DE102007061736A1

DE102007061736A1 - Method for manufacturing stator in electric motor, particularly for use in electric power steering, involves introducing stator ring in setting tool, where preformed coils are radially aligned in slots in stator ring

Info

Publication number: DE102007061736A1
Application number: DE200710061736
Authority: DE
Inventors: Stefan Ossenkopp
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2009-06-25

Abstract

The method involves introducing a stator ring (1) in a setting tool. Preformed coils are introduced in the setting tool. The preformed coils are radially aligned in slots (3,6) in the stator ring. The preformed coils are set relative to rotation of stator ring and a mating part (4). Sections of the preformed coils remaining in one of the slots in the mating part are slided in the other slot in the stator ring. The stator ring with the preformed coils provided in the ring is removed from the setting tool.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Stators in einem Elektromotor.The The invention relates to a method for producing a stator in an electric motor.

Stand der TechnikState of the art

Ein derartiges Verfahren zur Herstellung eines Stators wird in der DE 103 15 361 A1 beschrieben. Aus dieser Druckschrift ist es bekannt, gebogene Drähte in ein Schränkwerkzeug einzusetzen, welches aus einer Innenscheibe und einer Außenscheibe besteht, wobei Innen- und Außenscheibe zueinander relativverdrehbar sind und in Innen- und Außenscheibe miteinander korrespondierende Nuten eingesetzt sind, in die die Schenkel eines gebogenen Drahtes eingesetzt werden. Nach dem Einsetzen der gebogenen Drähte werden Innen- und Außenscheibe zueinander relativverdreht, wodurch die Drähte geschränkt werden und insgesamt ein Wickelkopf entsteht, wobei die sich an den Wickelkopf axial anschließenden Drahtabschnitte geradlinig und zueinander parallel ausgerichtet sind. In einem nächsten Arbeitsschritt werden die geradlinigen Drahtabschnitte durch Ausnehmungen in einem Lamellenpaket geführt. Das Lamellenpaket und die Drahtabschnitte einschließlich des geschränkten Wickelkopfes sind Bestandteil eines Stators in einem Elektromotor.Such a method of manufacturing a stator is disclosed in US patent no DE 103 15 361 A1 described. From this document it is known to use curved wires in a setting tool, which consists of an inner disk and an outer disk, wherein the inner and outer disks are relatively drehverdrehbar and in inner and outer disk mutually corresponding grooves are used, in which the legs of a bent wire be used. After inserting the bent wires inner and outer discs are relatively rotated relative to each other, whereby the wires are set and a total winding head is formed, wherein the axially adjacent to the winding head wire sections are aligned in a straight line and parallel to each other. In a next step, the straight wire sections are guided through recesses in a disk set. The disk pack and the wire sections including the limited winding head are part of a stator in an electric motor.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Herstellung eines Stators insbesondere für elektrische Kleinmotoren zu vereinfachen. From Based on this prior art, the invention has the object based, the production of a stator in particular for to simplify small electric motors.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.These Task is according to the invention with the features of claim 1 solved. The subclaims give appropriate training.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Statoren für Elektromotoren hergestellt werden, die vorzugsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, beispielsweise zur Lenkunterstützung, als Stellantriebe für diverse Fahrzeugregelsysteme oder als Antrieb beispielsweise für Scheibenwischer oder dergleichen. Grundsätzlich kommt aber auch eine Anwendung beispielsweise für Handwerkzeugmaschinen in Betracht.With the method of the invention can Stators are made for electric motors, preferably used in motor vehicles, for example for steering assistance, as actuators for various vehicle control systems or as a drive for example for windshield wipers or the like. Basically, but also an application comes for example for hand tool machines into consideration.

Bei dem Verfahren werden zunächst Formspulen hergestellt, die aus einem gewickelten Spulendraht bestehen. Hierzu wird in einem an sich bekannten Verfahren eine üblicherweise aus mehreren parallelen Drähten und Windungen bestehende Spule auf einem rotierenden Wickeldorn gefertigt, wobei alternativ auch eine Fertigung mithilfe eines Flyers in Betracht kommt. Im Bereich der Drahtzuführung wird an den Kontaktstellen der Lack abisoliert.at The method is first produced form coils, the consist of a wound coil wire. This is in a per se known methods usually one of several parallel Wires and coils existing coil on a rotating Winding mandrel manufactured, whereby alternatively also a production using a flyer comes into consideration. In the field of wire feed is stripped at the contact points of the paint.

Zweckmäßigerweise wird in einem darauf folgenden Verfahrensschritt die bereits gewickelte Spule fixiert, um die Form der Spule beizubehalten. Das Fixieren kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch Verbacken, insbesondere durch ein Erwärmen entweder über Widerstandserwärmen oder über Konvektionserwärmen. Möglich ist aber auch ein Fixieren mittels eines Verklebens der Spulendrähte, beispielsweise mithilfe eines Klebestreifens, oder mit sonstigen mechanischen Mitteln, beispielsweise Klammern.Conveniently, In a subsequent process step, the already wound coil fixed to maintain the shape of the coil. The fixation can be performed in different ways, for example by baking, in particular by heating either over Resistance heating or convection heating. But it is also possible a fixing by means of gluing the coil wires, for example by means of an adhesive strip, or with other mechanical means, such as brackets.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird der Spulenkörper durch Aufbringen eines Überzugs elektrisch isoliert, was insbesondere durch Aufbringen eines elektrisch isolierenden Überzugslacks durchgeführt wird.In a further method step is the bobbin electrically insulated by applying a coating in particular by applying an electrically insulating coating varnish is carried out.

Die vorgefertigten Formspulen werden danach in das Schränkwerkzeug eingesetzt, das ein Aufnahmeteil aufweist. In das Schränkwerkzeug wird zusätzlich ein Statorring in der Weise eingesetzt, dass das Aufnahmeteil und der Statorring radial ineinandergesetzt sind und zueinander eine Relativdrehbewegung ausüben können. Bevorzugt weisen Statorring und Aufnahmeteil im Schränkwerkzeug die gleiche Achse auf. Das Aufnahmeteil kann hierbei als innen liegender Aufnahmedorn ausgebildet sein, der innerhalb des Statorringes platziert und radial vom Statorring eingeschlossen ist.The prefabricated form coils are then in the Schränkwerkzeug used, which has a receiving part. In the cupping tool In addition, a stator ring is inserted in such a way that the receiving part and the stator ring are radially intermeshed and can exert a relative rotational movement to each other. Preferably, stator ring and receiving part in Schränkwerkzeug the same axis. The receiving part can be here as lying inside Arbor formed, which is placed inside the stator ring and radially enclosed by the stator ring.

Anschließend werden die Formspulen in der Weise in das Schränkwerkzeug eingesetzt, dass die Formspulen in radial fluchtenden Nuten aufgenommen sind, welche sich sowohl im Statorring als auch im Aufnahmeteil befinden. Die Formspulen werden axial in die Nuten im Aufnahmeteil und Statorring eingeschoben. Danach erfolgt das Schränken, indem eine Relativdrehbewegung zwischen Statorring und Aufnahmeteil durchgeführt wird. Da sich die Formspulen in Radialrichtung sowohl in den Nuten im Statorring als auch in den Nuten im Aufnahmeteil befinden, bewirkt die Relativdrehbewegung automatisch die Schränkung der eingesetzten Formspulen. Dadurch ändern die Formspulen ihre Position bezogen auf den Statorring, indem die ursprünglich radiale Ausrichtung der Formspulen in eine Position mit einer Komponente in Umfangsrichtung geändert wird. Außerdem überlagern sich in Umfangsrichtung gesehen benachbarte Formspulen.Subsequently The form coils are in the way in the Schränkwerkzeug used that the form of coils recorded in radially aligned grooves are, which are both in the stator and in the receiving part are located. The form coils are axially in the grooves in the receiving part and stator ring inserted. Thereafter, the cabinets, by a relative rotational movement between the stator ring and receiving part is carried out. Since the form coils in the radial direction both in the grooves in the stator ring as well as in the grooves in the receiving part The relative rotation automatically causes the offset the used form coils. This will change the form coils their position relative to the stator ring, by the original radial alignment of the forming coils in a position with a component is changed in the circumferential direction. In addition, overlay seen in the circumferential direction adjacent form coils.

Sowohl in den Statorring als auch in das Aufnahmeteil sind jeweils über den Umfang gleichmäßig verteilt eine Mehrzahl von Nuten eingebracht, wobei die Anzahl und die Relativwinkellage der Nuten im Statorring und im Aufnahmeteil übereinstimmt. Die Relativverdrehung zwischen Statorring und Aufnahmeteil während des Schränkvorganges erfolgt zweckmäßigerweise so weit, bis unmittelbar benachbarte Nuten im Aufnahmeteil mit den Nuten im Statorring wieder in einer radialen Flucht liegen. Es erfolgt in der Regel eine Relativverdrehung um genau eine Nut, ggf. kann auch um zwei oder eine größere ganzzahlige Anzahl von Nuten verdreht werden, solange sichergestellt ist, dass mit der Beendigung des Schränkvorganges die Nuten im Statorring und im Aufnahmeteil wieder in einer radialen Flucht liegen.Both in the stator and in the receiving part a plurality of grooves are uniformly distributed over the circumference, wherein the number and the relative angular position of the grooves in the stator and the receiving part coincides. The relative rotation between the stator ring and receiving part during the Schränkvorganges suitably takes place so far, to immediately adjacent grooves in the receiving part with the grooves in the stator ring again in a radial flight. There is usually a relative rotation about exactly one groove, possibly can be rotated by two or a larger integer number of grooves, as long as it is ensured that with the completion of the Schränkvorganges the grooves in the stator and the receiving part again in a radial alignment lie.

Diese radiale Flucht erlaubt es, nach Beendigung des Schränkvorganges die in den Nuten im Aufnahmering befindlichen Abschnitte der Formspulen mittels geeigneter Werkzeuge, insbesondere mithilfe von Keilschiebern radial in die Nuten im Statorring zu drücken, so dass die Nuten im Aufnahmeteil frei von Abschnitten der Formspulen sind. Daraufhin besteht keine Verbindung mehr über die Formspulen zwischen Statorring und Aufnahmeteil, so dass diese beiden Bauteile wieder voneinander gelöst werden können, beispielsweise dadurch, dass das als Aufnahmedorn ausgebildete Aufnahmeteil aus dem Inneren des Statorringes axial herausgeschoben oder der Statorring axial vom Aufnahmedorn abgezogen wird. Der Herstellungsvorgang ist damit im Prinzip beendet.These radial alignment allows, after completion of the Schränkvorganges the located in the grooves in the receiving ring sections of the coil form means suitable tools, in particular by means of wedge sliders radial to press into the grooves in the stator ring, leaving the grooves in the receiving part are free of sections of the form coils. thereupon there is no longer any connection between the form coils Stator ring and receiving part, so that these two components again can be solved from each other, for example in that the receiving part formed as a receiving mandrel pushed out axially inside the stator ring or the stator ring is withdrawn axially from the mandrel. The manufacturing process is so basically ended.

Die Keilschieber, mit deren Hilfe die in dem Aufnahmeteil befindlichen Abschnitte der Formspulen radial herausgedrückt werden, werden bevorzugt von beiden axialen Stirnseiten in die Nuten im Aufnahmering eingeschoben. Auf diese Weise erfolgt ein gleichmäßiges radialen Herausdrücken der betreffenden Abschnitte der Formspulen aus den Nuten im Aufnahmeteil.The Keilschieber, with the help of which located in the receiving part Sections of the forming coils are pushed out radially, are preferred from both axial end faces in the grooves in Retaining ring inserted. In this way, a uniform radial pressing out of the relevant sections of the Form coils from the grooves in the receiving part.

Der Stator für einen Elektromotor, der vorzugsweise nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt wird, besteht aus einem Statorring, an welchem sich radial verlaufende Statorzähne erstrecken, zwischen denen Radialnuten gebildet sind. In den Radialnuten sind Formspulen aufgenommen, die bevorzugt aus gewickeltem Spulendraht bestehen, wobei im Statorring zumindest zwei durch Verformung hergestellte Formspulen zueinander in der Weise geschränkt sind, dass die verformten Formspulen sich zumindest abschnittsweise in Umfangsrichtung erstrecken.Of the Stator for an electric motor, preferably after the process according to the invention is produced, consists of a stator ring, on which radially extending Statorzähne extend, between which formed radial grooves are. In the radial grooves form coils are included, which are preferred consist of wound coil wire, wherein in the stator at least two formed by deformation form coils to each other in the manner are limited, that the deformed form coils at least extend in sections in the circumferential direction.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:Further Advantages and expedient designs are the other claims, the description of the figures and to take the drawings. Show it:

1 in perspektivischer Ansicht ein Statorring mit radial sich nach innen erstreckenden Statorzähnen, zwischen denen Radialnuten gebildet sind, sowie ein als Aufnahmedorn ausgebildetes Aufnahmeteil, welches Bestandteil eines Schränkwerkzeuges zur Herstellung verformter Formspulen ist, welche im Statorring aufgenommen sind, 1 in a perspective view of a stator with radially inwardly extending stator teeth, between which radial grooves are formed, and designed as a receiving mandrel receiving part, which is part of a Schränkwerkzeuges for producing deformed coil form, which are accommodated in the stator,

2 in perspektivischer Ansicht der ineinandergesteckte Statorring und der Aufnahmedorn, 2 in a perspective view of the nested stator ring and the mandrel,

3 eine Draufsicht auf Statorring und Aufnahmedorn mit teilweise in den Nuten von Statorring und Aufnahmedorn eingesetzten Formspulen im unverformten, noch nicht geschränkten Zustand, 3 a top view of the stator ring and mandrel with partially inserted in the grooves of the stator ring and mandrel form coils in the undeformed, not yet restricted state,

4 der Statorring und der Aufnahmedorn in einem zueinander relativverdrehten Zustand mit entsprechend geschränkten Formspulen, 4 the stator ring and the mandrel in a mutually relatively twisted state with correspondingly restricted form coils,

5 eine perspektivische Darstellung von dem Statorring einschließlich der geschränkten Formspulen, 5 a perspective view of the stator ring including the restricted form coils,

6 der Statorring mit den Formspulen in Draufsicht, 6 the stator ring with the form coils in plan view,

7 eine Draufsicht auf eine aus gewickeltem Spulendraht hergestellte Formspule im unverformten Zustand, 7 a plan view of a wound coil wire wound forming coil in the undeformed state,

8 eine perspektivische Darstellung der geschränkten Formspule nach Abschluss des Schränkverfahrens, 8th a perspective view of the restricted form coil after completion of the Schränkverfahrens,

9 die verformte Formspule in Draufsicht, 9 the deformed mold coil in plan view,

10 eine Darstellung des Schränkwerkzeugs, 10 a representation of the Schränkwerkzeugs,

11 ein Ablaufdiagramm mit den einzelnen Verfahrensschritten zur Herstellung eines Stators einschließlich geschränkter Formspulen. 11 a flow chart with the individual process steps for the production of a stator including restricted form coils.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In The figures are the same components with the same reference numerals.

Wie in 1 dargestellt, umfasst der Statorring 1 für einen Elektromotor, der insbesondere als Innenläufermotor ausgeführt ist, sich radial nach innen erstreckende Statorzähne 2, die gleichmäßig über den Umfang verteilt auf der Innenseite des Rings angeordnet sind. Die Statorzähne 2 liegen zueinander auf Abstand, so dass zwischen jeweils benachbarten Statorzähnen eine sich in Radialrichtung erstreckende Nut 3 gebildet ist. Die Statorzähne 2 und die Nuten 3 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet.As in 1 illustrated, the stator comprises 1 for an electric motor, which is designed in particular as an internal rotor motor, radially inwardly extending stator teeth 2 , which are distributed uniformly over the circumference on the inside of the ring. The stator teeth 2 are spaced from each other at a distance, so that between each adjacent stator teeth extending in the radial direction groove 3 is formed. The stator teeth 2 and the grooves 3 are arranged evenly distributed over the circumference.

Der Aufnahmedorn 4 ist Teil eines Schränkwerkzeuges, das zum Schränken von Formspulen vorgesehen ist, welche in die Nuten 3 des Statorringes 1 eingesetzt werden. Der Aufnahmedorn 4 bildet ein Aufnahmeteil, das in das Innere des Statorringes 1 eingesetzt wird, so dass der Statorring 1 den Aufnahmedorn 4 radial umschließt und die beiden Bauteile 1 und 4 eine gemeinsame Längsachse aufweisen. Der Aufnahmedorn 4 besitzt einen zylindrischen Grundquerschnitt mit radial sich nach außen erstreckenden Zähnen 5, die gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordnet sind, wobei zwischen benachbarten Zähnen 5 in Radialrichtung verlaufende Nuten 6 gebildet sind. Die Nuten 6 im Aufnahmedorn 4 sind an die Nuten 3 im Statorring 1 im Hinblick auf ihre Anzahl, Positionierung und Größe angepasst. Der Außendurchmesser des Aufnahmedorns 4, ist, gemessen an den Zähnen 5, so ausgerichtet, dass der Aufnahmedorn 4 in der Weise in den Statorring 1 eingesetzt werden kann, dass die einander zugewandte Stirnseite der Statorzähne 2 und der Zähne 5 im Aufnahmedorn 4 entweder auf Kontakt aneinander liegen oder einen geringen Abstand zueinander aufweisen.The mandrel 4 is part of a Schränkwerkzeuges, which is provided for the storage of form coils, which in the grooves 3 of the stator ring 1 be used. The mandrel 4 forms a receiving part, which in the interior of the stator ring 1 is inserted so that the stator ring 1 the mandrel 4 radially enclosing and the two components 1 and 4 have a common longitudinal axis. The mandrel 4 has a cylindrical Basic cross-section with radially outwardly extending teeth 5 that are evenly distributed around the circumference, being between adjacent teeth 5 in the radial direction grooves 6 are formed. The grooves 6 in the mandrel 4 are at the grooves 3 in the stator ring 1 adjusted with regard to their number, positioning and size. The outer diameter of the mandrel 4 , is measured by the teeth 5 , aligned so that the mandrel 4 in the way in the stator ring 1 can be used, that the facing end face of the stator teeth 2 and the teeth 5 in the mandrel 4 either on contact with each other or have a small distance from each other.

In 2 sind der Statorring 1 und der Aufnahmedorn 4 im teilweise ineinandergeschobenen Zustand dargestellt. In 3 ist der Aufnahmedorn 4 vollständig in den Statorring 1 axial eingeschoben, so dass die Stirnseiten von Statorring 1 und Aufnahmedorn 4 näherungsweise in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Nuten 3 und 6 im Statorring 1 bzw. im Aufnahmedorn 4 liegen zueinander in einer radialen Flucht, wobei in jeweils zwei fluchtende Nuten 3 und 6 je eine Formspule 7 eingebracht ist. Statorring 1 und Aufnahmedorn 4 sind grundsätzlich zueinander relativverdrehbar, sie befinden sich aber in 3 im noch nicht verdrehten und damit ungeschränkten Zustand. Entsprechend sind auch die in die Nuten 3 und 6 eingesetzten Formspulen 7 noch nicht verformt.In 2 are the stator ring 1 and the mandrel 4 shown in partially telescoped state. In 3 is the mandrel 4 completely in the stator ring 1 inserted axially, so that the end faces of stator ring 1 and mandrel 4 approximately in a common plane. The grooves 3 and 6 in the stator ring 1 or in the mandrel 4 lie in a radial alignment with each other, wherein in each case two aligned grooves 3 and 6 one form coil each 7 is introduced. stator 1 and mandrel 4 are basically relative to each other drehverdrehbar, but they are in 3 in the not yet twisted and thus unrestricted state. Correspondingly, those are also in the grooves 3 and 6 used form coils 7 not deformed yet.

In 4 sind Statorring 1 und Aufnahmedorn 4 zueinander verdreht worden, und zwar soweit, dass die unmittelbar benachbarte Nut des einen Bauteils wieder in einer Flucht mit der Nut des anderen Bauteils liegt. Statorring 1 und Aufnahmedorn 4 sind zu diesem Zweck in ein Schränkwerkzeug eingesetzt (10), wobei eines der beiden Bauteile fixiert und das jeweils andere verdreht wird. In bevorzugter Ausführung wird der Statorring 1 fixiert und der Aufnahmedorn 4 verdreht, wobei es grundsätzlich auch möglich ist, den Aufnahmedorn zu fixieren und den Statorring zu verdrehen oder beide Bauteile verdrehbar im Schränkwerkzeug aufzunehmen.In 4 are stator ring 1 and mandrel 4 have been rotated to one another, and to the extent that the immediately adjacent groove of a component is again in alignment with the groove of the other component. stator 1 and mandrel 4 are used for this purpose in a setting tool ( 10 ), whereby one of the two components is fixed and the other one is twisted. In a preferred embodiment, the stator ring 1 fixed and the mandrel 4 twisted, which in principle it is also possible to fix the mandrel and to rotate the stator or to record both components rotatable in the setting tool.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass der Statorring 1 zugleich die Funktion eines Schränkwerkzeuges übernimmt. Somit kommen dem Statorring 1 zwei Aufgaben zu, nämlich die Schränkung der Formspulen und die Aufnahme der Formspulen. Das Zusammenfallen dieser beiden Funktionen hat den Vorteil, dass nach Abschluss des Schränkvorganges die Formspulen sich bereits in ihrer gewünschten Position im Statorring befinden, so dass es nicht mehr erforderlich ist, die geschränkten Formspulen in den Statorring einzuführen.This procedure has the advantage that the stator ring 1 at the same time assumes the function of a Schränkwerkzeuges. Thus come the stator ring 1 two tasks, namely the setting of the form coils and the reception of the form coils. The coincidence of these two functions has the advantage that after completion of the Schränkvorganges the form of coils are already in their desired position in the stator, so that it is no longer necessary to introduce the restricted form coils in the stator.

Nachdem der Statorring 1 und der Aufnahmedorn 4 zueinander in die gewünschte Relativposition verdreht worden sind, befinden sich, wie 4 zu entnehmen, Teile der Formspulen 7 immer noch in den Nuten 6 des Aufnahmedorns 4. Daraufhin werden mithilfe geeigneter Werkzeuge, insbesondere mittels Keilschiebern, die in die Nuten 6 im Aufnahmedorn 4 axial eingeschoben werden, die betreffenden Teile der Formspule 7 radial so weit von innen nach außen gedrückt, bis die betreffenden Teile der Formspulen 7 vollständig in den Nuten 3 im Statorring 1 aufgenommen und die Nuten im Aufnahmedorn 4 frei von den Formspulen sind. Anschließend kann der Aufnahmedorn 4 axial aus dem Statorring 1 entfernt bzw. der Statorring 1 axial von dem Aufnahmedorn 4 abgezogen werden.After the stator ring 1 and the mandrel 4 are rotated to each other in the desired relative position are, as 4 to take parts of the form coils 7 still in the grooves 6 of the mandrel 4 , Thereafter, by means of suitable tools, in particular by means of wedge sliders, into the grooves 6 in the mandrel 4 are pushed axially, the relevant parts of the forming coil 7 pressed radially as far from the inside to the outside, until the relevant parts of the shaping coils 7 completely in the grooves 3 in the stator ring 1 taken up and the grooves in the mandrel 4 are free from the form coils. Then the mandrel can 4 axially out of the stator ring 1 removed or the stator ring 1 axially from the mandrel 4 subtracted from.

In den 5 und 6 ist der fertig gestellte Statorring 1 dargestellt mit den geschränkten Formspulen 7, die sich aufgrund des Schränkungsvorganges mit einer Komponente im Umfangsrichtung erstrecken und sich in Umfangsrichtung teilweise überlappen. Der Schränkungsvorgang, also die Relativdrehbewegung zwischen Aufnahmeraum und Statorring, bewirkt eine Verformung der Formspulen 7.In the 5 and 6 is the finished stator ring 1 represented with the restricted form coils 7 which extend due to the Schränkungsvorganges with a component in the circumferential direction and partially overlap in the circumferential direction. The Schränkungsvorgang, ie the relative rotational movement between the receiving space and stator, causes a deformation of the form of coils 7 ,

In den 7 bis 9 ist jeweils eine Formspule 7 in Einzeldarstellung gezeigt. 7 zeigt die Formspule 7 im unverformten Zustand. Die Formspule 7 wird aus mehreren parallelen Spulendrähten 8 auf einem rotierenden Wickeldorn gefertigt. Zur Fixierung der Form der Spule wird diese verbacken, insbesondere über Erwärmung, beispielsweise durch Widerstandserwärmen oder Erwärmen über Konvektion. Möglich ist aber auch ein Fixieren mithilfe eines Klebestreifens oder dergleichen. Außerdem wird der Spulenkörper der Formspule 7 zur Vermeidung eines elektrischen Kurzschlusses zwischen benachbarten Spulen mit einer zusätzlichen elektrischen Isolierung versehen. Diese besteht beispielsweise aus einem Überzugslack, der auf die Formspule nach 7 aufgebracht wird.In the 7 to 9 is each a form coil 7 shown in single representation. 7 shows the mold coil 7 in the undeformed state. The form coil 7 is made up of several parallel coil wires 8th made on a rotating mandrel. To fix the shape of the coil, this is baked, in particular via heating, for example by resistance heating or heating by convection. But it is also possible fixing with the help of an adhesive strip or the like. In addition, the bobbin of the forming coil 7 To avoid an electrical short circuit between adjacent coils provided with an additional electrical insulation. This consists for example of a coating varnish on the form of coil 7 is applied.

Die Grundform der Formspule 7 ist etwa rechteckförmig, wobei die Dicke der Formspule auf die Nutbreite angepasst ist, so dass die Formspule 7 in die Nuten von Statorring und Aufnahmedorn axial eingeschoben werden kann.The basic form of the forming coil 7 is approximately rectangular, wherein the thickness of the shaping coil is adapted to the groove width, so that the shaping coil 7 can be inserted axially into the grooves of the stator ring and mandrel.

In den 8 und 9 ist die Formspule nach Beendigung des Schränkungsvorganges im verformten. Zustand dargestellt. Der Schränkungsvorgang bewirkt, dass die Formspule 7 etwa in der Mitte ihrer Schmalseite, welche etwa der Länge der beiden Nuten im Statorring und im Aufnahmedorn in Radialrichtung entspricht, umgebogen wird, so dass im zusammengesetzten Zustand von mehreren über den Umfang verteilten Formspulen (siehe 6) eine Art geflochtener Formspulenring ergibt, wobei die einzelnen, den Ring bildenden Formspulen jeweils eine Komponente im Umfangsrichtung aufweisen.In the 8th and 9 is the form coil after completion of Schränkungsvorganges in the deformed. State shown. The Schränkungsvorgang causes the shaping coil 7 is bent approximately in the middle of its narrow side, which corresponds approximately to the length of the two grooves in the stator ring and the mandrel in the radial direction, so that in the assembled state of several distributed over the circumference of the form of coils (see 6 ) gives a kind of braided forming coil ring, wherein the individual forming the ring forming coils each have a component in the circumferential direction.

In 10 ist ein Schränkwerkzeug 9 gezeigt, in welchem der Statorring 1 und der Aufnahmedorn 4 aufgenommen sind. Dargestellt ist eine Formspule 7, die sich bereits im geschränkten Zustand befindet. Um die Abschnitte der Formspule, welche noch in die Nut 6 am Aufnahmedorn 4 einragen, radial nach außen in die zugeordnete Nut 3 im Statorring 1 zu drücken, sind Keilschieber 10 und 11 vorgesehen, die von entgegengesetzten axialen Stirnseiten axial in die Nuten 6 im Aufnahmedorn 4 eingeschoben werden und die entsprechenden Teile der Formspulen 7 radial soweit nach außen drücken, bis die Nuten 6 im Aufnahmedorn 4 frei von den Formspulen und diese vollständig in den Nuten des Statorrings aufgenommen sind.In 10 is a cabinet tool 9 shown in which the stator ring 1 and the mandrel 4 are included. Shown is a form of coil 7 , which is already in a restricted state. To the sections of the form coil, which still in the groove 6 on the mandrel 4 project radially outward into the associated groove 3 in the stator ring 1 to press are Keilschieber 10 and 11 provided, from opposite axial end faces axially into the grooves 6 in the mandrel 4 be inserted and the corresponding parts of the form coils 7 Press radially outward until the grooves 6 in the mandrel 4 free from the forming coils and these are completely received in the grooves of the stator ring.

In 11 ist der Verfahrensablauf zum Herstellen des Statorrings mit den Formspulen schematisch dargestellt. In einem ersten Verfahrensschritt 20 werden zunächst die unverformten Formspulen durch Wickeln und Abisolieren erzeugt. Anschließend werden die Spulenkörper der Formspulen im nächsten Verfahrensschritt 21 fixiert, indem die Spulendrähte beispielsweise durch Wärmezufuhr verbacken oder mechanisch verbunden werden, beispielsweise durch Abkleben oder Verklammern. Im Verfahrensschritt 22 wird der Spulenkörper der Formspulen mit einem Überzugslack versehen, um die Formspule elektrisch zu isolieren. Danach wird im Verfahrensschritt 23 die in sich ebene, unverformte Formspule in das Schränkwerkzeug eingeschoben, also axial in die korrespondierenden Nuten im Statorring und im Aufnahmedorn eingeführt. Anschließend wird im folgenden Verfahrensschritt 24 eine Relativdrehbewegung zwischen Statorring und Aufnahmedorn durchgeführt, wodurch die Formspulen geschränkt werden. Im letzten Verfahrensschritt 25 werden die den Nuten des Aufnahmedorn verbliebenen Abschnitte der Formspulen durch geeignete Werkzeuge wie die Keilschieber 10 und 11 (10) radial nach außen in die Nuten des Statorrings gedrückt. Danach ist der Herstellungsvorgang beendet und es kann der Statorring aus dem Schränkwerkzeug entnommen werden.In 11 the process flow for producing the stator ring is shown schematically with the form of coils. In a first process step 20 First, the undeformed form coils are produced by winding and stripping. Subsequently, the bobbins of the forming coils in the next step 21 fixed by the coil wires, for example, baked by supplying heat or mechanically connected, for example by masking or stapling. In the process step 22 The bobbin of the shaping coils is provided with a coating paint to electrically isolate the forming coil. Thereafter, in the process step 23 the self-level, undeformed form spool inserted into the setting tool, so introduced axially into the corresponding grooves in the stator ring and the mandrel. Subsequently, in the following process step 24 a relative rotational movement between the stator ring and mandrel performed, whereby the forming coils are restricted. In the last procedural step 25 be the remaining parts of the grooves of the mandrel sections of the forming coils by suitable tools such as the wedge slide 10 and 11 ( 10 ) pressed radially outward into the grooves of the stator ring. Thereafter, the manufacturing process is completed and it can be removed from the Schränkwerkzeug the stator ring.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10315361 A1 [0002]

Claims

Method for producing a stator in an electric motor, in particular for use in electric power steering systems, with the following method steps: inserting a stator ring ( 1 ) in a setting tool ( 9 ), wherein the stator ring ( 1 ) and a receiving part ( 4 ) of the setting tool ( 9 ) are radially intermeshed and can exert a relative rotational movement to each other, - insertion of form coils ( 7 ) in the setting tool ( 9 ), such that the shaping coils ( 7 ) in the setting tool ( 9 ) in radially aligned grooves ( 3 . 6 ) in the stator ring ( 1 ) and in the receiving part ( 4 ), - Cabinets of the bobbins ( 7 ) by relative rotation of stator ring ( 1 ) and receiving part ( 4 ), - radial displacement in the grooves ( 6 ) in the receiving part ( 4 ) remaining portions of the former coils ( 7 ) into the grooves ( 3 ) in the stator ring ( 1 ), - removing the stator ring ( 1 ) including the form coils accommodated therein ( 7 ) from the setting tool ( 9 ).

Method according to Claim 1, characterized in that the shaping coils ( 7 ) by winding a coil wire ( 8th ) getting produced.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the coil wire ( 8th ) after winding to the forming coil ( 7 ) is fixed.

A method according to claim 3, characterized in that the fixing takes place by baking, in particular by heating the shaping coil ( 7 ).

A method according to claim 3 or 4, characterized in that the fixation by gluing the coil wires ( 8th ) he follows.

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bobbin of the forming coil ( 7 ) is electrically isolated by applying a coating, in particular by applying a coating varnish.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the shaping coils ( 7 ) in front of the cabinets in the radially aligned grooves ( 3 . 6 ) in the stator ring ( 1 ) and in the receiving part ( 4 ) are inserted axially.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the receiving part ( 4 ) of the setting tool ( 9 ) as an internal mandrel ( 4 ) is trained.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the stator ring ( 1 ) and the receiving part ( 4 ) of the setting tool ( 9 ) are rotated as far as each other until immediately adjacent grooves ( 6 ) in the receiving part ( 4 ) with the grooves ( 3 ) in the stator ring ( 1 ) are again in a radial flight.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the grooves ( 6 ) in the receiving part ( 4 ) located portions of the shaping coils ( 7 ) by means of wedge slide ( 10 . 11 ) radially into the grooves ( 3 ) in the stator ring ( 1 ).

Method according to claim 10, characterized in that the wedge slides ( 10 . 11 ) from both axial sides into the grooves ( 6 ) in the receiving part ( 4 ) are inserted.

Stator in an electric motor, in particular produced by the method according to one of claims 1 to 11, consisting of a stator ring ( 1 ) with radial stator teeth ( 2 ) between which radial grooves ( 3 ) are arranged, in which form coils ( 7 ), wherein at least two shaping coils ( 7 ) are provided in the stator ring ( 1 ) are deformed by deformation to each other, such that the deformed shaping coils ( 7 ) extend at least partially in the circumferential direction.

Stator according to Claim 12, characterized in that the shaping coils ( 7 ) of wound coil wire ( 8th ) are made.