Statorvorrichtung für einen Elektromotor und
Verwendung einer solchen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Statorvorrichtung für einen Elektromotor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung einer derartigen Statorvorrichtung.
Aus dem Stand der Technik sind gattungsgemäße Statorvorrichtungen allgemein bekannt; diese weisen einen Winklungsträger auf, an bzw. auf welchem eine Mehrzahl von mit geeignetem Winklungsdraht gewickelten Statorwicklungen sitzen. Je nach dem Realisierungsprinzip des mit einer derartigen Statorvorrichtung realisierten Elektromotors sind diese Wicklungen in geeigneter Weise verschaltet bzw. zu beschälten; so ist es etwa als typische Verwendung einer derartigen, generischen Statorvorrichtung bekannt, die Statorvorrichtung mit den darauf vorgesehenen Wicklungen zum Erzeugen eines elektrischen Drehfeldes einzurichten und zu beschälten, welches dann wiederum mit einem geeigneten, um die Mittelachse drehbar gelagerten Rotor (als Außenläufer oder Innenläufer) zusammen- wirkt.
Eine typische Umsetzung einer Statorvorrichtung zum Erzeugen eines dreiphasigen Drehfeldes zum entsprechenden Realisieren eines Dreiphasenmotors erfordert beispielsweise das Verschalten der Wicklungen in Sternschaltung (Y-Schaltung), alternativ in einer Dreiecksschaltung, wiederum alternativ in Mischformen dieser generischen Schaltungstopolo- gien, wobei insbesondere auch mehrere, typischerweise in Umfangsrich- tung periodisch versetzt zueinander angeordnete der Wicklungen in einem typischen Dreiphasensystem zueinander parallel geschaltet sein können.
Als aus dem Stand der Technik bekannt vorauszusetzen ist es dabei, die mit (typischerweise die Wicklungsanschlüsse realisierenden) freien Drahtenden separat herausgeführt und kontaktierbar ausgestalteten Wicklungen über Verbindungs- bzw. Anschlussanordnungen zu verschalten, um im Rahmen der gewünschten Topologie und etwa zum Bewirken von Parallelschaltungen eine jeweils korrekte Betriebsstromversorgung der Gesamtanordnung sicherzustellen. Gerade bei Statorvorrichtungen mit einer größeren Anzahl von Einzelwicklungen, so sind etwa zwölf oder mehr jeweils individuell kontaktierbare Wicklungen auf einem Wicklungsträger nicht unüblich, entsteht dann jedoch ein elektrotechnisch und mechanisch komplexes Anschlussgebilde, welches nicht nur, etwa für Zwecke einer mechanisierten bzw. automatisierten Fertigung, aufwendig herzustellen ist, sondern zudem bauraumbedingte Nachteile sowie Nachteile im Hinblick auf störungs- und ausfallgefährdete Betriebsumgebungen aufweist: So sind zunächst, geeignete (ggf. auch löt- oder schweißbar zum Verbinden mit den freien Drahtenden ausgebildete) Anschluss- bzw. Trägerkörper voluminös, schwierig in der automatisierten Handhabung, insbesondere auch beim eigentlichen (unlösbaren) Herstellen eines elektrischen Kontakts sowie nicht unproblematisch in der Fixierung im Rahmen einer einem jeweiligen Motor zuzuordnenden Gehäusestruktur; damit würde, etwa bei der beschriebenen Vielzahl von Wicklungen und der damit verbundenen Anschluss- und Verschaltungsproblematik zunächst, insbesondere in einer stirnseitig-axialen Richtung bezogen auf Wicklungsträger, beachtlicher zusätzlicher Bauraum für die Anordnung benötigt, welcher sich letztendlich nachteilig auf das Einsatzspektrum und die Einsatzbereiche einer solchen Vorrichtung auswirkt. Hinzu kommt der Umstand, dass im Regelfall eine Kontaktierung auch von geeigneten Kontaktmitteln bzw. Knotenpunkten nicht ohne das Entstehen von Kreuzungsstellen bzw. Überkreuzungen der Drahtenden zu den jeweiligen Wicklungen möglich ist, mit dem möglichen Nachteil, dass etwa in thermisch oder mit Vibration belasteten Einsatzumgebungen die Gefahr von Scheuerstellen oder anderen Defekten, mit der
Wirkung unerwünschter Kurzschlüsse, entsteht; andere Defekte, die zu derartigen Fehlstellen bei überlappenden Drähten bzw. Drahtenden führten können sind etwa (gerade in beengten Bauräumen) unvermeidbare Gehäusekontakte, damit besteht die Gefahr von reibungs- oder schüttel- bedingten Schäden der geschilderten Art.
Da zudem, gerade in komplexen Verschaltungen der beschriebenen Vielzahl von Wicklungen, eine Automatisierung praktisch unmöglich ist, ist nicht nur aufwendige Handarbeit in der Montage notwendig, auch führt diese, etwa gegenüber vollautomatisierten Herstellungsprozessen, häufiger zu Fehlmontagen und damit zu Ausschuss bzw. Ineffizienz in der Fertigung.
Schließlich liegt der Nachteil bekannter Technologien darin, dass, bezo- gen auf eine jeweilige der Wicklungen, effektive Drahtlängen für eine Zuleitung im Regelfall inhomogen sind, mit anderen Worten, bedingt durch die komplexe Verschaltung und ggf. verteilt angeordnete Verbindungsknoten bestehen zu jeweiligen Wicklungen zueinander ungleiche Verhältnisse in Bezug auf Leitungslängen, was etwa bei gewissen Motortechnologien zu Unterschieden in wirksamen Leitungswiderständen, Induktivitäten und anderen Effekten führen kann, was sich dann wiederum im Betrieb eines damit realisierten Motors in Form von Vibrationen oder Fluktuationen im Drehmoment nachteilig äußert. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine oberbegriffliche Statorvorrichtung für einen Elektromotor sowohl im Hinblick auf ihre Montier- und Fertigbarkeit, also auch im Hinblick auf die Betriebseigenschaften eines damit zu realisierenden Elektromotors zu verbessern, dabei insbesondere eine automatisierte Fertigbarkeit zu erleichtern, einen geringeren erforderlichen Bauraum für die Kontaktierung von Wicklungen, insbesondere bei einer Vielzahl von Wicklungen, zu realisieren und die Vorausset-
zungen für einen vibrations- bzw. fluktuationsarmen Motorbetrieb dadurch zu schaffen, dass eine effektive Verbindungslänge, also etwa eine Drahtlänge zwischen einem Anschluss für Stromversorgung bis zur eigentlichen Wicklung, für alle Wicklungen weitgehend homogen (bzw. symmetrisch) vergleichmäßigt ist.
Die Aufgabe wird durch die Statorvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben. Unabhängiger Schutz im Rahmen der Erfindung wird zudem beansprucht für die Verwendung der erfindungsgemäßen Statorvorrichtung zur Realisierung eines Innen- oder Außenläufer- Drehstrom- und/oder Mehrphasenmotors, wobei im Rahmen der Erfindung erkennbare bzw. offenbarte Verfahrensmerkmale als gleichermaßen ein Verfahren beanspruchende Erfindung offenbarend gelten sollen.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise sind den Wicklungen mindestens zwei Scheiben- bzw. ringförmige elektrisch leitend ausgebildete Anschlussgruppen so zugeordnet, dass diese - voneinander elektrisch isoliert - entlang einer axialen Richtung der Mittelachse an oder auf dem Wicklungsträger vorgesehen sind, etwa in der Art einer Schichtung oder einer Stapelung. Dabei sind dann diese (etwa in der praktischen Realisierung als Metallringe ausgebildeten) Anschlussbaugruppen so ausgestaltet, dass diese, insbesondere radial innenseitig, im Fall einer Realisierung als Ring, also dann an einem jeweiligen umlaufenden Innenumfang, von je- weiligen der Wicklungsanschlüsse (also etwa der Drahtenden) kontaktiert werden können, wobei üblicherweise und bevorzugt die Anschlussbaugruppen (also etwa die Ringe) dann jeweils einen Pol bzw. eine Phase eines realisierten Motorprinzips realisieren und das erfindungsgemäße Kontaktieren bevorzugt unlösbar ist, etwa durch (ansonsten bekanntes) Verschweißen mit üblichen Schweißzangen od.dgl. Automatisierungsmit-
teln, alternativ ein kontaktbildendes Verbinden durch Löten oder Verkrimpen od.dgl. erfolgen kann.
Auf diese Weise ist dann zunächst in (axial) platzsparender Weise ledig- lieh das Vorsehen einer Anzahl von (planen) Anschlussbaugruppen entsprechend der notwendigen Phasen- bzw. Polzahl erforderlich, und dadurch, dass bei der bevorzugten Kontaktierung dieser Anschlussbaugruppen auf der radialen Innenseite dann die geometrischen Voraussetzungen für jeweilige Drahterstreckungen der Wicklungsanschlüsse (freien Drah- tenden) so gegeben sind, dass diese sich zueinander parallel und parallel zur Mittelachse erstrecken, finden dann keine Überkreuzungen od.dgl. mechanische Kontakte statt, welche, wie vorstehend beschrieben, im Stand der Technik zu den diskutierten Problemen der Fehlstellen bzw. blanken Stellen und damit verbundenen Kurzschlüssen od.dgl. führen. Vielmehr verbindet auf diese Weise die vorliegende Erfindung hochgradige Kontakt- und Betriebssicherheit mit einfacher, kontaktsicherer Fertig- und Kontaktierbarkeit, da etwa wiederum die radial innenseitigen Kontakte einfach mit den Automatisierungswerkzeugen, etwa einer Schweißzange, erreicht werden können. Analog würden, bei Realisierung der Statorvor- richtung für einen Außenläufter-Rotor, bevorzugt die (axial mittig) zu stapelnden Ringe radial außenseitig zu kontaktieren sein.
Ein weiterer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Prinzips liegt in einer erhöhten Flexibilität in Anpassung und Fertigbarkeit: Die Anzahl von Kontak- ten und damit der herzustellenden Kontaktverbindungen ist lediglich bestimmt durch die Anzahl von Wicklungen, welche, im bevorzugten Anwendungsfall, einfach konfigurierbar auf dem Wicklungsträger sitzen und, entweder durch geeignete Ausgestaltung eines jeweiligen Wicklungsträgers, alternativ durch lediglich partielle bzw. geeignete Bewicklung eines Wick- lungsträgers mit der gewünschten Anzahl von Wicklungen, geeignet mit einem jeweiligen Verwendungszweck angepasst werden können. In jedem
Fall würden dann vorteilhaft die Wicklungsanschlüsse (Drahtenden) ohne Überkreuzungen zueinander parallel zu den jeweiligen Anschlussbaugruppen geführt und dort kontaktiert werden, so dass die Kontaktsicherheit bei jeder Konfiguration bei einfachster Fertigbarkeit gewährleistet ist. Ent- sprechend der Zahl von Anschlussknoten sind dann jeweilige Anschlussbaugruppen vorzusehen.
In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise ist der Anordnung ein zumindest abschnittsweise hohlzylindrisches Gehäuse zugeordnet, so dass eine achsen- bzw. radialsymmetrische Anordnung entsteht. Das Gehäuse ist dann zumindest einends geeignet geöffnet bzw. mit Zuleitungen versehen, so dass die (ring- bzw. scheibenförmigen) Anschlussbaugruppen geeignet extern kontaktiert werden können. In der praktischen Realisierung und erfindungsgemäß weiterbildend ist es zudem bevorzugt, das Gehäuse zum Zusammenwirken mit den Anschlussbaugruppen bzw. zum Halten dieser Baugruppen so auszubilden, dass ein Kunststoffmaterial des Gehäuses (welches die Anschlussbaugruppen beabstandet voneinander und damit isoliert voneinander hält) geeignete Öffnungen, Nuten oder Aussparungen aufweist, an welchen dann (z.B. radial innenseitig bei einem Innenläufer) wiederum die Kontaktabschnitte an den Anschlussbaugruppen zum Verbinden mit den Drahtenden erreicht werden können. Diese Kontaktabschnitte, welche weiter bevorzugt etwa in Form von gabel- oder stegförmigen Vorsprüngen und wei- ter bevorzugt einstückig radial innenseitig an den Scheiben- bzw. ringförmig ausgestalteten Anschlussbaugruppen ausgebildet sind, können dann wiederum einfach als Stanzteile od.dgl. Baugruppen großserientauglich und zuverlässig produziert werden, wobei neben geeignetem Stahlmaterial insbesondere auch Kupfer od.dgl. Metallmaterialien, weiter bevorzugt auch zur verbesserten elektrischen Leitung bzw. Kontaktierbarkeit geeignet beschichtet, vorteilhaft vorgesehen sein können.
Insbesondere bei mehrphasigen Anordnungen, etwa drei auf parallel zueinander vorgesehenen Anschlussringen im Falle eines dreiphasigen Stators, ist es zudem bevorzugt, die Kontaktabschnitte dieser Anschlussbaugruppen so auszugestalten, dass entlang der Umfangsrichtung diese Kon- taktabschnitte zueinander versetzt sind; dies würde wiederum, gerade bei der Verwendung mit einer Mehrzahl von z.B. zwölf oder mehr Wicklungen, die Gefahr von unbeabsichtigten Berührungen od.dgl. von jeweiligen Wicklungsdrahtenden weiter vermindern und zusätzlich das automatisierte Kontaktieren, etwa durch Eingreifen einer Schweißzange, vereinfachen.
In der konstruktiv-mechanischen Realisierung des Gehäuses ist es zudem bevorzugt, dieses mehrschalenartig so auszugestalten, dass (typischerweise entlang der axialen Richtung) miteinander zusammenwirkende, weiter bevorzugt ineinander greifende, ineinander verschnappende oder mit- einander verrastende Gehäuseschalen ausgebildet sind, welche weiter bevorzugt in der beschriebenen Weise zwischen sich, und untereinander wiederum geeignet etwa durch Isolierscheiben od.dgl. isoliert, die (flachen, ringförmigen) Anschlussbaugruppen halten, wobei etwa wiederum dann geeignete Vorsprünge od.dgl. mechanische Abschnitte der Anschlussbau- gruppen (möglicherweise aber auch bereits die vorstehend diskutierten Kontaktabschnitte) ein unbeabsichtigtes Verdrehen verhindern und entsprechend winkelmäßig verdrehsicher zueinander ausgerichtete und entsprechend sicher kontaktierbare Abschnitte vorliegen. In der konstruktiven Ausgestaltung der (in der diskutierten Weise bevorzugt als Stanzteile, mit einstückig ansitzenden Kontaktabschnitten zum Verbinden mit Drahtenden ausgebildeten) Anschlussbaugruppen ist es ferner weiterbildungsgemäß möglich, einen typischerweise langgestreckten, stiftartigen Abschnitt vorzusehen, welcher, etwa nach einem geeigne- ten Abbiegen oder Abwinkein, dann als (zentraler) Kontakt für diese Baugruppe zum Verbinden mit einem externen Stecker od.dgl. Kontaktab-
schnitt dienen kann; auch auf diese Weise lässt sich konstruktive Einfachheit (es bleibt dann wiederum bei einem einstückigen, etwa durch Stanzen herstellbaren Bauelement zur Realisierung der Anschlussbaugruppe) verbinden mit hoher Kontaktsicherheit, da eine erneute Kontaktierung dann durch die Einstückigkeit nicht mehr erforderlich ist.
Im Ergebnis entsteht durch die vorliegende Erfindung eine Statorvorrichtung, welche sich zwar für beliebige Verwendungen, Phasen- und Polzahlen und Wicklungszahlen eignet, insbesondere jedoch bei mehr als sechs, bevorzugt mehr als neun oder gar mehr als zwölf Wicklungen beachtliche Vorteile im eingangs beschriebenen Problemkontext aufweist. Damit eignet sich etwa die vorliegende Erfindung günstig für Anwendungen der Automobil- oder Fertigungstechnik, wo häufig mit mechanisch oder thermisch belastenden Umgebungsbedingungen zu rechnen ist, die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Einsatzkontext und Anwendungsfall beschränkt. Auch ist die vorliegende Erfindung prinzipiell unabhängig von einer Realisierung der erfindungsgemäßen Statorvorrichtung für eine Rotorrealisierung als Innen- oder Außenläufer. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
Fig. 1 eine Perspektivansicht der Statorvorrichtung gemäß einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung in 12-poliger Ausgestaltung für einen Innenläufer;
Fig. 2 ein Schaltbild zum Verdeutlichen der Verschaltung der Wicklungen im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 als Dreiecksschaltung mit je vier parallelen Wicklungen;
Fig. 3 ein Anschluss- und Wicklungsschema für die Wicklungen gemäß Fig. 1 , 2; eine Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1
zum Verdeutlichen der Relativanordnung von Kontaktabschnitten zu den einzelnen Wicklungen entlang der axialen Richtung;
Fig. 5,
Fig. 6 Perspektivansichten (Fig. 6 davon geschnitten) zum Verdeutlichen des Aufbaus und der geschichteten Anordnung der den jeweiligen Anschlusspolaritäten zugeordneten Anschlussbaugruppen; Fig. 7 eine entlang der axialen Richtung auseinander gezogen illustrierte Explosionsdarstellung des Ausführungsbeispiels der Fig. 1 mit der Abfolge der Einzelbaugruppen vor deren Montage; Fig.7a eine Detailansicht eines einstückigen Anschlussrings als Anschlussbaugruppe zur Realisierung der einer Anschlusspolarität zugeordneten Kontakte im Ausführungsbeispiel der Fig. 7; Fig. 8 eine Perspektivdarstellung analog Fig. 7 mit fast vollständig montierten Baugruppen bei lediglich noch abgenommen dargestelltem Deckelabschnitt des Gehäuses;
Fig. 9 eine Perspektivansicht der Statorvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung für einen Außenläufer;
Fig. 10: eine analog zur Fig. 7 zum ersten Ausführungsbeispiel entlang der axialen Richtung auseinandergezogen(e??) illustrierte Explosionsdarstellung des zweiten Ausführungsbei- spiels mit der Abfolge der Ringe bzw. Einzelbaugruppen vor deren Montage im Statorkörper gemäß Fig. 9; und eine Explosionsdarstellung analog Fig. 10, wiederum zum Verdeutlichen der Reihenfolge der Baugruppen im zweiten Ausführungsbeispiel.
Die Fig. 1 zeigt in der Perspektivansicht die (fertig montierte) Statorvorrichtung für einen Innenläufer-Elektromotor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Auf einem mantelseitig zylindri- sehen Spulenträger 20 sind zur Realisierung der dargestellten 12-poligen Statorvorrichtung zwölf Einzelwicklungen, bezeichnet in den Schaltbilddarstellungen der Figuren 2 und 3 mit den Ziffern 1 bis 12, in einer Kreisform angeordnet, wobei die Wicklungen jeweils auf einer (nicht im Detail gezeigten, als allgemein bekannt vorauszusetzenden) Stator- bzw. Joch- blechanordnung vorgesehen sind und insbesondere die Perspektivansicht der Figur 1 dann jeder Wicklung zugeordnete, innen liegende Polschuhe 30 zum Zusammenwirken mit einem (nicht gezeigten) innen laufenden Rotor ausbildet; dieser Rotor ist um eine Drehachse drehbar zu lagern, welche der Mittel- bzw. Symmetrieachse der Vorrichtung gemäß Fig. 1 entspricht.
Die Figuren 2 und 3 verdeutlichen im Schaltbild, dass die Wicklungen 1 bis 12 mit einem dreiphasigen Drehfeld, angelegt an Anschlüsse U, V bzw. W, beaufschlagt werden, wobei in der in Fig. 2 bzw. Fig. 3 gezeigten Weise jeweils vier der Einzelwicklungen in Parallelschaltung einen Zweig der gezeigten Dreieckschaltung ausbilden und, entlang der Umfangsrich-
tung des Spulenträgers 20 in Fig. 1 , die jeweils parallel geschalteten Wicklungen entsprechend ihrer Nummerierung in Umfangsrichtung verschachtelt sind. Die vorliegende Erfindung gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel gestattet nunmehr das einzelne Kontaktieren jeder der Wicklungen 1 bis 12, (genauer: das Kontaktieren eines jeweils endseitigen Drahtendes des Wicklungsdrahtes der jeweiligen Wicklungen), so dass zunächst 24 Drahtenden kontaktiert werden. Gleichzeitig sorgt im gezeigten Ausführungs- beispiel die Ausbildung und Anordnung der Anschlussbaugruppen in Form von in mit dem Spulenträger 20 mantelseitig fluchtenden Gehäuse 22 gehaltenen Anschlussringen (als Anschlussbaugruppen) dafür, dass neben der zuverlässigen, kontaktsicheren und insbesondere Überkreuzungen vermeidenden individuellen Kontaktierung auch gleichzeitig die in Fig. 2 bzw. Fig. 3 dargestellte verschachtelte Parallelschaltung bewirkt werden kann. Dies verdeutlicht zunächst die Draufsicht der Fig. 4, welche in der (axialen) Projektion erkennen lässt, dass jeder Wicklung 1 bis 12 (mindestens) ein Paar von Kontaktabschnitten 24 zugeordnet ist, welche gabelartig (mit einer sich in Richtung auf den Achsenmittelpunkt 26 - Fig. 4 - ge- richteten Öffnung) zum axialen Heranführen und bevorzugt unlösbaren Kontaktieren mit einem der Wicklungsdrahtenden einer jeweiligen zugeordneten Wicklung ausgebildet sind. Konkret würde in ansonsten bekannter Weise durch innenseitig eingreifende Elektroden einer Schweißzange ein in den geöffneten Bereich eines Kontaktabschnitts 24 eingelegter bzw. hineinragender Drahtabschnitt durch Verschweißen elektrisch kontaktiert und unlösbar verbunden.
Während die Projektionsdarstellung in der axialen Richtung der Fig. 4 auf die beschriebene Weise mindestens ein Paar der Kontaktabschnitte 24 zuordnet, zeigen die Fig. 5, 6 an einer ersten Variante einerseits, und die Figuren 7, 8 an einer zweiten Variante andererseits, verschiedene Mög-
lichkeiten, diese Kontaktabschnitte 24 mittels der erwähnten Kontaktringe als Anschlussbaugruppen zu realisieren. So wird etwa durch die Perspektivdarstellung der Figuren 5, 6 deutlich, dass die jeweiligen, gabelförmig vorspringenden Kontaktabschnitte 24 Vorsprünge von radial umlaufenden metallischen Ringen 26 sind, wobei die Kennzeichnung mit den Buchstaben U, V, W in Verbindung mit den jeweiligen Anschlussbaugruppen- Ringen 26 die Zuordnung zu der gezeigten Polarität verdeutlicht. Genauer gesagt, und in bevorzugter Weise realisiert als einstückig aus einem Stahlmaterial (oder etwa Kupfer) geformter Stanzring (siehe auch Fig. 7a), ist jeder dieser drei Ringe 26U, 26V und 26W mit einer Anzahl der nach innen vorspringenden Kontaktabschnitte versehen, so dass ein von einer jeweiligen der Wicklungen hochgeführter (d.h. abschnittsweise parallel zur axialen Richtung der Mittelachse) geführter Anschlussdraht in dem zugeordneten Kontaktabschnitt mündet und dort in der beschriebenen Weise durch Verschweißen (alternativ auch etwa durch Verkrimpen, Verlöten oder dgl.) elektrisch und mechanisch kontaktiert werden kann. Die drei Ringe 26i (U, V, W) sind zu diesem Zweck, wie in der Schnittansicht der Fig. 6 gezeigt, in diese abschnittsweise umschließende und damit gegeneinander elektrisch isolierende Kunststoffringe 28 gelagert, wobei diese Kunststoffringe radial innwärtig in Richtung auf die zentrale Mittelachse Durchbrüche bzw. Öffnungen aufweisen, um insoweit die jeweiligen Kontaktabschnitte 26 in den Innenraum zur Kontaktierung hineinragen zu lassen. Verbunden mit dieser mechanischen Lösung ist der Umstand, dass auf diese Weise die jeweiligen Ringe 26i in einer Umfangsrichtung fixiert sind, sich also nicht unbeabsichtigt verdrehen oder auf andere Weise aus ihrer Relativposition zu den zugeordneten Wicklungen bewegen können.
Axial beidends umschlossen ist die Schichtanordnung aus (Kunststoff-) Isolatorringen und die erfindungsgemäßen Anschlussbaugruppen realisie- renden metallischen Kontaktringen 26i durch Gehäuse-Schalenelemente 30, 32, welche beidends die Schichtung der Ringe begrenzen, insoweit ein
Gehäuse ausbilden und in der in Fig. 6 gezeigten Weise durch einen Schnapp- bzw. Rastabschnitt 34 (bei welchem vorspringende Nasen an Endabschnitten eines oberen Rings 32 in zugeordnete Ringnutabschnitte eines unteren Rings 30 greifen) für eine einfach montierbare, feste, gegen unbeabsichtigtes Öffnen gesicherte und einfach automatisiert herstellbare Verbindung sorgen. Gut erkennbar ist diese mechanische Funktionalität auch in der Gegenüberstellung der Fig. 7 (mit einer Explosionsdarstellung) und der Fig. 8 (mit allen montierten Ringen und noch abgenommenem oberen Gehäusering 32); das Ausführungsbeispiel der Fig. 7, 7a und 8 ist insoweit analog zum Ausführungsbeispiel der Fig. 5, 6, mit der Ausnahme, dass die drei dort verwendeten Metallringe 36U, 36V, 36W (insoweit entsprechend der Detaildarstellung der Fig. 7a) nicht jede für sich 24 einzelne Kontaktabschnitte 24 einstückig ansitzend ausbilden, sondern die Ringe der Fig. 7a jeweils gegeneinander um einen Abstand zweier benachbarter Kontaktabschnitte (entlang der Umfangsrichtung) verdreht montiert sind; auch hier würde dann in der Projektion der axialen Richtung die in Fig. 4 erkennbare Zuordnung der Kontaktabschnitte 24 zu den jeweiligen Wicklungen entstehen. Die Detaildarstellung der Fig. 7a (insoweit auch analog übertragbar auf das Ausführungsbeispiel der Fig. 5, 6) offenbart in Form eines gleichermaßen wie die Kontaktabschnitte 24 einstückig angeformten Zentralkontaktabschnitts 38 eine effiziente Möglichkeit, zentrale Anschlusskontakte für die Einzelphasen U, V, W zu kontaktieren und herauszuführen; konkret ist in der Art einer verlängerten steg- bzw. fingerförmigen Ausgestaltung ein solcher Zentralkontaktabschnitt 38 in eine parallel zur axialen Richtung verlaufende Richtung umknick- bzw. verbiegbar (wobei ja die Fig. 7a die radiale Sicht darstellt) insoweit also der Abschnitt 38 vertikal zur Figurenebene verbogen werden würde, so dass die in den Figuren 5, 6 bzw. 7, 8 gezeigten vertikalen Kontaktabschnitte 38 im Montagezustand entstehen. Wie diesbezüglich etwa die Perspektivansicht der Fig. 6 gut erkennen
lässt, ragen auch diese Abschnitte durch einen jeweiligen Durchbruch bzw. Zwischenraum der Isolatoranordnung (bestehend aus Gehäuseschalen 32, 30 bzw. den zwischenliegenden Isolatorringen 28), wobei der Zentralkontaktabschnitt 38, insoweit die Funktionalität der Kontaktabschnitte 24 realisierend, selbst einen Gabelabschnitt 40 aufweist, um hier ein zugeordnetes Wicklungsdrahtende zu befestigen; gleichzeitig kann das äußere freie Ende des Abschnitts 38 mit Steckerkontakten 42, 44 bzw. 46 verbunden werden (vgl. Fig. 1 bzw. Fig. 4), um insoweit dann die externe Kontaktierung der montierten Baugruppe durch geeignete vorgeschaltete Steuerelektronik zu ermöglichen.
Für die in Fig. 7a gezeigte Baugruppe 36i (wobei i im Rahmen der vorliegenden Verbindungsoffenbarung stets für die drei Pole U, V und W stehen soll), analog wiederum auch für die Ringe 26i, können die Baugrup- pen 42, 44, 46 als einfache Stanzteile realisiert sein, welche dann durch geeignete Schweißverfahren mit den Kontaktabschnitten 38 kontaktsicher verbunden werden.
Die Fig. 9 bis 1 1 verdeutlichen ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie- genden Erfindung, wobei hier ein Statorkörper (Stator-Grundkörper) 50, wiederum 12-polig ausgestaltet und mehrphasig zu bewickeln, zum Zusammenwirken mit einem als Außenläufer ausgebildeten Rotor ausgestaltet ist. Entsprechend bietet die Baugruppe 50 im inneren (nabenseitigen) Bereich, begrenzt von einer zylindrischen Wand 60, einen Aufnahmeraum für zu schichtende, ringförmige Baugruppen 52 bis 58 an, welche, wiederum analog des Erfindungsgedankens und illustriert am ersten Ausführungsbeispiel etwa der Fig. 7, die Kontaktierung optimiert. Konkret wechseln, wie die perspektivisch bzw. seitlich gezeigten Explosionsdarstellungen von Fig. 10 und Fig. 1 1 verdeutlichen, Kontaktringe für verschiedene Phasen der Bewicklung mit isolierenden Zwischenringen 56 ab, wobei im zweiten Ausführungsbeispiel und gemäß Fig. 10, Fig. 1 1 zunächst boden-
seitig ein erster Kontaktring 52S in den Körper 50 eingesetzt ist, darauf ein erster, etwa aus einem Kunststoffmaterial gebildeter Kunststoffring 56, axial wieder gefolgt von einem metallischen Ring 52U, einem weiteren Isolationsring 56, darauf wiederum ein weiterer Kontaktring 52W, ein Isola- tionsring 56, ein Kontaktring 52V und ein obenliegender Deckring 58. Diese Schichtanordnung füllt den von der Wand 60 umschlossenen Bereich auf, und die jeweiligen metallischen bzw. leitenden Kontaktringe 52S, 52U, 52W und 52V sind jeweils mit Kontaktabschnitten 54 versehen, welche, in jeweiligen Längen gestaffelt, so bemessen sind, dass ein vorderes, etwa zur Drahtkontaktierung geeignetes Ende eines solchen Kontaktabschnitts mit einer geeignet in der Wand 60 gebildeten Nut 62 fluchtet. Die Kennungen„U",„V",„W" sowie„S" zeichnen wiederum eine Zuordnung zu einer jeweiligen Polarität bzw. Phasierung der auf Einzelwicklungen analog zum vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel aufgeteilten Gesamtwicklung; „S" wäre hier ein Mittelpunkt einer möglichen Sternschaltung.
Auch dieses Ausführungsbeispiel realisiert in konstruktiv einfacher, fertigungstechnisch eleganter und hochgradig betriebssicherer Weise Vorteile der vorliegenden Erfindung, nämlich eine einfache und kontaktsichere Verdrahtbarkeit, das Vermeiden von Überkreuzungen und eine potentiell automatisierbare Fertigbarkeit der einzelnen, ringförmigen Leiterabschnitte, welche in dem gezeigten Ausführungsbeispiel wiederum durch die jeweiligen Scheiben 56 elektrisch voneinander isoliert sind. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Polzahl, Nutenzahl, Verschaltung der Wicklun- gen usw. rein exemplarisch, entsprechend die gewählte Anzahl der (leitenden) Ringe.
Auf die gezeigten Weisen ist somit eine Statorvorrichtung realisierbar, welche in einerseits sehr kompakter und platzsparender Weise axial auf ei- nem Wicklungsträger aufsitzt, im einfachsten Fall mantelseitig mit diesem fluchtet und insoweit nicht radial hervorsteht. Anderseits ist durch die Auf-
nähme der als bevorzugte Metallringe ausgestalteten Anschlussbaugruppen im Rahmen eines mehrteiligen, geschichteten Gehäuseverbundes nicht nur eine mechanisch stabile (und damit insbesondere für vibrations- gefährdete und andere belastete Umgebungen günstige) Befestigung und Einbettung ermöglicht, auch gestattet die Anordnung eine einfache, automatisierbare Fertigung mit größtmöglicher elektrischer Kontaktsicherheit, da gemäß der zugrundeliegenden Aufgabe durch die axial fluchtende Zuordnung der jeweiligen Kontaktabschnitte zu einer jeweiligen Wicklung ein potenziell nachteiliges Verzweigen, Überlappen, Berühren oder dgl. wirk- sam konstruktiv verhindert ist.
Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele eines Stators für Innenläufer bzw. für einen Außenläufer beschränkt, vielmehr kann sowohl die Anzahl der Wicklungen, als auf deren Verschaltung (etwa auch sternförmig, mit anderen Parallelschaltungen oder mit einer völlig anderen, auch einzeln extern angesteuerter Zuordnung) realisiert sein.