DE102007024822B3

DE102007024822B3 - Stator assembling method for e.g. driving motor in motor vehicle, involves bending stator yoke with used wound stator teeth from elongated form to cylindrical form, and fastening together ends of stator yokes

Info

Publication number: DE102007024822B3
Application number: DE200710024822
Authority: DE
Inventors: Tobias Buban; Christian Glaab
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-05-29
Filing date: 2007-05-29
Publication date: 2009-01-29
Anticipated expiration: 2027-05-30

Abstract

The method involves using teeth of a teeth combination provided with a winding, where the teeth combination has two fastening fingers as fastening elements at a side facing a stator yoke (2). A tooth groove is provided between the fastening fingers. A fastening retainer (6) of the stator yoke is provided in the tooth groove, such that each stator tooth engages a yoke projection (8) of the stator yoke in the tooth groove. The stator yoke with the used wound stator teeth is bent from an elongated form to a cylindrical form, and ends of the stator yokes are fastened together.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenbau eines Stators für eine elektrische Maschine und einen Statur für eine elektrische Maschine, welcher ein Statorjoch und eine Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung versehenen Statorzähnen aufweist.The The invention relates to a method for assembling a stator for an electrical Machine and a stature for an electric machine which has a stator yoke and a plurality each provided with a winding stator teeth.

Ein Statur für eine elektrische Maschine, welcher ein Statorjoch und eine Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung versehenen Statorzähnen aufweist, ist bereits bekannt. Bei derartigen bekannten Staturen sind die Zähne und das Joch einstückig ausgebildet, wobei die Zähne aus dem Joch nach innen hervorstehen. Zwischen den Zähnen sind Statornuten vorgesehen, welche durch ein Bewickeln der Zähne mit der Statorwicklung mehr oder weniger gefüllt werden.One Stature for an electric machine which has a stator yoke and a plurality each provided with a winding stator teeth, is already known. In such known statures are the teeth and the yoke in one piece trained, with the teeth protruding inwards from the yoke. Between the teeth are Stator provided by winding the teeth with the stator winding are filled more or less.

Der Füllgrad der Statornuten ist erheblich reduziert, da zum Bewickeln der Zähne Platz vorgehalten werden muss, der nicht für die Statorwicklung selbst zur Verfügung steht.Of the filling level the Statornuten is significantly reduced because there is space for winding the teeth must be kept, which is not for the stator winding itself to disposal stands.

Aus der DE 697 35 741 T2 ist ein Synchronmotor zum Antreiben einer Drehwelle unter Verwendung eines Reluktanz-Drehmoments bekannt. Dieser Synchronmotor weist einen Statorkern auf, der durch eine Kombination einer Mehrzahl von Kernelementen in einer ringförmigen Form ausgebildet ist, wobei die Mehrzahl von Kernelementen Zähne, äußere Umfangsteile und Nuten zwischen den Zähnen umfasst. Um jeden der Zähne ist eine Wicklung gewickelt. Ferner weist der bekannte Synchronmotor einen Rotorkern auf, der eine Mehrzahl von inneren Permanentmagneten von flacher plattenartigen Form entlang einer Umfangsrichtung des Rotorkerns einschließt. Der Rotorkern stützt die Drehwelle und liegt den Zähnen gegenüber. Da bei diesem bekannten Synchronmotor die einzelnen Zähne des Stators individuell bewickelt werden und der Statorkern erst nach der Bewi ckelung der einzelnen Zähne aus den bewickelten Zähnen zusammengesetzt wird, bestehen beim Bewickelungsvorgang keine Probleme bezüglich des Füllfaktors der Statornuten. Folglich können in einfacher Weise dichte Wicklungen gewünschten Außendurchmessers ausgebildet werden, wodurch der Füllgrad der Statornuten erhöht werden kann. Der Statorkern, der einen ringförmigen Außenumfang aufweist, wird noch in einen den Statorkern ringförmig umgebenden Rahmen eingepasst und an dessem Innenumfang befestigt.From the DE 697 35 741 T2 For example, a synchronous motor for driving a rotating shaft using a reluctance torque is known. This synchronous motor has a stator core formed by a combination of a plurality of core elements in an annular shape, the plurality of core elements comprising teeth, outer peripheral parts, and grooves between the teeth. A winding is wrapped around each of the teeth. Further, the known synchronous motor has a rotor core including a plurality of inner permanent magnets of a flat plate-like shape along a circumferential direction of the rotor core. The rotor core supports the rotary shaft and faces the teeth. Since in this known synchronous motor, the individual teeth of the stator are wound individually and the stator core is composed only after the Bewi ckelung of the individual teeth from the wound teeth, there are no problems with the Bewickelungsvorgang regarding the filling factor of the stator. Consequently, tight windings of desired outer diameter can be easily formed, whereby the filling degree of the stator slots can be increased. The stator core, which has an annular outer periphery, is still fitted into a frame annularly surrounding the stator core and fixed to the inner periphery thereof.

Aus der US 2,575,705 A ist ein Stator einer dynamoelektrischen Maschine bekannt. Dieser weist eine ursprünglich flache, dünne und magnetisierbare Platte auf, die bei der Herstellung des Stators in eine zylindrische Form gebogen wird. An der ursprünglich in flacher Form vorliegenden Platte werden unter Verwendung von Schrauben bewickelte Statorzähne befestigt. Die in eine zylindrische Form gebogene Platte wird in ein Gehäuse eingesetzt und mittels Bolzen an diesem befestigt.From the US 2,575,705 A a stator of a dynamoelectric machine is known. This has an originally flat, thin and magnetizable plate, which is bent in the manufacture of the stator in a cylindrical shape. The plate, originally in a flat shape, is fixed using screw-wound stator teeth. The bent into a cylindrical shape plate is inserted into a housing and secured thereto by bolts.

Aus der JP 10 271 716 AA sind ein Stator für einen Motor und ein Verfahren zur Herstellung eines Stators bekannt. Dabei bildet ein lamelliertes Joch einen äußeren Kern und lamellierte Zähne einen inneren Kern. Der äußere und der innere Kern werden verbunden und aneinander fixiert. Ausgangspunkt ist ein bandförmiges Rohmaterial, welches in eine Ringform gebogen wird. Dabei wird auf übereinstimmende Magnetisierungsrichtungen geachtet.From the JP 10 271 716 AA For example, a stator for a motor and a method for manufacturing a stator are known. A laminated yoke forms an outer core and laminated teeth form an inner core. The outer and inner core are connected and fixed together. Starting point is a band-shaped raw material, which is bent into a ring shape. Attention is paid to matching magnetization directions.

Aus der JP 08 205 485 AA ist ein Stator bekannt, welcher ein zylinderförmiges Joch und mit diesem fest verbundene Statorzähne aufweist. Das Joch und die Statorzähne liegen ursprünglich getrennt voneinander vor. Die Statorzähne werden durch ein Umbiegen des ursprünglich langgestreckten Joches in eine zylindrische Form mit dem Joch verbunden. Nach dem Verbinden sind Befestigungselemente der Statorzähne in Befestigungsgegenelemente des Joches eingesetzt.From the JP 08 205 485 AA For example, a stator is known which has a cylindrical yoke and fixed stator teeth. The yoke and the stator teeth are originally separated. The stator teeth are connected by bending the originally elongate yoke into a cylindrical shape with the yoke. After joining fasteners of the stator teeth are used in fastening counter-elements of the yoke.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren zum Zusammenbau eines Stators für eine elektrische Maschine anzugeben.The The object of the invention is a simplified method to assemble a stator for to specify an electrical machine.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit folgenden Schritten gelöst:

– Bereitstellen eines Statorjoches, welches mit einer Vielzahl von Befestigungsgegenelementen versehen ist, bei denen es sich jeweils um Befestigungsaufnahmen handelt, zwischen denen sich ein Jochvorsprung nach oben erstreckt, in Form eines langgestreckten Bandes,
– aufeinanderfolgendes Einsetzen einer Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung versehenen Statorzähnen, die an ihrer dem Statorjoch zugewandten Seite als Befestigungselemente jeweils zwei Befestigungsfinger aufweisen, zwischen denen eine Zahnnut vorgesehen ist, oder Einsetzen der jeweils mit einer Wicklung versehenen Zähne eines Zahnverbundes, die an ihrer dem Statorjoch zugewandten Seite als Befestigungselemente jeweils zwei Befestigungsfinger aufweisen, zwischen denen eine Zahnnut vorgesehen ist, in die Befestigungsaufnahmen des Statorjoches derart, dass in die Zahnnut jedes Statorzahnes ein Jochvorsprung des Statorjoches eingreift,
– Umbiegen des Statorjoches mit den eingesetzten bewickelten Statorzähnen von der langgestreckten Form in eine zylindrische Form und
– Befestigung der Enden des Statorjoches aneinander.

This task is solved by a procedure with the following steps:

Providing a stator yoke which is provided with a multiplicity of fastening counter-elements, which are in each case fastening attachments, between which a yoke projection extends upwards, in the form of an elongate band,
- Successive insertion of a plurality of each provided with a winding stator teeth having on its side facing the stator yoke as fastening elements each have two fastening fingers, between which a tooth groove is provided, or inserting each provided with a winding teeth of a dental composite, at its the Statorjoch facing side as fastening elements each having two fastening fingers, between which a tooth groove is provided, in the fastening receptacles of Statorjoches such that in the tooth groove of each stator tooth engages a Jochvorsprung the Statorjoches,
Bending the stator yoke with the inserted wound stator teeth from the elongated shape into a cylindrical shape and
- Attaching the ends of the stator yoke to each other.

Ein nach diesem Verfahren aufgebauter Stator weist ein Statorjoch und eine Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung versehenen Statorzähnen auf, wobei die Statorzähne an ihrer dem Statorjoch zugewandten Außenseite jeweils mit einem Befestigungselement versehen sind, das Statorjoch an seiner den Statorzähnen zugewandten Seite Befestigungsgegenelemente auf weist und die Befestigungselemente in die Befestigungsgegenelemente eingesetzt sind.A stator constructed by this method has a stator yoke and a plurality of each provided with a winding stator teeth, wherein the stator teeth are each provided on its side facing the stator yoke with a fastener, the stator yoke on its stator teeth facing side fastening counter-elements has and the fasteners are inserted into the fastening counter-elements.

Ein derartiger Stator kann in einfacher Weise zusammengebaut werden, indem ein Statorjoch, welches mit einer Vielzahl von Befestigungsgegenelementen versehen ist, in Form eines langgestreckten Bandes bereitgestellt wird, aufeinanderfolgend eine Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung versehenen Statorzähnen, die an ihrer dem Statorjoch zugewandten Seite jeweils mit einem Befestigungselement versehen sind, in die Befestigungsgegenelemente des Statorjoches eingesetzt werden, das Statorjoch von der langgestreckten Form in eine zylindrische Form umgebogen wird und dann die Enden des Statorjoches aneinander befestigt werden.One such stator can be assembled in a simple manner, by a Statorjoch, which with a variety of fastening counter-elements provided in the form of an elongated band is successively a plurality of each with a winding provided stator teeth, the side facing the Statorjoch each with a Fastening element are provided in the fastening counter-elements Statorjoches be used, the stator yoke of the elongated Form is bent into a cylindrical shape and then the ends of the stator yoke are fastened together.

Beim genannten Umbiegen des Statorjoches von der langgestreckten Form in die zylindrische Form werden in vorteilhafter Weise automatisch die Befestigungselemente der Statorzähne mit den Befestigungsgegenelementen des Statorjoches formschlüssig und/oder kraftschlüssig verbunden. Folglich werden bei diesem Zusammenbau des Stators die Statorzähne am Statorjoch befestigt, ohne dass es eines besonderen Befestigungswerkzeuges oder eines zusätzlichen Arbeitschrittes zur Befestigung der Statorzähne am Statorjoch bedarf. Dadurch wird der Zusammenbau des Stators erheblich vereinfacht.At the said bending of the Statorjoches of the elongated shape in the cylindrical shape are automatically automatic the fasteners of the stator teeth with the fastening counter-elements of Statorjoches form-fitting and / or non-positively connected. Consequently, in this assembly of the stator, the stator teeth fastened to the stator yoke without the need for a special fastening tool or an additional one Work step to attach the stator teeth on Statorjoch needed. Thereby the assembly of the stator is considerably simplified.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der Stator bei Bedarf auch in einfacher Weise wieder in seine Einzelteile zerlegt werden kann. Dazu ist es lediglich notwendig, die aneinander befestigten Enden des Statorjoches voneinander zu lösen und dann das Statorjoch von der zylindrischen Form in die langgestreckte Form zu bringen. In dieser langgestreckten Form des Statorjoches können dann die bewickelten Zähne in einfacher Weise wieder aus den Befestigungsgegenelementen des Statorjoches herausgenommen werden, da sich diese Befestigungsgegenelemente beim Zurückbiegen des Statorjoches in die langgestreckte Form automatisch aufweiten.One Another advantage of the invention is that the stator at Need also easily disassembled into its individual parts can be. For this it is only necessary that attached to each other To release ends of the stator yoke from each other and then the stator yoke from the cylindrical shape to the elongate shape. In this elongated form of Statorjoches then the Wound teeth in a simple way again from the fastening counterparts of the Statorjoches are taken out, as these attachment counter-elements when bending back of the stator yoke in the elongated shape automatically widen.

Alternativ dazu ist es aber auch möglich, den Biegevorgang des Statorjochs nichtreversibel vorzunehmen, so dass der Stator nach seinem Zusammenbau nicht ohne Zerstörung wieder in seine Einzelteile zerlegt werden kann.alternative but it is also possible to make the bending process of Statorjochs non-reversible, so that the stator after its assembly will not be without destruction again can be disassembled into its individual parts.

Weitere vorteilhafte Eigenschaften der Erfindung ergeben sich aus deren nachfolgender beispielhafter Erläuterung anhand der Figuren. Es zeigtFurther advantageous properties of the invention will become apparent from the following exemplary explanation based on the figures. It shows

1 eine Skizze eines Statorjoches in Form eines langgestreckten Bandes, 1 a sketch of a Statorjoches in the form of an elongated band,

2 eine Skizze der Bestandteile eines Statorzahnes, 2 a sketch of the components of a stator tooth,

3 eine Schnittdarstellung eines Statorzahnes und eines Teils des in Form eines langgestreckten Bandes bereitgestellten Statorjoches, 3 a sectional view of a stator tooth and a part of the provided in the form of an elongated strip Statorjoches,

4 eine Schnittdarstellung zweier Statorzähne, die in Befestigungsaufnahmen des in Form eines langgestreckten Bandes bereitgestellten Statorjoches eingesetzt sind, 4 a sectional view of two stator teeth, which are used in fastening receptacles of the provided in the form of an elongated strip Statorjoches,

5 eine Schnittdarstellung eines Teils des in die zylindrische Form gebogenen Stators, 5 a sectional view of a part of the bent into the cylindrical shape stator,

6 eine Schnittdarstellung eines Teils des in die zylindrische Form gebogenen Stators mit eingezeichneten Flusslinien und 6 a sectional view of a portion of the bent into the cylindrical shape stator with drawn flow lines and

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine und ein Verfahren zu dessen Zusammenbau. Vorzugsweise handelt es sich bei diesem Stator um den Stator eines elekt romotorischen Stellantriebs, wie er in Kraftfahrzeugen als Antriebsmotor beispielsweise als Getriebestellmotor, Pumpenmotor oder Motor für eine Lenkunterstützung verwendet wird. Derartige Motoren müssen im Hinblick auf ihre Abmessungen wegen des geringen Platzangebotes klein ausgebildet sein, aber dennoch hinreichend leistungsfähig sein. Die Leistungsfähigkeit eines Motors mit vorgegebenen Abmessungen steigt mit zunehmendem Füllgrad der Statorwicklung in den zwischen den Statorzähnen vorgesehenen Statornuten.The The invention relates to a stator for an electric machine and a method of assembling same. Preferably it is in this stator around the stator of an electric motor actuator, as in motor vehicles as a drive motor, for example, as a geared motor, pump motor or engine for used a steering assistance becomes. Such engines must in terms of their dimensions because of the limited space be small, but still sufficiently powerful. The efficiency a motor with given dimensions increases with increasing filling level the stator winding in the provided between the stator teeth Statornuten.

Bei einem Stator gemäß der vorliegenden Erfindung werden in vorteilhafter Weise nicht miteinander verbundene Einzelzähne verwendet, die bereits vor dem Zusammenbau des Stators jeweils mit einer Wicklung versehen und erst im bewickelten Zustand mit dem Statorjoch verbunden werden. Bei dieser Bewicklung der Einzelzähne steht hinreichend Platz zur Verfügung, so dass die Wicklung geordnet und dicht auf den Statorzahn aufgebracht werden kann. Darüber hinaus kann der Außendurchmesser der Wicklung derart gewählt werden, dass zwischen den einander benachbarten Zähnen zugehörigen Wicklungen beim fertiggestellten Stator nur sehr wenig Abstand verbleibt. Dies erlaubt eine Herstellung von leistungsfähigen Statoren mit insgesamt kleinen Abmessungen, wie sie bei einer Verwendung der Statoren in Kraftfahrzeug-Stellantrieben notwendig sind. Auch im zusammengebauten Zustand des Stators sind die Einzelzähne nicht miteinander verbunden.at a stator according to the present invention are advantageously used non-interconnected individual teeth, the already before the assembly of the stator each with a winding provided and connected only in the wound state with the stator yoke become. There is sufficient space for this wrapping of the individual teeth to disposal, so that the winding is ordered and tightly applied to the stator tooth can be. About that In addition, the outer diameter of the Winding chosen be that between the adjacent teeth associated windings only a very small distance remains at the finished stator. This allows a production of powerful stators with a total of small dimensions, such as when using the stators in Motor vehicle actuators are necessary. Also in the assembled State of the stator, the individual teeth are not interconnected.

Der Zusammenbau eines derartigen Stators geschieht wie folgt:
Es wird zunächst ein Statorjoch 2 in Form eines langgestreckten Bandes bzw. einer langgestreckten Kette bereitgestellt. Ein derartiges langgestrecktes Band ist in der 1 veranschaulicht. Es ist ersichtlich, dass das gezeigte Statorjoch mit einer Vielzahl von Befestigungsaufnahmen 6 versehen ist. Bei diesen Befestigungsaufnahmen 6 handelt es sich jeweils um zwei in bestimmter Weise geformte Aussparungen, zwischen denen ein vom Grundkörper 10 des Statorjoches 2 im rechten Winkel nach oben abstehender Jochvorsprung 8 vorgesehen ist. Des Weiteren geht aus der 1 hervor, dass das Statorjoch 2 auf seiner Unterseite, die bei fertig zusammengebautem Stator dessen Außenmantel bildet, mit Aussparungen 11 versehen ist.The assembly of such a stator happens as follows:
It is first a stator yoke 2 provided in the form of an elongated belt or an elongated chain. Such an elongated band is in the 1 illustrated. It can be seen that the Statorjoch shown with a variety of mounting receptacles 6 is provided. In these mounting shots 6 each are two shaped in a specific way recesses, between which one from the main body 10 of the Stator yoke 2 at a right angle upstanding Jochvorsprung 8th is provided. Furthermore, goes from the 1 apparent that the Statorjoch 2 on its underside, which forms its outer shell with fully assembled stator, with recesses 11 is provided.

Des Weiteren wird eine Vielzahl von jeweils mit einer Wicklung 4 versehenen Statorzähnen 3 bereitgestellt, bei denen es sich um Einzelzähne handelt. Ein derartiger Einzelzahn wird – wie aus der 2 ersichtlich ist – hergestellt, indem zunächst ein Wicklungsträger 12, welcher mit einer Durchgangsöffnung 13 versehen ist, mit der Wicklung 4 bewickelt und dann der Statorzahn 3 durch die Durchgangsöffnung 13 hindurchgeführt wird, wie es durch den in der 2 gezeigten Richtungspfeil 14 veranschaulicht ist. Die auf die Wicklungsträger aufgebrachten Wicklungen können in jeweils gewünschter Weise miteinander verschaltet sein. Alternativ dazu können die Statorzähne, deren Oberfläche mit einem Isolationsmaterial versehen ist, auch jeweils direkt mit einer Wicklung versehen werden. Dabei können die Wicklungen zweier oder mehrerer Zähne durch ein kontinuierliches Wickeln miteinander verbunden sein. Als Isolationsmaterial kann eine Kunststoffumspritzung verwendet werden oder auch Isolationshalbschalen aus Kunststoff, welche axial montiert werden. Dabei können die Spulenlagen geordnet und ohne Kreuzungen aufgebaut sein, wodurch ein hoher Kupferfüllfaktor erreicht wird. Außerdem können hierzu standardisierte Wickelprozesse verwendet werden, so dass die Fertigungskosten niedrig gehalten werden. Die bewickelten Einzelzähne werden anschließend aufeinanderfolgend in die Befestigungsaufnahmen des Statorjoches eingesetzt.Furthermore, a plurality of each with a winding 4 provided stator teeth 3 provided, which are single teeth. Such a single tooth is - as from the 2 is apparent - prepared by first a winding support 12 , which with a passage opening 13 is provided with the winding 4 wound and then the stator tooth 3 through the passage opening 13 is passed through, as by the in the 2 shown directional arrow 14 is illustrated. The windings applied to the winding carriers can be interconnected in any desired manner. Alternatively, the stator teeth, the surface of which is provided with an insulating material, also each directly be provided with a winding. In this case, the windings of two or more teeth may be connected to each other by a continuous winding. As insulating material, a plastic extrusion can be used or insulation half shells made of plastic, which are mounted axially. In this case, the coil layers can be ordered and constructed without intersections, whereby a high copper filling factor is achieved. In addition, standardized winding processes can be used for this, so that the production costs are kept low. The wound individual teeth are then successively inserted into the mounting receptacles of Statorjoches.

Dies ist in der 3 veranschaulicht, die eine Schnittdarstellung eines bewickelten Statorzahnes und eines Teils des in Form eines langgestreckten Bandes bereitgestellten Statorjoches zeigt.This is in the 3 which shows a sectional view of a wound stator tooth and a part of the stator yoke provided in the form of an elongate strip.

Wie aus der 3 ersichtlich ist, weist ein Statorzahn an seiner dem Statorjoch zugewandten Seite zwei Befestigungselemente auf, bei denen es sich beim gezeigten Ausführungsbei spiel um Befestigungsfinger 5 handelt, zwischen denen eine Zahnnut 7 vorgesehen ist. Die die Zahnnut 7 begrenzende Flanke der Befestigungsfinger 5 ist jeweils glatt ausgebildet. Die von der Zahnnut 7 abgewandte Flanke der Befestigungsfinger 5 ist jeweils mit einem hakenförmigen Fortsatz versehen.Like from the 3 it can be seen, a stator tooth on its side facing the stator yoke on two fasteners, which in the game Ausführungsbei shown to fastening fingers 5 between which a Zahnnut 7 is provided. The tooth groove 7 bounding edge of the fastening fingers 5 is always smooth. The of the tooth groove 7 remote flank of the fastening fingers 5 is always provided with a hook-shaped extension.

Wie aus der 3 ferner hervorgeht, weist das Statorjoch 2 einen Grundkörper 10 auf. Dieser ist auf seiner Oberseite, die dem Statorzahn 3 zugewandt ist, mit Befestigungsgegenelementen versehen, bei denen es sich beim gezeigten Ausführungsbeispiel um zwei Befestigungsaufnahmen 6 handelt, zwischen denen sich ein im rechten Winkel vom Grundkörper 10 nach oben erstreckender Jochvorsprung 8 befindet. Dieser Jochvorsprung 8 ist mit dem Grundkörper 10 über zwei dünne Stege 9 verbunden. An der vom Statorzahn 3 abgewandten Außenseite des Grundkörpers ist die Aussparung 11 vorgesehen, die von den beiden dünnen Stegen 9 begrenzt wird und in Verlängerung zum Jochvorsprung 8 positioniert ist.Like from the 3 further shows, the stator yoke 2 a basic body 10 on. This one is on its top, the stator tooth 3 facing, provided with fastening counter-elements, which are in the illustrated embodiment by two fastening receptacles 6 between which one is at right angles from the main body 10 upwardly extending Jochvorsprung 8th located. This yoke ledge 8th is with the main body 10 over two thin bridges 9 connected. At the end of the stator tooth 3 remote from the outside of the body is the recess 11 provided by the two thin webs 9 is limited and in extension to the Jochvorsprung 8th is positioned.

Der in der 3 gezeigte bewickelte Statorzahn wird in Richtung des in der 3 gezeigten Pfeiles senkrecht nach unten derart in das Statorjoch 2 eingesetzt, dass die Befestigungsfinger 5 des bewickelten Statorzahnes in den Befestigungsaufnahmen 6 des Statorjoches zum Liegen kommen.The Indian 3 shown wound stator tooth is in the direction of in the 3 shown arrow vertically downwards in the stator yoke 2 used that attachment fingers 5 of the wound stator tooth in the mounting receptacles 6 of the stator yoke come to rest.

Dies ist in der 4 veranschaulicht, welche eine Schnittdarstellung zweier bewickelter Statorzähne zeigt, die in Befestigungsaufnahmen des in Form eines langgestreckten Bandes bereitgestellten Statorjoches eingesetzt sind. Die Jochvorsprünge 8 greifen nach dem Einsetzen des jeweiligen Statorzahnes in die Zahnnut des jeweiligen Statorzahnes ein. Aus der 4 ist ersichtlich, dass das Einsetzen der bewickelten Statorzähne in die Befestigungsaufnahmen 6 zwar bereits erfolgt ist, aber noch nicht zu einer formschlüssigen, festen Verbindung der Statorzähne mit dem Statorjoch geführt hat.This is in the 4 which shows a sectional view of two wound stator teeth, which are inserted into fastening receptacles of Statorjoches provided in the form of an elongated strip. The yoke projections 8th engage after insertion of the respective stator tooth in the tooth groove of the respective stator tooth. From the 4 It can be seen that the insertion of the wound stator teeth in the mounting receptacles 6 Although already done, but has not yet led to a positive, firm connection of the stator teeth with the stator yoke.

Zum Erreichen dieser formschlüssigen, festen Verbindung der bewickelten Statorzähne mit dem Statorjoch wird das Stator joch im nächsten Schritt von seiner langgestreckten Form in eine zylindrische Form gebogen. Anschließend werden die Enden des Statorjoches fest miteinander verbunden, beispielsweise miteinander verschweißt.To the Achieving this positive, firm connection of the wound stator teeth with the stator yoke the stator yoke in the next Step from its elongated shape into a cylindrical shape bent. Subsequently the ends of the stator yoke are firmly connected together, for example welded together.

Diese zylindrische Form des Statorjoches ist in der 5 veranschaulicht, die eine Schnittdarstellung eines Teils des in die zylindrische Form gebogenen Statorjoches zeigt. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass durch das Umbiegen des Statorjoches in die zylindrische Form eine Formschlüssigkeit und/oder Kraftschlüssigkeit zwischen den Befestigungsaufnahmen des Statorjoches und den Befestigungsfingern der Statorzähne erreicht wird. Durch diese Formschlüssigkeit und/oder Kraftschlüssigkeit sind die Befestigungsfinger und damit die bewickelten Statorzähne im Statorjoch verklemmt, d. h. mit diesem fest verbunden. Diese feste Verbindung wird alleine durch das Umbiegen des Statorjoches von seiner langgestreckten Form in seine zylindrische Form erreicht. Ein zusätzliches Klemm- bzw. Befestigungswerkzeug ist nicht notwendig.This cylindrical shape of the stator yoke is in the 5 1 which shows a sectional view of a part of the stator yoke bent in the cylindrical shape. From this representation it is apparent that a positive engagement and / or frictional engagement between the fastening receptacles of the stator yoke and the fastening fingers of the stator teeth is achieved by bending the stator yoke into the cylindrical shape. Through this positive engagement and / or force-locking the fastening fingers and thus the wound stator teeth are jammed in the stator yoke, that is firmly connected to this. This solid connection will achieved solely by bending the Statorjoches from its elongated shape into its cylindrical shape. An additional clamping or fastening tool is not necessary.

Des Weiteren ist aus der 5 ersichtlich, dass der Füllgrad der Wicklungen in den zwischen den Statorzähnen vorgesehenen Statornuten groß ist. Es besteht lediglich ein kleiner Abstand zwischen den benachbarten Statorzähnen zugehörigen Wicklungen. Durch diesen hohen Füllgrad der Wicklungen in den Statornuten können Staturen mit kleinen Abmessungen hergestellt werden, die trotz ihrer kleinen Abmessungen zur Herstellung von Stellantrieben für Kraftfahrzeuganwendungen hinreichend leistungsfähig sind.Furthermore, from the 5 It can be seen that the degree of filling of the windings in the stator slots provided between the stator teeth is large. There is only a small distance between the adjacent stator teeth associated windings. By virtue of this high degree of filling of the windings in the stator slots, it is possible to produce statures of small dimensions which, despite their small dimensions, are sufficiently powerful for the production of actuators for motor vehicle applications.

Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass durch die beschriebene Klemmfunktion der Verbindungsgeometrie zwischen dem Statorjoch und den Statorzähnen eine hohe Steifigkeit und damit Stabilität des Zahnverbundes gegeben ist.Further Advantages of the invention are that by the described Clamping function of the connection geometry between the stator yoke and the stator teeth a high rigidity and thus stability of the dental composite given is.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus der 6, in welcher eine Skizze eines Teils des Stators mit darin eingezeichneten Flusslinien 15 dargestellt ist. Aus der 6 ist ersichtlich, dass die Bereiche 16 des Statorjoches 2, die beim Umbiegen des Statorjoches von der langgestreckten Form in die zylindrische Form Scharnierfunktion haben, d. h. die Bereiche des Statorjoches in der Umgebung des Aussparung 11, des unteren Teils der Jochvorsprünge 8 und der dünnen Stege 9, weitgehend von Flusslinien frei sind. Folglich werden beim Gegenstand der Erfindung in vorteilhafter Weise elektromagnetisch unabhängige Bereiche, die aus Sicht des Rotors des Elektromotors hinter den Statorzähnen positioniert sind, für die Biege- bzw. Scharnierfunktion genutzt, was die elektromagnetischen Eigenschaften des zusammengebauten Motors begünstigt.Another advantage of the invention results from the 6 in which a sketch of a part of the stator with flow lines drawn therein 15 is shown. From the 6 it can be seen that the areas 16 of the Stator yoke 2 which have hinge function in bending the stator yoke from the elongated shape to the cylindrical shape, that is, the areas of the stator yoke in the vicinity of the recess 11 , the lower part of the Jochvorsprünge 8th and the thin webs 9 , are largely free of riverlines. Consequently, in the subject matter of the invention, electromagnetically independent regions, which are positioned behind the stator teeth from the perspective of the rotor of the electric motor, are advantageously used for the bending or hinge function, which favors the electromagnetic properties of the assembled motor.

Eine Verwendung von Statorzähnen, die im Ausgangszustand vom Statorjoch getrennt sind, ermöglicht es, für die Statorzähne und das Statorjoch unterschiedliche Materialien zu verwenden. Dies erlaubt eine Einflussnahme auf die elektromagnetischen Eigenschaften des fertiggestellten Motors und auf die Walzrichtung bei der Herstellung. Ferner ermöglicht dies eine Kostenreduzierung durch Auswahl von Blechen jeweils geeigneter Qualität und eine Reduzierung von Stanzabfällen durch eine geeignete Ausrichtung der Stanzteile.A Use of stator teeth, which are separated from the stator yoke in the initial state, makes it possible to for the stator teeth and the stator yoke to use different materials. This allows influencing the electromagnetic properties the finished motor and the rolling direction in the production. Furthermore allows this is a cost reduction by selecting sheets more appropriate quality and a reduction of punching waste by a suitable orientation the stamped parts.

Das Statorjoch 2 kann aus einer Vielzahl von Blechlamellen zusammengesetzt sein. Beispielsweise wird das Statorjoch aus gerade gestanzten Einzelblechen hergestellt, die zu einem Blechpaket gestapelt und dann zu einem Paket stanzpaketiert oder verschweißt werden. Alternativ dazu kann das Statorjoch 2 auch aus gestanztem Endlosstahlband hergestellt sein.The Stator yoke 2 can be composed of a variety of laminations. For example, the stator yoke is made from straight die-cut sheets that are stacked into a lamination stack and then stamped into a package or welded. Alternatively, the stator yoke 2 also be made of stamped endless steel strip.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, dass Statorjoch und die Statorzähne jeweils aus einem magnetischen Material herzustellen, wobei die magnetischen Vorzugsrichtungen in Längsrichtung des Statorjoches bzw. in radialer Richtung der Statorzähne verlaufen.A advantageous embodiment of the invention is that Statorjoch and the stator teeth each made of a magnetic material, wherein the magnetic preferred directions in the longitudinal direction of the stator yoke or in the radial direction of the stator teeth.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die ohnehin schon sehr kleinen Nutöffnungen 17 zwischen benach barten Statorzähnen in vorteilhafter Weise jeweils durch das Isolationsmaterial 18 der benachbarten Statorzähne verschlossen sind, so dass kein Wicklungsdraht in den rotatorischen Bereich des Motors gelangen kann.Another advantage of the invention is that the already very small groove openings 17 between neigh disclosed stator teeth in an advantageous manner in each case by the insulating material 18 the adjacent stator teeth are closed, so that no winding wire can get into the rotational range of the motor.

Bei einem Stator gemäß der Erfindung ist der Kupferfüllfaktor, d. h. das Verhältnis der Kupferquerschnittsfläche zur Fläche der Statornuten, groß, so dass eine hohe Aktivteilnutzung gewährleistet ist. Dazu trägt auch bei, dass bei einem Stator gemäß der Erfindung eine geordnete Wicklung, d. h. Wickellagen ohne Drahtkreuzungen, vorliegt. Ferner sind die Wickelköpfe, die nicht zur Drehmomentbildung beitragen, im Vergleich zu bekannten Statoren minimiert.at a stator according to the invention is the copper fill factor, d. H. The relationship the copper cross-sectional area to the surface the stator slots, big, so that a high use of active parts is guaranteed. Contributes to that too in that in a stator according to the invention an ordered winding, d. H. Winding layers without wire crossings, is present. Furthermore, the windings, which do not contribute to the formation of torque, minimized compared to known stators.

Ferner sind bei einem Stator gemäß der Erfindung die Stanzblechausnutzung erhöht, die Materialkosten reduziert und das Rastmoment minimiert.Further are in a stator according to the invention increases the punching plate utilization, reduces the material costs and minimizes the cogging torque.

Des Weiteren besteht die Möglichkeit, mittels eines Verfahrens gemäß der Erfindung sowohl kleinformatige Statorquerschnitte als auch großformatige Statorquerschnitte herzustellen.Of There is also the possibility by a method according to the invention Both small-sized stator cross-sections and large-sized stator cross sections manufacture.

Bei einem Stator gemäß der Erfindung ist ein stabiler Verbund zwischen den anfänglich in getrenntem Zustand vorliegenden Statorjoch und den Statoreinzelzähnen gewährleistet. Dies kann grundsätzlich durch einen Kraftschluss zwischen dem Joch und dem jeweiligen Zahn, durch einen Formschluss zwischen dem Joch und dem jeweiligen Zahn oder durch einen Form- und Kraftschluss zwischen dem Joch und dem jeweiligen Zahn erreicht werden.at a stator according to the invention is a stable bond between the initial state in a separate state ensured stator yoke and Statoreinzelzähnen ensured. This can basically be done by a frictional connection between the yoke and the respective tooth, through a positive connection between the yoke and the respective tooth or by a positive and a positive connection between the yoke and the respective Tooth be achieved.

Beispielsweise werden die Statorzähne kraftschlüssig gefügt, somit zentriert und durch ein Formen des Jochs zu einem Kreis bzw. Zylinder kommt es zu einem Formschluss zwischen dem Joch und den Zähnen bzw. zu einem Verklemmen zwischen dem Joch und den Zähnen. Dieser Formschluss kann so ausgeführt sein, dass der erfolgte Biegevorgang nichtreversibel ist. Dies entspricht einer Verriegelung der Zähne im Joch.For example The stator teeth are frictionally joined, thus centered and comes by forming the yoke to a circle or cylinder it to a positive connection between the yoke and the teeth or to jamming between the yoke and the teeth. This positive connection can so executed be that the bending process is not reversible. This matches with a locking of the teeth in the yoke.

Durch die Klemmfunktion der Verbindungsgeometrie zwischen dem Joch und den Zähnen muss kein Fügespalt vorgesehen werden, so dass sich eine höhere Steifigkeit des Statorverbundes ergibt.Due to the clamping function of the connection geometry between the yoke and the teeth no joint gap must be provided, so that gives a higher stiffness of Statorverbundes.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel werden bewickelte Einzelzähne auf das in Form eines langgestreckten Bandes vorliegende Joch aufgesteckt. Anschließend erfolgt ein Verbiegen des Joches zu einem Kreis bzw. Zylinder und eine Fixierung der Enden des Joches aneinander. Alternativ dazu kann auch ein mit Wicklungen versehener Zahnverbund auf das in Form eines langgestreckten Bandes vorliegende Joch aufgesteckt werden.at the embodiment described above become wound single teeth attached to the present in the form of an elongated band yoke. Subsequently takes place bending the yoke to a circle or cylinder and a fixation of the ends of the yoke to each other. Alternatively can also be provided with windings tooth compound on the in shape an elongated band present yoke are plugged.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel werden die bewickelten und zu einer Phase miteinander verschalteten Einzelzähne auf das in Form eines langgestreckten Bandes vorliegende Joch aufgesteckt. Dieser Vorgang wiederholt sich solange, bis der Stator komplettiert ist. Anschließend wird das Joch zu einem Kreis bzw. Zylinder verbogen und es erfolgt eine Fixierung der Enden des Jochs aneinander.According to one another embodiment the wound and interconnected to a phase single teeth the yoke inserted in the form of an elongated band attached. This process is repeated until the stator completes is. Subsequently the yoke is bent into a circle or cylinder and it takes place a fixation of the ends of the yoke to each other.

Ferner können die bewickelten Einzelzähne kreisförmig um eine Säule angeordnet werden, so dass ein Stern entsteht. Das Joch wird um diesen Stern gebogen und anschließend an der Fügestelle mit einem Schweißpunkt fixiert.Further can the wound individual teeth circular a column be arranged so that a star is formed. The yoke will be around bent this star and then at the joint with a welding point fixed.

Claims

Method for assembling a stator for an electric machine, comprising the following steps: - providing a stator yoke ( 2 ), which is provided with a plurality of fastening counter-elements, which in each case are fastening receptacles ( 6 ) between which there is a Jochvorsprung ( 8th ) extends in the form of an elongated band, - successively inserting a plurality of each with a winding ( 4 ) provided stator teeth ( 3 ) at their the Statorjoch ( 2 ) facing side as fastening elements in each case two fastening fingers ( 5 ) between which a toothed groove ( 7 ) is provided, or insertion of each provided with a winding teeth of a dental composite having on its side facing the stator yoke as fastening elements in each case two fastening fingers, between which a tooth groove is provided in the mounting receptacles ( 6 ) of the stator yoke ( 2 ) such that in the tooth groove ( 7 ) of each stator tooth ( 3 ) a yoke projection ( 8th ) of the stator yoke ( 2 ), - bending the stator yoke ( 2 ) with the wound stator teeth inserted from the elongated shape into a cylindrical shape, and fastening the ends of the stator yoke together.

Method according to claim 1 with the following further method steps: - application of a stator tooth ( 3 ) associated winding ( 4 ) on a winding support ( 12 ) and - performing the stator tooth ( 3 ) through a through opening of the winding ( 4 ) provided winding carrier ( 12 ).

Stator for an electric machine, which has a stator yoke elongated before its bending into a cylindrical shape ( 2 ) and a plurality of each with a winding ( 4 ) provided stator teeth ( 3 ), wherein the stator teeth ( 3 ) by the bending of the stator yoke from the elongated shape into the cylindrical shape in a form-fitting and / or non-positive manner with the stator yoke ( 2 ), wherein the stator teeth on their side facing the stator yoke each with at least one fastening element ( 5 ), the stator yoke ( 2 ) on its stator teeth facing side attachment counterparts ( 6 ) and the fastening elements ( 5 ) in the fastening counter-elements ( 6 ) are used, characterized in that each stator tooth ( 3 ) two fastening fingers ( 5 ) and that between the fastening fingers ( 5 ) of each stator tooth ( 3 ) a tooth groove ( 7 ) is provided, in which a Jochvorsprung ( 8th ) of the stator yoke ( 2 ) intervenes.

Stator according to claim 3, characterized in that the stator teeth ( 3 ) Are single teeth.

Stator according to claim 4, characterized in that the stator teeth ( 3 ) are not connected individual teeth.

Stator according to claim 3, characterized in that the stator teeth form a dental composite.

Stator according to one of claims 3 to 6, characterized in that the yoke projections ( 8th ) of the stator yoke ( 2 ) each via thin webs ( 9 ) with the basic body ( 10 ) of the stator yoke ( 2 ) are connected.

Stator according to claim 7, characterized in that the stator yoke ( 2 ) on its from the stator teeth ( 3 ) facing away from the outside with recesses ( 11 ), each of the thin webs ( 9 ).

Stator according to claim 8, characterized in that the bending points of the stator yoke ( 2 ) in the area of the thin webs ( 9 ) lie.

Stator according to claim 8 or 9, characterized in that each recess ( 11 ) in extension to a Jochvorsprung ( 8th ) of the stator yoke is arranged.

Stator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the stator teeth are directly provided with a winding.

Stator according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the windings of two or more teeth continuous winding are connected together.

Stator according to one of claims 3 to 10, characterized in that the one stator tooth ( 3 ) associated winding ( 4 ) on a winding support ( 12 ) is applied and the winding support ( 12 ) has a through opening through which the stator tooth ( 3 ) is guided.

Stator according to Claim 13, characterized that on winding carriers applied windings are interconnected.

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the stator yoke ( 2 ) is composed of a plurality of laminations.

Stator according to claim 15, characterized in that the stator yoke ( 2 ) is made of straight punched sheets, which are stacked to a Blechpa ket and stamped into a package or welded.

Stator according to one of Claims 3 to 14, characterized in that the stator yoke ( 2 ) is made of stamped endless steel strip.

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the stator yoke ( 2 ) is made of a different material than the stator teeth ( 3 ).

Stator according to one of the preceding claims, characterized in that the stator yoke ( 2 ) and the stator teeth ( 3 ) each consist of a magnetic material and that the magnetic preferential directions extend in the longitudinal direction of the stator yoke and in the radial direction of the stator teeth.

Stator according to one of claims 3 to 19, characterized in that the slot openings ( 17 ) between adjacent stator teeth ( 3 ) each by insulating material ( 18 ) of the adjacent stator teeth are closed.