DE29800928U1

DE29800928U1 - Elektromotor

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Publication number: DE29800928U1
Application number: DE29800928U
Authority: DE
Original assignee: Festo Tooltechnic GmbH and Co
Current assignee: TTS Tooltechnic Systems AG and Co KG
Priority date: 1998-01-21
Filing date: 1998-01-21
Publication date: 1998-03-05
Anticipated expiration: 2008-01-22

Description

G 18 154 - retet 19.Januar 1998

FESTO Tooltechnic GmbH & Co., Ulmer Straße 48, 73728 Esslingen

Elektromotor

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem hohlzylinderähnlichen Statorkörper, der aus mehreren axial nebeneinanderliegend angeordneten Statorblechen aufgebaut ist und der einen zur Aufnahme eines Rotors des Elektromotors dienenden zylinderartigen Rotoraufnahmeraum aufweist, der auf zwei bezüglich der Längsachse des Statorkörpers diametral entgegengesetzten Seiten von jeweils einer zum Anbringen einer Statorwicklung dienenden Polkörperpartie begrenzt wird, wobei die dem Rotoraufnahmeraum abgewandte Außenfläche des Statorkörpers im Bereich der Polkörperpartien jeweils einen ebenen, abgeflachten Flächenabschnitt aufweist, wobei der Abstand zwischen den beiden Flächenabschnitten maximal 85% des senkrecht dazu vorhandenen Durchmessers des Statorkörpers beträgt.

Derartig abgeflachte Statorkörper werden für Elektromotoren eingesetzt, wenn für diese eine flache Bauweise gewünscht oder erforderlich ist. Die seither verwendeten Statorkörper sind aus zwei halbschalenähnlichen Statorkörperteilen zusammengesetzt, wobei die Verbindungsstellen zwischen den beiden Statorkörper-

teilen in einer Radialebene des Statorkörpers liegen. Beide Statorkörperteile weisen jeweils eine Polkörperpartie auf. Der Grund dieser Bauart ist in einer vereinfachten Anbringung der Statorwicklungen zu sehen, da diese vor dem Zusammenfügen der beiden Statorkörperteile an einer jeweiligen Polkörperpartie angebracht werden kann. Anschließend werden die beiden Polkörperpartien zusammengefügt. Nachteilig ist hierbei, daß der Wirkungsgrad des Elektromotors mit einem derartigen, aus mehreren Statorkörperteilen zusammengesetzter Statorkörper gemindert ist.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen flach bauenden Elektromotor der eingangs genannten Art zu schaffen, der bei höherem Wirkungsgrad einfach herzustellen ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die den Statorkörper bildenden ringförmig geschlossenen Statorbleche einstückig ausgebildet und lediglich in Axialrichtung miteinander verbunden sind, und daß im Bereich der Polkörperpartien jeweils eine Wicklungshalteanordnung zum Halten der zugeordneten Statorwicklung vorgesehen ist.

Aufgrund der ringförmig geschlossenen, einstückig ausgebildeten Statorbleche ist der Wirkungsgrad des Elektromotors wesentlich verbessert. Zusätzlich sind im Bereich der Polkörperpartien Wicklungshalteanordnungen vorgesehen, die zum Halten der jeweils zugeordneten Statorwicklung dienen. Aufgrund der Wicklungshalteanordnungen ist es möglich, trotz der einstückig aus-

gebildeten Statorbleche die Statorwicklungen in einfacher Weise am Statorkörper anzubringen bzw. zu wickeln.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Vorteilhafterweise beträgt der Abstand zwischen den beiden Flächenabschnitten maximal 80% des senkrecht dazu vorhandenen Durchmessers des Statorkörpers, wodurch eine äußerst flache Bauform des Statorkörpers erreicht werden kann.

Es ist zweckmäßig, wenn im Bereich der Polkörperpartien jeweils eine Wicklungshalteanordnung zum Halten der zugeordneten Statorwicklung vorgesehen ist, die zwei im Bereich der in Axialrichtung weisenden Stirnflächen der zugeordneten Polkörperpartie angeordnete Wicklungshalteteile aufweist, die zumindest eine sich in Axialrichtung erstreckende Stützpartie aufweisen, die einen axial über die Polkörperpartie hinausragenden Wicklungsabschnitt der betreffenden Statorwicklung zumindest im Bereich dessen dem Rotoraufnähmeraum zugewandter, radial innenliegender Innenseite abstützt, wobei insbesondere wenigstens ein Wicklungshalteteil zwei in Umfangsrichtung des Rotoraufnahmeraumes beabstandete Stützpartien aufweist, die einen dazwischen befindlichen radial offenen Freiraum begrenzen, in den der betreffende Wicklungsabschnitt zumindest teilweise eingreifen kann. Auf diese Weise wird zum einen die Statorwicklung sicher gehalten und zum anderen ist das einfache Anbringen der Statorwicklung am Statorkörper bei der Herstellung des Elektromotors gewährleistet. Desweiteren ermöglicht der Freiraum zwi-

sehen den Stützpartien eines Wicklungshalteteiles, daß die radialen Abmessungen des Elektromotors sehr gering gehalten werden können.

In einer weiteren Ausführungsform kann die Stützpartie zur Beaufschlagung des axialen Endbereiches des zugeordneten Wicklungsabschnittes ein sich radial nach außen erstreckendes Querstück aufweisen. Somit ist zusätzlich zur radialen eine axiale Abstützung des Wicklungsabschnittes erreicht, so daß dieser noch besser in seiner gewünschten Lage gehalten werden kann.

Es ist auch vorteilhaft, wenn der in den radial offenen Freiraum zumindest teilweise eingreifende Wicklungsabschnitt der Statorwicklung mit seinem radial äußersten Bereich in Radialrichtung zumindest im wesentlichen nicht über den zugeordneten ebenen, abgeflachten Flächenabschnitt der Außenfläche des Statorkörpers hinausragt. Auf diese Weise kann man eine sehr flache Bauform des Elektromotors erreichen.

Es ist weiterhin günstig, wenn die Stützpartien über eine sich im wesentlichen in Umfangsrichtung erstreckende Verbindungspartie miteinander verbunden sind. Hierbei kann sich die Verbindungspartie zwischen den Querstücken der Stützpartien erstrekken und insbesondere zusammen mit den Querstücken einen bogenartigen Steg bilden. Bei dieser Ausgestaltung ist die Stabilität des Wicklungshalteteiles bzw. der Stützpartien verbessert.

Zweckmäßig ist es ebenfalls, wenn die beiden einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers zugeordneten Wicklungshalteteile

eine Handhabungseinheit bilden. Beispielsweise können die Wicklungshalteteile einer Handhabungseinheit über einen ringförmig geschlossenen Ringkörper miteinander verbunden sein, der vorzugsweise an der zugeordneten in Axialrichtung weisenden Stirnfläche des Statorkörpers anliegt. Durch die Bildung einer Handhabungseinheit ist es möglich, beide Wicklungshalteteile gleichzeitig zu handhaben, beispielsweise können die Wicklungshalteteile einer Handhabungseinheit bei der Fertigung des Elektromotors gemeinsam am Statorkörper angebracht werden.

Dazuhin ist es vorteilhaft, wenn zur Verbindung der Handhabungseinheit mit dem Statorkörper eine insbesondere als Steckverbindungseinrichtung ausgeführte Verbindungseinrichtung vorgesehen ist. Bei dieser Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, die Handhabungseinheit sehr einfach und schnell am Statorköper anzubringen.

Bei einer weiteren günstigen Ausführungsform weist eines der Wicklungshalteteile einer Wicklungshalteanordnung zwei elektrische Anschlußelemente auf, die jeweils mit einem Ende der betreffenden Statorwicklung elektrisch verbunden sind, wodurch die Möglichkeit zum Anschließen der Statorwicklung an einen äußeren elektrischen Schaltkreis gegeben ist. Insbesondere können die elektrischen Anschlußelemente hierbei als Steckerstücke ausgebildet sein, die mit jeweils einem Steckergegenstück lösbar elektrisch verbindbar sind, so daß die Statorwicklung in einen Stromkreis eingebunden werden kann. Hierdurch besteht die Möglichkeit auf einfache und schnelle Weise die Statorwicklung in eine beliebige äußere elektrische Schaltung einzubinden oder

wieder abzutrennen. Beispielsweise kann bei einem Defekt des
Stators dieser rasch von seiner äußeren elektrischen Beschaltung
abgetrennt und gegebenenfalls repariert oder ersetzt werden.

Zweckmäßig ist es weiterhin, die mit den elektrischen Anschlußelementen versehenen Wicklungshaiteteile einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers zuzuordnen. Dadurch genügt es, wenn der Elektromotor in seiner Einbaulage, beispielsweise in einer Handwerkzeugmaschine, zum elektrischen Anschließen bzw. Abtrennen der Statorwicklungen von einer Axialseite her zugänglich
ist.

Dadurch, daß die Wicklungshalteteile als Kunststoffteile ausgeführt sind, ist deren einfache und kostengünstige Herstellung möglich. Beispielsweise könnten die Wicklungshalteteile in diesem Fall durch Spritzgießen gefertigt sein.

Im folgenden wird der Gegenstand der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Figur l ein Ausfuhrungsbeispiel eines Stators des Elektromotors im Schrägbild,

Figur 2 das Ausführungsbeispiel des Stators gemäß Figur 1 in einer Seitenansicht.

Figur 3 ein Statorblech, wie es zum Aufbau des beispielsgemäßen Statorkörpers in den Figuren 1 und 2 vorgesehen ist in einer Ansicht in Axialrichtung,

Figur 4 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handhabungseinheit mit zwei Wicklungshalteteilen einer ersten Ausführungsform im Schrägbild und

Figur 5 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handhabungseinheit mit zwei Wicklungshalteteilen einer zweiten Ausführungsform im Schrägbild.

In den Figuren 1 und 2 ist ein Stator 10 eines Elektromotors dargestellt, wie er beispielsweise für Handwerkzeugmaschinen Verwendung findet. Der Stator 10 verfügt über einen hohlzylinderähnlichen Statorköper 11, der zur Aufnahme eines nicht näher gezeigten Rotors des Elektromotors einen zylinderartigen Rotoraufnahmeraum 12 aufweist. Der Rotor ist um seine Längsachse drehbar im Rotoraufnahmeraum angeordnet, wobei die Längsachse des Rotors und die Längsachse 14 des Stators 10 zusammenfallen. Der Rotor ist auf einer Rotorwelle angeordnet, die beim Betrieb des Elektromotors rotiert, so daß deren Rotationsbewegung zum Antreiben in geeigneter Weise mit der Rotorwelle verbundener Bauteile dienen kann.

Der Statorkörper 11 ist aus mehreren, axial nebeneinanderliegend angeordneten Statorblechen 16 aufgebaut, die ringförmig geschlossen und dabei einstückig ausgebildet sind. In Figur 3 ist ein beispielsgemäßes Statorblech 16 dargestellt. Zur BiI-

dung des Statorkörpers 11 werden die Statorbleche 16 lediglich in Axialrichtung 17 nebeneinander angeordnet und miteinander verbunden. Die Verbindung der Statorbleche 16 kann dabei derart erreicht werden, daß zwei Statorbleche 16 in der gewünschten Position übereinanderliegend angeordnet werden und anschließend von einer Axialseite her in das erste Statorblech Stanznoppen 18 eingedrückt werden, die sich auf der dem benachbart angeordneten, zweiten Statorblech 16 zugewandten Axialseite auswölben und in dieses zweite Statorblech 16 eindrücken, wodurch die Verbindung in Axialrichtung 17 hergestellt ist. Durch das Eindrücken werden im zweiten Statorblech 16 ebenfalls Stanznoppen 18 gebildet. Es versteht sich, daß auf diese Art auch mehrere und nicht lediglich zwei Statorbleche 16 miteinander verbunden werden können.

Alternativ könnten die Statorbleche 16 des Statorkörpers 11 auch durch ein beliebiges anderes Verfahren axial miteinander verbunden werden, zum Beispiel durch Nieten, Schrauben oder ähnliches.

Auf zwei bezüglich der Längsachse 14 des Statorkörpers 11 diametral entgegengesetzten Seiten ist dieser an seiner dem Rotoraufnahmeraum 12 abgewandten Außenfläche 22 abgeflacht ausgebildet, so daß sich zwei ebene, abgeflachte Flächenabschnitte 23, 24 bilden, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Man könnte sich die Bildung der Flächenabschnitte 23, 24 so vorstellen, daß diese durch Herausschneiden eines entsprechenden im Querschnitt gesehen kreissegmentartigen Bereichs aus einem hohlzylinderförmigen Statorkörper 11 herausgebildet sind.

Der Abstand zwischen den beiden Flächenabschnitten 23, 24 ist um mindestens 15 % oder 20 % geringer als der senkrecht hierzu vorhandene Durchmesser des Statorkörpers 11. Anders ausgedrückt ist die Abmessung des Statorkörpers 11 rechtwinkelig zur Erstreckungsebene der Flächenabschnitte 23, 24 um mindestens 15 % oder 20 % geringer als in der senkrecht hierzu verlaufenden Radialrichtung des Statorkörpers 11. Aufgrund dieser Maßnahme erhält man einen sehr flach bauenden Statorkörper 11 bzw. Elektromotor.

Aufgrund dieser abgeflachten Kontur des Statorkörpers kann die Abmessung in der rechtwinkelig zu den Flächenabschnitten 23, 24 verlaufenden Radialrichtung verringert und somit ein sehr flach bauender Elektromotor verwirklicht werden.

Der Statorkörper 11 verfügt über zwei den Rotoraufnahmeraum 12 auf bezüglich der Längsachse 14 diametral entgegengesetzten Seiten begrenzenden Polkörperpartien 27, 28, die zum Anbringen jeweils einer Statorwicklung 29, 30 dienen.

Die Polkörperpartien 27, 28 sind im Bereich der ebenen Flächenabschnitte 23, 24 vorgesehen, so daß jedem Flächenabschnitt 23, 24 eine Polkörperpartie 27, 28 zugeordnet ist. Auch die Polkörperpartien sind in Axialrichtung 17 geblecht ausgebildet, da sie wie auch die anderen Partien des Statorkörpers 11 von den axial aneinander befestigten Statorblechen 16 gebildet sind.

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Die Abbildung des Statorbleches 16 in Figur 3 entspricht einer Schnittdarstellung des Statorkörpers Il entlang einer Radialebene. Das ringähnlich geschlossene Statorblech 16 verfügt über zwei radial nach innen vorstehende Polkörperelemente 27', 28', wobei die axial miteinander verbundenen Polkörperelemente 27', 28' mehrerer Statorbleche 16 die Polkörperpartien 27, 28 des Statorkörpers 11 bilden.

Die Polkörperelemente 27', 28' verlaufen auf ihrer radial nach innen weisenden Innenseite 31, 32 im wesentlichen in Umfangsrichtung. Die beiden in Umfangsrichtung weisenden Endbereiche 33, 34 bzw. 35, 36 eines Polkörperelements 27' bzw. 28' sind zu Umfangsvorsprüngen 33, 34 bzw. 35, 3 6 ausgeformt, die mit Abstand zu einer die Polkörperelemente 27', 28' tragenden ringförmigen Basispartie 3 7 des Statorbleches 16 verlaufen. Der Abstand zwischen der Basispartie 37 und dem betreffenden in Radialrichtung benachbart angeordneten Umfangsvorsprung 33, 34, 35, 36 stellt jeweils einen Wicklungsaufnahmebereich 38, 39, 40, dar, der zur Aufnahme von in Axialrichtung 17 verlaufender Abschnitte der betreffenden Statorwicklungen 29, 30 dient.

Betrachtet man die Polkörperelemente 27', 28' in Figur 3, so könnte man auch sagen, daß sie eine jeweils sichelartige Gestalt besitzen.

Um die Herstellung des Statorkörpers 11 zu vereinfachen, sind die Statorbleche 16, aus denen der Statorkörper 11 aufgebaut ist, identisch ausgebildet. Es versteht sich, daß in Abwandlung zum bevorzugten Ausführungsbeispiel die Statorbleche 16 auch

unterschiedlich gestaltet sein könnten, wenn dies für eine besondere Anwendung erforderlich oder zweckmäßig sein sollte.

Der Elektromotor verfügt beim Ausführungsbeispiel, wie bereits erwähnt, über zwei Statorwicklungen 29, 30. Je nach Ausführung und Einsatzzweck des Elektromotors kann die Anzahl der Statorwicklungen auch größer sein, wenn dies wünschenswert sein sollte.

Die Statorwicklungen 29, 30 werden von jeweils einer zugeordneten Wicklungshalteanordnung 45, 46 gehalten, die im Bereich der betreffenden Polkörperpartie 27, 28 vorgesehen ist. Die Wicklungshai teanordnungen 45, 46 dienen gleichzeitig dazu, die von ihnen getragene Statorwicklung 29, 3 0 zumindest abschnittsweise gegenüber dem Statorkörper Il elektrisch zu isolieren. Daher bestehen die Wicklungshalteanordnungen 45, 46 aus einem elektrisch nicht leitfähigem Material. Es versteht sich, daß es dennoch notwendig sein kann, zusätzliche Isolationsmaßnahmen vorzusehen, um die Statorwicklungen 29, 30 gegenüber dem Statorkörper 11 elektrisch zu isolieren. Beispielsweise könnte in den Wicklungsaufnahmebereichen 38, 39, 40, 41 zwischen die betreffende Statorwicklung 29, 30 und den Statorkörper 11 ein Isolationspapier angeordnet sein.

Die Wicklungshalteanordnungen 45, 46 verfügen jeweils über ein erstes Wicklungshalteteil 49, 50 und ein zweites Wicklungshaiteteil 51, 52. Die beiden ersten Wicklungshalteteile 49, 50 der Wicklungshalteanordnungen 45, 46 sind an einer jeweils zugeordneten, in Axialrichtung 17 weisenden ersten Stirnfläche 54, 55

der entsprechenden Polkörperpartie 27, 28 angeordnet, wo hingegen die beiden zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 an jeweils einer der ersten Stirnfläche 54, 55 entgegengesetzten zweiten Stirnfläche 56, 57 vorgesehen sind.

Die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 beaufschlagen jeweils einen ersten Wicklungsabschnitt 59, 60 der zugeordneten Statorwicklung 29 bzw. 30, der axial über die betreffende Polkörperpartie 27, 28 hinausragt. Die zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 beaufschlagen jeweils einen bezüglich des ersten Wicklungsabschnitts 59, 60 entgegengesetzt axial über die betreffende Polkörperpartie 27, 28 hinausragenden zweiten Wicklungsabschnitt 61, 62. Somit dienen das erste und zweite Wicklungshaiteteil 49, 51 bzw. 50, 52 einer Wicklungshalteanordnung 45 bzw. 46 dazu, den zugeordneten ersten und zweiten Wicklungsabschnitt 59, 61 bzw. 60, 62 der entsprechenden Statorwicklung 29, 30 zu halten.

Die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 der Wicklungshaiteanordnungen 45, 46 weisen jeweils eine sich in Axialrichtung 17 erstreckende Stützpartie 66 auf, die den zugeordneten ersten Wicklungsabschnitt 59, 60 zumindest im Bereich dessen dem Rotoraufnahmeraum 12 zugewandter, radial innenliegender Innenseite 67, 68 abstützt.

Gemäß Figur 5 ist die jeweilige Stützpartie 66 plattenähnlich dünn ausgebildet und verjüngt sich in Axialrichtung 17 zu ihrem vom Statorkörper 11 abgewandten axial äußeren Endbereich 69 hin. Gleichzeitig besitzt die Stützpartie 66 einen in Umfangs-

richtung 70 gebogenen Verlauf, so daß sie im wesentlichen dem Verlauf der zugeordneten Stirnfläche 54, 55 der Polkörperpartie 27, 28 angepaßt ist.

Vom äußeren Endbereich 69 der jeweiligen Stützpartie 66 erstreckt sich radial nach außen ein Querstück 73, das ebenfalls plattenähnlich dünn ausgebildet ist und sich nach radial außen hin etwas verjüngt. Mit seiner dem Statorkörper 11 zugewandten Haltefläche 74 kann das Querstück 73 den zugeordneten ersten Wicklungsabschnitt 59, 60 der Statorwicklung 29, 30 in Axialrichtung 17 haltend beaufschlagen.

In Abwandlung zum bevorzugten Ausführungsbeispiel könnten die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 auch mehrere Stützpartien 66 und entsprechend mehrere Querstücke 73 aufweisen.

Die zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 der Wicklungshalteanordnungen 45, 46 verfügen über zwei in Umfangsrichtung 70 des Ro-

f toraufnahmeraumes 12 beabstandete Stützpartien 77, 78, die einen dazwischen befindlichen radial offenen Freiraum 79 begrenzen, in dem der betreffende zweite Wicklungsabschnitt 61, 62 zumindest teilweise eingreifen kann. Wie auch die Stützpartie 66 der ersten Wicklungshalteteile 49, 50 verlaufen die Stützpartien 77, 78 der zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 in Umfangsrichtung 70 bogenförmig, wodurch sie dem Verlauf der Polkörperpartien 27, 28 angepaßt sind. Die Stützpartien 77, 78 sind plattenartig dünn ausgebildet und ihre einander zugewandten Innenkanten 81, 82 verlaufen im wesentlichen parallel zueinander in Axialrichtung 17. Aufgrund des Schrägverlaufs der

in Umfangsrichtung der jeweiligen Innenkante 81, 82 entgegengesetzten Außenkante 83, 84 verjüngen sich die Stützpartien 77, 78 zu ihrem dem Statorkörper 11 abgewandten axial äußeren Endbereich 85, 86 hin. Aufgrund der im wesentlichen parallelen Innenkanten 81, 82 der Stützpartien 77, 78 ist der zwischen ihnen befindliche Freiraum 79 in etwa rechteckförmig konturiert.

Am axial äußeren Endbereich 85, 86 einer jeweiligen Stützpartie 77, 78 der zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 ist ein sich radial nach außen erstreckendes Querstück 88, 89 angeordnet, das gleichzeitig in Richtung des jeweils anderen Querstücks 88, 89 der zum selben zweiten Wicklungshalteteil 51, 52 gehörenden benachbarten Stützpartie 77, 78 hin geneigt verläuft. Somit weist das jeweilige Querstück 88, 89 eine Erstreckungskomponente sowohl nach radial außen, als auch in Umfangsrichtung 70 auf. Wie dies auch bei dem Querstück 73 der Stützpartie 66 des ersten Wicklunshalteteils 49, 50 der Fall ist, dienen die Querstücke 88, 89 zum Halten des jeweils zugeorndeten zweiten Wicklungsabschnitts 61, 62 der Statorwicklung 29, 30.

Die beiden Stützpartien 77, 78 der zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 sind mittels einer Verbindungspartie 92 miteinander verbunden, die sich im wesentlichen in Umfangsrichtung 70 zwischen den Querstücken 88, 89 der beiden Stützpartien 77, 78 erstreckt, wobei die Verbindungspartie 92 im Bereich des radial äußeren Endes eines jeweiligen Querstücks 88, 89 angesetzt ist. Sowohl die Querstücke 88, 89 als auch die Verbindungspartie 92 weisen einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt auf. Gemeinsam bilden sie einen bogenartigen, in Radialrichtung U-

förmig nach innen offenen Steg 93, der die beiden Stützpartien 77, 78 des betreffenden zweiten Wicklungshalteteils 51, 52 verbindet .

Zur elektrischen Verbindung der Statorwicklungen 29, 30 verfügt eines der Wicklungshalteteile 51, 52 einer Wicklungshaiteanordnung 45, 46 über zwei elektrische Anschlußelemente 96, 97, die jeweils mit einem Ende der zugeorndeten Statorwicklung 29, 3 0 elektrisch verbunden sind.

Beim Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Anschlußelemente 96, 97 durch eine Lötverbindung mit dem jeweiligen Enden der Statorwicklung 29, 30 elektrisch verbunden. Diese elektrischen Anschlußelemente 96,. 97 sind plattenartig dünn ausgebildet und in dafür am betreffenden zweiten Wicklungshalteteil 51, 52 einer jeweiligen Wicklungshaiteanordnung 45, 46 vorgesehene HaI-teausnehmungen 98, 99 einsteckbar. Die Halteausnehmungen 98, 99 sind derart geformt, daß zwischen den Halteausnehmungen 98, 99 und den in diese eingesteckten elektrischen Anschlußelementen 96, 97 ein Preßsitz gebildet ist, um die elektrischen Anschlußelemente 96, 97 in den Halteausnehmungen 98, 99 festzulegen.

Die Halteausnehmungen 98, 99 verlaufen im wesentlichen in Axialrichtung 17 und sind in Haltevorsprüngen 101, 102 vorgesehen. Diese sind in Axialrichtung 17 quer zur jeweiligen Halteausnehmung 98, 99 geschlitzt, so daß beim Einstecken der elektrischen Anschlußelemente 96, 97 das mit dem betreffenden elektrischen Anschlußelement 96, 97 verbundene Ende der Statorwicklung 29, 3 0 durch den Schlitz hindurchgreifen kann. Die vollständig in

die Halteausnehmungen 98, 99 eingesteckten elektrischen Anschlußelemente 96, 97 ragen in Axialrichtung 17 ein Stück weit aus der Halteausnehmung 98, 99 heraus, wie dies in Figur 1 gezeigt ist. Somit ist die Zugänglichkeit zum Anschließen der Statorwicklungen 29, 30 an einen äußeren elektrischen Stromkreis gewährleistet, wobei die Statorwicklungen 29, 3 0 insbesondere an eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen werden. Im bestromten Zustand rufen die Statorwicklungen 29, 30 dann ein Magnetfeld hervor, in dem der nicht näher dargestellte Rotor des Elektromotors rotiert.

Beim Ausführungsbeispiel sind die elektrischen Anschlußelemente 96, 97 und die mit den Halteausnehmungen 98, 99 versehenen HaI-tevorsprünge 101, 102 am zweiten Wicklungshalteteil 51, 52 der jeweiligen Wicklungshalteanordnung 45, 46 vorgesehen, d.h. sie sind einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers 11 zugeordnet. Zum Anschließen der mit den elektrischen Anschlußelementen 96, 97 verbundenen Statorwicklungen 29, 30 die Zugänglichkeit von einer Axialseite des Stators 10 her zu gewährleisten.

Die elektrischen Anschlußelemente sind beispielsgemäß als Stekkerstücke ausgeführt, die mit jeweils einem nicht näher dargestellten Steckergegenstück lösbar elektrisch verbindbar sind, um die betreffende Statorwicklung 29, 30 in einen äußeren Stromkreis einzubinden. Wie bereits erwähnt, werden die Statorwicklungen 29, 30 hierbei insbesondere an eine Strom- oder Spannungsquelle angeschlossen.

Die beiden einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers 11 zugeordneten ersten oder zweiten Wicklungshalteteile 49, 50, bzw. 51, 52 bilden jeweils eine Handhabungseinheit 105, 106. Diese Handhabungseinheiten 105, 106 sind einheitlich handhabbar, so daß z.B. beide erste oder zweite Wicklungshalteteile 49, 50 bzw. 51, 52 einer jeweiligen Handhabungseinheit 105, gleichzeitig am Statorkörper Il anbringbar oder abnehmbar sind.

Die beiden ersten oder zweiten Wicklungshalteteile 49, 50 bzw. 51, 52 einer gemeinsamen Handhabungseinheit 105 bzw. 106 sind beim bevorzugten Ausführungsbeispiel über einen ringförmig geschlossenen Ringkörper 107, 108 miteinander verbunden. Der Ringkörper ist im Bereich des in Axialrichtung 17 innenliegenden, dem Statorkörper 11 zugewandten Bereich der ersten bzw. zweiten Wicklungshalteteile 49, 50 bzw. 51, 52 vorgesehen und liegt an der jeweils zugeordneten, in Axialrichtung 17 weisenden Stirnfläche 111, 112 des Statorkörpers 11 an.

Zur lösbaren Verbindung der Handhabungseinheiten 105, 106 mit dem Statorkörper 11 ist jeweils eine Verbindungseinrichtung vorgesehen, die beispielsgemäß als Steckverbindungseinrichtung 115 ausgeführt ist. Die Steckverbindungseinrichtung 115 verfügt über im wesentlichen in Axialrichtung 17 von der in verbundenem Zustand dem Statorkörper 11 zugewandten Seite der jeweiligen Handhabungseinheit 105, 106 hervorspringende Verbindungsvorsprünge 116, die mit an der zugeordneten Stirnfläche 111, 112 des Statorkörpers 11 angeordneten Verbindungsausnehmungen 117 zusammenarbeiten. Beim Ausführungsbeispiel sind an jeder Handhabungseinheit 105, 106 vier zapfenartige Verbindungsvorsprünge

116 vorgesehen, die mit jeweils einer von einer Axialbohrung gebildeten Verbindungsausnehmung 117 am Statorkörper 11 zusammenarbeiten. Zum Verbinden werden die Verbindungsvorsprünge 116 in die zugeordneten Verbindungsausnehmungen 117 eingesteckt. Es versteht sich, daß die Steckverbindungseinrichtung 115 auch beliebig anders konturierte Verbindungsvorsprünge 116 bzw. Verbindungsausnehmungen 117 aufweisen könnte, die auch ihrer Anzahl nach variieren können. Anstatt einer Steckverbindungseinrichtung 115 käme hier auch eine beliebige anders gestaltete Verbindungseinrichtung in Frage, wobei es alternativ ebenfalls möglich wäre, die Handhabungseinheiten 105, 106 am Statorkörper 11 durch Kleben oder ähnliche Verbindungsverfahren festzulegen.

Wie aus Figur 2 hervorgeht, weisen die zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 verglichen mit den ersten Wicklungshalteteilen 49, 50 in Axialrichtung 17 etwas größere Abmessungen auf. Dies führt dazu, daß die zugeordneten zweiten Wicklungsabschnitte 61, 62 der Statorwicklungen 29, 30 in Radialrichtung flacher wickelbar sind. Desweiteren können diese zweiten Wicklungsabschnitte 61, 62 in den Freiraum 79 zwischen den Stützpartien 77, 78 des zugeordneten zweiten Wicklungshalteteiles 51, 52 eingreifen, so daß sie im Bereich des Freiraumes 79 radial noch weiter innenliegend angeordnet sind. Insgesamt führt dies dazu, daß die in den radial offenen Freiraum 79 eingreifenden zweiten Wicklungsabschnitte 61, 62 der Statorwicklung 29, 30 mit ihren radial äußersten Bereichen in Radialrichtung zumindest im wesentlichen nicht über den jeweils zugeordneten, ebenen, abgeflachten Flächenabschnitt 23, 24 der Außenfläche 22 des Statorkörpers 11 hinausragen. Entgegen dem dargestellten bevorzugten

Ausführungsbeispiel könnten auch die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 entsprechend der beiden zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 ausgeführt sein, so daß ein insgesamt sehr flach bauender Stator 10 und damit auch ein sehr flacher Elektromtotor erreicht werden könnte.

Wie bereits erwähnt, weisen die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 eine axial kürzere Abmessungen auf, als die auf der entgegengesetzten Seite des Statorkörpers 11 vorgesehenen zweiten Wicklungshalteteile 51, 52. Zwar führt dies dazu, daß die von den ersten Wicklungshalteteilen 49, 50 gehaltenen ersten Wicklungsabschnitte 59, 60 der Statorwicklungen 29, 30 in Radialrichtung größere Abmessungen aufweisen, jedoch kann hierdurch die Abmessung des Stators 10 in Axialrichtung 17 verringert werden. Sollte eine weitere Verringerung der axialen Baugröße des Stators 10 wünschenswert sein, so bestünde bei einer nicht näher dargestellten Ausführungsform ebenfalls die Möglichkeit, die zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 entsprechend der ersten Wicklungshalteteile 49, 50 auszuführen.

Aufgrund der durch die ersten Wicklungshalteteile 49, 50 erhaltenen radial vergrößerten und axial reduzierten Abmessungen des Stators 10 und die dadurch entstandene trichterähnliche Form des betreffenden Axialendbereichs des Stators 10 ist desweiteren eine sehr gute Kühlung des Elektromotors erreicht. Dies führt dazu, daß der Wirkungsgrad des Motors verbessert ist.

Im vorliegenden Fall wurde eine asymmetrische Bauvariante des Stators 10 gewählt, wobei an den Axialseiten des Statorkörpers

11 die in ihrer Bauform unterschiedlichen ersten und zweiten Wicklungshalteteile 49, 50 bzw. 51, 52 vorgesehen sind. Der Grund ist darin zu sehen, daß der Stator 10 zum einen eine möglichst flache Bauform aufweisen sollte, da er zumindest im Bereich der zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 beim vorgesehenen Einsatzzweck in den Handgriff eines Elektrowerkzeugs vorsteht, so daß hierbei aufgrund der flachen Bauweise des Stators 10 eine ergonomische Formgebung des Handgriffes ermöglicht ist. Auf der entgegengesetzten, den ersten Wicklungshalteteilen 49, 50 zugeordneten Axialseite des Stators 10 ist im Elektrowerkzeug ein elektrischer Lüfter vorgesehen, dessen Radialabmessungen größer sind als die zwischen den radial äußersten Bereichen der beiden ersten Wicklungsabschnitte 59, 60, so daß hier die axial verkürzte und radial erweiterte Anordnung der Wicklungsabschnitte 59, 60 bevorzugt wurde.

Es sei an dieser Stelle noch einmal darauf hingewiesen, daß die dargestellte und beschriebene Ausführungsform lediglich eine mögliche Variante des erfindungsgemäßen Elektromotors darstellt und daß je nach Anforderungen an die Abmessungen des Elektromotors die Anzahl der ihrer Bauweise nach entsprechend der ersten Wicklungshalteteile 49, 50 bzw. entsprechend der zweiten Wicklungshalteteile 51, 52 verwendeten Wicklungshalteteile variieren kann.

Bei der Fertigung des Stators 10 wird zunächst der Statorkörper 11 aus den einzelnen Statorblechen 16 aufgebaut. Anschließend werden die Wicklungshalteteile 49 bis 52 angebracht. Im vorliegenden Fall genügt es auf einer jeweiligen Axialseite des Sta-

torkörpers 11 jeweils eine Handhabungseinheit 105, 106 mittels der Steckverbindungseinrichtungen 115 am Statorkörper 11 anzubringen. Nachdem die Wicklungshalteteile 49 bis 52 mit dem Statorkörper 11 verbunden sind, werden die Statorwicklungen 29, durch ein automatisches Wicklungsverfahren an eine jeweilige Wicklungshalteanordnung 45, 46 angebracht. Zum Schluß werden dann die elektrischen Anschlußelemente 96, 97 mit den Enden der jeweiligen Statorwicklung 29, 30 elektrisch verbunden und in die Halteausnehmungen 98, 99 eingesteckt.

Die Wicklungshalteanordnungen 45, 46 bzw. die Handhabungseinheiten 105, 106 können aus Kunststoff bestehen. Beim Ausführungsbeispiel sind die Handhabungseinheiten 105, 106 einstückig ausgebildet, so daß sie sehr einfach und kostengünstig durch Spritzgießen herstellbar sind.

Claims

G 18 154 - retet 19. Januar 1998 FESTO Tooltechnic GmbH & Co., Ulmer Straße 48, 73728 Esslingen Elektromotor ANSPRUCHE

1. Elektromotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem hohlzylinderähnlichen Statorkörper (11), der aus mehreren axial nebeneinanderliegend angeordneten Statorblechen

(16) aufgebaut ist und der einen zur Aufnahme eines Rotors des Elektromotors dienenden zylinderartigen Rotoraufnahmeraum (12) aufweist, der auf zwei bezüglich der Längsachse (14) des Statorkörpers (11) diametral entgegengesetzten Seiten von jeweils einer zum Anbringen einer Statorwicklung (29, 30) dienenden Polkörperpartie (27, 28) begrenzt wird, wobei die dem Rotoraufnahmeraum (12) abgewandte Außenfläche (22) des Statorkörpers (11) im Bereich der Polkörperpartien (27, 28) jeweils einen ebenen, abgeflachten Flächenabschnitt (23, 24) aufweist, wobei der Abstand zwischen den beiden Flächenabschnitten (23, 24) maximal 85% des senkrecht dazu vorhandenen Durchmessers des Statorkörpers (11) beträgt, dadurch gekennzeichnet, daß die den Statorkörper (11) bildenden ringförmig geschlossenen Statorbleche (16) einstückig ausgebildet und lediglich in Axialrichtung

(17) miteinander verbunden sind, und daß im Bereich der Polkörperpartien (27, 28) jeweils eine Wicklungshalteanordnung (45,

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46) zum Halten der zugeordneten Statorwicklung (29, 30) vorgesehen ist.

2. Elektromotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den beiden Flächenabschnitten (23, 24) maximal 80% des senkrecht dazu vorhandenen Durchmessers des Statorkörpers (11) beträgt.

3. Elektromotor, insbesondere für Handwerkzeugmaschinen, mit einem hohlzylinderähnlichen Statorkörper (11), der aus mehreren axial nebeneinanderliegend angeordneten Statorblechen

(16) aufgebaut ist und der einen zur Aufnahme eines Rotors des Elektromotors dienenden zylinderähnlichen Rotoraufnahmeraum

(12) aufweist, der auf zwei bezüglich der Längsachse (14) des Statorkörpers (11) diametral entgegengesetzten Seiten von jeweils einer zum Anbringen einer Statorwicklung (29, 30) dienenden Polkörperpartie (27, 28) begrenzt wird, wobei im Bereich der Polkörperpartien (27, 28) jeweils eine Wicklungshalteanordnung (45, 46) zum Halten der zugeordneten Statorwicklung (29, 30) vorgesehen ist, die zwei im Bereich der in Axialrichtung

(17) weisenden Stirnflächen (54, 55, 56, 57) der zugeordneten Polkörperpartie (27, 28) angeordnete Wicklungshalteteile (49, 50, 51, 52) aufweist, die zumindest eine sich in Axialrichtung (17) erstreckende Stützpartie (66, 77, 78) aufweisen, die einen axial über die Polkörperpartie (27, 28) hinausragenden Wicklungsabschnitt (59, 60, 61, 62) der betreffenden Statorwicklung (2 9, 30) zumindest im Bereich dessen dem Rotoraufnahmeraum (12) zugewandter, radial innen liegender Innenseite (67, 68) abstützt, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens ein Wicklungshalteteil (51, 52) zwei in Umfangsrichtung (70) des Rotoraufnahmeraumes (12) beabstandete Stützpartien (77, 78) aufweist, die einen dazwischen befindlichen radial offenen Freiraum (79) begrenzen, in den der betreffende Wicklungsabschnitt (51, 52) zumindest teilweise eingreifen kann.

4. Elektromotor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpartie (66, 77, 78) zur Beaufschlagung des axialen Endbereiches des zugeordneten Wicklungsabschnittes (59, 60, 61, 62) ein sich radial nach außen erstreckendes Querstück (73, 88, 89) aufweist.

5. Elektromotor nach Anspruch 3 oder 4 in Verbindung mit Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in den radial offenen Freiraum (79) zumindest teilweise eingreifende Wicklungsabschnitt (51, 52) der Statorwicklung (29, 30) mit seinem radial äußersten Bereich in Radialrichtung zumindest im wesentlichen nicht über den zugeordneten ebenen, abgeflachten Flächenabschnitt (23, 24) der Außenfläche (22) des Statorkörpers (11) hinausragt.

6. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützpartien (77, 78) über eine sich im wesentlichen in Umfangsrichtung (70) erstreckende Verbindungspartie (92) miteinander verbunden sind.

7. Elektromotor nach Anspruch 6 in Verbindung mit Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Verbindungspar-

tie (92) zwischen den Querstücken (88, 89) der Stützpartien (77, 78) erstreckt.

8. Elektromotor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungspartie (92) und die ihr zugeordneten Querstücke (88, 89) einen bogenartigen Steg (93) bilden.

9. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers (11) zugeordneten Wicklungshalteteile (49, 50 bzw. 51, 52) eine Handhabungseinheit (105, 106) bilden.

10. Elektromotor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungshalteteile (49, 50 bzw. 51, 52) einer Handhabungseinheit (105, 106) über einen ringförmig geschlossenen Ringkörper (107, 108) miteinander verbunden sind, der vorzugsweise an der zugeordneten in Axialrichtung weisenden Stirnfläche (111, 112) des Statorkörpers (11) anliegt.

11. Elektromotor nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Handhabungseinheit (105, 106) mit dem Statorkörper (11) eine insbesondere als Steckverbindungseinrichtung (115) ausgeführte Verbindungseinrichtung vorgesehen ist.

12. Elektromotor nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eines der Wicklungshalteteile (51, 52) einer Wicklungshalteanordnung (45, 46) zwei elektrische An-

Schlußelemente(96, 97) aufweist, die jeweils mit einem Ende der betreffenden Statorwicklung (29, 30) elektrisch verbunden sind.

13. Elektromotor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußelemente (96, 97) als Stekkerstücke ausgebildet sind, die mit jeweils einem Steckergegenstück lösbar elektrisch verbindbar sind, so daß die Statorwicklung (29, 30) in einen Stromkreis eingebunden werden kann.

14. Elektromotor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den elektrischen Anschlußelementen (96, 97) versehenen Wicklungshalteteile (51, 52) einer gemeinsamen Axialseite des Statorkörpers (11) zugeordnet sind.

15. Elektromtor nach einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklunshaltetexle (49, 50, 51, 52) als Kunststoffteile ausgeführt sind.