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EP-4494249-B1 - ELECTRIC MOTOR

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Inventors

  • SIMON, OLAF
  • ENDERLE, CHRISTIAN
  • Rädle, Dennis

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20230228

Claims (13)

  1. Electric motor comprising a stator (10) having a plurality of stator windings, and a rotor that is rotatable relative to the stator (10) about an axis of rotation (D), electrically conductive wires (20) projecting out of winding overhangs (16) of the stator windings, the wires (20) being electrically connected to a rigid plate-like support (24), and the support (24) being formed as a printed circuit board and having an electrically insulating plate to which electrically conductive conducting tracks are applied, and the wires (20) being integrally bonded to contact pins (22), which are integrally bonded to the support (24) in an axially protruding manner, and the support (24) having contacting regions (26) for establishing plug connections, the contacting regions (26) being formed as a socket connector or connector strip, characterised in that the contact pins (22) have a square cross section, and in that a hole extending at right angles to the axial direction is made in each of the contact pins (22), and in that the wires (20) connected to the contact pins (22) are each guided through one such hole in a contact pin (22).
  2. Electric motor according to claim 1, characterised in that the contacting regions (26) of the support (24) project away from the axis of rotation (D) in the radial direction.
  3. Electric motor according to claim 1, characterised in that the contacting regions (26) of the support (24) project away from the winding overhangs (16) in the axial direction.
  4. Electric motor according to any of the preceding claims, characterised in that the stator (10) has a stator core (12) having a plurality of stator laminations and a hollow-cylindrical stator casing (14), the stator windings being arranged in the stator core (12), and the stator core (12) being arranged in the hollow-cylindrical stator casing (14), and in that the support (24) is rigidly connected to the stator casing (14).
  5. Electric motor according to claim 4, characterised in that the support (24) extends fully over the stator casing (14) in the circumferential direction.
  6. Electric motor according to claim 4, characterised in that the support (24) extends only partially over the stator casing (14) in the circumferential direction.
  7. Electric motor according to any of claims 4 to 6, characterised in that an attachment element (30) is fastened to the stator casing (14) and has contacting elements (36) which are electrically and mechanically connected to the contacting regions (26) of the support (24), and in that the attachment element (30) has a circuit board (34) to which electrically conductive conducting tracks are applied, and in that the contacting elements (36) are applied to the circuit board (34), and in that electronic elements (39) are applied to the circuit board (34).
  8. Electric motor according to any of the preceding claims, characterised in that the contacting regions (26) of the support (24) comprise at least one contact element for connecting a temperature probe, an angular position sensor, a brake and/or a communication bus.
  9. Electric motor according to any of the preceding claims, characterised in that the electric motor comprises a plurality of holding pins (23) which are integrally bonded to the support (24), and in that the holding pins (23) are arranged between the axis of rotation (D) and the winding overhangs (16) in the radial direction, and in that the winding overhangs (16) are arranged between the contact pins (22) and the axis of rotation (D) in the radial direction.
  10. Electric motor according to claim 9, characterised in that the stator (10) has a winding support (18) made of an electrically insulating material, and in that the contact pins (22) and the holding pins (23) are integrally bonded to and/or frictionally connected to the winding support (18).
  11. Electric motor according to claim 10, characterised in that the holding pins (23) each have a disc-like enlargement that abuts an end face of the winding support (18).
  12. Electric motor according to any of claims 9 to 11, characterised in that the contact pins (22) and the holding pins (23) are formed similarly.
  13. Electric motor according to any of the preceding claims, characterised in that the contact pins (22) each have a disc-like enlargement that abuts the support (24).

Description

Die Erfindung betrifft einen Elektromotor, der einen Stator, welcher eine Mehrzahl von Statorwicklungen aufweist, und einen Rotor, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist, umfasst, wobei leitfähige Drähte aus Wickelköpfen der Statorwicklungen heraus ragen. Bekannte Statoren in Elektromotoren werden derart aufgebaut, dass die Enden des Kupferlackdrahtes der Wicklungen mit einer ummantelten Litze kontaktiert werden, welche in den Wickelkopf durch Bandagierung oder Verguss integriert ist. Diese Litzen werden durch das Motorgehäuse geführt und entweder in einem sich auf dem Motorgehäuse befindlichen Klemmenkasten mittels Kabelschuhen auf einem Kontaktierungsblock aufgelegt oder mittels angekrimpten Stiften in Flanschdosen eingeführt und damit befestigt. Auch bei der Montage von Leistungselektronik am Motorgehäuse werden in der Regel Kontaktierungsblöcke eingesetzt, welche die Litzen aufnehmen und auf eine Stiftleiste führen. Auf diese Kontaktierungsebene wird dann die mit einer Buchsenleiste ausgestattete Leistungselektronik aufgesteckt. Der Einsatz von Litzen als Verbindungstechnik für Wickelpakete in Elektromotoren beinhaltet eine Reihe von Fertigungsschritten, die aufwendig und schwer zu automatisieren sind. Je nach Motorbauform mit Klemmenkasten, Steckverbinder oder aufgesetzter Leistungselektronik finden sehr unterschiedliche Bauformen der Gegenseite der Verbindung Einsatz. Dies erfordert eine Vielzahl unterschiedlicher Werkzeuge bis hin zu getrennten Montageplätzen. Weiterhin entsteht am Produkt nicht unerheblicher Platzbedarf. Vor allem bei der Kontaktierung von Leistungselektronik entstehen durch die Kontaktierungsebene Materialkosten, Montageaufwand und Volumen. Aus dem Dokument DE 10 2009 051 979 A1 ist ein gattungsgemäßer Elektromotor bekannt, welcher einen Rotor und einen Stator aufweist. Der Stator umfasst Statorwicklungen und ist in einem Motorgehäuse angeordnet. Aus dem Dokument DE 10 2012 024 581 A1 sind ein Elektromotor mit einem Stator und ein Verfahren zur Herstellung eines Elektromotors bekannt. Der Stator weist dabei mehrere Einzelwicklungen aus Wicklungsdraht auf, die mittels eines Verschaltungsrings miteinander elektrisch verschaltet werden. Aus dem Dokument DE 10 2016 206 657 A1 ist ein Verschaltungsring zum Verschalten von Wicklungsdrähten eines Stators bekannt. Der Verschaltungsring weist einen Trägerring auf, an dem radial außen Kontaktelemente angeordnet sind. Aus der DE 10 2019 218 442 A1 sind ein Stator einer elektrischen Maschine mit einer Verschaltungseinrichtung und eine elektrische Maschine bekannt. Aus der DE 10 2016 101 963 A1 ist ein Elektromotor für eine Fluidpumpe bekannt. Der Elektromotor umfasst eine Abgriffplatte, welche Verschaltungskontakte zur elektrischen Verbindung mit Wicklungen des Stators aufweist. Aus der DE DE10 2014 201 488 A1 ist ein Kreiselpumpenmotor bekannt, welcher einen Innenstator und einen Außenrotor aufweist. Der Innenstator umfasst eine Statorwicklung und Anschlussmittel für die Phasen-Wicklungsenden. Aus der DE 10 2012 106 471 A1 ist eine Verschaltungseinrichtung für eine Stator-Anordnung eines Elektromotors bekannt. Der Elektromotor umfasst eine Leiterplatte, auf welcher eine Steuerelektronik angeordnet ist. Aus der KR 10-2011-0135221 A sind ein Stator eines elektrischen Kompressors und verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Aus der DE 10 2016 208 150 A1 sind ein Stator einer elektrischen Maschine mit einer Verschaltungseinrichtung für Statorspulen und eine elektrische Maschine mit einem derartigen Stator bekannt. Aus der DE 10 2015 225 538 A1 ist ein Stator einer elektrischen Maschine mit Statorzähnen bekannt. Aus der DE 689 12 009 T2 ist ein Elektromotor bekannt, welcher mit einem Verbindungselement ausgestattet ist. Aus der DE 10 2005 015 318 A1 ist ein elektrisches Gerät bekannt, welches ein Oberteil und ein Unterteil aufweist. Aus der DE 10 2007 052 445 A1 ist ein elektrisches System bekannt, welches einen Elektromotor mit einem Anschlusskasten umfasst. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektromotor weiterzubilden. Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Elektromotor mit den in Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Ein erfindungsgemäßer Elektromotor umfasst einen Stator, welcher eine Mehrzahl von Statorwicklungen aufweist, und einen Rotor, welcher um eine Drehachse relativ zu dem Stator drehbar ist. Dabei ragen elektrisch leitfähige Drähte aus Wickelköpfen der Statorwicklungen heraus. Die Drähte sind mit einem starren plattenförmigen Träger elektrisch verbunden. Der Träger ist als Leiterplatte ausgebildet und weist eine elektrisch isolierende Platte auf, auf welche elektrisch leitfähige Leiterbahnen aufgebracht sind. Dabei sind die Drähte mit Kontaktstiften stoffschlüssig verbunden, welche mit dem Träger stoffschlüssig verbunden sind. Der Träger weist Kontaktierungsbereiche zur Herstellung von Steckverbindungen auf.