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Die Erfindung betrifft einen Elektromotor mit einer Armatur, einem Führungsmittel und einem Klemmelement nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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Stand der Technik
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Es ist bereits ein Elektromotor umfassend eine Armatur, die eine Vielzahl von Zähnen und eine Vielzahl von Nuten aufweist, bekannt. Auch ist bekannt, dass ein Wicklungsleiter, welche eine Wicklung bildet von der Armatur elektrisch durch einen Isoliermittel getrennt ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Der erfindungsgemäße Elektromotor mit den Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass das Herausführen der Wicklungsleiter aus dem Motor in einer definierten Position erfolgt. Weiterhin ist vorteilhaft, dass der Wicklungsleiter gegenüber äußeren Krafteinwirkungen, insbesondere im Bereich des Verlassens der Armatur, geschützt ist. Ferner ist Vorteilhaft, dass die Wicklungsdrähte bei der Montage nicht innerhalb der Nut verrutschen.
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Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen ergeben sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das erste Teilelement und das zweite Teilelement in Richtung des freien Endes des Klemmfußes jeweils ihre Querschnittsfläche verkleinern. Die Montage des Elektromotors ist vereinfacht.
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Vorteilhaft ist, dass der Klemmfuß, insbesondere das erste Teilelement des Klemmfußes, einen elektrischen Isolator darstellt. Vorzugsweise stellen alle Klemmfüße, insbesondere die ersten Teilelemente der Klemmfüße, einen Isolator dar. Der Klemmfuß weist ein elektrisch Isolierendes Material auf. Vorzugsweise besteht zumindest ein Klemmfuß, insbesondere das erste Teilelement des Klemmfußes, aus einem elektrischen Isolator. Insbesondere ist die Oberfläche des Klemmfußes zumindest in dem Bereich, welcher den Wicklungsleiter beim Halten in der Nut zugerichtet ist, insbesondere berührt, elektrisch isolierend ausgebildet. Vorteilhaft ist, dass eine einfach Montage gegeben ist, ohne insbesondere ein Kurzschluss durch das Klemmelement zu ermöglichen.
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Besonders vorteilhaft ist, dass der Klemmfuß beim Halten wenigstens eines Wicklungsleiterabschnitts in der Führungsmittelnut, insbesondere zusammen mit dem Führungsmittel, den Wicklungsleiterabschnitt gegenüber der Umgebung isoliert. Der Klemmfuß stellt zumindest teilweise einen Isolator dar. Vorzugsweise ist der Klemmfuß in dem Bereich isolierend ausgebildet der dem Wicklungsleiterabschnitt zugerichtet ist, insbesondere diesen berührt. Das Führungsmittel stellt einen elektrischen Isolator dar. Vorteilhaft wird bei gleichbleibender einfacher Montage beispielsweise eine ungewollte Elektrifizierung der Umgebung verhindert.
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Vorteilhaft ist, dass der Klemmfuß einen ersten Wicklungsleiterabschnitt in einer ersten Führungsmittelnut und einen zweiten Wicklungsleiterabschnitt in einer zweiten Führungsmittelnut hält. Vorzugsweise isoliert der Klemmfuß den ersten Wicklungsleiterabschnitt gegenüber dem zweiten Wicklungsleiterabschnitt und umgekehrt. Der erste Wicklungsleiterabschnitt und der zweite Wicklungsleiterabschnitt sind durch den Klemmfuß elektrisch isoliert. Insbesondere isoliert der Klemmfuß zusammen mit dem ersten Führungsmittel und dem zweiten Führungsmittel den ersten Wicklungsleiterabschnitt und den zweiten Wicklungsleiterabschnitt gegenüber einander und gegenüber der Umgebung. Vorteilhaft bleibt trotz Vereinfachung der Montage insbesondere die Funktionsweise des Elektromotors gewährleistet.
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Vorteilhaft ist, dass zumindest ein Klemmfuß, vorzugsweise alle Klemmfüße, ein elektrisch isolierendes Material, insbesondere einen Kunststoff oder ein Harz aufweisen, vorzugsweise aus diesem ausgebildet sind. Das Material ist insbesondere Epoxidharz oder ein, insbesondere glasfaserverstärkter, Kunststoff. Es erfolgt kein elektrischer Stromfluss über das Klemmelement zwischen den Wicklungsleiterabschnitten. Vorzugsweise ist zumindest der Teil des Klemmfußes, insbesondere die Oberfläche des Klemmfußes, die einem Wicklungsleiterabschnitt zugerichtet ist, und insbesondere diesen berühren kann oder berührt, elektrisch isolierend ausgebildet.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das erste und/oder das zweite Teilelement jeweils ihren Querschnitt keilförmig, pyramidenförmig oder kegelspitzförmig verjüngen. Die Verjüngung ermöglicht eine vereinfachte Montage des Klemmelements an der Armatur.
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Vorteilhaft ist, dass sich das zweite Teilelement über die gesamte Länge des Klemmfußes verjüngt. Die Verjüngung des zweiten Teilelements über die gesamte Länge bewirkt eine vereinfachte Zentrierung der Klemmfüße zwischen den Abstandshaltern.
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Als vorteilhaft ist anzusehen, dass der Klemmfuß im Querschnitt betrachtet zumindest in einem Teilbereich T-förmig ausgebildet ist. Der Querschnitt des Klemmfußes ist korrespondierend zu mindestens einem Führungsmittel ausgebildet, insbesondere zu beiden Führungsmitteln, die innerhalb einer Nut ausgebildet sind. Die T-förmige Ausbildung erhöht die Stabilität des Klemmfußes. Die T-förmige Ausbildung verbessert das Halten von zumindest einem Wicklungsleiterabschnitt innerhalb einer Führungsmittelnut. Der T-förmige Bereich setzt sich im Querschnitt betrachtet aus dem ersten Teilelement und dem zweiten Teilelement zusammen.
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Von Vorteil ist, dass sich das erste Teilelement über die gesamte Länge des Klemmfußes erstreckt. Ferner ist vorteilhaft, dass sich das erste Teilelement über die gesamte Länge der Armatur erstreckt. Die Fixierung des Wicklungsleiterabschnitts ist somit über die gesamte Führungsmittelnut, in welcher der Wicklungsleiter geführt ist, gewährt. Ferner ist vorteilhaft, dass das erste Teilelement und das zweite Teilelement im Wesentlichen die gleiche Länge aufweisen. Eine Verbesserung der Steifigkeit sowie der Stabilität ist gegeben.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das Klemmelement ein, insbesondere im Wesentlichen ringförmiges, Grundelement aufweist. Das Grundelement ermöglicht eine einfache Ausrichtung der Klemmelemente zueinander. Ferner vereinfacht das Grundelement die Montage des Klemmelements an der Armatur. Ferner ist vorteilhaft, dass durch die ringförmige Ausbildung des Klemmelements eine axiale Fixierung der Wicklung des Teils des Wicklungsleiters, der sich an den Wicklungsleiterabschnitt anschließt, erfolgt.
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Vorteilhaft ist, dass das Grundelement ein Arretierungsmittel aufweist. Die Armatur oder das Isolierelement weist ein Haltemittel auf. Das Arretierungsmittel und das Haltemittel sind so ausgebildet, dass das Klemmelement und die Armatur lösbar miteinander verbindbar sind. Das Arretierungsmittel und das Haltemittel ermöglicht ein einfaches Verbinden des Klemmelements mit dem Isolierelement, bzw. der Armatur.
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Von Vorteil ist, dass mindestens eines der Arretierungsmittel eine Rastnase aufweist, die in eine Ausnehmung des Haltemittels eingreift. Eine einfach herzustellende Rastverbindung ist ermöglicht.
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Vorteilhaft ist, dass der Wicklungsleiter in axialer Richtung aus der Armatur geleitet ist, was die elektrische Kontaktierung der Wicklung beispielsweise mit einer Steuerplatine vereinfacht. Vorzugsweise erfolgt die elektrisch Kontaktierung direkt zwischen dem Wicklungsleiter und der Steuerplatine.
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Besonders vorteilhaft ist, dass das Führungsmittel Teil des Isolierelements ist. Das Isolierelement ist insbesondere im Bereich der Zähne an der Armatur ausgebildet. Das Führungsmittel trennt die Wicklungen von der Armatur. Das Isolierelement stellt einen elektrischen Isolator dar.
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Als vorteilhaft ist anzusehen, dass jedes Führungsmittel so ausgebildet ist, dass die Führungsmittelnut nur einen Wicklungsleiterabschnitt aufnehmen kann. Es ist eine optimale Arretierung des Wicklungsleiterabschnitts innerhalb der Führungsmittelnut gewährt. Vorzugsweise ist ein Teil des ersten Teilelements innerhalb der Führungsmittelnut ausgebildet.
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Von Vorteil ist, dass das Führungsmittel am Nutgrund einer Nut ausgebildet ist.
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Vorteilhaft ist, dass das erste Teilelement und das zweite Teilelement einstückig ausgebildet sind. Es wird die Stabilität und die Herstellung, sowie die Montage vereinfacht.
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Vorteilhaft ist, dass die Armatur Teil eines Stators des Elektromotors ist. Der Elektromotor ist vorzugsweise Teil eines Lüfters, insbesondere zur Kühlung eines Verbrennungsmotors oder eines elektrischen Antriebsmotors, eines HVAC Gebläses oder einer Kühlmittelpumpe. Vorzugsweise ist der Elektromotor als Außenläufer ausgebildet, wobei die Armatur den Stator des Elektromotors bildet.
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Ausführungsbeispiele sind in den Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine aus dem Stand der Technik bekannte Armatur eines Elektromotors,
- 2 eine perspektivische Ansicht einer Armatur,
- 3 eine Schnittansicht durch eine Armatur, die Wicklungen und die Führungsmittel,
- 4 eine perspektivische Ansicht einer Armatur mit einem Isolierelement sowie das Klemmelement,
- 5 eine perspektivische Ansicht eine Klemmelement nach der Montage an der Armatur und
- 6 die Schnittansicht gemäß 3 wobei das Klemmelement an der Armatur angeordnet ist.
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1 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Armatur 110 eines Elektromotors. Die Armatur 110 weist ein Blechpaket 120 auf. Das Blechpaket setzt sich aus mehreren Blechlagen zusammen. Die Armatur 110 umfasst Zähne 200, die von Wicklungsdrähten 420 umwickelt sind. Die Wicklungsdrähte 420 bilden Wicklungen 400, welche zum Betrieb des Elektromotors benötigt werden. Zwischen den Zähnen 200 sind Nuten 300 ausgebildet. Die Nuten 300 trennen die Zähne 200 voneinander. Ein Isolierelement 500 trennt die Wicklungsdrähte 420 der Wicklungen 400 elektrisch von dem Blechpaket.
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2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Armatur 10 für einen erfindungsgemäßen Elektromotor 1. Die Armatur 10 weist eine Vielzahl von Zähnen 20 auf. Die Zähne 20 sind in Umfangsrichtung mittels Nuten 30 voneinander getrennt. Ferner weist die Armatur 10 einen Armaturgrundkörper 18 auf. Der Armaturgrundkörper 18 ist ringförmig ausgebildet. Der Armaturgrundkörper 18 weist eine Außenumfangsfläche auf, an der die Zähne 20 ausgebildet sind. Der Armaturgrundkörper 18 und die Zähne 20 werden insbesondere durch ein Blechpaket 12 gebildet. Das Blechpaket 12 besteht aus einer Vielzahl von einzelnen Blechlagen 14, die aneinander angeordnet, insbesondere in Achsrichtung des Elektronmotors 1 geschichtet angeordnet sind. Die einzelnen Blechlagen 14 können insbesondere durch einzelne Isolationsschichten voneinander getrennt sein.
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Der Elektromotor 1 weist gemäß 2 beispielhaft drei Wicklungsleiter 42 auf. Um einen Zahn 20 gewickelt bildet ein Wicklungsleiter 42 eine Wicklung 40. Vorzugsweise weist jeder Zahn 20 mindestens eine Wicklung 40 auf, die durch einen Wicklungsleiter 42 gebildet ist. Abhängig von der Art und der Ansteuerung des Elektromotors 1 sind eine oder mehrere Wicklungen 40 je Zahn 20 ausgebildet. Die Armatur gemäß 2 ist für einen elektrisch kommutierten Motor mit drei Phasen ausgebildet. Jede der drei Phasen wird durch einen Wicklungsleiter 42 gebildet. Auch kann ein Wicklungsleiter 42 um mehr als ein Zahn 20 gewickelt sein und somit mehr als eine Wicklung 40 bilden. Beispielhaft weist die in 2 gezeigte Armatur 10 zwölf Zähne 20 auf. Jeder der drei Wicklungsleiter 42 ist um vier Zähne gewickelt und bildet somit an vier Zähnen 20 jeweils eine Wicklung 40. Die Armatur 10 kann hierbei Teil des Rotors oder des Stators sein.
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Beispielsweise bildet die in 2 gezeigte Armatur 10 einen Stator, bzw. ist Teil eines Stators. Weiterhin umfasst die elektrische Maschine 1 einen Rotor bzw. einen Läufer. Der Rotor ist der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt. Die elektrische Maschine 1 ist gemäß 2 insbesondere als Außenläufer ausgebildet, was bedeutet dass der Rotor sich um die Armatur 10 dreht. Der Rotor ist an der Achse drehbar gelagert. Die Achse 3 ist fest mit dem Gehäuseelement 5 verbunden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist der Rotor fest mit der Achse verbunden und die Achse ist gegenüber dem Gehäuseelement, bzw. gegenüber der Armatur 10 drehbar gelagert.
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Ein Stromfluss durch die Wicklungsleiter 42 führt zu einer Erzeugung eines Magnetfelds, welches zu einer Drehbewegung des Rotors, bzw. des Läufers des Elektromotors 1 führt. Entsprechend weist der Rotor, bzw. der Läufer Magnete, Ferritelemente oder Element auf, die mit dem mittels der Bestromung der Wicklungen 40 erzeugte Magnetfelder zusammen wirken.
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Jeder Wicklungsleiter 42 weist mindestens einen ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 und einen zweiten Wicklungsleiterabschnitt 45 auf. Vorzugsweise weist jeder Wicklungsleiter 42 den ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 und den zweiten Wicklungsleiterabschnitt 45 zweimal auf. Vorzuzugsweise schließt sich der erste Wicklungsleiterabschnitt 44 an den zweiten Wicklungsleiterabschnitt 45 an. Die zwei Wicklungsleiterabschnitte 44, 45 befinden sich jeweils im Bereich einer der beiden Enden des Wicklungsleiters 42. Insbesondere bilden die zweiten Wicklungsleiterabschnitte 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f die Leiterenden. Der zweite Wicklungsleiterabschnitt 45 ist so ausgebildet, dass er die Herstellung einer elektrischen Verbindung beispielsweise mit einer elektrischen Leiterplatte, die beispielsweise eine elektrische Ansteuerung bildet, ermöglicht. Vorzugsweise steht der zweite Wicklungsleiterabschnitt 45 von der Armatur 10 in Richtung der Leiterplatte weg. Gemäß 2 stehen beispielhaft sechs zweite Wicklungsleiterabschnitte 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f ab. Jeweils zwei der gezeigten zweiten Wicklungsleiterabschnitte 45a, 45b, 45c, 45d, 45e, 45f sind Teil eines Wicklungsleiters 42.
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An den ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 schließen der Teile des Wicklungsleiters 42 an, die um mindestens einen Zahn 20 gewickelt mindestens eine Wicklung 40 bilden.
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Ferner weist der erfindungsgemäße Elektromotor 1 ein Isolierelement 50 auf. Das Isolierelement 50 weist mindestens in einer Nut 30 ein Führungsmittel 52 auf. Das Führungsmittel 52 dient zur Führung des ersten Wicklungsleiterabschnitts 44 des Wicklungsleiters 42. Die Führung des ersten Wicklungsleiterabschnitts 44 erfolgt durch die Anordnung des ersten Wicklungsleiterabschnitts 44 des Wicklungsleiters 42 innerhalb des Führungsmittels 52.
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Gemäß einer Weiterbildung erstreckt sich das Isolierelement 50 auf mindestens einen Zahn 20. Das Isolierelement 50 hat im Bereich der Zähne 20 die Aufgabe eine elektrische Verbindung zwischen dem Wicklungsleiter 42 und der Armatur 10 zu verhindern. Ferner verhindert das Isolierelement 50 die Erzeugung von Beschädigungen bei der Wicklung der Wicklungen 40. Insbesondere verhindert das erste Isolierelement 50 die Beschädigung an der Beschichtung des Wicklungsleiters 42 im Bereich der Kanten der obersten Blechlage 14 des Blechpakets 12.
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Das Isolierelement 50 wird insbesondere mittels Anspritzen eines elektrische isolierenden Materials, an die Armatur 10 hergestellt. Das Isolierelement 50 stellt einen elektrischen Isolator dar. Ferner kann das Isolierelement 50 durch ein Element gebildet werden, welches insbesondere in Axialrichtung des Elektromotors 1 an die Armatur angeordnet, insbesondere angesteckt, ist. Ferner kann sich das Isolierelement 50 aus mehreren Teilen zusammensetzten. Das Isolierelement 50 weist, insbesondere besteht, vorzugsweise Kunststoff oder Harz auf.
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Die Axialrichtung des Elektromotors 1 entspricht der Längsrichtung des Elektromotors 1. Die Axialrichtung verläuft insbesondere senkrecht aus der 3 heraus. Die Axialrichtung des Elektromotors 1 ist parallel zu der Achse, bzw. der Welle des Elektromotors 1. Ferner wird im Folgenden angenommen, dass die Längsrichtung und die Axialrichtung des Elektromotors 1 identisch ist. Auch wird im Folgenden angenommen, dass die Längsrichtung der Armatur 10 der Axialrichtung des Elektromotors 1 entspricht. Ferner ist die Längsrichtung der Zähne 20 senkrecht zu der Axialrichtung des Elektromotors 1.
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3 zeigt eine Schnittansicht durch die Armatur 10 des erfindungsgemäßen Elektromotors 1. Zwischen den Zähnen 20 sind die Nuten 30 ausgebildet. Jede Nut 30 weist einen Nutgrund 32 auf. Die Nut 30 erstreckt sich, insbesondere in Radialrichtung, vom äußeren Umfang der Armatur 10 bis hin zum Nutgrund 32. Der Nutgrund 32 ist teilweise durch den Außenumfang des Armaturgrundkörpers 18 gebildet. Bei einer Ausbildung gemäß 2 und 3 erstreckt sich die Nut 30 ausgehende von dem äußeren Umfang der Armatur 10, zwischen den Zähnen 20, in Richtung der Achse bzw. dem Mittepunkt des Elektromotors 1. Die Nut 30 erstreckt sich somit nach innen. Innerhalb der Nut 30, insbesondere im Bereich des Nutgrundes 32, sind zwei Führungsmittel 52 ausgebildet.
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Die Führungsmittel 52 weisen jeweils eine Führungsmittelnut 54 und einen Abstandshalter 56 auf. Ein Führungsmittel 52 trennt einen ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 mithilfe des Abstandshalters 56 von dem Teil des, bzw. eines Wicklungsleiters 42, der um den Zahn 20 gewickelt eine Wicklung 40 bildet. Das Führungsmittel 52, insbesondere der Abstandshalter 56, trennt den Wicklungsleiterabschnitt 44 von dem weiteren Teil des Wicklungsleiters 42. Auch trennt der Abstandshalter 56 den ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 innerhalb des Führungsmittels 52 von weiteren ersten Wicklungsleiterabschnitten 44.
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Die Länge, insbesondere die Länge in Umfangsrichtung der Armatur 10, des Abstandshalters 56 entspricht mindestens der Dicke der Wicklungen 40 innerhalb einer Nut 30. Eine entsprechende Ausbildung verhindert ein Abrutschen von Teilen der Wicklung 40 in die Führungsmittelnut 54.
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Die Führungsmittelnuten 54 weisen eine Öffnung auf. Die Öffnungen der Führungsmittelnuten 54, bzw. die Öffnungen der Führungsmittel 52, die sich innerhalb einer Nut 30 befinden, sind, insbesondere im Wesentlichen, einander zugewandt. Die Öffnung der Führungsmittel erstreckt sich über die gesamte Länge des Führungsmittels 52. Die Führungsmittel 52 bzw. die Führungsmittelnuten 54 verlaufen insbesondere in Längsrichtung der Armatur 10. Die Führungsmittel 52 führen den ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 in Axialrichtung der Armatur 10.
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Gemäß 2 schließt sich der zweite Wicklungsleiterabschnitt 45 an den ersten Wicklungsleiterabschnitt 45 an. Der zweite Wicklungsleiterabschnitt 45 verläuft im Wesentlichen axial von der Armatur 10 weg. Der zweite Wicklungsleiterabschnitt 45 dient zur elektrischen Kontaktierung der Wicklungen 40 mit beispielsweise einer Elektronik. Durch das axiale Wegführen des zweiten Wicklungsleiterabschnitts 45 von der Armatur 10 ist erreicht, dass die Elektronik beispielsweise einfach in axialer Richtung an der Armatur 10 angeordnet werden kann. Nach der Anordnung der Steuerelektronik an dem Ende des zweiten Wicklungsleiterabschnitts 45 kann dieses mittels beispielsweise einem Lötverfahren elektrisch mit der Elektronik, insbesondere einer Leiterplatte verbunden werden.
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Der Armaturgrundkörper 18 der Armatur 10 weist eine äußere und eine innere Umfangsfläche auf. Senkrecht zu der äußeren Umfangsfläche, bzw. Radial zu der Achse, Welle des Elektromotors 1 sind die Zähne 20 an dem Armaturgrundkörper 18 ausgebildet. Die Innere Umfangsfläche begrenzt einen gedachten Zylinder in Radialrichtung. Der Zylinder erstreckt sich beliebig in oder gegen die axiale Richtung des Elektromotors 1. Insbesondere bildet der gedachte Zylinder Innen.
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Ferner sind im Nutgrund 32 einiger der Nuten 30 Füllungselement 58 ausgebildet. Die Füllungselement 58 sind insbesondere Teil des Isolierelements 50. Sie sind anstelle der zwei Führungsmittel 52, die innerhalb einer Nut 30 ausgebildet sind, ausgebildet. Die Füllungsmittel 58 weisen den gleich Platzbedarf wie die zwei Führungsmittel 52 ein. Sie ermöglichen, dass die Armatur 10 gleichmäßig bewickelt werden kann, ohne das in jedem Nutgrund 32 ein Führungsmittel 52 ausgebildet ist. Die Füllungsmittel 58 sind Insbesondere massiv oder mit einer Ausnehmung ausgebildet. Der Abstand zwischen der Radial außen liegenden Fläche des Abstandshalters 56 und dem Zahnkopf ist gleich große wie der Abstand zwischen der Radial außen liegenden Fläche des Füllelements 58 und dem Zahnkopf.
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In 4 ist eine perspektivische Ansicht der Armatur 10 und des Klemmelements 80 gezeigt. Das Klemmelement 80 weist einen Grundelement 81 auf. Das Grundelement 81 ist im Wesentlichen ringförmig ausgebildet. Der ringförmige Bereich sorgt dafür, dass der Teil der Wicklungsdrähte 42, der an den ersten Wicklungsleiterabschnitt 44 anschließt, und der parallel zu Oberfläche des Grundelements 81 an dem Zahn verläuft, axial fixiert ist. Das Grundelement 81 ist flach ausgebildet. Das Grundelement 81 weist einen äußeren Radius und einen inneren Radius, ausgehend von der Achse des Elektromotors 1 auf. Der äußere Radius entspricht im Wesentlichen dem äußeren Radius des Armaturgrundkörpers 18. Der innere Radius entspricht im Wesentlichen dem inneren Radius des Armaturgrundkörpers 18.
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An dem Grundelement 81 ist ein Anpressmittel 87 ausgebildet. Das Anpressmittel 87 erstreckt sich in radialer Richtung zumindest über einen Teil der Umfangsfläche des Grundelements 81. Das Anpressmittel 87 berührt einen Teil der Wicklungen 40 im Bereich des Nutgrunds 32. Es verhindert ein axiales Verschieben der ersten Wicklungsleiter 44 in dem es einen Anschlag bildet. Vorzugsweise ist es, insbesondere über radial ausgebildete, Stege mit dem Grundelement 81 verbunden. Das Anpressmittel 87 ist in dem Bereich des Grundelements 81 ausgebildet, der den axial herausgeführten zweiten Wicklungsleitern 45a bis 45f gegenüber liegt.
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An dem Klemmelement 80 ist mindestens ein Klemmfuß 82 ausgebildet. Der Klemmfuß 82 weist ein freies Ende auf. Das freie Ende ist gemäß 4 der Armatur 10 zugerichtet. Vorzugsweise sind gemäß 4 fünf Klemmfüße 82 ausgebildet. Die Klemmfüße 82 sind in Umfangsrichtung beanstandet zueinander ausgebildet. Vorzugsweise sind 5 Klemmfüße ausgebildet. Drei Klemmfüße 82 weisen im Wesentlichen eine Zahnbreite, insbesondere 25 bis 30 Grad, als Abstand auf. Drei Klemmfüße 82 weisen einen gleichen Abstand in Umfangsrichtung auf, insbesondere 115 bis 120 Grad. Jeweils in und entgegen der Umfangsrichtung ist an einem der drei Klemmfüße 82 jeweils ein weiterer Klemmfuß 82 mit einem geringeren Abstand in Umfangsrichtung ausgebildet. Der Abstand zwischen den drei beieinander angeordneten Klemmfüßen 82 und den allein stehenden Klemmfüßen 82 beträgt im Wesentlichen drei Zähne 20. Der Abstand zwischen den allein stehenden Klemmfüßen beträgt zirka 4 Zähne oder 120 Grad. Die Ausbildung der Klemmfüße 82 an dem Grundelement 81 ist korrespondierend zu den Ausbildungen der Führungsmittel 52 durch das Isolierelement 50. Insbesondere ist der Abstand zwischen drei Klemmfüßen 82 zueinander in Umfangsrichtung geringer als der Abstand zu den beiden weiteren Klemmfüßen 82. Die Klemmfüße 82 sind über das Grundelement 81 verteilt. Durch die Verteilung der Klemmfüße 82 über das gesamte Grundelement 81 kann eine bestmögliche Verteilung von entstehenden Kräften erreicht werden. Die Klemmfüße 82 sind senkrecht zur Oberfläche des Grundelements 81 an dem Grundelement 81 angeordnet. Die Längsachse der Klemmfüße 82 verläuft somit senkrecht zur Oberfläche des Grundelements 81 des Klemmelements 80. Die Klemmfüße 82 sind in axialer Richtung des Elektromotors 1 ausgerichtet. Die Längsachse der Klemmfüße 82 verläuft parallel zu der Längsachse des Elektromotors 1.
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Ferner ist an dem Klemmelement 80 mindestens ein Arretierungsmittel 88 ausgebildet. Beispielsweise sind gemäß 4 vier Arretierungsmittel 88 ausgebildet.
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Die Arretierungsmittel 88 sind am Innenumfang des Klemmelements 80 ausgebildet. Vorzugsweise entspringen die Arretierungsmittel 88 am Innenumfang des Grundelements 81. Die Arretierungsmittel 88 erstrecken sich in axialer Richtung des Elektromotors 1. Die Arretierungsmittel 88 sind so ausgebildet, dass sie nach der Montage eine lösbare Verbindung, insbesondere eine lösbare Rastverbindung, mit der Armatur 10, insbesondere dem Isolierelement 52 herstellen. Das Isolierelement 50, weist Halteelement 60 auf, die korrespondierend zu den Arretierungsmittel 88 ausgebildet sind. Die Arretierungsmittel 88 weisen ein Rastelement 89 auf. Das Rastelement 89 ist insbesondere als Rastnase ausgebildet.
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Die Rastelemente 89 stellen nach Montage des Klemmelements 30 an der Armatur 10 eine Rastverbindung mit der Armatur 10 her. Die Rastverbindung besteht insbesondere zwischen dem Rastelement 89 und korrespondierend ausgebildeten Haltemittel 60 an dem Isolierelement 50. Die Haltemittel 60 können insbesondere als Ausnehmungen, Schlaufe oder als Kante ausgebildet sein. Die Rastnase zeigt radial nach außen in Richtung der Zähne 20. Die Rastnase 89 greift in das Haltemittel 60 ein. Die Arretierungsmittel 88 sind mittels zweier Stege 85 mit dem Grundelement 31 verbunden. Die Stege 85 verlaufen hierbei in radialer Richtung. Das Arretierungsmittel 88 ist in Umfangsrichtung zwischen zwei Stegen 85 angeordnet. Zwischen dem Arretierungsmittel 88 und dem Grundelement 81 ist eine Durchgangsöffnung ausgebildet. Die Stege 85 bewirken, dass das Arretierungsmittel 88 bei der Montage elastisch verformbar ist.
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Das Grundelement 81, die Klemmfüße 82, das Anpressmittel 87 und die Arretierungsmittel 88 sind einstückig ausgebildet. Das Grundelement 81, die Klemmfüße 82 und die Arretierungsmittel 88 sind insbesondere als Kunststoffteil hergestellt.
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Insbesondere stellt das Klemmelement 80 einen elektrischen Isolator dar. Das Grundelement 81, die Klemmfüße 82, das Anpressmittel 87 sind vorzugsweise aus elektrisch isolierendem Material ausgebildet. Das Grundelement 81, die Klemmfüße 82, das Anpressmittel 87 sind insbesondere aus Kunststoff ausgebildet. Das Grundelement 81, die Klemmfüße 82, das Anpressmittel 87 weisen zumindest eine elektrisch isolierende Oberfläche auf. Die Klemmfüße 82, insbesondere das erste Teilelement 83, stellen einen elektrischen Isolator dar. Die Klemmfüße 83 leiten keinen elektrischen Strom zwischen den Wicklungsleiterabschnitten 44. Die Klemmfüße 82 sind elektrisch isolierend ausgebildet. Das Klemmelement 80 stellt keine elektrische Verbindung zwischen zwei Wicklungsleiterabschnitten 44 her. Vorzugsweise beschränkt sich die elektrische Isolation zumindest eines Klemmfußes 82 auf die Oberfläche des Klemmfußes 82, insbesondere die Oberfläche des ersten Teilelements 83 des Klemmfußes 82. Zumindest einer, insbesondere alle, Klemmfüße 82 weisen eine bedeutungslos geringe elektrische Leitfähigkeit auf. Zumindest einer, insbesondere alle, Klemmfüße 82 sind aus einem Isoliermaterial gefertigt. Insbesondere stellt das Klemmelement 80 einen Isolator dar und weist vorzugsweises ein elektrisch isolierendes Material auf. Die Klemmfüße 82, welche einen Wicklungsleiterabschnitts 44 in der Führungsmittelnut 54 halten, stellen einen elektrischen Isolator dar. Sie isolieren die Wicklungsleiterabschnitte 44, welche insbesondere innerhalb einer Nut angeordnet sind, gegenüber einander. Vorzugsweise weist ein elektrischer Isolator keine, bzw. eine vernachlässigbare elektrische Leitfähigkeit auf.
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In 5 ist eine perspektivische Ansicht der Armatur 10 gezeigt. Das Klemmelement 80 ist an der Armatur 10 bzw. an dem Isolierelement 50 der Armatur 10 angeordnet. Die Klemmfüße 82 wurden in axialer Richtung in das Isolierelement 50 eingeschoben. Die Klemmfüße 82 wurden mit ihren freien Enden voraus in die Armatur 10 eingeschoben. Insbesondere wurden die Klemmfüße 82 im Bereich der Führungsmittel 52 eingeschoben. Die Arretierungsmittel 88 stellen eine Rastverbindung mit den Haltemitteln 60 des Isolierelements 50 her. Das Anpressmittel 87 bildet einen Anschlag für die Wicklungsleiter 42. Die Klemmfüße 82 halten die Wicklungsleiterabschnitte 44 in der Führungsmittelnut 54.
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Die Haltemittel 60 weisen eine Haltemittelbegrenzung 62 auf. Jedes Haltemittel 60 weist zwei Haltemittelbegrenzungen 62 auf. Die Haltemittelbegrenzungen 62 sind an der inneren Umfangsfläche des Isolierelements 50 ausgebildet. Sie bilden einen Anschlag in Umfangsrichtung für die Arretierungsmittel 88. Insbesondere sind nach der Montage die Arretierungsmittel 88 zwischen zwei Haltemittelbegrenzungen 62 ausgebildet. Vorzugsweise berühren die Arretierungsmittel 88 beide Haltemittelbegrenzungen 62 in Umfangsrichtung. Das Arretierungsmittel 88 weist an seinem freien Ende Verjüngung auf, die ein besseres Verbinden des Isolierelements 50 mit dem Klemmelement 80 bewirkt. Die Verjagungen sind insbesondere als Abrundungen ausgebildet.
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6 zeigt eine Schnittansicht entsprechend 3 jedoch mit Klemmfüßen 82, die nach Montage des Klemmelements 80 an der Armatur 10 innerhalb der Nutgrund 32 angeordnet sind. Die Klemmfüße 82 weisen ein erste Teilelement 83 und ein zweite Teilelement 84 auf. Das erste Teilelement 83 klemmt wenigstens einen Wicklungsleiterabschnitt 44, insbesondere einen erste Wicklungsleiterabschnitt 44 in die Führungsmittelnut 54 ein. Das erste Teilelement 83 hält den Wicklungsleiterabschnitt 44 innerhalb der Führungsmittelnut 54. Das erste Teilelement 83 verhindert ein Verschieben oder ein Verrutschen, insbesondere durch Vibrationen, des Wicklungsleiterabschnitts 44 bzw. der beiden ersten Wicklungsleiterabschnitte 44 in den Führungsmittelnuten 54. Die Wicklungsleiterabschnitte 44 liegen an den äußeren Flächen, die in Umfangsrichtung an dem ersten Teilelement 83 ausgebildet sind an. Die Ausdehnung in Umfangsrichtung des ersten Teilelements 83 ist so gewählt, dass eine Bewegung des Wicklungsleiterabschnitts 44 innerhalb der Führungsmittelnut 54 in Umfangsrichtung der Armatur 10 nicht möglich ist. Das erste Teilelement 83 berührt die Wicklungsleiterabschnitte 44 nach der Montage des Klemmfußes 82 an der Armatur 10. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weisen das erste Teilelement 83 und die Wicklungsleiterabschnitte 44 einen Abstand auf. Der Abstand ist jedoch sehr gering, also kleiner als der Durchmesser des Wicklungsleiterabschnitts 44. Das erste Teilelement 83 ist als Isolator ausgebildet. Das erste Teilelement 83 und die Führungsmittelnut 54 bilden einen Isolator, der den Wicklungsleiterabschnitt 44 gegenüber anderen Wicklungsleiterabschnitten 44 oder der Umgebung isoliert.
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Das zweite Teilelement 84 ist zwischen den Enden der Abstandshalter 56 ausgebildet. Das zweite Teilelement 84 ist nach der Montage zwischen den Abstandhalter 56 in einer Nut ausgebildet. Insbesondere liegt das zweite Teilelement 84 mit seinen äußeren Flächen, die in Umfangsrichtung ausgebildet sind, an den Enden der Abstandshalter 56 an, bzw. berührt diese.
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Das erste Teilelement 83 und das zweite Teilelement 84 sind im Querschnitt T-Förmig ausgebildet. Das erste Teilelement 83 und das zweite Teilelement 84 sind insbesondere einstückig ausgebildet. Die T-förmige Ausbildung ist für die Stabilität/Rechtwinkligkeit der langen Klemmfüße 82 notwendig. Die Ausdehnung des ersten Teilelements 83 ist in Umfangsrichtung größer als die des zweiten Teilelements 84. Das erste Teilelement 83 und das zweite Teilelement 84 stellen einen Isolator dar.
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Das erste Teilelement 83 und das zweite Teilelement 84 verjüngen ausgehend vom Grundelement 81 in Richtung des freien Endes des Klemmfußes 82 jeweils ihren Querschnitt. Der Querschnitt verjüngt sich insbesondere keilförmig, Pyramidenförmig oder kegelspitzförmig. Das freie Ende des Klemmfußes 82 weist im Wesentlichen eine Keilform, Pyramidenform oder Kegelstützform auf. Beispielhaft ist das zweite Teilelement 84 in den 4 und 5 keilförmig ausgebildet.
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Das zweite Teilelement 84 verjüngt sich über die gesamte Länge des Klemmfußes 82. Insbesondere ist das zweite Teilelement 84 über die gesamte Länge keilförmig ausgebildet. Die keilförmige Ausbildung hat den Vorteil, dass der Klemmfuß 82 einfach zwischen den Enden der Abstandshalter 56 eingeführt werden kann. Ferner erfolgt durch die Keilform eine Zentrierung des Klemmelements 80 gegenüber der Armatur 10 bei der Montage. Vorzugsweise führt die Keilform mit zunehmender Einführtiefe zu einem Verklemmen des Klemmelements 80 mit den Abstandshaltern 56 und den Wicklungsabschnitten 44.
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Das zweite Teilelement 84 erstreckt sich über die gesamte Länge des Klemmfußes 82. Das erste Teilelement 83 erstreckt sich über die gesamte Länge des Klemmfußes 84. Das erste Teilelement 83 und das zweite Teilelement 84 sind gleich lang ausgebildet.
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Die Verjüngung des Querschnitts erstreckt sich bei dem ersten Teilelement 83 nicht über die gesamte Länge des Teilelements. Insbesondere erstreckt sich die Verjüngung nur über 10% bis 40%, insbesondere ein Viertel, der Gesamtlänge des ersten Teilelements 83. Die Verjüngung erfolgt ausgehend von dem freien Ende in Richtung des Grundelements 81. Vorzugsweise ist das freie Ende des ersten Teilelements 83 entsprechend eines Keilstumpf oder Pyramidenstumpf ausgebildet. Es sind insbesondere lediglich die Bereiche, welche den Wicklungsträger zu gerichtet sind, abgeschrägt. Der Hauptteil, insbesondere ca. 60 bis 80 % des ersten Teilelements 83 weisen keine Verjüngung auf.
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Die Keilform des erstes Teilelement 83 erstreckt sich nur in einem Teilbereich betrachtet auf die Gesamtlänge des Klemmfußes 82. Hierdurch wird der erste Wicklungsleiterabschnitt 44 über die gesamte Länge des Klemmfußes 82 gleichmäßig in der Führungsmittelnut 52 fixiert, bzw. in dieser gehalten.
