren oder Generatoren verschiedener

Leistungsklassen verwendet werden. Die Erfindung ist also nicht auf einen

bestimmten Elektromotortyp oder Generatortyp beschränkt.

Besonders bevorzugt verläuft die Kornorientierung im wesentlichen in der Längsrichtung der Stege. Bei dem verwendeten Material handelt es sich vorzugsweise um Elektroblech, denkbar ist jedoch auch die Verwendung eines anderen geeigneten kornorientierten Materials. Der hier vorgeschlagene Stator ist vorzugsweise zur Verwendung mit einem Außenläufermotor bestimmt, grundsätzlich kann er jedoch auch zur Realisierung eines Innenläufermotors verwendet werden. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Stator auch zur Verwendung mit einem Generator vorgesehen sein.

Der Steg kann im übrigen auch zweiteilig ausgebildet sein. In diesem Fall weist ein Steg einen Stegkörper und einen Stegkopf auf, wobei der Stegkörper aus dem kornorientierten Material besteht und der Stegkopf entweder auch aus einem kornorientierten Material oder aus einem Magnetpulver, aus einer Magnetpulvermischung oder aus einem sonstigen geeigneten Material bestehen kann.

Im letzteren Fall besteht der Steg nur teilweise aus einem kornorientierten Material. Weiterhin besteht der Rückschlußring vorzugsweise aus einem nichtkornorientierten Material. Jedoch ist es ebenso denkbar, daß der Rückschlußring segmentartig ausgebildet ist und die einzelnen Segmente aus einem kornorientierten Material hergestellt sind.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird gemäß Anspruch 9 auch die

Verwendung eines Stators gemäß der Erfindung für einen Außenläufermotor, einen Innenläufermotor oder für einen Generator vorgeschlagen.

Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird darüber hinaus ein Elektromotor mit den Merkmalen des Anspruchs 10 vorschlagen, insbesondere ein Außenläufermotor, der einen erfindungsgemäßen Stator aufweist.

Schließlich wird zur Lösung der oben genannten Aufgabe auch ein Verfahren zur Herstellung eines Stators mit den Merkmalen des Anspruchs 11 , insbesondere für einen Elektromotor vorgeschlagen, wobei der Stator zumindest zweiteilig ausgebildet ist und einen Rückschlußring und eine Mehrzahl von Stegen aufweist. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß wenigstens einige, vorzugsweise sämtliche Stege zumindest teilweise aus einem kornorientierten Material hergestellt werden. Das bedeutet, dass zumindest einige der Stege aus einem kornorientierten Material hergestellt werden. Es müssen also nicht zwangsläufig sämtliche Stege aus einem kornorientierten Material ausgebildet sein. Denkbar ist es beispielsweise auch, nur jeden zweiten oder dritten Steg aus einem kornorientierten Material herzustellen. Grundsätzlich ist es denkbar, wenigstens einen, vorzugsweise sämtliche Stege mehrteilig, insbesondere zweiteilig auszubilden, wobei nur ein Teil des mehrteiligen Stegs aus einem kornorientierten Material bestehen kann. Hinsichtlich der Vorteile des

erfindungsgemäßen Verfahrens wird zur Vermeidung von Wiederholungen auf die oben genannten Vorteile des Stators verwiesen.

Die Stege werden aus dem kornorientierten Material vorzugsweise gestanzt oder gelasert. Durch Paketieren von Materialschichten, insbesondere von Elektroblechen wird der Stator auf die gewünschte Statorlänge gebracht. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Stege derart gestanzt oder gelasert werden, daß die Kornorientierung des verwendeten Materials im wesentlichen in einer Längsrichtung der Stege verläuft.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Schnittdarstellung eines Elektromotors gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Stators gemäß der Erfindung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines zweiteilig ausgebildeten Stegs;

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines zweiteilig ausgebildeten Stegs im zusammengesetzten Zustand;

Fig. 5 eine Draufsicht auf einen Stegkopf;

Fig. 6 eine schematische Darstellung mehrerer miteinander verbundener

Stege, und Fig. 7 eine schematische Darstellung von mehreren miteinander verbundenen

Stegkörpern.

Fig. 1 zeigt einen Elektromotor 1 , der hier rein beispielhaft als Außenläufermotor ausgebildet ist und als Fahrantrieb für einen Rollstuhl oder dergleichen dient. Der Elektromotor 1 weist einen Rotor 3 und einen Stator 5 auf. Der Stator 5 ist mehrteilig ausgebildet und umfaßt einen Rückschlußring 7, der mit mehreren Stegen 9 verbunden ist, die vorzugsweise in den Rückschlußring 7 eingepresst sind. Die Stege 9 werden durch Blechpakete gebildet und sind zur Realisierung von Elektromagneten jeweils mit Wicklungen 11 versehen. Die Anzahl der Wicklungen und die Dicke des verwendeten Drahts können je nach Anwendung variieren. Weiterhin können die Wicklungen 11 als Komplettwicklungen geschützt und isoliert direkt auf die Stege 9 aufgebracht werden. Denkbar ist auch der Einsatz von Luftspulen oder der Einsatz von Spulen auf Spulenkörpern.

Die äußere Umfangsfläche u des Rotors 3 ist in der Figur 1 beispielhaft als Felge ausgebildet, und an der inneren Umfangsfläche i des Rotors 3 sind Magnete 13 aufgebracht, vorzugsweise aufgeklebt. Weiterhin ist der Rotor 3 mit einem

A-Lagerschild 15 und mit einem B-Lagerschild 17 verbunden, insbesondere verschraubt, wobei der A-Lagerschild 15 und der B-Lagerschild 17 im wesentlichen symmetrisch zu einer Ebene A angeordnet sind, die senkrecht auf einer Drehachse D des Elektromotors 1 steht. Der Rotor 3 stützt sich außerdem mit zwei Kugellagern 19 und 21 und auf der Nabe 23 ab.

Der Rückschlußring 7 ist auf einem geschlossenen Gehäuse 25 einer Elektromagnet- Bremse 27 angeordnet. Die Elektromagnet-Bremse 27 ist hier ohne eine mechanische Handlüftung ausgebildet. Das Gehäuse 25 der Elektromagnet-Bremse 27 ist mit Schrauben 29 mit der Nabe 23 verbunden und besitzt eine zweiseitig wirkende Bremsscheibe 31.

Die Nabe 23 dient im übrigen zur Aufnahme des Elektromotors 1 auf eine Welle des Fahrzeugs. Die Stromversorgung des Elektromotors 1 sowie die Stromversorgung und Betätigung der Elektromagnet-Bremse 27 erfolgt über ein mehradriges Versorgungskabel 33, welches wiederum mit einer hier nicht dargestellten

elektronischen Steuereinrichtung verbunden ist.

Elektromotoren der hier angesprochenen Art sind im Stand der Technik vielfach beschrieben, so daß auf deren Funktionsweise nicht näher eingegangen wird.

Fig. 2 zeigt den Stator 5 gemäß Fig. 1 in einer schematischen Seitenansicht. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insofern auf die

Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen wird.

Der Stator 5 weist, wie oben bereits ausgeführt, einen auf dem Gehäuse 25 der Elektromagnet-Bremse 27 angeordneten Rückschlußring 7 sowie mehrere mit diesem verbundene Stege 9 auf. Zur Aufnahme der Stege 9 weist der Rückschlußring 7 in seiner Umfangsfläche 35 mehrere Ausnehmungen 37 auf, in welchen Vorsprünge 38 der jeweiligen Stege 9 anzuordnen sind. Vorzugsweise werden die Vorsprünge 38 der Stege 9 in die Ausnehmungen 37 eingepresst. Es versteht sich, daß die Stege 9 auch auf andere Weise mit dem Rückschlußring verbunden sein können.

In Fig. 2 ist die Umfangsfläche 35 des Rückschlußrings 7 zur Vereinfachung der Darstellung nicht vollständig mit Ausnehmungen 37 versehen. Darüber hinaus sind nur drei einteilig ausgebildete Stege 9 in entsprechenden Ausnehmungen 37 des Rückschlußrings 7 dargestellt. Es versteht sich, daß die Ausnehmungen 37

üblicherweise gleichmäßig verteilt auf der gesamten Umfangsfläche 35 des

Rückschlußrings 7 vorgesehen sind und jede Ausnehmung 37 einen zugeordneten Steg 9 aufweist. Je nach Leistungsanforderung an den Elektromotor kann jedoch die Anzahl der Ausnehmungen 37 und der zugeordneten Stege 9 variieren.

Die drei Stege 9 sind gemäß Fig. 2 nebeneinander angeordnet und weisen in einem radial außen liegenden Bereich einen definierten Abstand zueinander auf.

Gemäß der Erfindung werden einige, vorzugsweise sämtliche Stege 9 aus einem kornorientierten Material, insbesondere aus Elektroblech bzw. Dynamoblech mit einer bestimmten Dicke hergestellt. Die Kornorientierung des verwendeten Materials verläuft dabei vorzugsweise im wesentlichen in der Längsrichtung L der Stege 9. Hierzu muß das Werkzeug bei der Herstellung der Stege 9 derart relativ zu dem Material ausgerichtet werden, daß die Längsachse L der herzustellenden Stege in Richtung der Kornorientierung zeigt. Hierzu muß die Richtung der Kornorientierung des verwendeten Materials bekannt sein. Die Kornorientierung der Stege 9 ist in Fig. 2 mit Pfeilen 39 gekennzeichnet.

Ein einstückig ausgebildeter Rückschlußring 7, wie er in Fig. 2 dargestellt ist, läßt sich zwar aus einem kornorientierten Material herstellen, jedoch verläuft die Kornorientierung dann nicht durchgehend in einer radialen Richtung r des Rückschluß - rings, wie es wünschenswert wäre. Für den Rückschlußring 7 wird daher vorzugsweise ein nichtkornorientiertes Material, insbesondere ein Elektroblech bzw.

Dynamoblech verwendet. Die Nichtkornorientierung des Materials des

Rückschlußrings 7 ist in Fig. 2 durch die in verschiedene Richtungen zeigenden Pfeile 41 angedeutet. Es wird deutlich, daß im Gegensatz zu dem kornorientierten Material die Orientierung der Kristallachsen eines nichtkornorientierten Materials nicht geordnet ist.

Denkbar ist es jedoch auch, den Rückring 7 in mehrere hier nicht dargestellte Segmente geeigneter (kleiner) Größe zu unterteilen und die einzelnen Segmente dann aus einem kornorientierten Material, insbesondere aus Elektroblech herzustellen. Bei der Herstellung ist darauf zu achten, daß die Kornorientierung des Materials in einer radialen Richtung r der Segmente des Rückschlußrings 7 verläuft. Die einzelnen Segmente können dann in geeigneter Weise zu einem Rückschlußring 7

zusammengefügt werden.

In der Fig. 3 ist eine Aus führungs form eines Stegs 9 dargestellt, der zweiteilig ausgebildet ist. Der zweiteilige Steg 9 umfaßt einen Stegkörper 43 und einen

Stegkopf 45. Beide Komponenten des Stegs 9 können aus einem kornorientierten Material hergestellt werden. Denkbar ist es jedoch auch, nur den Stegkörper 43 aus einem kornorientierten Material und den Stegkopf 45 aus einem Magnetpulver oder aus einer Magnetpulvermischung herzustellen. Die letztere Ausführungsform verbessert zusätzlich die magnetische Leitung der Stege 9. Der Stegkörper 43 und der Stegkopf 45 können auf geeignete Weise miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verklebt oder verpresst werden. Hierzu weist der Stegkörper 43 vorzugsweise einen Vorsprung 47 und der Stegkopf 45 eine dazu komplementär ausgebildete Öffnung 49 auf.

In Fig. 4 ist der zweiteilig ausgebildete Steg 9 in einem zusammengesetzten Zustand gezeigt. Es wird deutlich, daß der Vorsprung 47 in die Öffnung 49 eingreift.

Fig. 5 zeigt eine Draufsicht auf den Stegkopf 45 gemäß den Fig. 3 und 4. Gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen, so daß insofern auf die

Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird.

Besonders gut erkennbar ist in Fig. 5 die Öffnung 49, die sich in einer Längsrichtung des Stegkopfes 45 erstreckt und zur Aufnahme des Vorsprungs 47 des Stegkörpers 43 dient. Darüber hinaus wird deutlich, daß die Fig. 3 und 4 Schnittdarstellungen entlang der Schnittlinie A-A der Fig. 5 darstellen. Die Länge der Öffnung 49 und die Länge des Stegkopfs 45 hängen von der benötigten Länge des Statorpakets ab.

In Fig. 6 und Fig. 7 sind mehrere miteinander verbundene Stege 9 bzw. Stegkörper 43 dargestellt, die aus einem kornorientierten Material an einem Stück vom Band hergestellt sind, insbesondere am Stück ausgestanzt oder gelasert und paketiert sind. Jeweils zwei benachbarte Stege 9 sind zu diesem Zweck durch einen dünnen

Materialsteg 51 verbunden.

Die Anzahl der miteinander verbundenen Stege 9 und die Länge der Materialstege 51 kann auf diese Weise exakt auf den Umfang des Rückschlußrings 7 und auf die Anzahl der vorgesehenen Ausnehmungen 37 angepaßt werden. Die Länge der einzelnen Materialstege 51 kann entsprechend an den Abstand zwischen

benachbarten Ausnehmungen 37 angepaßt werden. Somit ist es möglich, die Stege 9 an einem Stück mit dem Rückschlußring 7 zu verbinden und die Materialstege 51 - falls erforderlich - nach dem Verbinden mit dem Rückschlußring 7 zu entfernen. Mehrere Stege 9 können im übrigen zu einem "Stegpaket" gleicher Polarität zusammengefaßt sein. Die Stege 9 eines "Stegpakets" sind vorzugsweise miteinander verbunden, beispielsweise mittels der Materialstege 51. Denkbar ist jedoch auch eine Verbindung der Stegköpfe 45, die ebenfalls am Stück hergestellt werden können.

Die Stege 9 können einteilig ausgebildet sein, wie in Fig. 6 gezeigt ist. In diesem Fall müssen die Wicklungen 11 vor dem Verbinden der Stege 9 mit dem

Rückschlußring 7 mittels einer geeigneten Wickeltechnik auf die Stege 9 aufgebracht werden.

Die Stege 9 können auch zweiteilig ausgebildet sein, wie in Fig. 7 gezeigt ist. In diesem Fall ist es möglich, zunächst nur die Stegkörper 43 zu fertigen und diese mit dem Rückschlußring 7 zu verbinden und erst anschließend die Stegkörper 43 mit Wicklungen 11 zu versehen. Anschließend können dann die Stegköpfe 45 mit den Stegkörpern 43 verbunden werden.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung werden einige, vorzugsweise sämtliche Stege 9 zumindest teilweise aus einem kornorientierten Material hergestellt, wobei die Stege vorzugsweise so mittels herkömmlicher Verfahren bearbeitet, insbesondere gestanzt oder gelasert werden, daß die Kornorientierung des Materials in der

Längsrichtung L der Stege 9 verläuft. Dadurch ergibt sich ein wesentlich geringerer Ummagnetisierungsverlust als es bei der Verwendung von nichtkornorientierten Standardelektroblechen für die Stege 9 der Fall ist.

Durch den geringeren Ummagnetisierungsverlust kann der Querschnitt der Stege 9 wesentlich verringert werden, so daß der Abstand a zwischen den Stegen 9, wie beispielsweise in Fig. 6 gezeigt, größer wird. Damit steigt auch das vorhandene Volumen zwischen den Stegen 9. Dies wiederum bewirkt, daß ein Wickeldraht größeren Durchmessers zur Erzeugung von Elektromagneten um die Stege 9 herumgewickelt werden kann. Die Stegkörper 45 können dicht nebeneinander mit geringem Abstand angeordnet werden, denn die Stege 9 werden einzeln mit

Wicklungen versehen, so daß es nicht erforderlich ist, den Wickeldraht durch die schmalen Abstände zwischen den Stegkörpern 45 einzuführen. Durch den dickeren Wickeldraht kann dann eine bis zu 54 % höhere Abtriebsleistung erreicht werden. Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, daß erst nach dem Wickeln der Stege bzw. der Stegpakete der Stegkopf 45 mit dem Stegkörper 43 verbunden, insbesondere verklebt wird.

Wie bereits erwähnt, kann die Größe und Ausgestaltung sämtlicher Bauteile eines Elektromotors oder eines Generators gemäß der Erfindung je nach Anwendungsfall variieren. Dies gilt insbesondere für die Länge des Stators, den Umfang des

Rückschlußrings 7 und die Anzahl und die Ausgestaltung der Stege 9. Entscheidend ist, daß der Stator zumindest zwei Komponenten aufweist, nämlich einen

Rückschlußring und einen "Stegring", der aus mehreren einzelnen und/oder miteinander verbundenen Stegen besteht, wobei die Stege zumindest teilweise aus einem kornorientierten Material hergestellt sind.

Auch die Auswahl des kornorientierten Materials, insbesondere seine Güte, kann je nach Anwendungsfall variieren. Vorzugsweise werden zur Herstellung der Stege jedoch gestanzte Einzelbleche, insbesondere Dynamoblech, auch Elektroblech oder Transformatorenblech genannt, verwendet, welches im allgemeinen Blechmaterial aus einer Eisen-Silizium-Legierung mit weichmagnetischen Eigenschaften

bezeichnet. Das Blech ist in der Norm "Kornorientiertes Elektroblech und -band im schlußgeglühten Zustand" (DIN EN 10107: 2005-10) beschrieben.

Insgesamt zeigt sich, daß die vorliegende Erfindung in vorteilhafter Weise eine mehrteilige Ausbildung des Stators 5 mit der Verwendung eines kornorientierten Materials für die Stege 9 des Stators 5 verbindet. Hierdurch kann ein Elektromotor oder ein Generator geschaffen werden, der eine größere Leistung aufweist als ein herkömmlicher Elektromotor vergleichbarer Größe und der zudem kostengünstig herstellbar ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung des Stators für einen Außenläufermotor begrenzt. Vielmehr kann der erfindungsgemäße Stator ohne weiteres auch für einen Innenläufermotor eingesetzt werden. In diese Fall ist der Stator dann entsprechend anders ausgebildet, insbesondere ist der "Stegring" dann radial innenliegend in Bezug auf den Rückschlußring angeordnet.

Bezugszeichenliste:

1 Elektromotor

3 Rotor

5 Stator

7 Rückschlußring

9 Steg

1 1 Wicklungen

13 Magnete

15 A-Lagerschild

17 B-Lagerschild

19 Kugellager

21 Kugellager

23 Nabe

25 Gehäuse

27 Elektromagnet-Bremse

29 Schrauben

31 Bremsscheibe

33 Versorgungskabel

35 Umfangsfläche

37 Ausnehmung

38 Vorsprung

39 Pfeil

41 Pfeil

43 Stegkörper

45 Stegkopf

47 Vorsprung

49 Öffnung

51 Materialsteg

u äußere Umfangsfläche

i innere Umfangsfläche

A Ebene

D Drehachse

L Längsrichtung

r radiale Richtung

a Abstand