DE10028380A1

DE10028380A1 - Winding for fitting to a stator or rotor of an electrical machine with an iron body and slots and method for fitting it includes a set of L-shaped moulded parts with each limb forming a bar slot for slotting bars in.

Info

Publication number: DE10028380A1
Application number: DE2000128380
Authority: DE
Inventors: Ullrich Masberg
Original assignee: Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG; ISAD Electronic Systems GmbH and Co KG
Current assignee: Continental ISAD Electronic Systems GmbH and Co OHG; ISAD Electronic Systems GmbH and Co KG
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2001-12-20
Also published as: WO2001095462A1

Abstract

A winding is partly made up of L-shaped moulded parts (2,3), each limb of which forms a slot (8a,8b) to take a bar, while another limb forms a connector conductor (6a,6b) fixed at one end of a stator or rotor. The winding also has several overlapping coils with connector conductors interlaced and in layers.

Description

Bei elektrischen Maschinen ist der Ständer und/oder Läufer im allgemeinen mit einer Wicklung ausgestattet. Bei einer Mehrphasen-Asynchronmaschine oder -Synchronmaschine erzeugt der durch die Ständerwicklung fließende Strom ein magneti sches Drehfeld, welches eine Drehbewegung des Läufers her vorruft. Herkömmlicherweise ist die Wicklung aus gewickel ten Drahtspulen aufgebaut. Diese verlaufen im Bereich der sog. Spulenseiten in Nuten des Ständerkörpers. Wegen des in der Regel kreisrunden Querschnitts der Drähte beträgt der Füllfaktor in den i. a. rechteckförmigen Nuten meist weniger als 50%.In electrical machines, the stator and / or rotor generally equipped with a winding. At a Multi-phase asynchronous machine or synchronous machine generated the current flowing through the stator winding is a magneti cal rotating field, which produces a rotary movement of the rotor calls. Traditionally, the winding is wound wire coils. These run in the area of So-called coil sides in grooves in the stator body. Because of the in the generally circular cross-section of the wires is Fill factor in the i. a. rectangular grooves are usually less than 50%.

Zur Erhöhung des Füllfaktors ist es bekannt, die Wicklung nicht aus Drahtgebilden, sondern aus Formteilen, und zwar Stäben mit an den Nutquerschnitt angepaßtem Querschnitt auszubilden, die in die Nuten eingesetzt werden. Aus der DE-AS 10 06 506 ist beispielsweise eine derartige Maschine bekannt, bei der die Stäbe an ihren außerhalb der Nuten liegenden Enden mit Hilfe von Zwingen oder Laschen mitein ander verbunden werden, so daß sich eine zusammenhängende Spule ergibt. Alternativ können die Stabenden verlötet wer den. Ein Beispiel für eine elektrische Maschine mit einer Formteilwicklung, die durch Verschweißen der Formteile her gestellt wird, ist aus der DE 197 36 645 A1 bekannt.It is known to increase the fill factor, the winding not from wire structures, but from molded parts Bars with a cross section adapted to the groove cross section train that are inserted into the grooves. From the DE-AS 10 06 506 is such a machine known with the rods on their outside of the grooves lying ends with the help of clamps or tabs be connected so that a coherent Coil results. Alternatively, the rod ends can be soldered the. An example of an electrical machine with a Molded part winding, which is produced by welding the molded parts is known from DE 197 36 645 A1.

Aus der WO 92/06527 ist eine elektrische Maschine bekannt, bei der Formteile, nämlich Drahtstäbe in Öffnungen von übereinander liegenden Halteringen eingeführt und durch entgegen gerichtetes Drehen der Ringe verbogen werden. An schließend werden die Drahtstäbe in die Nuten der elektri schen Maschine eingeschoben, und die Stabenden schrittweise verschweißt oder durch Tauchlöten in einem Arbeitsgang ver lötet.An electrical machine is known from WO 92/06527, in the form of parts, namely wire rods in openings of superimposed retaining rings inserted and through the rings rotating in opposite directions. On then the wire rods are inserted into the grooves of the electri machine and the rod ends gradually welded or by dip soldering in one operation solder.

Aus der DE 34 35 001 C2 ist eine elektrische Maschine mit in Umfangsrichtung teilbarem Stator bekannt, bei der Wick lungsdrähte an den Teilungsstellen mit Klemmverbindern oder durch leitfähigen Klebstoff lösbar miteinander verbunden sind.From DE 34 35 001 C2 is an electrical machine with known in the circumferential divisible stator in the wick cable wires at the division points with clamp connectors or detachably connected by conductive adhesive are.

In der Praxis sind Formteilwicklungen bei stationären Groß maschinen, etwa Kraftwerksgeneratoren mit vielen tausend kW zum Einsatz gelangt. Für kleinere mobile Maschinen unter halb 30-100 kW, zum Beispiel zur Verwendung als Starter oder Generator im Kraftfahrzeug haben sich solche Wicklun gen bislang nicht durchgesetzt. Dies dürfte an dem relativ komplizierten Fügeprozess und dem Aufwand für die Herstel lung der vielen erforderlichen Leiterverbindungen liegen. Auch die im Kraftfahrzeug vorliegende hohe Rüttelbeanspru chung scheint eher gegen eine Verwendung solcher Wicklungen zu sprechen.In practice, molded part windings are used in large stationary machines, such as power plant generators with many thousands of kW used. For smaller mobile machines under half 30-100 kW, for example for use as a starter or generator in the motor vehicle have such windings not yet implemented. This should be relative to that complicated joining process and the effort for the manufacturer development of the many necessary conductor connections. The high vibration stress present in the motor vehicle chung seems rather against using such windings to speak.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Formteil wicklung bereitzustellen, die besonders für die genannten kleineren Maschinen zur Verwendung im Kraftfahrzeug geeig net ist und mit relativ geringem Aufwand herstellbar ist. Dazu gehört die Bereitstellung eines Verfahrens sowie eines Formteilsatzes zur Herstellung einer solchen Wicklung.The invention has for its object a molded part to provide winding, especially for the above smaller machines suitable for use in motor vehicles is net and can be produced with relatively little effort. This includes the provision of a procedure and one Molding set for producing such a winding.

Die Erfindung stellt hierzu gemäß Anspruch 1 eine Wicklung für eine elektrische Maschine bereit, die zumindest teil weise aus einzelnen Formteilen aufgebaut ist, wobei diese wenigstens zum Teil mechanisch miteinander verbunden sind und außerdem verlötet oder verschweißt sind.To this end, the invention provides a winding ready for an electrical machine that at least partially is made up of individual molded parts, these are at least partially mechanically connected and also soldered or welded.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Wicklung einer elektrischen Maschine wird gemäß Anspruch 10 die Wicklung zumindest teilweise aus einzelnen Formteilen aufgebaut, indem zumindest ein Teil der Formteile zunächst mechanisch miteinander verbunden und dann verlötet oder verschweißt wird.In the inventive method for producing a Winding of an electrical machine is according to claim 10 the winding at least partially from individual molded parts built up by at least part of the molded parts initially mechanically connected and then soldered or is welded.

Gemäß Anspruch 12 ist die Erfindung auch auf einen Form teilsatz zur Herstellung einer Wicklung für eine elektri sche Maschine gerichtet, wobei die Formteile dazu einge richtet sind, mechanisch miteinander verbunden und außerdem verlötet oder verschweißt zu werden.According to claim 12, the invention is also on a form partial set for producing a winding for an electri cal machine directed, the molded parts to do so are aligned, mechanically connected and also to be soldered or welded.

Beim Aufbau der Wicklung werden die betroffenen Formteile durch die zunächst vorgenommene mechanische Verbindung zu mindest bezüglich eines Teils der Bewegungsfreiheitgrade fixiert (durch die Berührung der Teile kommt es hierbei i. a. bereits zu einer meist punktförmigen elektrischen Ver bindung). Durch die zusätzliche Verlötung oder Verschwei ßung der Formteile wird eine flächige elektrische Verbin dung mit dauerhaft niedrigen Übergangswiderstand herge stellt (und auch die mechanische Kopplung verstärkt). Das mechanische Verbinden der Formteile vor dem Löten bzw. Schweißen erleichtert den Aufbau der Wicklung, denn es stellt sicher, daß beim Fügen einer oder mehrerer Lagen der Wicklung oder der gesamten Wicklung die bereits eingebau ten, aber noch nicht verlöteten bzw. verschweißten Formtei le in ihrer Sollposition verbleiben. Dadurch ist es insbe sondere möglich, wie weiter unten noch näher erläutert wird, auf genaue, aber einfache Weise alle oder mehrere der Formteile gleichzeitig in einem einzigen Arbeitsgang zu verlöten oder zu verschweißen. Dadurch, daß die zusätzliche mechanische Verbindung dauerhaft bestehen bleibt, wird er reicht, daß beim Betrieb der elektrischen Maschine auftre tende mechanische Belastungen nicht allein von der Löt- bzw. Schweißverbindung aufgenommen werden müssen, sondern auch von der mechanischen Verbindung. Dies entlastet die Löt- oder Schweißverbindung und erhöht die Lebensdauer und Zuverlässigkeit der elektrischen Maschine.When building the winding, the affected parts are through the mechanical connection made initially at least part of the degrees of freedom of movement fixed (by touching the parts it happens here i. a. already a mostly point-shaped electrical Ver binding). Through the additional soldering or welding The molded parts become a flat electrical connection with a permanently low contact resistance provides (and also strengthens the mechanical coupling). The mechanical connection of the molded parts before soldering or Welding makes it easier to build the winding because it ensures that when joining one or more layers the Winding or the entire winding already installed shaped but not yet soldered or welded parts le remain in their target position. This makes it particularly special possible, as explained in more detail below will, in an accurate but simple manner, all or more of the Shaped parts at the same time in a single operation solder or weld. Because the additional mechanical connection persists, he will is sufficient for the electrical machine to operate mechanical loads not only from the soldering or weld connection must be established, but also from the mechanical connection. This relieves the Soldered or welded joint and increases lifespan and Reliability of the electrical machine.

Die elektrische Maschine ist insbesondere eine Wechsel strommaschine, wie z. B. eine Asynchron- oder Synchronma schine in Innenläufer- oder Außenläuferbauart. Vorzugsweise ist sie eine wechselrichtergesteuerte Mehrphasenmaschine (z. B. Dreiphasenmaschine), deren Wicklung entsprechend mehrere (drei) Stränge aufweist, wobei zu verschiedenen Strän gen gehörende Spulen überlappend angeordnet sind. Bei spielsweise können bei einer Dreiphasenwicklung zwischen den beiden Spulenseiten (d. h. den in den Nuten liegenden Spulenabschnitten) der zum ersten Strang gehörenden Spule jeweils eine Spulenseite einer zum zweiten Strang und eine weitere Spulenseite einer zum dritten Strang gehörenden Spule liegen. Beispiele für Dreiphasenwicklungen können dem Buch "Elektrische Maschinen" Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH Co., 3. Auflage 1994, S. 169-181 ent nommen werden.The electrical machine is in particular an alternating current machine, such as. B. an asynchronous or synchronous machine in inner rotor or outer rotor type. It is preferably an inverter-controlled multiphase machine (for example a three-phase machine), the winding of which accordingly has several (three) strands, coils belonging to different strands being arranged to overlap. In example, with a three-phase winding between the two coil sides (ie the coil sections lying in the slots) of the coil belonging to the first strand, there can be one coil side of a coil belonging to the second strand and another coil side of a coil belonging to the third strand. Examples of three-phase windings can be found in the book "Electrical Machines" Verlag Europa-Lehrmittel, Nourney, Vollmer GmbH Co., 3rd edition 1994 , pp. 169-181.

Bevorzugt handelt es sich bei der elektrischen Maschine um einen Starter, Generator oder einen kombinierten Star ter/Generator eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor. Besonders bevorzugt handelt es sich um einen sog. Kurbel wellenstarter-Generator, also einem kombinierten Starter und Generator, dessen Läufer direkt auf der Kurbelwelle oder einer Kurbelwellenverlängerung des Verbrennungsmotors sitzt und vorzugsweise permanent und ohne Zwischenüberset zung mit dieser mitdreht.The electrical machine is preferably a starter, generator or a combined star ter / generator of a motor vehicle with an internal combustion engine. It is particularly preferably a so-called crank shaft starter generator, i.e. a combined starter and generator, whose rotor is directly on the crankshaft or a crankshaft extension of the internal combustion engine sits and preferably permanently and without intermediate translation tongue rotates with this.

Die Formteile sind vorzugsweise aus einem Stück herge stellt, beispielsweise durch Gießen, Pressen, Stanzen, Frä sen und/oder Biegen. Alternativ kann ein Formteil auch aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sein, welche z. B. miteinander verschweißt sind. Anders als bei einer herkömm lichen Wicklung bei welcher der Wicklungsdraht beim Aufbau der Wicklung in Spulenform gebogen wird, haben die Formtei le beim Wicklungsaufbau vorzugsweise bereits alle nötigen Abwinkelungen. Da hierdurch der beim Biegen einzuhaltende Mindestbiegeradius entfällt, hat eine Formteilwicklung im Wickelkopfbereich i. a. einen geringeren Platzbedarf als ei ne herkömmliche Drahtwicklung. Vorzugsweise sind zur Ver meidung oder zumindest Verringerung von Biegespannungen die Abwinkelungen der Formteile nicht durch Biegen oder zumin dest nicht durch Kaltbiegen hergestellt, vielmehr sind die Formteile mitsamt Abwinkelung vorzugsweise aus dem Vollen gegossen, gepreßt, gestanzt oder gefräst; alternativ wird die Abwinkelung zwecks Spannungsabbau durch Warmbiegen hergestellt. Die Formteile können z. B. aus Kupfer oder Alumi nium oder Legierungen dieser Metalle bestehen.The molded parts are preferably made from one piece provides, for example by casting, pressing, stamping, milling and / or bending. Alternatively, a molded part can also be made from be composed of several individual parts, which, for. B. are welded together. Unlike a conventional one Lichen winding in which the winding wire during construction the coil is bent into the coil shape, have the molded parts le preferably already all necessary when building the winding Bends. Because this means that the one to be observed during bending Minimum bending radius is eliminated, has a molded part in Winding head area i. a. takes up less space than egg ne conventional wire winding. Preferably for ver avoiding or at least reducing bending stresses Bends of the molded parts not by bending or at least at least not made by cold bending, rather they are Shaped parts including bends preferably from solid cast, pressed, punched or milled; alternative will the bend for the purpose of reducing stress is produced by hot bending. The moldings can e.g. B. made of copper or aluminum nium or alloys of these metals.

In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestal tungen der Wicklung, des Verfahrens und des Formteilsatzes gemäß der Erfindung angegeben.Further advantageous configurations are in the subclaims the winding, the process and the set of molded parts specified according to the invention.

Vorteilhaft werden mehrere oder alle Löt- bzw. Schweißver bindungen einer Seite der Wicklung gemeinsam in einem ein zigen Arbeitsgang hergestellt (Anspruch 2). Eine gemeinsame Herstellung mehrerer Schweißverbindungen ist beispielsweise möglich, indem mehrere Laserstrahlen (die von gesonderten Lasern und oder einem aufgespaltenem Laserstrahl herrühren können) gleichzeitig auf mehrere Verbindungsstellen gerich tet werden. Eine gemeinsame Verlötung kann beispielsweise durch ein Schwallötverfahren erzielt werden. Solche Verfah ren sind in der Elektronikfertigung zum Verlöten von mit Bauelementen bestückten Leiterplatten bekannt. Hierbei wird z. B. eine Seite der Wicklung mit zu verlötenden Verbin dungsstellen nahe über die Oberfläche eines Lotbads gehal ten, in dem eine laufende Lotwelle (d. h. ein Lotschwall) erzeugt wird, in welche die Verbindungsstellen eintauchen und hierdurch miteinander verlötet werden. Alternativ kann die gemeinsame Verlötung in einem Arbeitsgang durch Tauchlöten erfolgen. Hierbei wird eine Seite der Wicklung mit zu verlötenden Verbindungen in ein Lotbad getaucht (Anspruch 3).Several or all of the soldering or welding connections are advantageous bindings of one side of the winding together in one zigen work step (claim 2). A common Making several welds is one example possible by using multiple laser beams (those from separate Lasers and or come from a split laser beam can) simultaneously on several connection points be tested. A joint soldering can for example can be achieved by a wave soldering process. Such procedure are in electronics manufacturing for soldering Components populated circuit boards known. Here will e.g. B. one side of the winding with the connector to be soldered junction points close to the surface of a solder bath in which a current wave of solder (i.e. a wave of solder) is generated, into which the connection points dip and thereby be soldered together. Alternatively, you can the joint soldering in one operation Dip soldering is done. This is one side of the winding with connections to be soldered immersed in a solder bath (Claim 3).

Grundsätzlich ist es möglich, das Lot direkt in die Löt spalten einzubringen (etwa mit Hilfe einer Lötpaste) oder durch die Wirkung der Schwerkraft von oben in die Lötspal ten fließen zu lassen. Vorteilhaft sind die Lötspalten je doch so ausgebildet, daß sie durch Kapillarwirkung mit dem Lot gefüllt werden können (Anspruch 4). Die Kapillarwirkung wird durch die Wahl geeigneter Spaltweiten eingerichtet, die hauptsächlich von der Kohäsion des flüssigen Lots und von dessen Adhäsion an den Kapillarwänden abhängen.Basically, it is possible to solder the solder directly into the bring in gaps (e.g. with the help of a solder paste) or through the action of gravity from above into the soldering pad let it flow. The soldering gaps are each advantageous but trained so that they by capillary action with the Lot can be filled (claim 4). The capillary action is set up by choosing suitable gap widths, mainly due to the cohesion of the liquid solder and depend on its adhesion to the capillary walls.

Unter der "mechanischen Verbindung" wird anliegend jede Verbindung verstanden, welche die beiden Formteile hin sichtlich eines, mehrerer oder aller Bewegungsfreiheitsgrade relativ zueinander fixiert. Da eine doppelte Verlötung oder Verschweißung oder eine kombinierte Verlötung und Ver schweißung hier im allgemeinen nicht von Interesse sein wird, wird vorzugsweise unter dem Begriff "mechanische Ver bindung" keine Löt- oder Schweißverbindung verstanden.Under the "mechanical connection" each is attached Compound understood which the two molded parts out visibly one, several or all degrees of freedom of movement fixed relative to each other. Because a double soldering or welding or a combined soldering and ver welding is generally of no interest here is preferably under the term "mechanical Ver bond "no solder or weld connection understood.

Vorteilhaft handelt es sich bei der mechanischen Verbindung um eine Formschluß- und/oder Klemmschluß- und/oder Klebver bindung (Anspruch 5). Besonders vorteilhaft ist eine Ausge staltung, bei der die mechanische Verbindung allein durch die Formteile (und ggf. Klebemittel), jedoch ohne Mitwir kung von Zusatzteilen, wie Schrauben, Nieten, Klemmen ge bildet wird.The mechanical connection is advantageous to a positive and / or clamping and / or adhesive binding (claim 5). A Ausge is particularly advantageous design in which the mechanical connection by itself the molded parts (and possibly adhesive), but without participation additional parts such as screws, rivets, clamps is forming.

Die mechanische Verbindung wird vorzugsweise durch eine Re lativbewegung der zu verbindenden Formteile hergestellt, mit anderen Worten handelt es sich um eine Steckverbindung (Anspruch 6).The mechanical connection is preferably by a Re relative movement of the molded parts to be connected, in other words, it is a plug connection (Claim 6).

Der Ständer und/oder Läufer der elektrischen Maschine ist zu Führung des magnetischen Flusses im allgemeinen mit ei nem Ständer- bzw. Läuferkörper in Form eines Blechpakets ausgerüstet, das meist in Umfangsrichtung einstückig ist und zur Aufnahme der Spulenseiten der Formteilwicklung ge nutet ist. Bei der Radialfeldmaschine verlaufen die Nuten in Axialrichtung (oder - bei Schrägnutung - unter einem kleinen Winkel hierzu). Der Aufbau der Formteilwicklung er folgt vorteilhaft so, daß die Formteile jeweils mit ihrem Spulenseiten-Abschnitt in der Nutlängsrichtung in die Nut eingeschoben werden.The stand and / or rotor of the electrical machine is to guide the magnetic flux in general with egg nem stator or rotor body in the form of a laminated core equipped, which is usually in one piece in the circumferential direction and for receiving the coil sides of the molded part ge is nutet. The grooves run on the radial field machine in the axial direction (or - in the case of oblique grooving - under one small angle to this). The structure of the molded part winding follows advantageously so that the molded parts with their Coil side section in the slot longitudinal direction into the slot be inserted.

Vorteilhaft sind die Formteile L-förmig ausgebildet, wobei jeweils ein Schenkel in der Nut liegt (er bildet die Spu lenseite), während der andere Schenkel einen senkrecht da zu, im wesentlichen in Sehnenrichtung verlaufenden Verbin dungsleiter bildet, welcher zu der anderen Spulenseite der jeweiligen Spule führt. Eine Wicklung mit n Windungen wird aus 2n Formteilen aufgebaut, wobei ggf. für den Anschluß der Wicklung an Stromleiter und/oder an eine andere Wick lung zusätzliche Formteile vorgesehen sind. Durch Herstel len einer Verbindung, und zwar zwischen dem freien Ende des Verbindungsleiters des einen Formteils mit dem freien Ende der Spulenseite des anderen Formteils entsteht eine Win dung. Indem nun beispielsweise das freie Ende des Verbin dungsleiters des zweitgenannten Formteils mit dem freien Ende der Spulenseite eines dritten, darüber liegenden Form teils verbunden wird, und so fort, entsteht eine wendelar tige Wicklung mit mehreren Windungen. Vorzugsweise füllt die Spulenseite des Formteils die Nutbreite aus, d. h. es liegen nicht etwa zwei oder mehrere Formteile nebeneinander in einer Nut. Hingegen liegen im allgemeinen mehrere Spu lenseiten übereinander, um die mehreren Wicklungen eines Spule zu bilden. Die Nuten sind an ihrem Nutkopf vorteil haft durch Polschuhe oder ähnliches verengt. Das Einsetzen der Spulenseiten in die Nuten erfolgt vorteilhaft durch Einschieben in der Nutlängsrichtung, also bei einer Radial flußmaschine im wesentlichen in der Axialrichtung. Durch den genannten Aufbau sind die in die Nut eingeschobenen Formteile in Radialrichtung sowie in Umfangsrichtung fi xiert. Die Spulenseiten weisen zwecks Erzielung eines mög lichst hohen Füllfaktors vorteilhaft einen an den Nutquer schnitt angepaßten Querschnitt auf, als z. B. bei rechteck förmigen Nuten einen rechteckigen Querschnitt, wobei die Querschnittsbreite im wesentlichen der Nutbreite ent spricht. Die Verbindungsleiter haben beispielsweise eben falls rechteckigen Querschnitt, sind aber vorteilhaft fla cher und breiter als die Spulenseiten, um ohne Verringerung der Querschnittsfläche die Verbindungsleiter von zu ver schiedenen Strängen gehörenden Spulen aneinander vorbei führen zu können, und hierbei für die Verbindungsköpfe re lativ wenig Platz in Anspruch zu nehmen.The molded parts are advantageously L-shaped, wherein one leg lies in the groove (it forms the spu lens side), while the other leg is perpendicular to, connection running essentially in the direction of the chord forming conductor, which to the other side of the coil leads each coil. A winding with n turns is made up of 2n molded parts, possibly for the connection the winding to the conductor and / or to another winding additional moldings are provided. By Herstel len a connection between the free end of the Connection conductor of a molded part with the free end a win is created on the coil side of the other molded part dung. By, for example, the free end of the verb dungsleiter the second molding with the free End of the coil side of a third, overlying form partially connected, and so on, creates a wendelar winding with several turns. Preferably fills the coil side of the molded part from the groove width, d. H. it there are not two or more molded parts next to each other in a groove. On the other hand, there are generally several spots on each other to the multiple windings one Form coil. The grooves are advantageous on their groove head clogged by pole shoes or the like. Insertion the coil sides in the slots is advantageously done by Insertion in the longitudinal direction of the groove, i.e. with a radial flux machine essentially in the axial direction. By the structure mentioned are inserted into the groove Molded parts in the radial direction and in the circumferential direction fi xiert. The coil sides point to achieve a possible very high fill factor advantageous to the groove cross cut adapted cross-section as z. B. with rectangle shaped grooves a rectangular cross section, the Cross-sectional width essentially ent the groove width speaks. The connecting conductors have, for example if rectangular cross-section, but are advantageous fla wider and wider than the coil sides to without reduction the cross-sectional area of the connecting conductors from ver coils belonging to different strands past each other to be able to lead, and right here for the connection heads relatively little space to take up.

Vorteilhaft liegt die Steckrichtung der Steckverbindung im wesentlichen in der Nutlängsrichtung des Ständers bzw. Läu fers (Anspruch 7). Beispielsweise können L-förmige Formtei le an ihrem Spulenseiten-Ende mit einer Aufnahme ausgestat tet sein, die das Einführen jeweils eines Verbindungslei ter-Endes eines anderen Formteils in Nutlängsrichtung er laubt. Beim Fügen wird zunächst die Spulenseite eines er sten Formteils in Nutlängsrichtung in eine Nut eingescho ben. Anschließend wird ein zweites Formteil, welches die andere Spulenseite einer Spule bilden soll, von der anderen Seite des Ständers mit seiner Spulenseite in Nutlängsrich tung in die zur anderen Spulenseite gehörende Nut einge schoben. Wenn das freie Ende der Spulenseite des zweiten Formteils rückseitig aus dem Ständer austritt, wird das Verbindungsleiter-Ende des ersten Formteils durch die Ein schubbewegung in die Aufnahme des zweiten Formteils einge führt. Ebensogut können statt der Spulenseiten-Enden die Verbindungsleiter-Enden mit den Aufnahmen ausgerüstet sein.The plug direction of the plug connection is advantageously in essentially in the longitudinal direction of the stand or Läu fers (claim 7). For example, L-shaped molding le equipped with a receptacle at its end of the coil side be the introduction of a connection line ter-end of another molded part in the longitudinal direction of the groove leaves. When joining, the coil side is first a he Most molded part is inserted into a groove in the longitudinal direction of the groove ben. Then a second molded part, which the to form the other side of a coil from the other Side of the stator with its coil side in slot longitudinal direction into the groove belonging to the other side of the coil pushed. If the free end of the coil side of the second Molding emerges from the back of the stand, that will Connecting conductor end of the first molded part through the one thrust movement in the receptacle of the second molded part leads. Instead of the coil side ends, the Connecting conductor ends with the receptacles.

Durch das Zusammenstecken der beiden Formteile und deren Einschluß in die Nuten sind diese formschlüssig gegen Her ausfallen aus dem Ständer/Läufer gesichert (abgesehen von einer im Prinzip noch möglichen Bewegung in Steckrichtung). Bei einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Steckver bindung verläuft die Steckrichtung nicht in Axialrichtung, sondern in einer Richtung, die im wesentlichen in der Ra dialebene der elektrischen Maschine liegt, also in Radial richtung, Umfangsrichtung oder beliebigen Kombinationen hiervon, besonders vorzugsweise aber im wesentlichen in Ra dialrichtung (Anspruch 8). Sofern bei dieser Ausgestaltung die Formteile ebenfalls in Nutlängsrichtung in den Stän der/Läufer eingeschoben werden, wird während des Ein schiebvorgangs beispielsweise jeweils der zu einer Verbin dung gehörende Verbindungsleiter elastisch gebogen, um Platz für das freie Ende der Spulenseite des jeweils ande ren Formteils zu schaffen, und wird schließlich im wesent lichen in Radialrichtung mit jenem zusammengesteckt, wobei er wieder seine elastisch entspannte Ausgangslage enthält. Sofern die Nuten nicht radial durch Polschuhe verengt sind, kann das Einsetzen der Formteile in die Nuten auch in Ra dialrichtung erfolgen. In diesem Fall entspricht die Steck richtung wiederum der Einsetzrichtung; das Stecken kann al so im Verlauf der Einsetzbewegung erfolgen. Im letztgenann ten Fall ist es übrigens möglich, die Formteile C-förmig auszugestalten, wie es beispielsweise aus der eingangs ge nannten DE 197 36 645 A1 bekannt ist. Bei dieser C-förmigen Ausgestaltung werden jeweils zwei freie Verbindungsleiter- Enden mechanisch miteinander verbunden, insbesondere zusam mengesteckt. By putting the two molded parts together and their Inclusion in the grooves are positive against Her fail out of the stand / runner secured (apart from a movement in the direction of insertion that is still possible in principle). In another preferred embodiment of the plug-in binding is not in the axial direction, but in a direction that is essentially in the Ra dial plane of the electrical machine is in radial direction, circumferential direction or any combination of these, but particularly preferably essentially in Ra dial direction (claim 8). Unless with this configuration the molded parts also in the longitudinal direction of the slots the / runner is inserted during the on pushing process, for example, each to a verbin connection belonging connecting elastic bent to Space for the free end of the coil side of the other to create their molded part, and will ultimately essentially Lichen in the radial direction with that, where it contains its elastic, relaxed starting position again. Unless the slots are radially narrowed by pole pieces, inserting the molded parts into the grooves can also be done in Ra dial direction. In this case the plug corresponds direction of the direction of insertion; the plug can al so take place in the course of the insertion movement. In the latter By the way, it is possible for the molded parts to be C-shaped to design, as it is for example from the ge called DE 197 36 645 A1 is known. In this C-shaped Two free connecting conductors Ends mechanically connected to each other, especially together quantity pegged.

Vorzugsweise ist die Steckverbindung mit so enger Passung ausgestaltet, daß die beiden Formteile in zusammengesteck tem Zustand hinsichtlich des im Prinzip noch verbleibenden Bewegungsfreiheitsgrads in Steckrichtung reibschlüssig ver bunden sind. Vorteilhaft ist die Steckverbindung alternativ oder ergänzend als Schnappverbindung ausgebildet. Hierbei wird beispielsweise im Verlauf der Einsteckbewegung eines der beiden oder beide zu verbindende Teile elastisch defor miert, und am Ende des Steckweges wieder schlagartig ent spannt. Eine derartige Schnapp- oder Rastverbindung kann nur mit relativ großem Krafteinsatz, teilweise nur unter Inkaufnahme nicht-elastischer Verformung (Zerstörung) wie der gelöst werden und bewirkt daher einen Formschluß in der Steckrichtung.Preferably, the connector is so tight designed that the two molded parts put together state with regard to what remains in principle Degree of freedom of movement in the plugging direction ver are bound. The plug connection is advantageous as an alternative or additionally designed as a snap connection. Here becomes, for example, in the course of the insertion movement of the two or both parts to be connected elastically defor lubricated, and suddenly abruptly at the end of the plug-in path tense. Such a snap or snap connection can only with a relatively large amount of force, sometimes only under Acceptance of non-elastic deformation (destruction) like which are solved and therefore causes a positive connection in the Direction of insertion.

Hinsichtlich vorteilhafter Ausgestaltungen des erfindungs gemäßen Verfahrens und des Formteilsatzes wird auf die obi gen Ausführungen zu Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen elektrischen Maschine verwiesen.With regard to advantageous embodiments of the Invention according to the procedure and the molding set is based on the obi gene statements on embodiments of the invention referenced electrical machine.

Eine beispielhafte elektrische Maschine zur Verwendung als Starter/Generator eines Kraftfahrzeugs hat 144 Spulen mit 8 Windungen pro Spule. Es sind also ungefähr 1150 Verbindun gen zwischen den einzelnen L- oder C-förmigen Formteilen herzustellen. Die Erfindung erlaubt, derartige Wicklungen mit hoher mechanischer Stabilität bei relativ geringem Fer tigungsaufwand herzustellen.An exemplary electrical machine for use as The starter / generator of a motor vehicle has 144 coils with 8 Turns per coil. So there are about 1150 connections between the individual L- or C-shaped parts to manufacture. The invention allows such windings with high mechanical stability at a relatively low fer manufacturing effort.

Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und der dazugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeich nung zeigen:The invention is now based on exemplary embodiments and the accompanying drawing explained. In the drawing show:

Fig. 1 eine schematisch dargestellte Abwicklung eines Abschnitts eines Stranges; Fig. 1 is a layout of a portion of a strand, shown schematically;

Fig. 2 eine vergrößerte perspektivische Schemadarstel lung eines Formteils gemäß einem ersten bevorzug ten Ausführungsbeispiel; Fig. 2 is an enlarged perspective Schemadarstel development of a molded part according to a first preferred embodiment;

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2 (sowie entlang der Linie F-F in Fig. 9); FIG. 3 shows a section along line AA in FIG. 2 (and along line FF in FIG. 9);

Fig. 4 eine perspektivische Schnittdarstellung einer Nut eines Ständers mit darin befindlichen Formteilen; Fig. 4 is a perspective sectional view of a slot of a stator with therein moldings;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 2; Fig. 5 is a section along the line CC in Fig. 2;

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2; FIG. 6 shows a section along the line BB in FIG. 2;

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie D-D in Fig. 2 (sowie entlang der Linie E-E in Fig. 9); FIG. 7 shows a section along line DD in FIG. 2 (and along line EE in FIG. 9);

Fig. 8 den in Fig. 6 gezeigten Schnitt bei eingeführtem zweiten Formteil; Fig. 8 is the section shown in Figure 6 inserted in the second mold part.

Fig. 9 eine Draufsicht auf zwei Formteile gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel; Fig. 9 is a plan view of two mold parts according to a second embodiment;

Fig. 10 einen Schnitt entlang der Linie G-G in Fig. 9;10 shows a section along the line GG in Fig. 9.

Fig. 11 einen Schnitt entlang der Linie H-H in Fig. 9. In den Figuren sind funktionsgleiche oder -ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Fig. 11 is a section taken along the line HH in Fig. 9. In the figures, same or similar functions parts are designated by like reference numerals.

Fig. 1 zeigt in ebener Abwicklung einen Abschnitt eines Ständers 8 einer Dreiphasenmaschine mit einem aus L- förmigen, einstückigen Formteilen 1 hergestellten Wick lungsstrang. Zur Vereinfachung ist nur ein einziger Strang gezeigt. Die beiden weiteren Stränge sind entsprechend auf gebaut, wobei sich zu verschiedenen Strängen gehörende Spu len auf übliche Weise entlang des Umfangs des Ständers 8 überlappen. Entsprechende Wicklungsstränge können bei einem (nicht dargestellten) Ausführungsbeispiel auf ähnliche Wei se statt bei einem Ständer bei einem Läufer einer elektri schen Maschine vorgesehen sein. Fig. 1 shows in a flat development a section of a stator 8 of a three-phase machine with a winding strand made of L-shaped, one-piece molded parts 1 . Only one strand is shown for simplicity. The two other strands are built accordingly, with spools belonging to different strands overlap in the usual way along the circumference of the stand 8 . Corresponding winding strands can be provided in a similar embodiment instead of a stator for a rotor of an electrical machine in an embodiment (not shown).

Die Formteile 1 sind jeweils aus einem Spulenseitenteil 2 und einem Verbindungsleiterteil 3 aufgebaut. Die Spulensei tenteile 2 liegen in radial verlaufenden im Querschnitt rechteckförmigen Nuten 11 des Ständers 8. Die in Fig. 1 dargestellte Wicklung ist eine Einschicht-Gruppenwicklung, also eine Wicklung, bei der in jeder Nut nur eine Spulenseite liegt und die zusammengehörenden Spulenseiten (hier zwei) in einer Gruppe nebeneinander liegen. Bei anderen Ausführungsbeispielen (siehe z. B. Fig. 4) liegen hingegen mehrere Spulenseiten, vorzugsweise sämtliche Spulenseiten einer Spule, übereinander in einer Nut. In Fig. 1 sind die zu den nicht dargestellten Wicklungssträngen gehörenden Nu ten nicht gezeichnet. Die Verbindungsleiterteile 3 erstrec ken sich jeweils rechtwinklig von demjenigen Ende des zuge hörigen Spulenseitenteils 2, mit dem sie verbunden sind, außen am Ständer 8 in Richtung einer Sehne des im wesentli chen kreisförmigen Ständers. Das ursprünglich freie Ende des Spulenseitenteils 2 ist an einer Verbindungsstelle V mit dem ursprünglich freien Ende des Verbindungsleiterteils 3 eines anderen Formteils 1 mechanisch verbunden und zu sätzlich verlötet. Dies dient entweder der Verbindung von zwei zu einer Spule gehörenden Spulenseiten oder der Ver bindung einer Spule zur nächsten Spule, falls - wie in Fig. 1 gezeigt - mehrere Spulen hintereinander geschaltet sind, oder dem Anschluß der Spule an eine Stromzuführung oder den Sternpunkt.The molded parts 1 are each constructed from a coil side part 2 and a connecting conductor part 3 . The Spulensei tentteile 2 lie in radially extending grooves 11 of the stand 8 which are rectangular in cross section. The winding shown in Fig. 1 is a single-layer group winding, that is, a winding in which there is only one coil side in each slot and the associated coil sides (here two) lie side by side in a group. In other exemplary embodiments (see, for example, FIG. 4), on the other hand, several coil sides, preferably all coil sides of a coil, lie one above the other in a groove. In Fig. 1 belonging to the winding strands, not shown, Nu are not drawn. The connecting conductor parts 3 erstrec ken each at right angles from that end of the associated coil side part 2 , with which they are connected, on the outside of the stand 8 in the direction of a chord of the circular stand in wesentli Chen. The originally free end of the coil side part 2 is mechanically connected at a connection point V to the originally free end of the connection conductor part 3 of another molded part 1 and additionally soldered. This is used either to connect two coil sides belonging to a coil or to connect a coil to the next coil if - as shown in FIG. 1 - several coils are connected in series, or to connect the coil to a power supply or the star point.

Das Formteil 1 gemäß Fig. 2 besteht beispielsweise aus Kup fer und/oder Aluminium. Eine möglichst große Anzahl von Formteilen 1 einer Wicklung ist identisch gestaltet. Es gibt im wesentlichen drei Typen von Formteilen: Ein erster Typ dient zum Verbinden der Spulenseiten einer Spule, ein zweiter Typ zum Verbinden von hintereinandergeschalteten Spulen, und ein dritter Typ zum Verbinden von Spulen mit Zuleitungen und dem Sternpunkt. Vorteilhaft sind die Form teile des ersten Typs untereinander identisch ausgebildet, vorteilhaft auch die des zweiten Typs. Die Formteile des dritten Typs werden i. a. leicht verschieden voneinander sein, um den Anschluß der verschiedenen Stränge an die i. a. unter verschiedenen Radien verlaufenden Zuleitungs- Stromringe zu ermöglichen.The molded part 1 shown in FIG. 2 consists for example of copper and / or aluminum. The largest possible number of molded parts 1 of a winding is identical. There are essentially three types of molded parts: a first type is used to connect the coil sides of a coil, a second type is used to connect series-connected coils, and a third type is used to connect coils to leads and the star point. The molded parts of the first type are advantageously identical to one another, advantageously also those of the second type. The molded parts of the third type will generally be slightly different from one another in order to enable the connection of the different strands to the supply current rings which generally run under different radii.

Der Spulenseitenteil 2 weist zwei Abschnitte auf: einen das freie Ende bildenden Steckverbindungsabschnitt 4 und einen, zwischen diesem und dem Verbindungsleiterteil 3 liegenden Nutabschnitt 5. Letzter hat eine an den Nutquerschnitt an gepaßte Querschnittsform, und zwar gemäß Fig. 3 und 4 eine rechteckige, z. B. quadratische, deren Breite b im wesentli chen der Nutbreite a entspricht. Durch den Sitz in der Nut 11 ist das Formteil 1 gegenüber dem Ständer 8 in Umfangs richtung fixiert.The spool side member 2 has two sections: a free end forming a connector portion 4 and lying between it and the connecting conductor part 3 groove portion. 5 The latter has a cross-sectional shape adapted to the groove cross-section, specifically according to FIGS . 3 and 4 a rectangular, e.g. B. square, whose width b corresponds to the groove width in wesentli a. By sitting in the groove 11 , the molded part 1 is fixed relative to the stand 8 in the circumferential direction.

Der Nutabschnitt 5 hat gemäß Fig. 4 ungefähr die gleiche Länge 1 wie die Nut 11. Bei einer fertig hergestellten Wicklung liegen die Nutabschnitte 5 mehrerer Formteile 1 in Radialrichtung übereinander. Die Nut 11 ist am Nutkopf, d. h. im Bereich des zum Läufer weisenden Innenumfangs des Ständers 8 durch zwei Polschuhe 12 verengt. Da die Höhe s der Nut (genauer die Höhe s bis zu den Polschuhen 12) ein ganzzahliges Vielfaches der Höhe b des Nutabschnitts 5 ist, füllen die Formteile die Nut 11 fast vollständig aus. Da durch wird - unter Berücksichtigung der Wicklungsisolation - ein Füllfaktor von 90 bis 98% erreicht. Durch den Sitz der Nutabschnitte 5 zwischen Nutboden und Polschuhen 12 wird ein Verschieben der Formteile in Radialrichtung des Ständers 8 verhindert.Figure 4 about the groove portion 5 has the same length as the groove 1 11 Fig.. In the case of a finished winding, the slot sections 5 of a plurality of molded parts 1 lie one above the other in the radial direction. The groove 11 is narrowed at the groove head, ie in the region of the inner circumference of the stator 8 facing the rotor, by means of two pole shoes 12 . Since the height s of the groove (more precisely the height s up to the pole shoes 12 ) is an integral multiple of the height b of the groove section 5 , the molded parts fill the groove 11 almost completely. As a result, a filling factor of 90 to 98% is achieved, taking into account the winding insulation. The seat of the groove sections 5 between the groove bottom and the pole shoes 12 prevents the molded parts from moving in the radial direction of the stator 8 .

Wie Fig. 2 zeigt, hat der Steckverbindungsabschnitt 4 im wesentlichen die Form einer in Längsrichtung geschlitzten Röhre. Diese hat einen im wesentlichen kreisförmigen Außen querschnitt mit über seine gesamte Länge g gleichbleibendem Durchmesser. Ihr Innenquerschnitt ist ebenfalls im wesent lichen kreisförmig mit einem Innendurchmesser i. Ein seit licher Öffnungsschlitz 6 erstreckt sich über die gesamte Länge g des Steckverbindungsabschnitts. Dabei ist gem. Fig. 5 und 6 in einem Bereich 4a am freien Ende des Steckverbin dungsabschnitts 4 die Öffnungsweite m des Öffnungsschlitzes 6 kleiner als in einem zentralen Bereich 4b des Steckver bindungsabschnitts 4 (Fig. 5 und 6) (dort ist die Öffnungs weite mit "n" bezeichnet). Der Übergang zwischen den ver schiedenen Öffnungsweiten m, n in Form einer Stufe 6a aus gebildet (Fig. 2). Der Öffnungsschlitz 6 öffnet sich in die Richtung, die der Längserstreckung des Verbingungsleiter teils 3 entspricht, oder - um die Herstellung einer Wendel zu erleichtern - in eine hierzu leicht geneigte Richtung. Abweichend hiervon können jeweils am Anfang und Ende einer Spule Formteile verwendet werden, bei denen der Öffnungs schlitz von der Längsrichtung des Verbindungsleiterteils abgewandelt ist, um einen Verbindungsleiter zu einer ande ren Spule oder zur Stromversorgung anzuschließen.As shown in Fig. 2, the connector portion 4 is substantially in the form of a longitudinally slotted tube. This has an essentially circular outer cross section with a constant diameter g over its entire length. Their inner cross-section is also circular in wesent union with an inner diameter i. A since Licher opening slot 6 extends over the entire length g of the connector section. According to FIGS. 5 and 6 in a region 4a at the free end of the Termina-making section 4, the opening width m of the opening slit 6 is smaller than in a central region 4 of the Steckver b binding section 4 (Fig. 5 and 6) (there is the opening wide with " n "). The transition between the different opening widths m, n in the form of a step 6 a formed ( Fig. 2). The opening slot 6 opens in the direction that corresponds to the longitudinal extent of the connecting conductor part 3 , or - to facilitate the manufacture of a helix - in a direction slightly inclined to this. Deviating from this, molded parts can be used at the beginning and end of a coil in which the opening slot is modified from the longitudinal direction of the connecting conductor part in order to connect a connecting conductor to another coil or for the power supply.

Wie Fig. 7 zeigt, ist das Verbindungsleiterteil 3 im Schnitt quer zu seiner Längsrichtung rechteckförmig, mit einer eine relativ geringen Dicke c und einer demgegenüber relativ großen Breite d. Die Querschnittsfläche gleicht im wesentlichen derjenigen des Nutabschnitts 5. Die Dicke c beträgt aber nur z. B. 1/2 bis 1/4 von dessen Höhe b, und die Breite d dann entsprechend das 2- bis 4-fache hiervon. Die relativ geringe Höhe erlaubt es, die Verbindungsteile der zu den verschiedenen Strängen gehörenden und ineinander verschachtelten Spulen gemeinsam in einer einzigen Lage im Verbindungskopf der Wicklung zu führen. Die größere Schlitzöffnungsweite m ist gleich oder etwas größer als die Dicke c, wohingegen die kleinere Schlitzöffnungsweite n et was kleiner als die Dicke c ist. Gemäß Fig. 2 weist der Verbindungsleiterteil 3 an seinem Ende einen Ansatz 7 auf, dessen Außenquerschnitt und Länge im wesentlichen dem In nenquerschnitt des bzw. der Länge des Steckverbindungsab schnitts 4 entsprechen. Der Verbindungsleiterteil 3 weist in der äußeren Ecke seines flachen Teils eine Aussparung 7a auf, deren axiale Erstreckung o ungefähr der Länge p des Bereichs 4a mit der kleineren Schlitzöffnungsweite ent spricht.As shown in FIG. 7, the connecting conductor part 3 is rectangular in cross-section to its longitudinal direction, with a relatively small thickness c and a relatively large width d. The cross-sectional area is essentially the same as that of the groove section 5 . The thickness c is only z. B. 1/2 to 1/4 of its height b, and the width d then correspondingly 2 to 4 times this. The relatively low height allows the connecting parts of the coils belonging to the different strands and nested in one another to be guided together in a single position in the connecting head of the winding. The larger slot opening width m is equal to or slightly larger than the thickness c, whereas the smaller slot opening width n et is smaller than the thickness c. Referring to FIG. 2, the connecting conductor portion 3 at its end a lug 7 whose outer cross-section and length substantially the In nenquerschnitt of or the length of the section 4 correspond Steckverbindungsab. The connecting conductor part 3 has in the outer corner of its flat part a recess 7 a, the axial extent o speaks ent about the length p of the area 4 a with the smaller slot opening width.

Die Wicklung des Ständers 8 kann wie folgt aus einer Viel zahl von Formteilen, und zwar im wesentlichen aus identi schen Formteilen 1 zusammengebaut werden: Zum Aufbau einer Spule wird gemäß Fig. 1 und 2 z. B. der Spulenseitenteil 2 eines ersten Formteils 1 in die betreffende Nut 11 einge bracht, indem dieser von einer ersten Seite des Ständers 8 in Nutrichtung (Pfeil F) in diese eingeschoben wird, so daß dessen Steckverbindungsabschnitt 4 auf der anderen (zwei ten) Seite des Ständers 8 herausragt. Dann wird der Verbin dungsleiterteil 2 eines zweiten Formteils 1, welches die gegenüberliegende Spulenseite bilden soll, von der zweiten Ständerseite in die für diese Spulenseite vorgesehene Nut eingeschoben, und zwar nun in entgegengesetzter Richtung (Pfeil G): Dabei wird z. B. der Ansatz 7 des zweiten Form teils 1 in die Öffnung des Steckverbindungsabschnitts 4 des ersten Formteils 1 eingeschoben. Da im allgemeinen keine ringförmig geschlossene Kurzschlußspule hergestellt werden soll, ist zu vermeiden, daß bei diesem Einstecken auch der Ansatz 7 des ersten Formteils 1 in den Steckverbindungsab schnitt 4 des zweiten Formteils 1 eingeschoben wird. Viel mehr soll dieser freibleiben, damit zur Schaffung einer wendelförmigen Wicklung in diesen einen folgenden Füge schritt der Ansatz 7 eines dritten Steckverbindungsab schnitts 4 eingeschoben werden kann. Für die hierzu nötige wendelartige Versetzung können die Formteile 1 im Verbin dungsleiterteil 3 eine entsprechende Biegung aufweisen. Al ternativ oder ergänzend kann der Öffnungsschlitz 6 gegen über dem Verbindungsleiterteil 3 leicht verkippt sein, so daß der Verbindungsleiterteil 3 eines in den Öffnungs schlitz 6 eingesteckten Formteils 1 gegenüber dem erstge nannten Verbindungsleiterteil 3 auf- oder absteigend ver läuft, um die Verbindung mit der nächsten "Etage" der Wick lung zu ermöglichen. Schließlich ist es auch möglich, die Formteile 1 beim Einsetzen elastisch für die Verbindung mit der nächsten Etage zu verformen.The winding of the stator 8 can be assembled as follows from a large number of molded parts, essentially from identical molded parts 1 : To build a coil according to FIGS. 1 and 2 z. B. the coil side part 2 of a first molded part 1 is brought into the groove 11 in question, by this being inserted into the groove direction (arrow F) from a first side of the stand 8 , so that its connector section 4 on the other (two) side of the stand 8 protrudes. Then the connec tion part 2 of a second molded part 1 , which is to form the opposite coil side, is inserted from the second stator side into the groove provided for this coil side, and now in the opposite direction (arrow G): For example, the projection 7 of the second mold part 1 is inserted into the opening of the connector portion 4 of the first mold part 1. Since generally no ring-shaped closed short-circuit coil is to be produced, it is to be avoided that with this insertion also the extension 7 of the first molded part 1 into the section 4 of the second molded part 1 is inserted. Much more of this should remain free, so that to create a helical winding in this one following joining step the approach 7 of a third section 4 can be inserted. For the necessary helical displacement, the molded parts 1 in the connec tion part 3 can have a corresponding bend. Al ternatively, or in addition, the opening slit 6 with respect to the connection conductor part 3 easily be tilted, so that the connecting conductor part 3 a in the opening slit 6 inserted mold part 1 relative to the erstge called connecting conductor part 3 in ascending or descending ver runs to the connection next to the To allow "floor" of the winding. Finally, it is also possible to deform the molded parts 1 elastically for the connection to the next floor when they are inserted.

Das Einschieben des Ansatzes 7 in den Steckverbindungsab schnitt 4 wird durch eine (nicht dargestellte) trichterar tige Aufweitung des Öffnungsschlitzes 6 am Schlitzende er leichtert. Da die Schlitzweite m des Öffnungsschlitzes 6 im Bereich des freien Endes 4a etwas kleiner als die Dicke c des Verbindungsleiterteils 3 ist, wird der Schlitz 6 in diesem Bereich beim Einführen des Formteils 1 etwas ela stisch auseinandergebogen. Dadurch vergrößert sich auch der Innenquerschnitt des Steckverbindungsabschnitts 4, was ebenfalls das Einführen erleichtert. Kommt der Ansatz 7 des zweiten Formteils 1 dann vollständig im Steckverbindungsab schnitt 4 zu liegen, schnappen die auseinandergebogenen Schlitzwände im Bereich der Aussparung 7a des zweiten Form teils 1 nach innen und hintergreifen somit an dieser Stelle den Verbindungsleiterteil 3. Dadurch sind die beiden Form teile 1 gegen axiales Verschieben entgegen der Einsteck richtung gesichert. Da die Steckverbindung auch kein tiefe res Einstecken oder eine Bewegung in einer sonstigen Rich tung erlaubt und zudem der Nutabschnitt 5 durch die Nut 11 und die übrigen Formteile formschlüssig gehaltert ist, ist das Formteil 1 nach dem Einsetzen aller Formteile einer Spule durch Formschluß vollständig festgelegt.The insertion of the approach 7 in the Steckverbindungsab section 4 is made easier by a (not shown) funnel-like widening of the opening slot 6 at the slot end. Since the slot width m of the opening slot 6 in the area of the free end 4 a is slightly smaller than the thickness c of the connecting conductor part 3 , the slot 6 in this area is slightly bent apart ela stically when the molded part 1 is inserted. This also increases the internal cross section of the connector section 4 , which also facilitates insertion. Then comes the extension 7 of the second mold part 1 is completely in Steckverbindungsab cut 4 to lie apart arcuate slot walls in the region of the recess 7a of the second mold part 1 snap inwardly and thereby engage behind at this point the connecting conductor part. 3 As a result, the two mold parts 1 are secured against axial displacement against the insertion direction. Since the plug connection also allows no deep res insertion or movement in any other direction and also the groove section 5 is positively supported by the groove 11 and the other molded parts, the molded part 1 is completely fixed after the insertion of all molded parts of a coil by positive locking.

Bei einem anderen (nicht gezeigten) Ausführungsbeispiel sind die beiden Formteile 1 zumindest hinsichtlich eines Freiheitsgrads (i. a. hinsichtlich der Steckrichtung) nur durch Klemmschluß verbunden, beispielsweise indem der Durchmesser des Ansatzes 7 etwas größer als der Innendurch messer i des Steckverbindungsabschnitts 4 oder die Schlitzweite etwas kleiner als die Dicke c des Verbindungs leiterteils gewählt ist. Die Aussparung 4a und der Schlitz bereich 6a mit kleinerer Schlitzweite können dann entfal len. Es ist aber möglich, diese beizubehalten, also den Klemmschluß zusätzlich zum Formschluß vorzusehen.In another (not shown) embodiment, the two molded parts 1 are connected at least in terms of a degree of freedom (generally with regard to the plug-in direction) only by means of a clamp connection, for example by the diameter of the extension 7 being slightly larger than the inside diameter i of the plug-in connection section 4 or the slot width being somewhat smaller as the thickness c of the connecting conductor part is selected. The recess 4 a and the slot area 6 a with a smaller slot width can then be deleted. However, it is possible to maintain this, that is, to provide the clamp connection in addition to the positive connection.

Ferner ist es möglich, z. B. in die Steckverbindung einen (vorzugsweise leitfähigen) Klebstoff einzubringen, der die Formschlußverbindung (und/oder ggf. die Klemmschlußverbin dung) ganz oder zumindest hinsichtlich eines Freiheitsgrads (insb. Hinsichtlich der Steckrichtung) ersetzt oder ergän zend zu ihr hinzutritt.It is also possible, for. B. in the connector (preferably conductive) adhesive to bring the Positive connection (and / or the clamp connection if necessary dung) entirely or at least with regard to a degree of freedom (esp. With regard to the direction of insertion) replaced or supplemented zend to join her.

Auf entsprechende Weise werden dritte, vierte und weitere Formteile eingesetzt. Wegen der i. a. überlappenden Anord nung von Verbindungsleiterspulen der zu den verschiedenen Strängen gehörenden Spulen ist es i. a. schwierig, die rela tiv hohen Spulenseitenabschnitte durch die parallel verlau fenden Verbindungsleiter von bereits eingesetzten Formtei len hindurchzuführen. Daher erfolgt der Wicklungsaufbau vorzugsweise schichtenweise. Das heißt, in einem ersten Fü geschnitt werden alle Formteile der Wicklung eingesetzt, die auf den Böden der Nuten 11 aufsitzen, dann alle Form teile, die auf der ersten Schicht von Formteilen aufsitzen usw. (Grundsätzlich ist es auch möglich, jeweils eine Spule nach der anderen aufzubauen, hierfür sind aber die Verbin dungsleiter der einzelnen Stränge z. B. axial aneinander vorbeizuführen, was eine Vielzahl von unterschiedlich ge formten Formteilen erforderlich macht.)Third, fourth and other molded parts are used in a corresponding manner. Because of the generally overlapping arrangement of connecting conductor coils of the coils belonging to the different strands, it is generally difficult to pass the relatively high coil side sections through the parallel extending connecting conductors of already used molded parts. The winding is therefore preferably built up in layers. This means that in a first joint cut all the molded parts of the winding are used, which are seated on the bottoms of the slots 11 , then all molded parts which are seated on the first layer of molded parts, etc. (In principle, it is also possible to add one coil each of the other, but for this the connecting conductors of the individual strands have to be led axially past each other, for example, which requires a large number of differently shaped molded parts.)

Je nachdem welche Schicht davon betroffen ist (z. B. jeweils die erste und letzte Schicht), sind bei dem Fügeprozeß auch diejenigen speziellen Formteile einzusetzen, die für den Anschluß der jeweiligen Spule an eine andere Spule (bei Se rienschaltung von Spulen) oder an die Stromversorgungslei ter oder den sog. Sternpunkt sorgen.Depending on which layer is affected (e.g. in each case the first and last layers) are also in the joining process to use those special molded parts that are suitable for the Connection of the respective coil to another coil (with Se series connection of coils) or to the power supply ter or the so-called star point.

Nach dem so erfolgten Einsetzen und mechanischen Verbinden sämtlicher Wicklungsrichtungen werden die Formteile 1 an den Verbindungsstellen V zusätzlich verlötet. Hierzu wird der Ständer 8 zunächst mit einer Seite knapp über der Ober fläche von flüssigem Lot gehalten. In diesem Lötbad wird dann ein Lotschwall erzeugt, in welchen die Verbindungs stellen V eintauchen und dadurch benetzt werden. Gemäß Fig. 8 wird hierdurch der im Bereich der Verbindungsstellen V liegende Spalt zwischen der Außenfläche des Ansatzes 7 und der Innenfläche des Steckverbindungsabschnitts 4 durch Ka pillareffekt mit Lot gefüllt. Alternativ können die Verbin dungsstellen V auch für einige Zeit in das Lot eingetaucht, also durch Tauchlöten verbunden werden. Der Ständer 8 wird dann gewendet, und entsprechende Lötverbindungen durch Schwall- oder Tauchlöten auch bei den Verbindungsstellen V auf der anderen Seite des Ständers 8 geschaffen.After the insertion and mechanical connection of all winding directions, the molded parts 1 are additionally soldered at the connection points V. For this purpose, the stand 8 is initially held with one side just above the surface of liquid solder. A solder surge is then generated in this solder bath, in which the connection points V are immersed and are thereby wetted. According to Fig. 8 thereby of lying in the region of the connection points V gap between the outer face of the projection 7 and the inner surface of the connector portion 4 through Ka is pillareffekt filled with solder. Alternatively, the connection points V can also be immersed in the solder for some time, that is to say connected by dip soldering. The stand 8 is then turned over, and corresponding soldered connections are also created by wave or dip soldering at the connection points V on the other side of the stand 8 .

Grundsätzlich ist es bei diesem Verfahren möglich, einzelne Verbindungen (z. B. zu den Stromleitern) gesondert zu verlö ten. Vorteilhaft werden aber alle Lötverbindungen, die auf einer Seite des Ständers 8 liegen, in einem einzigen Ar beitsgang hergestellt. Vorteilhaft sind damit insgesamt nur zwei Lötarbeitsgänge erforderlich, um sämtliche Formteil lötverbindungen der Wicklung herzustellen.In principle, it is possible with this method to separately solder individual connections (e.g. to the current conductors). Advantageously, however, all soldered connections that are on one side of the stand 8 are produced in a single operation. Advantageously, only a total of two soldering operations are required to produce all of the molded solder connections of the winding.

Bei anderen Ausführungsformen werden die mechanischen Ver bindungen nicht verlötet, sondern verschweißt. Vorzugsweise erfolgt das Verschweißen mit Hilfe von Laserstrahlen. Bei einer Variante werden die Laserstrahlen im wesentlichen in Axialrichtung auf das stirnseitige äußere Ende der Ansätze 7 gerichtet, welches dadurch zusammen mit dem Material der Innenwand des Steckverbindungsabschnitts aufschmilzt, wo durch eine Schweißverbindung hergestellt wird. Um einen für die Verschweißung günstigen Überstand des Steckverbindungs abschnitts 4 zu erzielen, kann der Ansatz 7 etwas kürzer als jener ausgeführt sein. Es ist möglich, zunächst den Ständer 8 mit sämtlichen Formteil-Lagen zu bestücken (wie oben im Zusammenhang mit dem Lötvorgang beschrieben), und erst anschließend die Schweißverbindungen herzustellen. Falls nur ein Laserstrahl vorhanden ist, erfolgt die Ver schweißung der einzelnen Verbindungen nacheinander. Falls mehrere Laserstrahlen zur Verfügung stehen (z. B. durch Auf teilung eines Laserstrahls oder Verwendung mehrerer Laser- Geräte), so können jeweils die Schweißverbindungen einer Gruppe gleichzeitig hergestellt werden; es erfolgt also das Verschweißen einer Gruppe nach der anderen. Entspricht die Anzahl der Laserstrahlen der Anzahl von Verbindungsstellen pro Ständerseite, so können in einem Arbeitsgang sämtliche Schweißverbindungen einer Ständerseite gleichzeitig herge stellt werden.In other embodiments, the mechanical connections are not soldered but welded. The welding is preferably carried out with the aid of laser beams. In a variant, the laser beams are directed essentially in the axial direction onto the front outer end of the projections 7 , which thereby melts together with the material of the inner wall of the plug-in connection section, where it is produced by a welded connection. In order to achieve a favorable projection for the welding of the connector section 4 , the approach 7 can be made slightly shorter than that. It is possible to first equip the stand 8 with all layers of molded parts (as described above in connection with the soldering process), and only then to produce the welded connections. If there is only one laser beam, the individual connections are welded one after the other. If several laser beams are available (e.g. by splitting a laser beam or using several laser devices), the welded connections of a group can be made simultaneously; one group after the other is therefore welded. If the number of laser beams corresponds to the number of connection points per side of the stator, all welded connections on one side of the stator can be made in one operation.

Bei anderen Ausführungsform verlaufen die Laserstrahlen nicht in Axialrichtung, sondern quer dazu, z. B. in Radial richtung. Damit der Laserstrahl seine Energie wirksam an der Grenzfläche zwischen den zu verschweißenden Teilen de ponieren kann, weist der Steckverbindungsabschnitt 4 in seinem Mantel ein oder mehrere durchgehende Löcher 13 (Fig. 2) auf. Wenn der Laserstrahl auf ein solches Loch 13 gerichtet wird, trifft er auf die Oberfläche des darunter liegenden Ansatzes 7 und schmilzt dadurch den Ansatz 7 und die umgebende Innenfläche des Steckverbindungsabschnitts 4 auf, wodurch die Schweißverbindung hergestellt wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Ständer 8 jeweils nur mit den Formteilen 1 einer Windungeschicht bestückt; an schließend werden die Verbindungsstellen V dieser Schicht verschweißt, und so fort. Eine gleichzeitige Verschweißung mehrerer Schichten ist bei dieser Ausführungsform im allge meinen nicht möglich, da jede Wicklungsschicht die darunter liegende verdeckt und somit der senkrecht zur Axialrichtung verlaufende Laserstrahl keinen Zutritt zu den Öffnungen 13 der tiefer liegenden Wicklungsschichten mehr hat.In another embodiment, the laser beams do not run in the axial direction, but transversely to it, e.g. B. in the radial direction. So that the laser beam can effectively de-deposit its energy at the interface between the parts to be welded, the plug-in connection section 4 has one or more through holes 13 in its jacket ( FIG. 2). When the laser beam is directed to such a hole 13, it strikes the surface of the projection 7 underlying and thereby melts the projection 7 and the surrounding inner surface of the connector portion 4, thereby producing the weld. In this embodiment, the stand 8 is only equipped with the molded parts 1 of a winding layer; then the joints V of this layer are welded, and so on. Simultaneous welding of several layers is generally not possible in this embodiment, since each winding layer hides the underlying one and thus the laser beam running perpendicular to the axial direction no longer has access to the openings 13 of the lower lying winding layers.

Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorlie genden Erfindung. Gegenüber den obigen Ausführungsbeispie len werden nur die Unterschiede erwähnt - nicht erwähnte Merkmale gleichen also den entsprechenden Merkmalen gemäß obiger Beschreibung. Auch hier dient zur mechanischen Kopplung der Formteile eine Steckverbindung, wobei allerdings die Steckrichtung nicht in Nutrichtung, sondern quer dazu verläuft (bei Schrägnutung ev. quer zur Axialrichtung.) Vorzugsweise verläuft die Steckrichtung in Radialrichtung. Fig. 9 shows another embodiment of the vorlie invention. Compared to the above exemplary embodiments, only the differences are mentioned - features not mentioned thus correspond to the corresponding features as described above. Here too, a plug-in connection is used for the mechanical coupling of the molded parts, although the plug-in direction does not run in the groove direction, but rather transversely thereto (in the case of oblique grooving, possibly transversely to the axial direction).

Die Steckverbindungen sind als Schnappverbindungen nach Art von "Druckknöpfen" aufgebaut. Hierzu weisen die Formteile 1 gemäß Fig. 9 und 10 am freien Ende des Verbindungsleiter teils 3 oder des Steckverbindungsabschnitts 4 einen oder mehrere (hier zwei) zylinderförmig gestanzte hervorstehende Ansätze 7 auf. In komplementärer Anordnung weist entspre chend der Steckverbindungsabschnitt 4 bzw. das freie Ende des Verbindungsleiterteils 3 durchgehende Bohrungen 6 auf, der Durchmesser gleich dem oder etwas geringer als dem Au ßendurchmesser des gestanzten Ansatzes 7 ist. Die Bohrung erweitert sich in Steckrichtung konisch ausgestaltet. Durch Eindrücken und Einrasten des Ansatzes 7 in die konische Bohrung 6 ergibt sich hinsichtlich der Steckrichtung eine Reibschluß- und Schnappverbindung. Statt der oder ergänzend zur Bohrung 6 kann sich der Ansatz 7 in Steckrichtung ko nisch erweitern.The plug connections are constructed as snap connections in the manner of "push buttons". For this purpose, the molded parts 1 according to FIGS. 9 and 10 at the free end of the connecting conductor part 3 or the plug-in connection section 4 have one or more (here two) protruding projections 7 which are stamped in a cylindrical shape. In a complementary arrangement, accordingly, the plug-in connection section 4 or the free end of the connecting conductor part 3 has through bores 6 , the diameter of which is equal to or slightly less than the outer diameter of the stamped extension 7 . The bore widens conically in the direction of insertion. By pushing and snapping the lug 7 into the conical bore 6 there is a frictional and snap connection with respect to the direction of insertion. Instead of or in addition to the bore 6 , the approach 7 can expand Ko nically in the plug-in direction.

Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Formteile in radialer Richtung in die Nuten einzusetzen, also in der Steckrichtung (wenn beispielsweise die Nuten keine Polschu he aufweisen, oder wenn die Spulenseitenteile einen flach rechteckigen Querschnitt aufweisen und in einer gedrehten Lage durch die Polschuhverengung gefädelt werden können). Beim Einsetzen in axialer Richtung ist i. a. zum Herstellen der Steckverbindung eine kleine Verdrehung oder elastische Verformung des Formteils erforderlich, um den Ansatz 7 über die Bohrung 6 zu bringen. In beiden Fällen erfolgt darin das Einstecken in gleicher Weise in Radialrichtung.In this embodiment, it is possible to insert the molded parts in the radial direction into the grooves, that is to say in the plug-in direction (if, for example, the grooves have no pole shoe, or if the coil side parts have a flat, rectangular cross section and are threaded in a rotated position through the pole shoe constriction can). When inserting in the axial direction, a small twist or elastic deformation of the molded part is generally required to produce the plug connection in order to bring the projection 7 over the bore 6 . In both cases, it is inserted in the same way in the radial direction.

Sind mehrere, vorzugsweise sämtliche Formteile der Wicklung auf diese Weise mechanisch miteinander verbunden, können diese entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel mittels Schwall- oder Tauchlöten verlötet werden. Dabei wird das Lot aufgrund von Kapillarkräften in den kleinen Spalt zwi schen Ansatz 7 und Bohrung 6, sowie ev. zwischen angrenzende Flächen des Steckverbindungsabschnitts 4 und des Verbin dungsleiterteils 3 gezogen.If several, preferably all, shaped parts of the winding are mechanically connected to one another in this way, they can be soldered according to the first exemplary embodiment by wave or dip soldering. The solder is drawn due to capillary forces in the small gap between the approach 7 and hole 6 , as well as possibly between adjacent surfaces of the connector section 4 and the connec tion part 3 .

Auch bei dieser Ausführungsform kann statt der Verlötung eine Verschweißung zur Anwendung kommen. Geeignet ist vor allem die Verwendung von Laserstrahlen quer zur Axialrich tung. Hierzu ist der Steckverbindungsabschnitt 4 oder - al ternativ - das freie Ende des Verbindungsleiterteils 3 mit einer oder mehreren Löchern 13 versehen, um den Durchtritt des Laserstrahls und damit die Deponierung seiner Energie an der Grenzfläche der zu verbindenden Teile zu erlauben. Der Aufbau der Wicklung erfolgt hierbei vorzugsweise schichtenweise, mit jeweils anschließender Verschweißung der Verbindungsstellen der jeweiligen Schicht.In this embodiment too, welding can be used instead of soldering. The use of laser beams transverse to the axial direction is particularly suitable. For this purpose, the connector section 4 or - al ternatively - the free end of the connecting conductor part 3 is provided with one or more holes 13 to allow the passage of the laser beam and thus the deposition of its energy at the interface of the parts to be connected. The winding is preferably built up in layers, with subsequent welding of the connection points of the respective layer.

Mit den Ausführungsbeispielen ist es möglich, Formfüllfak toren von fast 100% (zwischen 90 und 98%, wenn die Wick lungsisolation berücksichtigt wird) zu erreichen. Der Füge vorgang ist relativ leicht automatisierbar. Insgesamt läßt sich dadurch eine besonders wirtschaftliche Fertigung von elektrischen Maschinen verwirklichen, die höchsten Quali täts- und Standfestigkeitsansprüchen genügen.With the exemplary embodiments, it is possible to fill the mold gates of almost 100% (between 90 and 98% when the wick insulation is taken into account). The join process is relatively easy to automate. Overall lets a particularly economical production of electrical machines, the highest quality demands for strength and stability are sufficient.

Claims

1. Winding for an electrical machine, the winding being at least partially composed of individual, with the connected molded parts ( 1 ), and the molded parts ( 1 ) are at least partially mechanically connected to one another and also soldered or welded.

2. Winding according to claim 1, in which several or al le such soldered or welded connections te of the winding are made in one operation.

3. Winding according to claim 1 or 2, in which the soldering connection by wave soldering or dip soldering represents is.

4. Winding according to one of the preceding claims, in which the soldered connection is made in that a gap ( 10 ) lying in the region of the connection point is filled with solder by capillary action.

5. Winding according to one of the preceding claims, at which is the mechanical connection one or more of the following connections is: positive connection, Clamping connection, adhesive connection.

6. Winding according to one of the preceding claims, at which the mechanical connection is a connector dung is.

7. Winding according to claim 6, which is installed in a grooved stator ( 8 ) or rotor, and in which the plug-in direction of the plug connection lies essentially in the longitudinal direction of the slot of the stator ( 8 ) or rotor.

8. Winding according to claim 6, wherein the plug-in tion essentially in the radial plane of the electrical Machine lies and in particular essentially runs in the radial direction.

9. Winding according to one of claims 6 to 8, in which the plug connection is a snap connection ( 7 ).

10. A method for producing a winding for an electrical machine with a winding, the winding being at least partially constructed from individual molded parts ( 1 ) by at least a part of these molded parts ( 1 )

a) is first mechanically connected; and
b) is then soldered or welded.

11. The method according to claim 10, according to one or more Embodiments of claims 2 to 10.

12. Molding set with a plurality of moldings ( 1 ) for the manufacture of a winding for an electrical machine, where the moldings ( 1 ) are set up to be mechanically connected to one another and also to be soldered or welded.

13. Molding set according to claim 12, according to one or more Other configurations of claims 2 to 10.