DE102004027380A1

DE102004027380A1 - Electrical machine with circuit support has start and end of coils fixed to end of stator by at least one circuit carrier and contacted so that definable connections of coils result

Info

Publication number: DE102004027380A1
Application number: DE102004027380A
Authority: DE
Inventors: Erich Bott; Michael Bzdziuch; Hubertus BÄHR; Rainer Eckert; Axel Knauff; Jürgen PAWELLEK; Reiner Seufert; Uwe Zimmermann; Michael Zisler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-29

Abstract

The electrical machine has a stator and a rotor, whereby the stator has at least one winding system built up with several coils, whereby the start and end of the respective coils are fixed to an end of the stator by at least one circuit carrier (7) and are contact so that definable connections of the coils result. The coil system consists of tooth coils, each enclosing at least one coil of the stator. An independent claim is also included for the following: (A) a method of manufacturing an electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Stator zumindest ein aus jeweils mehreren Spulen aufgebautes Wicklungssystem aufweist, mit einem Wickelkopf an beiden Stirnseiten des Stators und wobei sich Anfang und Ende der jeweiligen Spulen an einer Stirnseite des Stators befinden.The The invention relates to an electric machine with a stator and a rotor, wherein the stator at least one of a plurality of each Coils constructed winding system having a winding head on both ends of the stator and being at the beginning and end the respective coils are located on one end face of the stator.

Elektrische Maschinen weisen zumindest im Stator ein Wicklungssystem auf, das zumindest in einem Stirnbereich dieser elektrischen Maschine zu verschalten ist. Dabei wird durch manuelles Verschweißen oder Verlöten der Wicklungsenden der einzelnen Spulen des Wicklungssystems die Verschaltung realisiert. Über die Schweiß- bzw. Lötstellen werden Isolierschläuche geschoben. Diese isolierten Verbindungsstellen werden anschließend mittels Kabelbindern an benachbarten Teilen fixiert.electrical At least in the stator, machines have a winding system which connect at least in an end region of this electrical machine is. It is by manual welding or soldering the Winding ends of the individual coils of the winding system the interconnection realized. about the welding or solder joints become insulating tubes pushed. These isolated joints are then using Cable ties fixed to adjacent parts.

Die Fixierung von Teilen der Wicklungssysteme, insbesondere Wicklungsköpfen ist aus der DE 15 88 986 bekannt, darin wird eine Haltevorrichtung für Wicklungsleiter einer elektrischen Maschine beschrieben, wobei der Zusammenhalt der Wicklungsleiter durch einen mit Finger versehenes Stück gewährleistet wird und wobei die Finger ihrerseits die Verbindungsleiter halten.The fixation of parts of the winding systems, in particular winding heads is from the DE 15 88 986 It is known, a holding device for winding conductor of an electrical machine is described, wherein the cohesion of the winding conductors is ensured by a finger-fitted piece and the fingers in turn hold the connecting conductors.

Des Weiteren ist aus der DE 23 52 946 ein Stator für Induktionsmaschinen bekannt, dessen beiderseits aus dem Statorblech herausragenden Wickelköpfe der Erregerwicklung jeweils mit einem sehr eng umschließenden, während des Pressvorgangs aufgesetzten körperartigen Formteil ausgestattet sind, das aus einem isolierenden Gitterwerk besteht, wobei im isolierenden Gitterwerk der körperartigen Formteile an deren Umfang verteilte Taschen zur Aufnahme der mittels Löten, Schweißen oder durch Quetschhülsen miteinander verbundenen Anschlussenden der Wickeldrähte vorgesehen sind.Furthermore, from the DE 23 52 946 a stator for induction machines known, on both sides of the stator lamination outstanding heads of the field winding are each equipped with a very tight, fitted during the pressing body-like molding, which consists of an insulating lattice, wherein distributed in the insulating lattice work of the body-like molded parts at the periphery pockets are provided for receiving the soldering, welding or by crimping sleeves interconnected terminal ends of the winding wires.

Nachteilig dabei ist bei den bisher bekannten Anordnungen, dass die Wicklungsenden bzw. die Wicklungsköpfe fixiert werden aber unter anderem keine Führung oder zuverlässige Verschaltung der Wicklungsenden gewährleistet ist.adversely It is in the previously known arrangements that the coil ends or the winding heads but are fixed, inter alia, no leadership or reliable interconnection the winding ends ensured is.

Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde eine elektrische Maschine zu schaffen, die in einfacher Weise ein fehlerhaftes Verschalten der Wicklungsanschlüsse vermeidet, und dabei insbesondere die Montageschritte der Verschaltung und der Gesamtmontage der elektrischen Maschine vereinfacht.Of the Invention is therefore the object of an electric machine to create, which in a simple way a faulty interconnection the winding connections avoids, and in particular the assembly steps of the interconnection and simplified the overall assembly of the electric machine.

Die Lösung der gestellten Aufgabe gelingt durch eine elektrische Maschine mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Stator zumindest ein aus jeweils mehreren Spulen aufgebautes Wicklungssystem aufweist, mit einem Wickelkopf an beiden Stirnseiten des Stators und wobei sich Anfang und Ende der jeweiligen Spulen an einer Stirnseite des Stators befinden und durch einen Schaltungsträger fixiert und derart kontaktiert sind, dass sich vorgebbare Verschaltungen der Spulen des Wicklungssystem ergeben.The solution the task is achieved by an electric machine with a stator and a rotor, wherein the stator at least one of each Having a plurality of coil winding system constructed, with a Winding head on both ends of the stator and where beginning and end of the respective coils are located on an end face of the stator and by a circuit carrier fixed and contacted in such a way that predeterminable interconnections give the coils of the winding system.

Durch Einsatz eines erfindungsgemäßen Schaltungsträgers an einer Stirnseite des Stators, kann die Verschaltung der Wicklungsdrähte, also der Anfänge und Enden der jeweiligen Spulen erheblich vereinfacht werden. Dabei ragen die zu verschaltenden Wicklungsdrähte durch vorgegebene und zugeordnete Öffnung oder Ausnehmungen des Schaltungsträgers in den Bereich, wo die elektrische Verschaltung stattfindet. Damit wird ein fehlerhaftes Verschalten der Wicklungsdrähte durch aufgedruckte Leiterbahnen oder der Verschaltung entsprechende Kanäle ausgeschlossen.By Use of a circuit substrate according to the invention an end face of the stator, the interconnection of the winding wires, ie the beginnings and ends of the respective coils are considerably simplified. there protrude the winding wires to be interconnected by predetermined and associated opening or Recesses of the circuit carrier in the area where the electrical interconnection takes place. In order to is a faulty interconnection of the winding wires through Printed circuit traces or the interconnection corresponding channels excluded.

Derartige Schaltungsträger eignen sich insbesondere, wenn das Wicklungssystem aus Zahnspulen aufgebaut ist, so dass die ge samte Montage der elektrischen Maschine weiter vereinfacht werden kann. Die Zahnspulen werden dabei auf das vorgefertigte stanzpaketierte Blechpaket von Außen bei einem zweigeteilten Stator und radial von Innen auf die jeweiligen Zähne geschoben und dort über mechanische oder stoffschlüssige Verbindungen auf dem jeweiligen Zahn fixiert.such circuit support are particularly suitable when the winding system of tooth coils is constructed so that the ge entire assembly of the electric machine can be further simplified. The tooth coils are thereby on The prefabricated stamped laminated sheet package from outside a two-part stator and radially from the inside to the respective Teeth pushed and over there mechanical or cohesive Fixed connections on each tooth.

Die Zahnspulen sind vorteilhafterweise auf Trägern platziert, die ein einfaches Vorfertigen dieser Zahnspulen ermöglichen und somit die Gesamtmontage der elektrischen Maschine weiter vereinfachen.The Dental coils are advantageously placed on carriers, which is a simple Pre-fabricating these dental coils allow and thus the overall assembly further simplify the electrical machine.

Die Schaltungsträger werden anschließend axial auf der dafür vorgesehene Stirnseite des Stators positioniert und dabei werden die Wicklungsdrähte, d.h. Anfang und Ende der jeweiligen Spule in vorgegebene Ausnehmungen und Öffnungen des Schaltungsträgers geführt und dort über z.B. Schneidklemmen fixiert und gegebenenfalls kontaktiert. Dabei kann auch durch vorgefertigte Leiterbahnen auf dem Schaltungsträger, der in diesem Fall als Leiterplatte ausgebildet ist eine sofortige Verschaltung realisiert werden. Der maximal zulässige Strom der Leiterbahnen wird durch die engste Stelle also den Widerstand vorgegeben. Vorzugsweise sind die Leiterbahnen so breit wie möglich gewählt, dabei erhöht sich zwar nicht die Stromtragfähigkeit, es stellt sich aber eine verbesserte Wärmeabgabe an die Umgebung ein was somit auch zu einer höheren Belastbarkeit führt. Über die vergrößerte Leiterbahnoberfläche lassen sich auch Wärmeverluste der Spulen abführen.The circuit carriers are then axially positioned on the end face of the stator provided for this purpose and the winding wires, ie the beginning and end of the respective coil are guided in predetermined recesses and openings of the circuit substrate and fixed there via eg insulation displacement terminals and possibly contacted. In this case, an immediate interconnection can be realized by prefabricated tracks on the circuit board, which is formed in this case as a printed circuit board. The maximum permissible current of the tracks is given by the narrowest point so the resistance. Preferably, the tracks are chosen as wide as possible, while not increasing the current carrying capacity, but it turns to improved heat dissipation to the environment what thus leads to a higher load capacity. The increased conductor track surface can also heat losses of the coils from to lead.

Eine Fixierung der Leiterplatte erfolgt am Blechpaket oder an zumindest einigen Trägern der Zahnspulen. Dies geschieht durch Rastelemente, Haken oder Kabelbindern. Optional kann durch Harz-Tränken eine zusätzliche Fixierung geschaffen werden.A Fixation of the circuit board takes place on the laminated core or at least some carriers the tooth coils. This is done by locking elements, hooks or cable ties. Optionally, by resin impregnation an additional Fixation to be created.

In einer anderen Ausführungsform findet innerhalb der Kanäle eine manuelle Verschaltung der Wicklungsdrähte durch Verlöten oder Verschweißen statt.In another embodiment takes place within the channels a manual interconnection of the winding wires by soldering or Welding instead.

In einer weiteren Ausführungsform weisen die Träger der Zahnspulen bereits Kontaktierungsmöglichkeiten für die Wicklungsdrähte als auch für die Schaltungsträger auf. Der Anfang eines Wicklungsdrahtes wird z.B. in eine elektrisch leitfähige Schneidklemme eingesetzt. Die Zahnspule wird gewickelt. Das Ende des Wicklungsdrahtes wird in die andere Schneidklemme des Trägers eingesetzt. Diese Schneidklemmen sind elektrisch leitfähig mit z.B. Kontaktstifte an den Stirnseiten des Trägers verbunden. Durch Montage der Träger auf einen Stator, weisen nun sämtliche Kontaktstifte axial in Richtung des Schaltungsträgers, der nunmehr lediglich die dafür vorgesehenen Gegenkontakte aufweisen muss um in einfacher Art und Weise ein Verschaltung der Zahnspulen zu schaffen.In a further embodiment assign the carriers the tooth coils already contacting possibilities for the winding wires as also for them circuit support on. The beginning of a winding wire is e.g. in an electric conductive insulation displacement terminal used. The tooth coil is wound. The end of the winding wire is inserted into the other cutting clamp of the carrier. These insulation displacement terminals are electrically conductive with e.g. Contact pins connected to the end faces of the carrier. By assembly the carrier on a stator, now assign all Contact pins axially in the direction of the circuit substrate, which now only the designated ones Mating contacts must have in a simple manner an interconnection To create the dental coils.

Der Schaltungsträger wird vorteilhafter Weise an zumindest einigen Trägern der Zahnspulen aufgeschnappt oder sofern keine Träger vorhanden sind, direkt an den Zahnspulen befestigt. Ebenso ist eine Fixierung des Schaltungsträgers am Blechpaket des Stators möglich, die dann über Rastnasen oder ähnliche Verbindungsarten erfolgt.Of the circuit support is advantageously snapped on at least some carriers of the dental coils or if no carrier are present, attached directly to the dental coils. Likewise is one Fixation of the circuit carrier possible on the laminated core of the stator, then over Latching noses or similar Connection types takes place.

Der Schaltungsträger weist somit mehrere Funktionselemente auf, die der Fixierung, der Kontaktierung und der Leitungsführung von stromführenden Teilen dienen.Of the circuit support thus has several functional elements of the fixation, the Contacting and routing from live Serve parts.

Vorteilhafterweise ist der Schaltungsträger einstückig aufgebaut, d.h. die gesamten Funktionsteile und der Schaltungsträger bestehen aus einem insbesondere gegossenen Kunststoffspritzteil.advantageously, the circuit carrier is constructed in one piece, i.e. the entire functional parts and the circuit board consist from a particular molded plastic injection molded part.

Der Schaltungsträger kann auch lediglich aus einem Grundgerüst bestehen, an das bedarfsweise derartige Elemente über z.B. Schnappverbindungen anzusetzen sind, die der Fixierung, Kontaktierung und Leitungsführung von stromführenden Teilen dienen. Diese Funktionsteile können unter anderem Schneidklemmen aufschnappbare metallische Leiterbahnen, aufsteckbare Kabelkanäle, Temperatursensoren und dergleichen sein.Of the circuit support can also consist only of a skeleton, as needed such elements over e.g. Snap connections are to be set, the fixation, contacting and wiring from live Serve parts. These functional parts can include insulation displacement terminals snap-on metallic conductor tracks, attachable cable channels, temperature sensors and the like.

Bei aufwendigeren Schaltungen des Wicklungssystems sind gegebenenfalls mehrere Schaltungsträger axial hintereinander zu positionieren, so dass auch komplizierten Schaltungsvarianten eine fehlerfreie Verschaltung der Wicklung gewährleistet werden kann.at more complex circuits of the winding system are optionally several circuit carriers to position axially one behind the other, so that even complicated Circuit variants an error-free interconnection of the winding can be ensured can.

Eine Alternative dazu besteht darin, dass über an sich bekannte Gießtechniken mehrere übereinander angeordnete Kontaktanordnungen erfolgen, die lediglich freie Kontaktflächen für die Wickeldrähte oder Kontaktstifte aufweisen müssen. Somit lässt sich eine 3D-Struktur sowohl von mechanischen als auch von der elektrischen Verschaltung erreichen. Derartige Schaltungsträger lassen sich z.B. durch die MID-Technik (Molded Interconnected Devices)realisieren. Dabei wird durch Aufdrucken von Leiterbahnen auf Kunststoffkörpern eine direkte Verbindung von mechanischen und elektronischen Funktionen auf spritzgegossenen Teilen oder Folien geschaffen.A Alternative to this is that over known casting techniques several on top of each other arranged contact arrangements take place, the only free contact surfaces for the winding wires or Must have pins. Thus lets a 3D structure of both mechanical and electrical Achieve interconnection. Such circuit carriers can be e.g. by realize the MID technology (Molded Interconnected Devices). there becomes by imprinting conductor tracks on plastic bodies a direct connection of mechanical and electronic functions created on injection-molded parts or foils.

Derartige Schaltungsträger lassen sich auch durch die Leadframetechnik herstellen, die das Umspritzen von Stanzbiegleiter, Leiterbahnstrukturen Steckerelementen und Kontakten beinhaltet.such circuit support can also be produced by the leadframe technology that the Overmolding of stamped bending conductors, printed conductor structures, plug elements and contacts.

Der Schaltungsträger weist vorteilhafterweise noch einen aufschnappbaren oder rastbaren Deckel auf, der zum einen der Vergrößerung der Luft- und Kriechstrecken und damit zur erhöhten Spannungsfestigkeit beiträgt, als auch der Niederhaltung gewisser Verschaltungsdrähte dient. Der Deckel weist dabei vorzugsweise Rippen auf, die in die Kanäle des Schaltungsträgers ragen und somit die Drähte bzw. die Verbindungsstellen der Drähte niederdrückt, womit sich die Kriechstrecken über die Rippen des Schaltungsträgers vergrößern, so dass ein Überschlag zwischen benachbarten Phasen ausgeschlossen ist. Die Tiefe der Rippen im Deckel wird durch die Klemmenspannung der elektrischen Maschine bestimmt. Durch das Rasten oder Aufschnappen wird ein Hochbiegen des Deckels verhindert und die Position der jeweiligen Rippen gewährleistet.Of the circuit support advantageously still has a snapped or latched Cover on, on the one hand the increase in the air and creepage distances and thus to the increased Dielectric strength contributes as well as the holddown of certain wiring wires serves. The lid preferably has ribs which protrude into the channels of the circuit carrier and thus the wires or depresses the joints of the wires, which the creepage distances over the ribs of the circuit board zoom in, leaving a rollover is excluded between adjacent phases. The depth of the ribs in the lid is by the terminal voltage of the electric machine certainly. Clicking or snapping turns up prevents the lid and ensures the position of the respective ribs.

Um auch bei starken Schockbelastungen oder Temperaturschwankungen ein Abbrechen der Rastnasen des Deckels zu vermeiden wird der Deckel mit dem Schaltungsträger vergossen.Around even with strong shock loads or temperature fluctuations Cancel the locking lugs of the lid to avoid the lid with the circuit carrier shed.

Des weiteren weist der Deckel und/oder der Schaltungsträger umlaufende Wandungen auf, die Überschläge zwischen Phase und Motorgehäuse oder einem Zwischenflansch und eine elektrischen Isolierung zu Läufer und Bremse sicherstellt. Die umlaufende Wandung des Deckels weist u.a. Öffnungen auf, die dem Herausführen der isolierten Anschlussleitungen U,V,W dienen.Of Furthermore, the cover and / or the circuit carrier revolve Walls on, the flashovers between Phase and motor housing or an intermediate flange and an electrical insulation to runners and Ensures brake. The circumferential wall of the lid has u.a. Openings on, the leading out the insulated connection lines U, V, W serve.

Die Erfindung so wie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:The Invention as well as further advantageous embodiments of the invention are in schematically illustrated embodiments in the drawings explained in more detail. In this demonstrate:

1 eine elektrische Maschine mit Wicklungssystem, 1 an electric machine with winding system,

2, 4 einen Schaltungsträger in perspektivischer Darstellung, 2 . 4 a circuit carrier in perspective view,

3 einen Schaltungsträger in Seitenansicht, 3 a circuit carrier in side view,

5 einen Schaltungsträger auf einer elektrischen Maschine in Seitenansicht, 5 a circuit carrier on an electric machine in side view,

6 einen Schaltungsträger an einer elektrischen Maschine in perspektivischer Darstellung, 6 a circuit carrier to an electric machine in perspective view,

7 eine weitere Ausführungsform eines Schaltungsträgers, 7 a further embodiment of a circuit carrier,

8 eine Detailansicht dieses Schaltungsträgers, 8th a detailed view of this circuit carrier,

9 eine Haube, 9 a hood,

10 eine Schneidklemme, 10 a cutting clamp,

11 eine Detailansicht eines Längsschnitts einer elektrischen Maschine, 11 a detailed view of a longitudinal section of an electrical machine,

12 eine Seitenansicht eines Schaltungsträgers mit Kabelführungskanal, 12 a side view of a circuit substrate with cable duct,

13 eine weitere Ansicht eines Schaltungsträgers an einer elektrischen Maschine, 13 a further view of a circuit carrier on an electrical machine,

14, 15 einen prinzipielle Darstellung von Funktionselementen am Schaltungsträger, 14 . 15 a schematic representation of functional elements on the circuit board,

16, 17 Zahnspule mit Kontaktsystem. 16 . 17 Tooth coil with contact system.

1 zeigt eine elektrische Maschine 1 bei der es sich vorteilhafter Weise um einen Servomotor oder Torquemotor handelt. Die elektrische Maschine 1 weist ein Wicklungssystem auf, das in diesem Fall aus Zahnspulen 2 aufgebaut ist. Es ist aber ebenso möglich die erfindungsgemäße Schaltungsträgeranordnung bei anderen Wicklungssystemen z.B. gesehnten Wicklungen, Zweischichtwicklungen etc. anzuwenden. 1 shows an electric machine 1 which is advantageously a servo motor or torque motor. The electric machine 1 has a winding system, in this case toothed coils 2 is constructed. However, it is also possible to use the circuit carrier arrangement according to the invention in other winding systems, for example, extended windings, two-layer windings, etc.

Die Zahnspulen 2 befinden sich vorteilhafter Weise auf einem Träger 3, so dass die Einheit Zahnspule 2 Träger 3 vorab hergestellt werden kann und lediglich auf die Zähne des Stators 21 gesteckt werden muss. Der Stator 21 ist aus Blechen 6 aufgebaut. Der Stator 21 kann axial betrachtet auch zweiteilig ausgeführt sein, d.h. die geblecht ausgeführten Zähne werden zusammen mit dem Träger 3 der Zahnspulen 2 in eine dementsprechende Ausnehmung eines Jochs eingefügt um somit den Stators 21 zu bilden. Dabei eignen sich insbesondere Schwalbenschwanzverbindungen oder ähnliche mechanische Fixierungen. Die Träger 3 sind vorteilhafter Weise so geformt, dass gegebenenfalls ein Schaltungsträger 7 darauf aufgerastet werden kann. Durch die Rastung kann außer einer mechanischen Fixierung auch eine elektrische Kontaktierung erfolgen.The tooth coils 2 are advantageously on a support 3 so that the unit tooth coil 2 carrier 3 can be prepared in advance and only on the teeth of the stator 21 must be plugged. The stator 21 is made of sheets 6 built up. The stator 21 can also be made in two parts axially considered, ie the laminated teeth are executed together with the carrier 3 the tooth coils 2 inserted into a corresponding recess of a yoke, thus the stator 21 to build. In particular, dovetail joints or similar mechanical fixings are suitable. The carriers 3 are advantageously shaped so that optionally a circuit carrier 7 can be snapped on it. By latching can be done in addition to a mechanical fixation and an electrical contact.

2 zeigt in einer perspektivischen Darstellung einen Schaltungsträger 7, der Führungselemente 8 sowohl an seinem äußeren als auch seinem inneren Umfang aufweist, mit denen der Schaltungsträger 7 an zumindest einigen Trägern 3 oder aber am Blechpaket des Stators 21 selber geführt bzw. fixiert wird. Die Führungselemente 8 sind dabei dann insbesondere als Rastnasen 4 oder dementsprechende Gegenstücken am Träger 3 ausgeführt. Auf dem Schaltungsträger 7 nach 2, der als Leiterplatte ausgeführt ist, befinden sich in Umfangsrichtung betrachtet drei elektrisch voneinander getrennte leitfähige Leiterbahnen 10. Diese Leiterbahnen 10, die in 3 näher dargestellt sind, dienen der Kontaktierung und Verschaltung der Wicklungsdrähte 23, die jeweils das Ende und den Anfang der Zahnspulen 2 bilden. 2 shows in a perspective view a circuit carrier 7 , the guiding elements 8th has both on its outer and inner circumference, with which the circuit carrier 7 at least some carriers 3 or on the laminated core of the stator 21 is guided or fixed. The guide elements 8th are then in particular as locking lugs 4 or corresponding counterparts on the carrier 3 executed. On the circuit board 7 to 2 , which is designed as a printed circuit board, are in the circumferential direction, three electrically separate conductive interconnects 10 , These tracks 10 , in the 3 are shown in detail serve the contacting and interconnection of the winding wires 23 , respectively the end and the beginning of the dental coils 2 form.

Die Leiterbahnen 10 sind dabei durch chemische Verfahren, MID-Verfahren oder Leadframe-Verfahren aufgebracht. Damit erübrigt sich ein manuelles Verschalten der einzelnen Wicklungsdrähte der Zahnspulen 2. Der Schaltungsträger 7 befindet sich an der Stirnseite der Zahnspulen 2. Aussparungen 11 in dem Schaltungsträger 7 insbesondere der Leiterplatte ermöglichen das Einlegen von Anfang und Ende der Wicklungsdrähte 23. Ein elektrischer Übergang von Ober- auf die Unterseite oder in eine optionale Zwischenlage der Leiterplatte geschieht vorzugsweise beim Löten durch die Seitenmetallisierung der Ausnehmungen 11. Der Schaltungsträger 7 kann an den Trägern 3 durch Kabelbinder oder Rastnasen 4 befestigt werden. Damit wir eine Verschiebung des Schaltungsträgers 7 in axialer Richtung auch bei starker Schockbelastung vermieden. Durch winkelabhängige Formgebung der Rastnasen 4 kann ein lagerichtiges Aufsetzen gewährleistet werden. Es wird damit auch ein radiales Verdrehen verhindert. Durch Harz-Tränken kann der Schaltungsträger 7 zusätzlich fixiert werden.The tracks 10 are applied by chemical processes, MID processes or leadframe processes. This eliminates the need for manual interconnection of the individual winding wires of the toothed coils 2 , The circuit carrier 7 is located on the front side of the tooth coils 2 , recesses 11 in the circuit carrier 7 in particular the circuit board allow the insertion of the beginning and end of the winding wires 23 , An electrical transition from the top to the bottom or in an optional intermediate layer of the circuit board is preferably carried out during soldering by the side metallization of the recesses 11 , The circuit carrier 7 can on the straps 3 by cable ties or locking lugs 4 be attached. So we have a shift of the circuit carrier 7 avoided in the axial direction even with heavy shock load. By angle-dependent shaping of the locking lugs 4 can be guaranteed a correct positioning. It is thus prevents a radial rotation. Resin impregnation can damage the circuit carrier 7 additionally fixed.

Die Rippen 9 des Schaltungsträgers 7 dienen der Vergrößerung der Kriechstrecken zwischen den einzelnen Phasen U,V,W. Durch die Ausnehmungen 11 werden die Wicklungsdrähte 23 aus dem Wicklungsraum der Zahnspulen 2 zu den jeweiligen Leiterbahnen 10 oder Kanälen 14 geführt und dort z.B. über Steckkontakte oder Lötverbindungen kontaktiert.Ribs 9 of the circuit board 7 serve to increase the creepage distances between the individual phases U, V, W. Through the recesses 11 become the winding wires 23 from the Winding space of the tooth coils 2 to the respective tracks 10 or channels 14 guided and contacted there eg via plug contacts or solder joints.

3 zeigt in einer anderen Darstellung den Schaltungsträger 7. Dabei sind insbesondere die Verläufe der Leiterbahnen 10 und die Platzierung der Ausnehmungen 11 und der Rippen 9 hervorgehoben. 3 shows in another illustration the circuit carrier 7 , In particular, the courses of the conductor tracks are 10 and the placement of the recesses 11 and the ribs 9 highlighted.

4 zeigt die Führungselemente 8 am äußeren und inneren Umfang des Schaltungsträgers 7, die so auf die Stirnseite des Stators 21 gesetzt werden. Dabei kann insbesondere auf der Innenseite des Schaltungsträgers 7 ein oder mehrere Temperatursensoren 17 angebracht werden. 4 shows the guide elements 8th on the outer and inner circumference of the circuit carrier 7 so on the front of the stator 21 be set. In this case, in particular on the inside of the circuit substrate 7 one or more temperature sensors 17 be attached.

5 zeigt in einer weiteren Ansicht den Schaltungsträger 7, der auf der Stirnseite der elektrischen Maschine 1 angebracht und fixiert ist. 5 shows in a further view the circuit carrier 7 standing on the front of the electric machine 1 attached and fixed.

Dabei greifen insbesondere wie in 6 gezeigt, die Rastnasen 4 am Träger 3 der Zahnspulen 2 ein, wobei die Wicklungsdrähte 23 der Zahnspulen 2 durch die Ausnehmungen 11 zu den jeweiligen Leiterbahnen 10 geführt werden.In particular, as in 6 shown, the locking lugs 4 on the carrier 3 the tooth coils 2 a, wherein the winding wires 23 the tooth coils 2 through the recesses 11 to the respective tracks 10 be guided.

7 zeigt eine weitere Ausführungsform des Schaltungsträgers 7 bei der die Wicklungsdrähte der Zahnspulen 2 über Ausnehmungen 11 in vorgefertigte, zugewiesene Kanäle 14 ragen, um dort insbesondere über Schneidklemmen 12 eine Fixierung und Kontaktierung zwischen den einzelnen Zahnspulen 2 einer Phase herzustellen. 7 shows a further embodiment of the circuit carrier 7 at which the winding wires of the tooth coils 2 about recesses 11 in prefabricated, assigned channels 14 protrude to there especially via insulation displacement terminals 12 a fixation and contacting between the individual tooth coils 2 to produce a phase.

Die Schneidklemmen 12 können dabei einteilig mit dem Schaltungsträger 7 bereits hergestellt werden. Des weiteren ist aber auch möglich die Schneidklemmen 12 durch Schnappverbindungen aufzurasten oder über Nietenverbindungen am Schaltungsträger 7 anzubringen.The insulation displacement terminals 12 can be integral with the circuit carrier 7 already produced. Furthermore, it is also possible the insulation displacement terminals 12 Snap through snap connections or rivet connections on the circuit board 7 to install.

8 zeigt in perspektivischer Darstellung eine weitere Ansicht des Schaltungsträgers 7 nach 7. 8th shows a perspective view of another view of the circuit substrate 7 to 7 ,

9 zeigt eine Haube 20 die als Deckel oder Schutzkappe fungiert, aber aufgrund ihrer Führungselemente 8 ebenso auf die Träger 3 aufgeschnappt werden kann. Die Haube 20 weist vorzugsweise nicht näher dargestellte Rippen auf, die in die Kanäle 14 des Schaltungsträgers 7 ragen und somit die Wicklungsdrähte 23 bzw. die Verbindungsstellen dieser Drähte nie derdrückt, so dass die Kriechstrecken über die Rippen 9 des Schaltungsträgers 7 vergrößert sind, um einen Überschlag zwischen benachbarten Phasen auszuschließen. Die Tiefe der Rippen der Haube 20 wird durch die Klemmenspannung der elektrischen Maschine 1 bestimmt. Durch Aussparungen 16 sind Kabelbinder einsetzbar, die der weiteren Fixierung der Haube 20 am Schaltungsträger 7 und ggf. einer Zugentlastung der Zuleitungen U,V,W dienen. Um auch die Kriechstrecken zu Gehäuse oder einem Rotor zu vergrößern, weisen die Schaltungsträger 7 als auch die Hauben 20 umlaufende Wandungen 24 auf, die ggf. lediglich durch Ausnehmungen 11 unterbrochen sind. 9 shows a hood 20 which acts as a lid or protective cap, but because of their guide elements 8th as well on the carriers 3 can be snapped. The hood 20 preferably has ribs not shown in detail in the channels 14 of the circuit board 7 protrude and thus the winding wires 23 or the junctions of these wires never depresses, leaving the creepage distances over the ribs 9 of the circuit board 7 are enlarged in order to exclude a flashover between adjacent phases. The depth of the ribs of the hood 20 is due to the terminal voltage of the electrical machine 1 certainly. Through recesses 16 Cable ties are used, the further fixation of the hood 20 on the circuit carrier 7 and possibly a strain relief of the leads U, V, W serve. To increase the creepage distances to housing or a rotor, have the circuit carrier 7 as well as the hoods 20 circumferential walls 24 on, if necessary, only by recesses 11 are interrupted.

10 zeigt in vergrößerter Darstellung eine Schneidklemme 12, die über Nieten 13 an einem Schaltungsträger 7 positioniert werden kann. Die Schneidklemme 12 ist derart ausgeführt, dass je nach Drahtquerschnitt eine Fixierung der Wicklungsdrähte 23 Drähte über Schlitze 18 erreicht wird. 10 shows an enlarged view of a cutting clamp 12 that about rivets 13 on a circuit carrier 7 can be positioned. The cutting clamp 12 is designed such that, depending on the wire cross-section, a fixation of the winding wires 23 Wires over slots 18 is reached.

11 zeigt eine elektrische Maschine 1 im Längsschnitt mit einem Schaltungsträger 7 und einer axial an die elektrische Maschine 1 angebauten Bremse 22. Um Leitungs- und Leistungszuführungen an den bewegten Teil der Bremse 22 sicher vorbeiführen zu können, ist es vorteilhaft, an den Schaltungsträger 7 einen Kabelführungskanal 15 anzubringen, der sich axial über die bewegten Teile der Bremse 22 erstreckt und somit eine Gefährdung ausschließt. Zur Befestigung des Kabelführungskanals 15 eignet am Schaltungsträger 7 eignet sich ebenfalls eine Schnappverbindung. Einer über die axiale Länge des Kabelführungskanals 15 erstreckender, nach außen weisender Schlitz erleichtert das Einlegen der Leitungen und Kabel. 11 shows an electric machine 1 in longitudinal section with a circuit carrier 7 and one axially to the electric machine 1 mounted brake 22 , To line and power supplies to the moving part of the brake 22 To be able to pass safely, it is advantageous to the circuit carrier 7 a cable duct 15 attaching itself axially over the moving parts of the brake 22 extends and thus precludes a hazard. For fastening the cable duct 15 suitable for the circuit carrier 7 is also a snap connection. One over the axial length of the cable management channel 15 extending, outwardly facing slot facilitates the insertion of cables and cables.

12 zeigt in perspektivischer Darstellung die elektrische Maschine 1 mit einem Schaltungsträger 7, der einen Deckel 20 aufweist. Der Kabelführungskanal 15 ist am Schaltungsträger 7 angebracht und führt Leitungen und Kabel an bewegten Teilen der elektrischen Maschine 1 z.B. der in dieser Darstellung nicht näher dargestellten Bremse 22 vorbei. Dies sind insbe sondere Leistungskabel, Geberleitungen oder Meldekabel von Sensoren. Diese Leitungen und Kabel müssen dabei nicht notwendiger weise aus dem Schaltungsträger 7 kommen. 12 shows a perspective view of the electric machine 1 with a circuit carrier 7 who has a lid 20 having. The cable duct 15 is on the circuit carrier 7 attached and leads cables and cables to moving parts of the electric machine 1 For example, not shown in this illustration brake 22 past. These are in particular special power cables, encoder cables or signaling cables of sensors. These cables and cables do not necessarily have to be removed from the circuit board 7 come.

13 zeigt in einer weiteren Ausführungsform eine elektrische Maschine 1 mit einem Schaltungsträger 7 über dessen Ausnehmungen 11 die Wickeldrähte 23, also die Anfänge und die Enden der Zahnspulen 2 zuführbar und in den Kanälen 14 verschaltbar sind. 13 shows in another embodiment, an electric machine 1 with a circuit carrier 7 about its recesses 11 the winding wires 23 So, the beginnings and the ends of the tooth coils 2 feedable and in the channels 14 are interconnectable.

14 und 15 zeigen in verschiedenen Ansichten wie prinzipiell weitere Funktionselemente z.B. ein Umrichter 25 oder eine Steuerungseinheit 26 an dem Schaltungsträger 7 platziert werden können. Sie werden insbesondere axial auf den Schaltungsträger 7 gesetzt und dort über Steckkontakte oder Lötverbindungen elektrisch kontaktiert. Die Leitungszuführung kann ebenso in Kabelführungskanälen 15 erfolgen. 14 and 15 show in different views as in principle other functional elements such as an inverter 25 or a control unit 26 on the circuit carrier 7 can be placed. They are in particular axially on the circuit carrier 7 set and contacted there electrically via plug contacts or solder joints. The cable feed can also be in cable ducts 15 respectively.

Ebenso sind an den Schaltungsträger 7 Kühlfahnen anbringbar, die entweder einteilig mit dem Schaltungsträger 7 verbunden, oder aufsteckbar sind, insbesondere an die Leiterbahnen 10 um eine möglichst vorteilhafte Wärmeabgabe zu erhalten.Likewise are to the circuit carrier 7 Cooling lugs attachable, either in one piece with the circuit carrier 7 connected, or are plugged, in particular to the conductor tracks 10 to obtain a heat transfer as advantageous as possible.

Besonders vorteilhaft kann eine elektrische Maschine 1 aufgebaut werden, wenn die Zahnspule 2 auf einen Träger 3 aufgebracht wird und eine Kontaktierung des Anfangs und des Endes der Wicklungsdrähte 23 gemäß 16 und 17 durch einen Kontaktträger 28 mittels seiner Fixierstellen 27 und seiner Kontakte 29 erfolgt. Auf die nunmehr stirnseitig axial abstehenden Kontakte 18 der Zahnspule 2 lässt sich ein erfindungsgemäßer Schaltungsträger 7 insbesondere als Leiterplatte ausgebildet, aufsetzen. Eine elektrische Kontaktierung erfolgt über Schweiß-, Löt-, Klemm-, Steck- oder Grimpverbindungen. Auf der Leiterplatte sind wie in 14 und 15 prinzipiell dargestellt, weitere Funktionselemente über die oben genannten Verbindungsarten kontaktierbar. Ebenso sind weitere optionale Elemente der elektrischen Maschine 1 wie Bremsen 22 etc. modular aufsetzbar, so dass die nunmehr einfache Montage auch automatisiert stattfinden kann.Particularly advantageous may be an electrical machine 1 be built when the dental coil 2 on a carrier 3 is applied and a contacting of the beginning and the end of the winding wires 23 according to 16 and 17 through a contact carrier 28 by means of his fixation points 27 and his contacts 29 he follows. On the now frontally axially projecting contacts 18 the tooth coil 2 can be a circuit carrier according to the invention 7 especially designed as a printed circuit board, touch down. An electrical contact via welding, soldering, clamping, plug or Grimpverbindungen. On the circuit board are like in 14 and 15 shown in principle, other functional elements contacted via the above-mentioned types of connection. Likewise, other optional elements of the electrical machine 1 like brakes 22 etc. modular so that the now simple assembly can also take place automatically.

Claims

Electric machine ( 1 ) with a stator ( 21 ) and a rotor, wherein the stator ( 21 ) has at least one winding system constructed from a plurality of coils, the beginning and end of the respective coils ( 2 ) on one end face of the stator ( 21 ) by at least one circuit carrier ( 7 ) are fixed and contacted so that there are predetermined interconnections of the coils.

Electric machine ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the winding system of tooth coils ( 2 ), each one tooth of the stator ( 21 ).

Electric machine ( 1 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the tooth coils ( 2 ) each on a support ( 3 ) positioned on the respective tooth.

Electric machine ( 1 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) on at least some carriers ( 3 ) or at least some tooth coils ( 2 ) or on the laminated core of the stator ( 21 ) is positionable.

Electric machine ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) Has functional elements that serve the fixation, contacting, routing of live parts.

Electric machine ( 1 ) according to claim 1 or 5, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) is constructed in one piece.

Electric machine ( 1 ) according to claim 1 or 5, characterized in that the scarf tion carrier ( 7 ) is constructed in several parts by preferably functional elements are used as needed.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) Has interconnection options in one or more levels.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) one or more temperature sensors ( 17 ) having.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) is constructed as an injection molded part made of plastic.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) is manufactured in MID technology or lead frame technology.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) as a printed circuit board or carrier device with channels ( 14 ) is trained.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that between interconnects ( 10 ) of the printed circuit board or channels ( 14 ) of the carrier device, ribs ( 14 ) are present for potential separation.

Electric machine ( 1 ) according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit carrier ( 7 ) a hood ( 20 ) having.

Electric machine ( 1 ) according to claim 14, characterized in that the hood ( 20 ) Means for potential separation and fixation ( 8th ) having.