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Patent Searching and Data


Title:
STATOR OF AN ELECTRIC MOTOR, AND PROCESS FOR MANUFACTURING SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/117159
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a stator for an electric motor, comprising a stator core that includes: at least one stator pole, a stator winding formed from a continuous winding wire, and a wiring means having at least one contact blade. Said stator is characterized in that the winding wire is welded to at least one contact blade.

Inventors:
BRETTSCHNEIDER JÜRGEN (DE)
BAUMANN MARKUS (DE)
BONK GEORG (DE)
GOLDITZ PAUL-PETER (DE)
RIESS JÜRGEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2021/200195
Publication Date:
June 09, 2022
Filing Date:
November 18, 2021
Export Citation:
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Assignee:
BUHLER MOTOR GMBH (DE)
International Classes:
H02K3/50
Domestic Patent References:
WO2019141344A12019-07-25
Foreign References:
DE102019205121A12020-10-15
DE102019210146A12021-01-14
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE Stator für einen Elektromotor, umfassend: einen Statorkern mit mindestens einen Statorpol, einer Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist, und einem Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsdraht mit mindestens einer Kontaktzunge verschweißt ist. Stator nach Anspruch 1 , wobei die Kontaktzunge zwei Schenkel (9, 10) umfasst, die in axialer Richtung ausgerichtet sind und eine unterschiedliche Länge aufweisen. Stator nach Anspruch 2, wobei der erste Schenkel (9) kürzer ist als der zweite Schenkel (10). Stator nach Anspruch 1 , wobei die Kontaktzunge zwei Schenkel (9, 10) umfasst, wobei der erste Schenkel (9) in Richtung Ordinatenachse und der zweite Schenkel (10) in Richtung Applikatenachse ausgerichtet sind und beide eine unterschiedliche Länge aufweisen. Stator nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontaktzunge (8) einen Drahtaufnahmebereich (11 ) zwischen dem ersten und zweiten Schenkel (9, 10) umfasst, dessen Breite mindestens dem Durchmesser des Wicklungsdrahtes (6) entspricht. Stator nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Wicklungsdraht zwischen den zwei Schenkeln verläuft und mit dem zweiten Schenkel (10) verschweißt ist. Stator nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verschaltungsmittel als mindestens ein Kontaktblech ausgebildet ist. Stator nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei mindestens ein Verschaltungsmittel einstückig ausgebildet ist. Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor, wobei der Stator umfasst: einen Statorkern mit mindestens einen Statorpol, einer Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist, und einem Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Einlegen des Stators (1 ) in eine Wicklungseinrichtung; b) Bewickeln jeweils eines Statorpols (3) des Stators (1 ) mit dem Wicklungsdraht (5), wobei der Wicklungsdraht (5) zwischen zwei Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um einen Ausleger (14) herum und unter Bildung einer Leiterschleife (12) winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelnden Statorpol (3) radial nach innen geführt wird; c) Durchtrennung der Leiterschleife (12) in mindestens einem Leiterschleifbereich (13) der Leiterschleife; d) Abtrennen des Auslegers e) Anordnen mindestens eines Verschaltungsmittels (7); f) Biegen und Führen mindestens eines Wicklungsdrahtendes (15) der durchtrennten Leiterschleife in Richtung Verschaltungsmittel, derart, dass das Wicklungsdrahtende innerhalb der Kontaktzunge parallel zu den Schenkeln (9, 10) verläuft; g) Quetschen des Wicklungsdrahtes von außen auf den ersten Schenkel (9), wobei der erste Schenkel (9) in Richtung des zweiten Schenkel (10) beim Quetschvorgang verschoben wird; h) Kürzen des Wicklungsdrahtes, bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels; i) Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel (10). Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor, wobei der Stator umfasst: einen Statorkern mit mindestens einen Statorpol, einer Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist, und einem Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Einlegen des Stators (1 ) in eine Wicklungseinrichtung; b) Bewickeln jeweils eines Statorpols (3) des Stators (1 ) mit dem Wicklungsdraht (5), wobei der Wicklungsdraht (5) zwischen zwei Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um einen Ausleger (16) herum und unter Bildung einer Leiterschleife (12) winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelnden Statorpol (3) radial nach innen geführt wird; c) Durchtrennung der Leiterschleife (12) in mindestens einem Leiterschleifenbereich (13) der Leiterschleife (12); d) Abtrennen des Auslegers (14) e) Anordnen mindestens eines Verschaltungsmittels (7); f) Biegen und Führen mindestens eines Wicklungsdrahtendes (15) der durchtrennten Leiterschleife in Richtung Verschaltungsmittel, derart, dass das Wicklungsdrahtende unter Bildung einer Drahtschleife um einem Außenbereich (16) eines erstes Schenkels (9) herum in Richtung eines zweiten Schenkels (10) der Kontaktzunge (8) verläuft; g) Kürzen des Wicklungsdrahtes, bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels; h) Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel (10).Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Drahtschleife einen engen Radius aufweist und/oder in Kontakt mit dem ersten Schenkel (9) steht. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei sich beim Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel ein kugelförmiges Schmelzgut ausbildet. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Kontaktzunge einen Drahtaufnahmebereich (11 ) zwischen dem ersten und zweiten Schenkel (9, 10) umfasst, wobei das Wicklungsdrahtende im Drahtaufnahmebereich

(11 ) fixiert ist oder fixiert werden kann. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Schweißverfahren ein Laserschweißverfahren ist. Verfahren nach Anspruch 14, wobei sich die Richtung des Laserstrahls am Wicklungsdrahtende und dem zweiten Schenkel (10) orientiert.

Description:
Titel: Stator eines Elektromotors und Verfahren zu seiner Herstellung

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft einen Stator für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1 sowie Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor gemäß den Ansprüchen 9 und 10.

Beispielsweise kommen Elektromotoren bei Automobilien zum Einsatz. Die Elektromotoren sind erhöhten Belastungen ausgesetzt, unter anderem durch die entstehenden Vibrationen bei Benutzung eines Fahrzeugs. Es muss daher sichergestellt werden, dass die Verbindungen der Komponenten des Elektromotors auch nach längerer Dauer nicht beschädigt werden. So dürfen die Kontaktstellen an einem Stator durch dauerhafte Vibrationsbelastung nicht brechen. Es ist bekannt, Schneid-Klemmverbindungen an bewickelten Statoren zur elektrischen Kontaktierung mit einer Kontakteinheit vorzusehen. Diese haben jedoch insbesondere bei kleineren Drahtdurchmessern den Nachteil, unter thermischer Belastung und unter Vibration messbare Veränderung des Widerstandes aufzuweisen. Auch ist der benötigte Bauraum durch die Geometrie der Schneid-Klemmkörper erhöht, sowie eine gewisse Einschränkung bei den verwendbaren Strömen gegeben.

Aufgabe der Erfindung ist eine elektrische Kontaktierung von Wicklungsdrähten eines bewickelten Stators und einer Kontakteinheit mit kleinstmöglichem elektrischem Widerstand, die insbesondere obig genannte Nachteile überwindet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Stator für einen Elektromotor gemäß Anspruch 1 , sowie durch Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor gemäß der Ansprüche 9 und 10. Weiterbildungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen dargestellt.

Ein Stator für einen Elektromotor umfasst einen Statorkern mit mindestens einem Statorpol, einer Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist und einem Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge. Gemäß der Erfindung ist der Wicklungsdraht mit mindestens einer Kontaktzunge verschweißt, insbesondere durch Laserschweißen. Hierdurch entsteht eine elektrisch leitende Verbindungsstelle zwischen dem Wicklungsdraht und dem Verschaltungsmittel. Neben Laserschweißen sind auch andere Verfahren zur thermischen oder stoffschlüssigen Verbindung denkbar. Der Wicklungsdraht wird bevorzugt vor dem Schweißen getrennt.

Der Stator ist in Stern- und Dreieckschaltung in Reihe oder parallel mit einem aus Kupfer bestehenden Wicklungsdraht gewickelt verschalten.

Am Stator können eine oder mehrere Isolierkappen vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, den Stator komplett mit Isoliermaterial (Kunststoff) zu umspritzen.

Im Gegensatz zu einer Schneidklemmverbindung, die insbesondere bei kleineren Drahtquerschnitten üblich ist, weist eine derartige Verbindungsstelle auch unter thermischer Belastung und unter Vibration keine messbare Veränderung des Widerstandes auf. Der benötigte Bauraum für diese Verbindung ist kleiner als bei einer Schneid-Klemmverbindung. Durch die geometrische Ausführung der Kontaktstellen ist es möglich kleinere Drahtquerschnitte mit einer integrierten Zugentlastung sicher mit dem Verschaltungsmittel zu verbinden bei gleichzeitig kleinstmöglichen elektrischen Widerstand. Spannungen im Wicklungsdrahtwerden bei Sicherstellung einer guten Kontaktierung minimiert. Zudem werden die Kerbwirkung und die Härtesäcke reduziert.

In einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kontaktzunge zwei Schenkel, die in axialer Richtung ausgerichtet sind und eine unterschiedliche Länge aufweisen.

Vorzugsweise ist der erste Schenkel kürzer als der zweite Schenkel. Dies hat den Vorteil, dass der Wicklungsdraht auf dem zweiten Schenkel verschweißt werden kann und dadurch vorteilhaft Spannungsrisse vermieden werden. Zudem kann bei der Schweißung eine saubere Schmelzverbindung in Form einer Schmelzkugel gebildet werden, da das Schmelzgut nur mit dem zweiten Schenkel in Verbindung steht.

In einer weiteren Ausbildung umfasst die Kontaktzunge zwei Schenkel, wobei der erste Schenkel in Richtung Ordinatenachse und der zweite Schenkel in Richtung der Applikatenachse ausgerichtet sind und eine unterschiedliche Länge aufweisen.

Die Ordinatenachse (axiale Richtung) entspricht der y-Koordinate und die Applikatenachse der z-Koordinate in einem x-y-z-Koordinatensystem. Die Kontaktzunge mit den Schenkel ist bevorzugt durch Ausstanzen hergestellt. Die Geometrie der Schenkel ist vorgegeben. Nach dem Ausstanzen der Kontaktzungen erstrecken sich die Schenkel in axialer Richtung. Der zweite Schenkel kann im Anschluss Richtung Applikatenachse gebogen werden.

Weiterhin ist vorgesehen, dass die Kontaktzunge einen Drahtaufnahmebereich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel umfasst, dessen Breite mindestens dem Durchmesser des Wicklungsdrahtes entspricht. Hierdurch kann vorteilhafterweise eine vorzeitige Verklemmung und Fixierung des Wicklungsdraht erreicht werden.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung verläuft der Wicklungsdraht zwischen den zwei Schenkeln und ist mit dem zweiten Schenkel verschweißt. Dies hat den Vorteil, dass der Wicklungsdraht auf dem zweiten Schenkel verschweißt werden kann und dadurch vorteilhaft Spannungsrisse vermieden werden. Zudem kann bei der Schweißung eine saubere Schmelzverbindung in Form einer Schmelzkugel gebildet werden, da das Schmelzgut nur mit dem zweiten Schenkel in Verbindung steht.

In einer Ausführung der Erfindung ist das Verschaltungsmittel als mindestens ein Kontaktblech ausgebildet.

Es kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Verschaltungsmittel einstückig ausgebildet ist. Das Verschaltungsmittel kann beispielsweise als rundes Blech ausgebildet sein. Die Form des Verschaltungsmittels ist jedoch grundsätzlich variabel, üblicherweise werden unterbrochene Verschaltungsmittel verwendet.

Die Anzahl der Kontaktzungen am Verschaltungsmittel ist abhängig vom verwendeten Wicklungsverfahren. Gemäß der Erfindung kann die Wicklung des Stators in Stern- oder Dreieckschaltung jeweils in Reihe oder parallel mit einem aus Kupfer bestehenden Wicklungsdraht gewickelt verschalten sein.

Es ist weiterhin ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor vorgesehen, wobei der Stator einen Statorkern mit mindestens einen Statorpol, eine Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist, und ein Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge umfasst. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte, die zeitlich aufeinander folgen: a) Einlegen des Stators in eine Wicklungseinrichtung; b) Bewickeln jeweils eines Statorpols des Stators mit dem Wicklungsdraht, wobei der Wicklungsdraht zwischen zwei Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um einen Ausleger herum und unter Bildung einer Leiterschleife winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelnden Statorpol radial nach innen geführt wird; c) Durchtrennung der Leiterschleife in mindestens einem Bereich der Leiterschleife; d) Abtrennen des Auslegers; e) Anordnen mindestens eines Verschaltungsmittels; f) Biegen und Führen mindestens eines Wicklungsdrahtendes der durchtrennten Leiterschleife in Richtung Verschaltungsmittel, derart, dass das Wicklungsdrahtende innerhalb der Kontaktzunge parallel zu den Schenkeln verläuft; g) Quetschen des Wicklungsdrahtes von außen auf den ersten Schenkel, wobei der erste Schenkel in Richtung des zweiten Schenkel beim Quetschvorgang verschoben wird; h) Kürzen des Wicklungsdrahtes, bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels; i) Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel.

Im Gegensatz zu einer Schneidklemmverbindung, die insbesondere bei kleineren Drahtquerschnitten üblich ist, weist eine derartige Verbindungsstelle auch unter thermischer Belastung und unter Vibration keine messbare Veränderung des Widerstandes auf. Der benötigte Bauraum für diese Verbindung ist kleiner als bei einer Schneid-Klemmverbindung. Durch die geometrische Ausführung der Kontaktstellen ist es möglich kleinere Drahtquerschnitte mit einer integrierten Zugentlastung sicher mit dem Verschaltungsmittel zu verbinden bei gleichzeitig kleinstmöglichen elektrischen Widerstand. Spannungen im Wicklungsdraht werden bei Sicherstellung einer guten Kontaktierung minimiert.

Das Quetschen des Wicklungsdrahtes kann mit einem entsprechenden Werkzeug erfolgen, beispielsweise mit einer Zange. Dieses Vorgehen hat den Vorteil, dass der Wicklungsdraht zwischen den zwei Schenkeln fixiert wird und nach dem Durchtrennen der Leiterschleife nicht mehr aus der Kontaktzunge herausrutscht. Das nachfolgende Kürzen kann beispielsweise durch Abscheren erfolgen.

Das Wicklungsdrahtende wird abschließend mit dem zweiten Schenkel in axialer Richtung verschweißt, wobei eine Schweißperle gebildet wird. Das Verschweißen kann beispielsweise mittels eines Schweißautomats erfolgen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht eine elektrisch leitende Verbindungsstelle zwischen dem Wicklungsdraht und den Verschaltungsmitteln.

Am Stator können eine oder mehrere Isolierkappen vorgesehen sein, die in einem optionalen Schritt montiert werden können. Es ist aber auch möglich, den Stator komplett mit Isoliermaterial (Kunststoff) zu umspritzen. Der Ausleger und/oder das Verschaltungsmittel können jeweils mit dieser Isolierung oder Isolierkappe(n) in Verbindung stehen.

Darüber hinaus ist ein alternatives erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Stator für einen Elektromotor vorgesehen, wobei der Stator einen Statorkern mit mindestens einen Statorpol, eine Statorwicklung, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht gebildet ist, und ein Verschaltungsmittel mit mindestens einer Kontaktzunge umfasst. Dieses Verfahren umfasst folgende Schritte, die zeitlich aufeinander folgen: a) Einlegen des Stators in eine Wicklungseinrichtung; b) Bewickeln jeweils eines Statorpols des Stators mit dem Wicklungsdraht, wobei der Wicklungsdraht zwischen zwei Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um einen Ausleger herum und unter Bildung einer Leiterschleife winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelnden Statorpol radial nach innen geführt wird; c) Durchtrennung der Leiterschleife in mindestens einem Bereich der Leiterschleife; d) Abtrennen des Auslegers; e) Anordnen mindestens eines Verschaltungsmittels; f) Biegen und Führen mindestens eines Wicklungsdrahtendes der durchtrennten Leiterschleife in Richtung Verschaltungsmittel, derart, dass das Wicklungsdrahtende unter Bildung einer Drahtschleife um einem Außenbereich eines erstes Schenkels herum in Richtung eines zweiten Schenkels der Kontaktzunge verläuft; g) Kürzen des Wicklungsdrahtes, bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels; h) Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel.

Im Gegensatz zu einer Schneidklemmverbindung, die insbesondere bei kleineren Drahtquerschnitten üblich ist, weist eine derartige Verbindungsstelle auch unter thermischer Belastung und unter Vibration keine messbare Veränderung des Widerstandes auf. Der benötigte Bauraum für diese Verbindung ist kleiner als bei einer Schneid-Klemmverbindung. Durch die geometrische Ausführung der Kontaktstellen ist es möglich kleinere Drahtquerschnitte mit einer integrierten Zugentlastung sicher mit dem Verschaltungsmittel zu verbinden bei gleichzeitig kleinstmöglichen elektrischen Widerstand. Spannungen im Wicklungsdraht werden bei Sicherstellung einer guten Kontaktierung minimiert.

Der Wicklungsdraht wird unter Bildung einer engen Schleife um den ersten Schenkel herumgebogen und auf die Fläche des zweiten Schenkels aufgelegt. Das nachfolgende Kürzen kann beispielsweise durch Abscheren erfolgen. Das Wicklungsdrahtende wird abschließend mit dem zweiten Schenkel in Richtung Applikatenachse verschweißt, wobei eine Schweißperle gebildet wird. Das Verschweißen kann beispielsweise mittels eines Schweißautomats erfolgen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht eine elektrisch leitende Verbindungsstelle zwischen dem Wicklungsdraht und den Verschaltungsmitteln.

Am Stator können eine oder mehrere Isolierkappen vorgesehen sein, die in einem optionalen Schritt montiert werden können. Es ist aber auch möglich, den Stator komplett mit Isoliermaterial (Kunststoff) zu umspritzen. Der Ausleger und/oder das Verschaltungsmittel können jeweils mit dieser Isolierung oder Isolierkappe(n) in Verbindung stehen.

Besonders bevorzugt weist die Drahtschleife einen engen Radius auf und/oder steht in Kontakt mit dem ersten Schenkel. Die ist vorteilhaft um die auf den Wicklungsdraht wirkende Zugspannung zu reduzieren.

In einer Variante bildet sich beim Verschweißen des Wicklungsdrahtendes mit dem zweiten Schenkel ein kugelförmiges Schmelzgut aus. Spannungsverteilung vorteilhaft beim Erkalten der Schmelze.

In weiteren Ausbildung der Erfindung umfasst die Kontaktzunge einen Drahtaufnahmebereich zwischen dem ersten und zweiten Schenkel, wobei das Wicklungsdrahtende im Drahtaufnahmebereich fixiert ist oder fixiert werden kann. Durch die Fixierung des Wicklungsdrahtes nach dem Abschneideprozess wird der Draht vor dem ungewollten Herausrutschen aus dem Drahtaufnahmebereich gehindert. Der Drahtaufnahmebereich ist wie schon erläutert auf die verwendete Drahtgröße ausgelegt, also bevorzugt gleich groß gebildet, so dass sich der Wicklungdraht in diesem verklemmt beim Einlegen.

Insbesondere ist das erfindungsgemäße Schweißverfahren ein Laserschweißverfahren. Jedoch sind auch weitere thermische und stoffschlüssige Verbindungsverfahren möglich.

Besonders bevorzugt orientiert sich die Richtung des Laserstrahls am Wicklungsdrahtende und dem zweiten Schenkel.

Der Querschnitt oder der Durchmesser des Wicklungsdrahts kann bevorzugt näherungsweise dem Querschnitt des Schenkels entsprechen. Allerdings sind auch andere Querschnitte oder Durchmesser des Wicklungsdrahts denkbar.

Die Erfindung ist nicht auf die genannten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr sind alle Ausführungsvarianten, die im Rahmen der fachmännischen Tätigkeit und geringfügiger fachmännischer Änderungen umgesetzt werden, enthalten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines Stators während des Wickelvorgangs,

Fig. 2 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stators gemäß Figur 1 , Fig. 3 zeigt eine Detailansicht einer Kontaktzunge gemäß Figur 2,

Fig. 4 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stators gemäß Figur 2 nach dem Schweißvorgang,

Fig. 5 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge gemäß Figur 4,

Fig. 6 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stators gemäß einer weiteren Ausführungsform,

Fig. 7 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge gemäß Figur 6,

Fig. 8 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stators gemäß Figur 6,

Fig. 9 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge gemäß Figur 8.

Fig. 1 zeigt eine räumliche Darstellung eines Stators 1 eines Elektromotors während des Wickelvorgangs, umfassend einen Statorkern 2, eine Isolierkappe 4 und radial nach außen ragende Ausleger 14 an der Isolierkappe 4. Der Wicklungsdraht 6 wird um die Ausleger 16 unter Bildung einer Leiterschleife 12 gelegt.

Am Stator können eine oder mehrere Isolierkappen vorgesehen sein, die in einem optionalen Schritt montiert werden können. Es ist aber auch möglich, den Stator komplett mit Isoliermaterial (Kunststoff) zu umspritzen. Der Ausleger und/oder das Verschaltungsmittel können jeweils mit dieser Isolierung oder Isolierkappe(n) in Verbindung stehen.

Fig. 2 zeigt eine räumliche Darstellung eines bewickelten Stators 1 eines Elektromotors umfassend den Statorkern 2 mit mindestens einem Statorpol 3, der Isolierkappe 4, eine Statorwicklung 5, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht 6 gebildet ist und das Verschaltungsmittel 7 mit mindestens einer Kontaktzunge 8. Mit dem durchgängigen Wicklungsdraht 6 werden die Statorpole 5 des Stators 1 bewickelt, wobei der Wicklungsdraht 6 zwischen Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um den Ausleger 14 herum unter Bildung einer Leiterschleife 12 winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelten Statorpol 5 radial nach innen geführt wird (siehe Fig. 1). Die Leiterschleife 12 ist in mindestens einem Leiterschleifenbereich 13 durchtrennt und die Ausleger 14 von der Isolierkappe 4 abgetrennt. Das Wicklungsdrahtende 15 der durchtrennten Leiterschleife 12 wird in Richtung Verschaltungsmittel 7 gebogen und geführt, derart, dass das Wicklungsdrahtende 15 innerhalb der Kontaktzunge 8 parallel zu den Schenkeln 9, 10 verläuft.

Fig. 3 zeigt eine Detailansicht einer Kontaktzunge 8 gemäß Figur 2, die an dem Verschaltungsmittel 7 ausgebildet ist. Die Kontaktzunge 8 umfasst zwei Schenkel 9, 10, die in Richtung der Ordinatenachse A (axiale Richtung) ausgerichtet sind und eine unterschiedliche Länge aufweisen. Der erste Schenkel 9 ist dabei kürzer als der zweite Schenkel 10. Zwischen den zwei Schenkeln 9, 10 der Kontaktzunge 8 ist eine Drahtaufnahmebereich 11 ausgebildet, dessen Breite mindestens dem Durchmesser des Wicklungsdrahtes 6 entspricht.

Fig. 4 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stator 1 eines Elektromotors gemäß Figur 2 nach dem Schweißvorgang. Der Stator 1 umfasst den Statorkern 2 mit mindestens einem Statorpol 3, der Isolierkappe 4, die Statorwicklung 5, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht 6 gebildet ist und das Verschaltungsmittel 7 mit mindestens einer Kontaktzunge 8. Das mindestens eine Wicklungsdrahtende 15 der durchtrennten Leiterschleife 12 wird nach dem Biegen und Führen in Richtung Verschaltungsmittel 7 innerhalb der zwei Schenkel 9, 10 im Drahtaufnahmebereich 11 eingequetscht. Von außen wird auf den ersten Schenkel 9 gequetscht, wobei der erste Schenkel 9 in Richtung des zweiten Schenkels 10 verschoben wird und das mindestens eine Wicklungsdrahtende 15 zwischen den zwei Schenkeln 9, 10 fixiert. Der Wicklungsdraht 6 ist bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels 10 gekürzt und mit dem zweiten Schenkel 10 verschweißt.

Fig. 5 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge 8, die an dem Verschaltungsmittel 7 ausgebildet ist, nach dem Schweißvorgang. Der Wicklungsdraht 6 verläuft parallel zu den zwei Schenkeln 9 und 10 im Drahtaufnahmebereich 11. Das Wicklungsdrahtende 15 ist bevorzugt auf die Länge des zweiten Schenkels 10 gekürzt und mit dem zweiten Schenkel 10 verschweißt. Beim Schweißvorgang bilden das Wicklungsdrahtende und der zweite Schenkel 10 eine Schmelzverbindung 17 in Form einer Schmelzkugel.

Fig. 6 zeigt eine räumliche Darstellung eines bewickelten Stators 1 eines Elektromotors gemäß einer weiteren Ausführungsform, umfassend den Statorkern 2 mit mindestens einem Statorpol 3, die Isolierkappe 4, eine Statorwicklung 5, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht 6 gebildet ist und das Verschaltungsmittel 7 mit mindestens einer Kontaktzunge 8. Mit dem durchgängigen Wicklungsdraht 6 werden die Statorpole 5 des Stators 1 bewickelt, wobei der Wicklungsdraht 6 zwischen den Polen mit einer radialen (also in Richtung der x-Achse oder Abszissenachse) Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um den Ausleger 14 herum unter Bildung einer Leiterschleife 12 winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelten Statorpol 5 radial nach innen geführt wird (siehe Fig. 1). Die Leiterschleife 12 ist in mindestens einem Leiterschleifenbereich 13 durchtrennt und die Ausleger 14 sind von der Isolierkappe 4 abgetrennt. Das mindestens ein Wicklungsdrahtende 15 der Leiterschleife 12 wird in Richtung Verschaltungsmittel 7 gebogen und geführt, derart, dass das Wicklungsdrahtende unter Bildung einer Drahtschleife 18 um einen Außenbereich 16 des ersten Schenkels 9 herum in Richtung des zweiten Schenkels 10 der Kontaktzunge 8 verläuft. Das Wicklungsdrahtende 15 ist auf die Länge des zweiten Schenkels 10 gekürzt.

Fig. 7 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge 8 des Verschaltungsmittels 7 gemäß der weiteren Ausführungsform. Die Kontaktzunge 8 umfasst zwei Schenkel 9, 10, wobei der erste Schenkel 9 kürzer ist als der zweite Schenkel 10 und wobei der erste Schenke 9 in Richtung Ordinatenachse und der zweite Schenkel 10 in Richtung Applikatenachse ausgerichtet sind. Zudem ist der Außenbereich 16 am ersten Schenkel 9 gezeigt.

Fig. 8 zeigt eine räumliche Darstellung des bewickelten Stators 1 eines Elektromotors gemäß Figur 6 nach dem Schweißvorgang. Der Stator 1 umfasst den Statorkern 2 mit mindestens einem Statorpol 3, der Isolierkappe 4, eine Statorwicklung 5, die aus einem durchgängigen Wicklungsdraht 6 gebildet ist und das Verschaltungsmittel 7 mit mindestens einer Kontaktzunge 8. Mit dem durchgängigen Wicklungsdraht 6 werden die Statorpole 5 des Stators 1 bewickelt, wobei der Wicklungsdraht 6 zwischen den Polen mit einer radialen Komponente über den Durchmesser des Statorkerns hinaus um den Ausleger 16 herum unter Bildung einer Leiterschleife 12 winkelversetzt zu einem nachfolgend zu bewickelten Statorpol 5 radial nach innen geführt wird (siehe Fig. 1). Die Leiterschleife 12 ist in mindestens einem Leiterschleifenbereich 13 durchtrennt und die Ausleger 16 sind von der Isolierkappe 4 abgetrennt. Das mindestens eine Wicklungsdrahtende 15 der Leiterschleife 12 wird in Richtung Verschaltungsmittel 7 gebogen und geführt, derart, dass das Wicklungsdrahtende unter Bildung einer Drahtschleife 18 um einen Außenbereich 16 des ersten Schenkels 9 herum in Richtung des zweiten Schenkels 10 der Kontaktzunge 8 verläuft. Das Wicklungsdrahtende 15 ist auf die Länge des zweiten Schenkels 10 gekürzt.

Fig. 9 zeigt eine Detailansicht der Kontaktzunge 8 gemäß der weiteren Ausführungsform, die an dem Verschaltungsmittel 7 ausgebildet ist, nach dem Schweißvorgang. Der Wicklungsdraht 6 bildet eine Drahtschleife 18 um den Außenbereich 16 des ersten Schenkels 9 herum in Richtung des zweiten Schenkels 10 der Kontaktzunge 8 und ist auf die Länge des zweiten Schenkels 10 gekürzt. Der Wicklungsdraht 6 liegt dabei auf dem zweiten Schenkel 10 auf. Beim Schweißvorgang bilden das Wicklungsdrahtende 15 und der zweite Schenkel 10 eine Schmelzverbindung 17 in Form einer Schmelzkugel.

Bezugszeichenliste

1 Stator

2 Statorkern

3 Statorpol

4 Isolierkappe

5 Statorwicklung

6 Wicklungsdraht

7 Verschaltungsmittel

8 Kontaktzunge

9 erster Schenkel

10 zweiter Schenkel

11 Drahtaufnahmebereich

12 Leiterschleife

13 Leiterschleifenbereich

14 Ausleger

15 Wicklungsdrahtende

16 Außenbereich

17 Schmelzverbindung

18 Drahtschleife

A Ordinatenachse B Applikatenachse