DE102014114667A1 - Stator für eine Gleichstrommaschine - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine Gleichstrommaschine, welcher Stator (1) einen Statorkörper (2) aufweist, an dessen Statorrückschluss (4) eine Anzahl radial orientierter Statorpole (5) angeordnet ist, die voneinander jeweils durch eine sich zwischen zwei Statorpolen (5) axial erstreckende Statornut (6) beabstandet sind, wobei um Polstege (7) der Statorpole (5) geführte Wicklungen (8) eines Spulendrahts (9) Phasenwicklungen des Stators (1) bilden, und wobei an den Stirnseiten des Statorkörpers (2) jeweils eine Nutisolation (11, 21) angeordnet ist. Um einen Stator (1) zur Verfügung zu haben, der ohne Verletzung der Wicklungen (8) aus Spulendraht (9) und frei von Kurzschlüssen vollständig umspritzt die einfache Anordnung an einer Leiterplatte gestattet, ist an wenigstens einer der Stirnseiten (12, 22) des Statorkörpers (2) an dem jeweiligen Isolationsmittel (11, 21) zumindest eine Entlastungseinrichtung (30) vorgesehen, welche die auf das Isolationsmittel (11, 21) bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers (2) wirkenden axialen Kräfte vermindert. Die Erfindung betrifft überdies die Anordnung eines Stators (1) an einem Spritzwerkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung eines umspritzten Stators (1).

Description

• Die Erfindung betrifft einen Stator für eine Gleichstrommaschine, beispielsweise einen bürstenlosen Gleichstrommotor, welcher Stator einen Statorkörper aufweist, an dessen Statorrückschluss eine Anzahl radial orientierter Statorpole angeordnet ist, die voneinander jeweils durch eine sich zwischen zwei Statorpolen axial erstreckende Statornut beabstandet sind, wobei um Polstege der Statorpole geführte Wicklungen eines Spulendrahts Phasenwicklungen des Stators bilden, und wobei an den Stirnseiten des Statorkörpers jeweils eine Nutisolation angeordnet ist. Außerdem betrifft die Erfindung auch die Anordnung eines Stators an einem Spritzwerkzeug sowie ein Verfahren zur Herstellung eines umspritzten Stators.
• Solche Statoren sind bekannt und kommen zum Beispiel bei kleinen Stellantrieben beweglicher Teile eines Automobils zum Einsatz. Um diese Antriebe gegenüber den Umwelteinflüssen, denen sie ausgesetzt sein können, unempfindlicher zu machen, können sie mit einem zusätzlichen Schutz durch eine Art Schutzschicht, mit welcher der Stator umspritzt wird Schutzschicht, teilweise oder vollständig versehen sein. Die Nutisolation überdeckt hierbei die Stirnseiten des Rückschlusses des Statorkörpers, der im wesentlichen einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, von welchem die Statorpole radial weg weisen.
• Bei der Herstellung vollständig umspritzter Statoren wird üblicherweise der gewickelte Stator über eine in seiner Körpermitte befindliche Öffnung auf den Werkzeugkern eines Spritzwerkzeugs aufgeschoben, der dessen erster Werkzeughälfte zugeordnet ist. Anschließend wird das Werkzeug mit der fehlenden zweiten Werkzeughälfte ergänzt und hierdurch geschlossen und anschließend der Spritzvorgang durchgeführt. Das Aufschieben auf den Werkzeugkern geschieht hierbei bis zu einer Anschlagplatte, dann wird das Spritzwerkzeug durch eine zweite Werkzeughälfte, in welche auch die Anspritzpunkte integriert sind, geschlossen.
• Durch den bei dem Spritzvorgang auftretenden sehr hohen Druck und die Fließmasse aus Spritzmaterial wird der Stator so stark gegen die Anschlagplatte im Spritzwerkzeug gedrückt, dass die an der Anschlagplatte anliegende Nutisolation axial gestaucht wird. Hierbei bohren sich die in der Isolation untergebrachten, auch Phasenterminals genannten Anschlüsse, die ebenfalls an der Anschlagplatte anliegen können, aufgrund der Stauchung durch die Isolation und treffen, bei aus gestanzten Lagen von Blechen bestehenden Statorkörpern, auf das Blechpaket des Statorkörpers, was zu einem Kurzschluss zwischen dem Statorkörper und der dem jeweiligen Terminal zugeordneten Phase an dem Stator führt. Gleichzeitig wandern bei diesem Vorgang die axial jeweils von der Stirnfläche der Polstege vorspringenden Wicklungen des Stators der Anschlagplatte entgegen und werden hierdurch gegebenenfalls nicht mehr von dem Spritzmaterial umhüllt, so dass der beabsichtigte Zweck des Umspritzens nur unzureichend erreicht wird. Im Extremfall kann es dabei zum Kontakt zwischen Anschlagplatte und den dieser zugewandten Wicklungen des Stators, dem sogenannten Wickelkopf kommen, was auch zu Beschädigungen der Drähte führen kann. Überdies geht bei diesem Vorgang der Bauraum oberhalb der Wicklungen verloren, was letzten Endes dazu führen kann, dass der Stator gar nicht mehr an einer Leiterplatte montierbar ist.
• Als weiterer unvorteilhafter Effekt kann die Nutisolation durch den Umspritzdruck im Durchmesser auseinandergedrückt werden. Wickeldrähte, die am Außendurchmesser der Nutisolation geführt sind, um die einzelnen Phasen des Stators wickeln zu können, können hierdurch soweit nach außen wandern, dass sie gegen die Werkzeugwand gedrückt und dann nicht mehr von der Spritzmasse überdeckt werden. Die Isolation der Drähte nach außen ist dann im Zweifel nicht mehr gegeben.
• Es besteht daher die Aufgabe, einem Stator zur Verfügung zu stellen, der ohne Verletzung der Wicklungen aus Spulendraht und frei von Kurzschlüssen vollständig umspritzt die einfache Anordnung an einer Leiterplatte gestattet.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Stator der eingangs genannten Art, bei dem an wenigstens einer der Stirnseiten des Statorkörpers an der jeweiligen Nutisolation zumindest eine Entlastungseinrichtung vorgesehen ist, welche die auf die Nutisolation bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers wirkende axialen Kräfte vermindert. Die zumindest eine Entlastungseinrichtung verhindert damit den negativen Einfluss der auf den Statorkörper und die betreffende Nutisolation durch den aufgebrachten Druck und die Fließmasse wirkenden axialen Kräfte, die zu den bereits den beschriebenen Verformungen und damit einer ungenügenden Isolierung oder etwa Kurzschlüssen führen können.
• Vorzugsweise ist die Entlastungseinrichtung derart ausgestaltet, dass auch die auf die Nutisolation bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers wirkenden radialen Kräfte vermindert werden.
• Zweckmäßigerweise ist bei eine Ausführung des erfindungsgemäßen Stators die Entlastungseinrichtung an der Stirnseite des Statorkörpers, an welcher die elektrischen Anschlüsse des Stators nach außen geführt sind, oder an beiden Stirnseiten des Statorkörpers angeordnet.
• Vorzugsweise ist der Statorkörper aus einer Mehrzahl von übereinander gestapelten Statorblechen gebildet. In anderen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, wenn der Statorkörper aus weichmagnetischen Materialien besteht, insbesondere aus pulvergepressten weichmagnetischen Materialien (soft magnetic composites), bei denen die magnetischen Pulverpartikel mit einer isolierenden Schicht belegt sind. Bei diesen Materialen werden Wirbelstromverluste wirksam minimiert, wobei diese Materialen isotrope magnetische Eigenschaften aufweisen können.
• Eine vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Stators kann etwa darin bestehen, die zumindest eine Entlastungseinrichtung durch wenigstens einen Rücksprung der Stirnfläche der Nutisolation und/oder durch wenigstens eine an der Isolation stirnseitig zugängliche Aufnahme zu bilden. Zur Minderung des Auseinanderdrückens der Nutisolation im Durchmesser werden demnach erfindungsgemäß von der Stirnfläche zurückspringende Aussparungen im Bereich des Umfangs vorgeschlagen. Dies mindert die Fläche auf die die Kraft durch den Umspritzdruck wirken kann. Am Außendurchmesser geführte Drähte können derart vollständig vom Spritzmaterial bedeckt und nach außen isoliert werden. Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung kann darin bestehen, gegen die axiale Stauchung der Nutisolation an diesem stirnseitig wenigstens eine Aufnahme vorzusehen. Derartige, etwa als Bohrungen ausgebildete Aufnahmen können etwa in der Anschlagplatte angeordnete Stützstifte bis in den Bereich des Blechpakets des Statorkörpers durchführen und so ein axiales Stützmittel bilden. Somit wird beim Umspritzen der hohe Druck über die Stifte von dem Blechpaket aufgenommen. Die Isolation erfährt keine Kräfte, die Phasenanschlüsse und die Wicklungen behalten ihre Positionen bei. Der Bauraum „oberhalb“ der Wicklungen bleibt erhalten und die Phasenterminals bilden keinen Kurzschluss zum Blechpaket.
• Eine bevorzugte Ausführung des Stators, bei der eine günstige Lasteinleitung in die Nutisolation erfolgt kann hierbei an dem wenigstens einen Rücksprung schräg in Richtung von dessen Boden aufeinander zu laufende Schenkel und einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Besonders bevorzugt sind an der Nutisolation bei einer weiteren Ausführungsform eine Mehrzahl von Rücksprüngen im Randbereich seines Umfangs verteilt angeordnet. Unter diesen kann auch eine Anzahl gleichmäßig beabstandeter Rücksprünge sein.
• Bei einer zweckmäßigen Ausführung des Stators wird eine effektive Isolierung des Statorkörpers an seinen Stirnseiten dadurch gewährleistet, dass die Nutisolation an der jeweiligen Stirnseite des Statorkörpers zumindest die Stirnflächen des Rückschlusses und die Polstege der Statorpole überdeckt.
• Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Stators kann die Aufnahme als Entlastungseinrichtung einen axialen Eingriff bilden, in welchen in Gebrauchsstellung des Spritzwerkzeugs ein Stützelement, welches sich an dem Aufnahmeboden abstützt, eingreift, so dass der Statorkörper gegen die Anschlagplatte des Spritzwerkzeugs abgestützt ist und derart die axiale Stauchung der Nutisolation verhindert. Der Aufnahmeboden kann dabei sowohl aus einem dem Statorkörper zugewandten Bereich der Nutisolation gebildet sein, als auch durch das Blechpaket des Statorkörpers selbst.
• Vorzugsweise ist das mindestens eine Stützelement derart ausgebildet, dass es sich am Statorkörper abstützt. Dies kann insbesondere dadurch erreicht werden, dass die Nutisolation mindestens ein Loch aufweist, so dass am Spritzwerkzeug angebrachte Stifte sich direkt am Statorkörper, beispielsweise an Blechpaketen des Statorkörpers, abstützen.
• Bevorzugt wird in einer anderen Weiterbildung das Stützelement durch einen Stift gebildet, der bei Eingriff in der Aufnahme allseitig eingefasst und somit abgestützt ist und von der Isolation stirnseitig abstehende Elemente überragt. Das Stützelement muss dabei nicht notwendiger Weise durch einen Stift gebildet sein, auch andere geeignete Geometrien sind möglich. Die in Richtung der Anschlagplatte beim Spritzvorgang vorspringenden Elemente können die elektrischen Kontakte der Phasenterminals oder ein Erdungskontakt sein.
• Um hinsichtlich der Positionierung des Statorkörpers an dem Spritzwerkzeug auch bei Verwendung mehrere Stützelemente nicht vollständig festgelegt zu sein, kann bei einer Ausführungsform des Stators an der Nutisolation über einen Bogenabschnitt seines Umfangs eine Mehrzahl von, vorzugsweise gleichmäßig beabstandeten, Aufnahmen angeordnet sein. Von diesen können wiederum eine Anzahl oder auch alle Aufnahmen ein Stützelement während des Spritzvorgangs aufnehmen.
• Eine vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Stators, die eine sichere Kontaktierung der einzelnen Phasen des Stators mit einer Leiterplattenstruktur gestattet, weist an einer Nutisolation stirnseitig eine Mehrzahl von Schlitzen zur Aufnahme von Schneid-Klemmkontakten auf, die die Anschlüsse der jeweiligen Phasen des Stators bilden. In diese Schlitze können die Enden der Spulendrähte der jeweiligen Phase eingelegt und durch Anordnung des Schneid-Klemmkontakts einfach und sicher kontaktiert werden. Die aus der Nutisolation ragenden Enden der Schneid-Klemmkontakte kontaktieren dann wiederum die Leiterplatte.
• Das vorstehende Problem wird auch gelöst durch eine Stator-Anordnung an einem Spritzwerkzeug zur Aufbringung einer Schicht aus einem Spritzmaterial an einem Stator, wobei dessen Statorkörper mit einer axialen Öffnung als mittigem Durchgriff auf den Werkzeugkern einer ersten Spritzwerkzeughälfte bis zu einem Anschlag aufgeschoben ist, und an der dem Anschlag zugewandten Stirnseite des Statorkörpers zwischen diesem und dem Anschlag wenigstens eine Entlastungseinrichtung vorgesehen ist. Außerdem wird das Problem auch durch ein Verfahren zur Herstellung eines umspritzten Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche gelöst. Vorzugsweise wird der Statorkörper an einer axialen Öffnung bis an einen Anschlag auf einen Werkzeugkern einer ersten Spritzwerkzeughälfte aufgeschoben und zwischen dem Spritzwerkzeug und der dem Anschlag zugewandten Stirnseite des Statorkörpers vor dem Beginn des Spritzvorgangs ein Entlastungsmittel angeordnet.
• Der erfindungsgemäße Stator kann sowohl als Innen- wie als Auenläufer ausgebildet werden und ist vorzugsweise für einen Elektromotor geeignet, insbesondere einen Stellantrieb.
• Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung als Elektromotors umfasst einen erfindungsgemäßen Stator, einen Rotor und ein Motorgehäuse. Hierbei ist das Motorgehäuse vorzugsweise aus einem Kunststoff spritzgegossen, wobei der Stator vollständig umspritzt ist.
• In bevorzugten ist die erfindungsgemäße Gleichstrommaschine durch einen bürstenloser Gleichstrommotor bereitgestellt.
• Die Erfindung wird nachstehend durch ein Ausführungsbeispiel in der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen in teilweise schematisierter Darstellung die
• 1 eine ebene Seitenansicht des erfindungsgemäßen Stators mit Statorkörper und Nutisolation an den jeweiligen Stirnseiten;
• 2 eine geschnittene Seitenansicht des Stators aus der 2 entlang der Schnittlinie A-A in der 3;
• 3 eine ebene stirnseitige Ansicht des Stators aus den 1 und 2;
• 4 eine perspektivische stirnseitige Ansicht des Stators aus den 1 bis 3;
• 5 eine ebene, geschnittene Seitenansicht des Stators aus den 1 bis 4, der auf den Werkzeugkern eines Spritzwerkzeugs mit zwei Spritzwerkzeughälften aufgeschoben ist;
• 6 eine ebene, stirnseitige Ansicht des Spritz werkzeugs mit daran angeordnetem Stator aus der 5.
• In den 1 bis 6 ist ein im Ganzen mit 1 bezeichneter Stator zu erkennen, der einen aus einer Mehrzahl von übereinander gestapelten Statorblechen 3 gebildeten Statorkörper 2 aufweist. Der Stator hat einen Statorrückschluss 4, an dem eine Anzahl radial orientierter Statorpole 5 angeordnet und durch den Rückschluss 4 verbunden ist, wobei die Statorpole 5 voneinander jeweils durch eine sich zwischen zwei Statorpolen 5 axial erstreckende Statornut 6 beabstandet sind. Gut zu erkennen ist, dass um die die radialen Abschnitte der Statorpole 5 bildenden Polstege 7 geführte Wicklungen 8 eines Spulendrahts 9 die Phasenwicklungen des Stators 1 bilden und an den Stirnseiten 12, 22 des Statorkörpers 1 jeweils eine Nutisolation 11, 21 angeordnet ist. Die Wicklungen 8 sind dabei zumindest stirnseitig an den Polstegen 7 der Statorpole 5 auf der jeweiligen Nutisolation 11, 21 geführt. Die Nutisolationen 11, 21 können entweder im Wesentlichen die Stirnseiten 12, 22 des Statorkörpers 1 bedecken, wobei sie auch teilweise entlang der Statornuten in axialer Richtung geführt sein können. Um in solchen Ausführungen nicht von den Nutisolationen 11, 21 bedeckte Bereiche des Statorkörpers 1 gegen die Wicklungen des Spulendrahts elektrisch zu isolieren, kann der Statorkörper 1 zumindest teilweise zusätzlich mit einer isolierenden Schicht versehen sein. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn innerhalb der Statornuten 6 keine Nutisolation 11, 21 sein soll, um dadurch möglichst viel Raum für den Wickeldraht 9 bereitzustellen. In anderen Ausführungen können die Nutisolationen 11, 21 sich in axialer Richtung überlappen oder zumindest berühren, so dass der Statorkörper 1 vollständig elektrisch isoliert vom Wickeldraht 9 angeordnet ist. An der für den Betrachter der 1 oberen Stirnseite 10 des Statorkörpers 2 sind an der dortigen Nutisolation 11 mehrere Entlastungseinrichtungen 30 vorgesehen, die die auf dar Nutisolation 11 bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers 2 wirkende axialen Kräfte vermindern. Auch die untere Nutisolation 21 weist eine Entlastungseinrichtung 30 auf.
• In der 1 ist dabei zunächst der Statorkörper 2 zu erkennen, der aus gestapelten Statorblechen 3 aufgebaut ist. Die Statorbleche 3 sind in der Regel gestanzt und durch Eingriff von nicht weiter dargestellten Laschen in Aussparungen elektrisch miteinander kontaktiert. An der oberen, anschlussseitigen Stirnseite 12 und der unteren, den Anschlüssen abgewandten Stirnseite 22 des Statorkörpers 2 ist jeweils eine Nutisolation 11, 21 angeordnet, welche die Stirnseiten 12, 22 des Statorrückschlusses 4 und der Statorpole 5 überdeckt. An der für den Betrachter unteren Nutisolation 12 erkennt man hierbei die Führung von Spulendrähten 9 zu verschiedenen Phasen des Stators 1 im Umfangsbereich der Nutisolation 21. Ebenso wie an der unteren Nutisolation 21 ist an der oberen Nutisolation 11 eine Entlastungseinrichtung 30 zu erkennen, die durch eine Mehrzahl von im Umfangsbereich der Nutisolation angeordneter Rücksprünge 17 gebildet ist. Die Rücksprünge der beiden Nutisolationen 11, 21 unterscheiden sich dabei in ihrer Geometrie, die bei der oberen Nutisolation 11 trapezförmig mit von dem Rücksprungboden schräg nach außen laufenden Schenkeln ausgebildet ist. Von der oberen Nutisolation in axialer Richtung abstehend sind außerdem drei Phasenanschlüsse 15 sowie ein Erdungskontakt 16 zu erkennen.
• Eine andere Ansicht zeigt die 2, die den Statorkörper 2 erneut aufrecht, jedoch entlang der Schnittlinie A-A der 3 darstellt. In dieser Darstellung besser zu erkennen ist der Umstand, dass der geschnitten gezeigte Phasenanschluss 15 am linken Rand in der Nutisolation 11 aufgenommen festgesteckt ist. Weiter ist zu erkennen, dass die die Phasen an den Polstegen 7 der Statorpole 5 bildenden Spulendrähte 9 von den Nutisolationen 11, 21 getragen werden, während die in dieser Darstellung gut zu erkennenden Polschuhe 19 der Statorpole 5 nicht bedeckt sind.
• In der 3 ist die anschlussseitige Stirnseite des Statorkörpers 2 mit seiner daran angeordneten Nutisolation 11 zu sehen. Man erkennt, dass sowohl der Statorkörper 2 als auch das bzw. die Nutisolation 11, 12 einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, wobei an der anschlussseitigen Stirnseite im Bereich der Phasenschlüsse 15 und insbesondere des Erdungskontaktes 16 der Querschnitt der Nutisolation 11 leichte Exzentrizitäten in radialer Richtung zu erkennen sind. Zu erkennen ist weiterhin, dass an der Stirnfläche der Nutisolation 11 acht gleichmäßig beabstandete, stirnseitig zugängliche Aufnahmen 18 angeordnet sind, in welchen in den 1 bis 4 nicht weiter dargestellte Stützelemente aufnehmbar sind. Diese Aufnahmen 18 erstrecken sich von der an der Stirnfläche des Stators angebrachten Nutisolation 11 in axialer Richtung in Richtung des Statorkörpers 2. Zwischen zwei Bereichen mit Aufnahmen 18, befindet sich dabei entweder ein Rücksprung 17 oder ein Phasenanschluss 15. Während die Aufnahmen 18 in der Regel in gedachter radialer Verlängerung eines der konzentrisch um die Mitte des Stators angeordneten Statorpole 5 angeordnet sind, trifft dies auf die in den 3 und 4 im rechten unteren Bereich zu findenden Statorpole 5 nicht zu. Der in etwa in der 3-Uhr-Position befindliche Statorpol 5 hat eine leicht gegen den Uhrzeigesinn in Richtung des nächsten Phasenanschlusses 15 versetzte Aufnahme 18 während dem ungefähr auf der 4-Uhr-Position befindlichen Statorpol 5 überhaupt keine Aufnahme zugeordnet ist. An diesem, ungefähr auf der 4-Uhr-Position befindlichen, Statorpol 5 ist ein mit einer Umfangsnut 14 versehener Steg 13 angeordnet. Dieser Steg 13 führt dem auf der 5-Uhr-Position befindlichen Statorpol 5 einen Spulendraht 9 zu, wie in den 3 und 4 gut zu erkennen ist.
• In den 5 und 6 sind zwei Ansichten gezeigt, in welchen die Anordnung des Statorkörpers 2 des Stators 1 an einem mehrteiligen Spritzwerkzeug 40 erkennbar ist, wobei die 6 eine Ansicht in Richtung der Linie B-B in der 5 ist. Das Spritzwerkzeug 40 weist an seiner ersten Werkzeughälfte einen Sockel 41 auf, von dem ein Werkzeugkern 42 für den Betrachter quer nach rechts absteht. Auf den Werkzeugkern 42 ist der Statorkörper 2 derart aufgeschoben, dass die von der anschlussseitigen Nutisolation 11 abstehenden Phasenanschlüsse 15 und der Erdungskontakt 16 an einem durch eine Fläche des Sockels 41 gebildeten Anschlag 43 anstehen. Die Flächennormale der betreffenden Fläche ist koaxial zu der Drehachse des auf den Werkzeugkern 42 aufgeschobenen Statorkörpers 2 angeordnet. Die erste Werkzeughälfte wird durch eine durch einen zylinderförmigen Deckel 43 gebildete zweite Hälfte verschlossen. In der 5 ist dabei zu erkennen, dass sich zwischen dem Spritzwerkzeug 40 und dem Statorkörper die Entlastungseinrichtung 30 in Form einer hier sichtbaren Aufnahme 18 an der Nutisolation 11 befindet, die einen Stützstift 31 als Stützelement aufnimmt, der den Statorkörper 2 gegen den Sockel 41 des Spritzwerkzeugs 40 abstützt, wobei der Aufnahmeboden durch die dem Sockel am nächsten befindliche Blechlage 3 des Statorkörpers gebildet ist. Der oder die der Entlastungseinrichtung 30 zugeordneten Stützstifte 31 können auch fest an dem Sockel 41 des Spritzwerkzeugs 40 verankert sein.
• Dementsprechend betrifft die vorstehend beschriebene Erfindung also einen Stator 1 für eine Gleichstrommaschine, welcher Stator 1 einen Statorkörper 2 aufweist, an dessen Statorrückschluss 4 eine Anzahl radial orientierter Statorpole 5 angeordnet ist, die voneinander jeweils durch eine sich zwischen zwei Statorpolen 5 axial erstreckende Statornut 6 beabstandet sind, wobei um Polstege 7 der Statorpole 5 geführte Wicklungen 8 eines Spulendrahts 9 Phasenwicklungen des Stators 1 bilden, und wobei an den Stirnseiten des Statorkörpers 2 jeweils eine Nutisolation 11, 21 angeordnet ist. Um einen Stator 1 zur Verfügung zu haben, der ohne Verletzung der Wicklungen 8 aus Spulendraht 9 und frei von Kurzschlüssen vollständig umspritzt die einfache Anordnung an einer Leiterplatte gestattet, ist an wenigstens einer der Stirnseiten 12, 22 des Statorkörpers 2 an der jeweiligen Nutisolation 11, 21 zumindest eine Entlastungseinrichtung 30 vorgesehen, welche die auf der Nutisolation 11, 21 bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers 2 wirkenden axialen Kräfte vermindert.
• Bezugszeichenliste

1

Stator

2

Statorkörper

3

Statorblech

4

Statorrückschluss

5

Statorpol

6

Statornut

7

Polsteg

8

Wicklung

9

Spulendraht

11, 21

Nutisolation

12, 22

Stirnseiten

13

Steg

14

Umfangsnut

15

Phasenanschluss

16

Erdungskontakt

17

Rücksprung

18

Aufnahme

19

Polschuh

30

Entlastungseinrichtung

31

Stützstift

40

Spritzwerkzeug

41

Sockel

42

Werkzeugkern

43

Anschlagplatte

44

Zylinder

Claims (17)

1. Stator für eine Gleichstrommaschine, welcher Stator (1) einen Statorkörper (2) aufweist, an dessen Statorrückschluss (4) eine Anzahl radial orientierter Statorpole (5) angeordnet ist, die voneinander jeweils durch eine sich zwischen zwei Statorpolen (5) axial erstreckende Statornut (6) beabstandet sind, wobei um Polstege (7) der Statorpole (5) geführte Wicklungen (8) eines Spulendrahts (9) Phasenwicklungen des Stators (1) bilden, und wobei an den Stirnseiten des Statorkörpers (2) jeweils eine Nutisolation (11, 21) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einer der Stirnseiten (12, 22) des Statorkörpers (2) an der jeweiligen Nutisolation (11, 21) zumindest eine Entlastungseinrichtung (30) vorgesehen ist, welche die auf die Nutisolation (11, 21) bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers (2) wirkenden axialen Kräfte vermindert.
2. Stator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungseinrichtung (30) an derjenigen Stirnseite (12) des Statorkörpers (2), an welcher die elektrischen Anschlüsse (15, 16) des Stators (1) nach außen geführt sind, oder an beiden Stirnseiten (12, 22) des Statorkörpers (2) angeordnet ist.
3. Stator nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlastungseinrichtung (30) die auf die Nutisolation (11, 21) bei einem durch ein Spritzwerkzeug durchgeführten Umspritzvorgang des Statorkörpers (2) wirkenden radialen Kräfte vermindert.
4. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Entlastungseinrichtung (30) durch wenigstens einen Rücksprung (17) der Stirnfläche der Nutisolation (11, 21) und/oder durch wenigstens eine an der I Nutisolation (11, 21) stirnseitig zugängliche Aufnahme (18) gebildet ist.
5. Stator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Rücksprung (18) schräg in Richtung seines Bodens aufeinander zu laufende Schenkel und einen trapezförmigen Querschnitt aufweist.
6. Stator nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutisolation (11, 21) eine Mehrzahl von Rücksprüngen (18) im Randbereich seines Umfangs verteilt angeordnet sind.
7. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutisolation (11, 21) an der jeweiligen Stirnseite (12, 22) des Statorkörpers (2) zumindest die Stirnflächen des Rückschlusses (4) und die Polstege (7) der Statorpole (5) überdeckt.
8. Stator nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (17) einen axialen Eingriff bildet, in welchen in Gebrauchsstellung des Spritzwerkzeugs ein Stützelement (31), welches sich an dem Boden der Aufnahme (17) abstützt, eingreift.
9. Stator nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (31) durch einen Stift gebildet ist, der bei Eingriff in der Aufnahme (17) allseitig eingefasst ist und von der Nutisolation (11, 21) stirnseitig abstehende Elemente überragt.
10. Stator nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutisolation (11, 21) über einen Bogenabschnitt seines Umfangs eine Mehrzahl von Aufnahmen (17) angeordnet ist.
11. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Nutisolation (11, 21) stirnseitig eine Mehrzahl von Schlitzen zur Aufnahme von Schneid-Klemmkontakten vorgesehen ist, die die Anschlüsse der jeweiligen Phasen des Stators bilden.
12. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkörper (2) aus einer Mehrzahl von übereinander gestapelten Statorblechen (3) gebildet ist.
13. Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (31) sich am Statorkörper (2) abstützt.
14. Stator für eine Gleichstrommaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleichstrommaschine ein bürstenloser Gleichstrommotor ist.
15. Stator-Anordnung an einem Spritzwerkzeug zur Aufbringung einer Schicht aus einem Spritzmaterial an einem Stator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Statorkörper mit einer axialen Öffnung auf den Werkzeugkern einer ersten Spritzwerkzeughälfte eines Spritzwerkzeugs bis zu einem Anschlag aufgeschoben ist, dadurch gekennzeichnet, dass an der dem Anschlag (43) zugewandten Stirnseite des Statorkörpers (2) zwischen diesem und dem Spritzwerkzeug (40) wenigstens eine Entlastungseinrichtung (30) vorgesehen ist.
16. Verfahren zur Herstellung eines umspritzten Stators nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
17. Verfahren zur Herstellung eines umspritzten Stators nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorkörper (2) des Stators (1) an einer axialen Öffnung bis an einen Anschlag (43) auf einen Werkzeugkern (42) einer ersten Spritzwerkzeughälfte aufgeschoben wird und zwischen dem Spritzwerkzeug (40) und der dem Anschlag (43) zugewandten Stirnseite (12) des Statorkörpers (2) vor dem Beginn des Spritzvorgangs eine Entlastungseinrichtung (30) angeordnet wird.

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