Auf einer Reihe von Anwendungsgebieten treten elektronisch gesteuerte Elektromotoren immer stärker in den Vordergrund. Hierbei handelt es sich um Elektromotoren, bei denen das erforderliche, periodische Schalten von Spulen nicht mehr durch einen Kommutator, sondern durch elektronische Schalteinrichtungen vorgenommen wird. Zu den elektronischen Schalteinrichtungen können, z. B. geeignete Sensoren gehören, die feststellen, wann der Stator und der Läufer für die gerade zu schaltenden Spulen sich in einer schaltungsgünstigen bzw. schaltungserfordernden Relativstellung befinden.

Es versteht sich, daß die elektronischen Schalteinrichtungen auch daftir sorgen müssen, daß die Stromzuführungen zu dem bzw. den jeweiligen Spulen in der gerade passenden Stromrichtung erfolgen.

Es sind auch bereits elektronisch gesteuerte Elektromotoren bekannt, bei denen entweder für die Statorpole oder für die Läuferpole Dauermagnete eingesetzt worden sind. Dauermagnete bieten hierbei eine Reihe von Vorteilen, wie Fehlen von Stromverbrauch, geringe Abmessungen und einfache Herstellung und Montage. Derartige Elektromotoren werden heutzutage auf vielen technischen Gebieten eingesetzt, so z. B. auch im Kraftfahrzeugwesen als Antriebsmotor für Kühlerlüfter oder Servovorrichtungen. Insbesondere in längs zur Fahrtrichtung eingebauten Verbrennungsmotoren in Kraftfahrzeugen ist der Einbauraum für einen elektrisch betriebenen Ventilator zur Kühlung des Kühlers sehr begrenzt.

Konventionelle Dauermagnetmotoren lassen sich wegen ihrer großen axialen Baulänge nicht einsetzen.

Durch die DE 35 42 542 A] ist ein Plattenspeicherantrieb mit einem kollektorlosen Antriebsmotor bekannt, der einen mit einer Wicklung versehenen Stator und einen den Stator unter Bildung eines Luftspalts koaxial umgreifenden Außenrotor mit einem permanentmagnetischen Motormagneten aufweist. Da die Wicklungsspulen hierbei in jedem Wicklungsstrang in Reihe geschaltet sind, fließt auch ein höherer Strom durch die Wicklungsspulen. Dieses wiederum bedingt eine Stromverdrängung, die zu einem schlechteren Wirkungsgrad führt.

Weiterhin weist dieser Stand der Technik nur zwei Polpaare auf, wodurch aufgrund der höheren Rastmomente auch höhere Geräusche erzeugt werden.

Weiterhin zeigt die DE-AS 1 613 005 einen kollektorlosen Gleichstrommotor mit einem ein-oder vielpolpaarigen Permanentmagnetläufer und mit mehreren stationären Wicklungssträngen, die mittels einer Steuerschaltung nacheinander an eine konstante Gleichstromquelle anschließbar sind. Vorteilhaft ist hierbei die Motorwelle direkt als Tonquelle eines Tonbandgerätes ausgebildet, wobei diese Tonwelle auf verschiedene Drehzahlen zur Erzielung unterschiedlicher Bandgeschwindigkeiten umschaltbar ist. Die Wicklungsspulen liegen bei diesem Motor nicht in den Nuten des Stators und unterliegen daher auch nicht der Stromverdrängung.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 36 38 228 Al offenbart ein Schenkelblechpaket für eine dynamoelektrische Maschine und insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Schenkelpolmotors mit einem elektronisch kommutierten Kommutatormotor zum Antrieb einer Waschmaschine. Hierdurch ist eine Leiterplatte bekannt, die mit den Enden von konzentrierten Wicklungen verbunden ist. Diese Wicklungen werden in wenigstens einer vorgewählten Sequenz elektronisch kommutiert, um die Erregung des Elektromotors zu bewirken. Hierbei wird insbesondere eine Schaltplatte mit Leiterbahnen zur Verbindung der einzelnen Spulen verwendet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten Motor dahingehend zu verbessern, daß er bei einer axialen Flachbauweise eine einfache Fertigung und ein geringes Gewicht sowie einen hohen Wirkungsgrad hat. Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch I gekennzeichneten Merkmale gelöst.

Der erfindungsgemäße EC-Motor hat durch die gesehnten Wicklungen den Vorteil, daß eine Überlappung der Wickelköpfe vermieden wird, was sich insbesondere auf eine geringe axiale Baulänge auswirkt.

Da die Spulen eines Wicklungsstranges parallel geschaltet sind, reduziert sich der Leiterquerschnitt eines Wicklungsstranges so weit, daß nicht mehrere parallel geschaltete Lagen innerhalb einer Wicklungsnut notwendig werden.

Jeder Wicklungsstrang hat daher mehrere parallele Stromzweige. Vorteilhaft ist bei dieser Parallelschaltung der Spulen, daß eine Stromverdrängung in den Wicklungsnuten, wie sie von Asynchronläufern bekannt ist, reduziert wird.

Hierdurch wird der Wirkungsgrad des Motors verbessert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes nach Anspruch 2 besteht darin, daß die Automatisierbarkeit der Fertigung des EC-Motors begünstigt wird.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen.

Es zeigen : Figur I einen Schnitt durch einen EC-Motor, Figur 2 eine Draufsicht auf einen Statorpol, Figur 3 eine Draufsicht auf einen Spulenkörper, Figur 4 einen Statorpol mit einem Spulkörper und einer Wicklung, Figur 5 eine Draufsicht auf ein Rückschlußteil des Stators, Figur 6 eine Draufsicht auf den Stator und Läufer, Figur 7 ein Wicklungsschema eines EC-Motors mit 12 Wicklungsnuten, Figur 8 ein Wicklungsschema für einen 12-nutigen Stator mit vier Stromschienen, Figur 9 eine Draufsicht auf eine Schaltplatte mit vier Stromschienen und Figur 10-13 Einzelheiten aus Figur 9 Die Figur I zeigt einen Teilschnitt durch einen bürstenlosen, elektronisch kommutierten Motor, auch EC-Motor I genannt, der insbesondere als Antriebsmotor für einen Kfz-Lüfterantrieb mit einem Permanentmagnete 3 aufweisenden Außenrotor 5 dient, in dem ein Stator 7 mit drei um 120° versetzten Wicklungssträngen 9,11,13 angeordnet ist. Jeder Wicklungsstrang 9,11,13 hat gemäß den Figuren 7 und 8 z. B. 4 parallel geschaltete Wicklungsspulen 15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37, welche in 12 Wicklungsnuten 39,41,43,45,47,49,51,53,55,57,59,61 des Stators 7 gewickelt sind. Da der Außenrotor 5 vier Polpaare aufweist, ist die Spulenweite jeder Wicklungsspule 15-37 kleiner als die Polteilung. Außerdem sind 0,5 Spulen je Pol und Strang gewickelt. Die Spulenweite der Wicklungsspulen 15- 37 beträgt gemäß Figur 7 insbesondere 2/3 der Polteilung. Dieses ergibt, daß jede Überlappung von Wickelköpfen der Wicklungsspulen 15-37 vermieden wird. Durch die geringe Höhe. der Wickelköpfe wird die axiale Baulänge des EC-Motors I reduziert.

Die Figur 8 zeigt, daß jeder Wicklungsstrang aus z. B. vier parallel geschalteten Wicklungsspulen 15-37 besteht. Im Rahmen der Erfindung entspricht die Anzahl der parallel geschalteten Wicklungsspulen 15-37 der Anzahl der Polpaare p. Durch die Parallelschaltung der Wicklungsspulen 15-37 wird der Strangstrom auf mehrere parallele Stromzweige verteilt, wodurch der Leiterquerschnitt eines Wicklungsstranges 9,11,13 so weit reduziert werden kann, daß nicht mehr mehrere parallel geschaltete Lagen in einer Wicklungsnut 39-61 notwendig werden. Dieses bewirkt, daß eine Stromverdrängung in den Wicklungsnuten 39-61, wie sie von Asynchronläufern her bekannt ist, reduziert wird.

Zur Parallelschaltung der Wicklungsspulen 15-37 der einzelnen Wicklungsstränge 9,11,13 ist gemäß den Figuren 9-13 eine Schaltplatte 63 aus einem Isoliermaterial vorgesehen, in deren Oberfläche 65 vier Stromschienen 67,69,71,73 eingebettet sind. Hierbei ist jedem Wicklungsstrang je eine Stromschiene 67,69,71 zum Verbinden der Anfänge der parallel geschalteten Wicklungsspulen 15-17 zugeordnet. Die vierte Stromschiene 73 dient zum Verbinden des Sternpunktes 75 mit den Enden 77 aller Wicklungsspulen 15-37 der drei Wicklungsstränge 9,11,13.

Die Schaltplatte 63 mit den vier Stromschienen 67,69,71,73 ist gemäß Figur 1 zusammen mit dem Stator 7 mit einem Motorträger 79 verbunden und ermöglicht eine Automatisierung der Fertigung.

Der Stator 7 besteht gemäß den Figuren 5 und 6 vorteilhaft aus einem hohlzylinderförmigen Rückschlußteil 81 mit auf dessen Außenumfangsfläche 83 in Längsrichtung angeordneten Statorpolen 85,87,89,91,93,95,97,99,101, 103,105,107, welche mittels einer Preßverbindung mit dem Rückschlußteil 81 fest verbunden sind. Diese Statorpole 85-107 und das Rückschlußteil 81 bestehen aus gestanzten Blechteilen, welche durch eine Stanzpakettierung zusammengehalten werden.

Die feste Verbindung der Statorpole 85-107 mit dem Rückschußteil 81 wird auf einfachste Weise dadurch erzielt, daß die Statorpole 85--107 an ihren den Polzähnen 119,121,123,125,127,129,131 abgewandten Enden mit Einsteckschuhen 133,135,137,139,141,143,145, 147,149,151,153,155 versehen sind, welche in Führungsnuten 157 in der Oberflache 83 des Rückschlußteiles 81 einpreßbar sind. Zu diesem Zweck weisen die Einsteckschuhe 133-155 der Statorpole 85-107 und die Führungsnuten 157 in dem Rückschlußteil 81 eine schwalbenschwanzähnliche Form auf Das Einpressen der Einsteckschuhe 133-155 in die Führungsnuten 157 des Rückschlußteiles 81 wird dadurch erleichtert, daß die Fügelinie 159 gemäß Figur 4 zwischen den Einsteckschuhen 133-155 und den Führungsnuten 157 teilweise einen Luftspalt aufweist. Hierdurch wird ein Preßsitz der Einsteckschuhe 133-155 in den Führungsnuten 157 nur in Teilbereichen erzielt. Hierdurch werden Einpreßkräfte und Verformungen reduziert.

Weiterhin ist die Fügelinie 159 zwischen den Statorpolen 85-107 und dem Rückschlußteil 81 unsymmetrisch zu den Statorpolachsen 161 angeordnet, wodurch das Einschieben der Statorpole 85-107 in die Führungsnuten 157 des Rückschlußteiles 81 immer nur von einer Seite möglich ist. Dieses ist in Bezug auf eventuelle vorhandene Stanzgrate an den Statorpolen 85-107 und/oder dem Rückschlußteil 81 vorteilhaft.

Die unsymmetrische Anordnung der Fügelinie 159 wird auf einfachste Weise dadurch erzielt, daß die Einsteckschuhe 133-155 der Statorpole 85-107 zu den Statorpolachsen 161 exzentrisch angeordnete Vertiefungen 163 aufweisen.

Beim Einpressen der Statorpole 85-107 in die Führungsnuten 157 des Rückschlußteiles 81 sind die Vertiefungen 163 in axial ausgerichtete Erhöhungen 169 in den Führungsnuten 157 formschlüssig aufschiebbar.

Vorteilhaft werden die Statorpole 85-107 in die Führungsnuten 157 des Rückschlußteiles 81 erst eingepreßt, wenn deren Polkern 171 mit einem Spulenkörper 173 versehen und auf diesem bereits die zugehörige Statorwicklungsspule 15-37 aufgewickelt ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß eine Lagenwicklung mit hohem Nutfüllfaktor möglich ist. Weiterhin ist hierdurch ein kleinerer Nutschlitz verwendbar als dieses beim Wickeln durch die Nutschlitze möglich wäre. Die Spulenkörper 173 können aus Kunststoffspritzteilen bestehen, welche über die Einsteckschuhe 133-155 auf die Polkerne 171 der Statorpole 85-107 fest angeordnet werden.

Ein weiterer Vorteil des Einpressens der Statorpole 85-107 mit den bereits auf den Spulenkörpern 173 aufgewickelten Wicklungsspulen 15-37 in die Führungsnuten 157 des Rückschlußteiles 81 besteht darin, daß die Abstandsschlitze 175 zwischen den Polzähnen 109-131 in Umfangsrichtung sehr schmal gehalten werden können. Hierdurch werden die Laufgeräusche des EC-Motors merklich reduziert.

Der erfindungsgemäße EC-Motor zeichnet sich durch eine flache axiale Bauform und einen geräuscharmen Lauf aus und ermöglicht eine automatische Fertigung.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. So können der Außenrotor 5 eine andere Polpaarzahl und der Stator 7 eine entsprechend geänderte Anzahl von parallel geschalteten Wicklungsspulen pro Wicklungsstrang aufweisen. Des weiteren kann der EC-Motor als Antriebsmotor auch in Gebläsen oder in sonstigen technischen Geräten eingesetzt werden.