DE102010043976A1

DE102010043976A1 - Component for manufacturing machine component e.g. stator for electric machine, has several teeth which are arranged at base portion in arrangement direction, and base portion comprises one or more upsetting regions between each teeth

Info

Publication number: DE102010043976A1
Application number: DE201010043976
Authority: DE
Inventors: Ralf Schmidt; Stefan Marke; Michael Huber
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-16
Filing date: 2010-11-16
Publication date: 2012-05-16
Also published as: CN102545410A

Abstract

The component has several teeth (13) which are arranged at the base portion (11) in an arrangement direction. The base portion comprises one or more upsetting regions (12) between each of the teeth. The upsetting region with a reduced cross-section is diagonally formed to the arrangement direction. Several V-shaped recesses (16) are extended vertically to the arrangement direction. An independent claim is included for method for manufacturing machine component.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Komponente zum Herstellen einer Maschinenkomponente zum Aufbau einer elektrischen Maschine, wobei die Maschinenkomponente Zähne aufweist, um die Spulen angeordnet werden sollen.The present invention relates to a component for manufacturing a machine component for constructing an electric machine, wherein the machine component has teeth around which the coils are to be arranged.

Stand der TechnikState of the art

Elektrische Maschinen weisen in der Regel Maschinenkomponenten z. B. in Form von Statoren und Läufern auf. Insbesondere bei Synchronmaschinen weist der Stator Statorzähne auf, die von Statorspulen umgeben sind. Bei anderen Maschinentypen kann der Läufer auch mit Läuferpolen versehen sein, die eine entsprechende Läuferspule tragen.Electrical machines usually have machine components z. B. in the form of stators and runners. In particular, in synchronous machines, the stator stator teeth, which are surrounded by stator coils. In other machine types, the runner can also be provided with rotor poles, which carry a corresponding rotor coil.

Es gibt verschiedene Ansätze, die Spulen an den Zähnen der Maschinenkomponente vorzusehen. Das Einbringen der Spulenseiten in eine Nut zwischen zwei benachbarten Statorzähnen ist insbesondere bei Statoren von rotatorischen Innenläufermotoren schwierig, da dessen Zähne in Richtung einer Drehachse von einem im Wesentlichen zylinderförmigen Stator nach innen gerichtet sind, so dass die Nutöffnung relativ klein wird. Dieser Effekt wird noch dadurch verstärkt, dass an den nach innen gerichteten Enden der Statorzähne Zahnköpfe vorgesehen sind, die das nach innen gerichtete Ende der Statorzähne in Umfangsrichtung verbreitern. Dadurch verbleibt zwischen den einander gegenüberliegenden Enden der Zahnköpfe lediglich ein schmaler Spalt, der gerade so groß gewählt ist, dass eine Wicklung in die Nut eingebracht werden kann.There are several approaches to provide the coils on the teeth of the machine component. The introduction of the coil sides into a groove between two adjacent stator teeth is particularly difficult in stators of rotary internal rotor motors, since its teeth are directed in the direction of a rotation axis of a substantially cylindrical stator inwardly, so that the groove opening is relatively small. This effect is further enhanced by the fact that tooth heads are provided at the inwardly directed ends of the stator teeth, which widen the inwardly directed end of the stator teeth in the circumferential direction. This leaves between the opposite ends of the tooth heads only a narrow gap, which is just so large that a winding can be introduced into the groove.

Insbesondere bei Durchführung einer Nadelwicklung, bei der eine drahtführende Nadel um einen oder mehrere Statorzähne verfahren wird, um die Wicklung einzubringen, ist ein Mindestarbeitsraum erforderlich, wodurch das Verhältnis des vom Wicklungsdraht eingenommenen Querschnitts innerhalb einer Nut zur gesamten Querschnittsfläche einer Nut begrenzt ist. Dieses Verhältnis wird auch als Nutfüllung bezeichnet. Die Nutfüllung bestimmt maßgeblich die erreichbare Kompaktheit der elektrischen Maschine.In particular, when performing a needle winding in which a wire-carrying needle is moved around one or more stator teeth to introduce the winding, a minimum working space is required, whereby the ratio of the cross-section occupied by the winding wire is limited within a groove to the entire cross-sectional area of a groove. This ratio is also referred to as groove filling. The groove filling significantly determines the achievable compactness of the electric machine.

Um das Bewickeln der Zähne einer Maschinenkomponente zu vereinfachen, sind aus dem Stand der Technik verschiedene Verfahren bekannt. So ist es bekannt, einen Stator mehrteilig auszuführen, um das Bewickeln der Statorzähne zu vereinfachen. So können beispielsweise einzelne Statorsegmente vor dem Zusammensetzen zu einem ringförmigen Stator bewickelt werden. In anderen Fällen werden die Statorzähne nicht mit Zahnköpfen ausgebildet und die Zahnköpfe erst nach dem Bewickeln der Statorzähne aufgesetzt. Weiterhin ist bekannt, ein im Wesentlichen bandförmiges mit Statorzähnen versehenes Statorelement zu bewickeln und anschließend das Band zu einem kreiszylindrischen Stator zu verbiegen, so dass die bewickelten Statorzähne ins Innere des Stators gerichtet sind.In order to simplify the winding of the teeth of a machine component, various methods are known from the prior art. Thus, it is known to carry out a stator in several parts in order to simplify the winding of the stator teeth. For example, individual stator segments can be wound into an annular stator prior to assembly. In other cases, the stator teeth are not formed with tooth heads and the tooth heads are placed only after the winding of the stator teeth. It is also known to wind a substantially strip-shaped stator element provided with stator teeth and then to bend the strip into a circular-cylindrical stator so that the wound stator teeth are directed into the interior of the stator.

All diese Verfahren haben den Nachteil, dass nach dem Bewickeln der einzelnen Zähne weitere zum Teil aufwendige Herstellungsschritte notwendig sind, um die Fertigung des bewickelten Stators abzuschließen. Weiterhin kann der mehrteilige Aufbau des Stators bzw. das Vorsehen von Verbindungsstellen Bereiche im Stator schaffen, die einen erhöhten magnetischen Widerstand aufweisen, was für den im Stator erforderlichen magnetischen Rückschluss nachteilig ist und sich in einem verringerten Wirkungsgrad der mit einem solchen Stator aufgebauten elektrischen Maschine auswirkt.All of these methods have the disadvantage that after the winding of the individual teeth further, sometimes complex manufacturing steps are necessary to complete the production of the wound stator. Furthermore, the multi-part structure of the stator or the provision of junctions create areas in the stator, which have an increased magnetic resistance, which is disadvantageous for the magnetic yoke required in the stator and in a reduced efficiency of the built-up with such a stator electric machine ,

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Maschinenkomponente zum Aufbau eines Stators oder eines Läufers einer elektrischen Maschine zur Verfügung zu stellen, die die Nachteile des Stands der Technik vermeidet und insbesondere eine verbesserte Bewickelbarkeit von an der Maschinenkomponente angebrachten Zähnen ermöglicht.It is therefore an object of the present invention to provide a machine component for constructing a stator or a rotor of an electrical machine, which avoids the disadvantages of the prior art and in particular allows improved windability of teeth attached to the machine component.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird durch die Komponente zum Herstellen einer Maschinenkomponente zum Aufbau einer elektrischen Maschine gemäß Anspruch 1 sowie durch die Maschinenkomponente, die elektrische Maschine, das Verfahren zum Herstellen einer Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine gemäß den nebengeordneten Ansprüchen gelöst.This object is achieved by the component for manufacturing a machine component for constructing an electric machine according to claim 1 and by the machine component, the electric machine, the method for producing a machine component for an electrical machine according to the independent claims.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments are specified in the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt ist eine Komponente zum Herstellen einer Maschinenkomponente, insbesondere eines Stators, zum Aufbau einer elektrischen Maschine vorgesehen. Die Komponente umfasst:

– einen Grundkörper;
– mehrere Zähne, die an dem Grundkörper in einer Anordnungsrichtung angeordnet sind und die zum Versehen mit einer Spule vorgesehen sind;

wobei der Grundkörper einen oder mehrere Stauchungsbereiche zwischen jeweils zwei der Zähne aufweist.According to a first aspect, a component for producing a machine component, in particular a stator, is provided for constructing an electrical machine. The component includes:

A basic body;
A plurality of teeth disposed on the body in an arrangement direction and provided with a spool for provision;

wherein the main body has one or more compression areas between each two of the teeth.

Eine Idee der obigen Maschinenkomponente besteht darin, diese zylinderförmig mit einem gegenüber der gewünschten Abmessung vergrößerten Durchmesser vorzusehen, so dass die nach innen gerichteten Zähne insgesamt und vor allem an ihrem nach innen gerichteten Ende einen größeren Abstand voneinander aufweisen, so dass das Bewickeln, beispielsweise mithilfe der Nadeltechnik, einfacher durchgeführt werden kann. Die zu bewickelnde Nut hat eine größere Querschnittsfläche, so dass der Arbeitsraum für eine Bewicklungsvorrichtung, wie z. B. für eine Bewicklungsnadel, vergrößert ist und eine größere Anzahl von Windungen eingebracht werden kann. Die Maschinenkomponente ist an ihrem Mantelkörper mit Stauchbereichen versehen, so dass nach dem Bewickeln der Zähne der Mantelkörper durch Aufbringen einer geeigneten, z. B. einer radial nach innen wirkenden Kraft verformt werden kann. Dadurch stauchen sich die Stauchbereiche und der Radius der Maschinenkomponente verringert sich.One idea of the above machine component is to provide it in a cylindrical shape with a larger diameter than the desired dimension, so that the inside directed teeth have a greater distance from each other and in particular at its inward end, so that the winding, for example by means of needle technology, can be performed more easily. The groove to be wound has a larger cross-sectional area, so that the working space for a Bewicklungsvorrichtung such. B. for a Bewicklungsnadel, is increased and a larger number of turns can be introduced. The machine component is provided on its shell body with compression areas, so that after the winding of the teeth of the shell body by applying a suitable, for. B. a radially inwardly acting force can be deformed. As a result, the compression areas and the radius of the machine component is reduced.

Es kann vorgesehen sein, dass der Stauchungsbereich mit Hilfe eines Stegs ausgebildet ist, der bezüglich der Anordnungsrichtung der Zähne einen verringerten Querschnitt aufweist und schräg zur Anordnungsrichtung ausgebildet ist.It can be provided that the compression region is formed by means of a web which has a reduced cross-section with respect to the arrangement direction of the teeth and is formed obliquely to the arrangement direction.

Weiterhin kann der Steg durch zwei oder mehrere einander schräg zur Anordnungsrichtung gegenüberliegenden Vertiefungen, insbesondere V-förmige Vertiefungen, die sich senkrecht zur Anordnungsrichtung erstrecken, ausgebildet sein.Furthermore, the web can be formed by two or more depressions which are opposite one another at an angle to the arrangement direction, in particular V-shaped depressions which extend perpendicularly to the arrangement direction.

Gemäß einer Ausführungsform kann der Grundkörper kreiszylindrisch ausgebildet sein, wobei jedem Zahn ein Segment des Grundkörpers zugeordnet ist, das mit benachbarten Segmenten jeweils über den Stauchungsbereich verbunden ist.According to one embodiment, the base body may be formed circular-cylindrical, wherein each tooth is associated with a segment of the base body, which is connected to adjacent segments in each case via the compression region.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Maschinenkomponente vorgesehen, die mit Hilfe der obigen Komponente hergestellt ist, indem nach einem Bewickeln die Stauchungsbereiche durch Anlegen einer Kraft gestaucht werden.According to a further aspect, there is provided a machine component made by means of the above component in that, after winding, the compression areas are upset by application of a force.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Aufbau einer Maschinenkomponente, insbesondere eines Stators, zum Aufbau einer elektrischen Maschine vorgesehen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:

– Bewickeln eines oder mehrerer der Zähne der obigen Komponente; und
– Aufbringen einer Kraft, so dass der eine oder die mehreren Stauchungsbereiche gestaucht werden.

According to a further aspect, a method for constructing a machine component, in particular a stator, for the construction of an electrical machine is provided. The method comprises the following steps:

- winding one or more of the teeth of the above component; and
- Applying a force, so that the one or more compression areas are upset.

– Bewickeln eines oder mehrerer der Zähne der obigen Komponente; und
– Aufbringen einer Kraft, so dass der eine oder die mehreren Stauchungsbereiche gestaucht werden, wobei die Kraft in radialer Richtung auf jedes der Segmente des Grundkörpers nach innen gerichtet ist.

- winding one or more of the teeth of the above component; and
- Applying a force, so that the one or more compression areas are compressed, wherein the force is directed in the radial direction on each of the segments of the body inwardly.

Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine schematische Darstellung des Einbringens einer Wicklung in eine Nut zwischen zwei Statorzähnen eines Stators für eine Innenläufermaschine; 1 a schematic representation of the introduction of a winding in a groove between two stator teeth of a stator for an internal rotor machine;

2 eine Querschnittsdarstellung eines Stators vor dem Bewickeln der Statorzähne; 2 a cross-sectional view of a stator before winding the stator teeth;

3 eine Querschnittsdarstellung des Stators der 2 nach dem Bewickeln der Statorzähne; und 3 a cross-sectional view of the stator of 2 after winding the stator teeth; and

4 eine Querschnittsdarstellung des Stators mit bewickelten Statorzähnen nach einem Umformen. 4 a cross-sectional view of the stator with wound stator teeth after forming.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Querschnitts einer Statoranordnung 1 mit einem Statorkörper 2, der im Wesentlichen kreiszylindrisch ausgebildet ist. Der Statorkörper 2 ist hohlzylindrisch und weist nach innen gerichtete Statorzähne 3 auf. Die Statorzähne 3 sind im Wesentlichen gleichmäßig am Innenumfang des Statorkörpers 2 angeordnet und weisen vorzugsweise die gleiche radiale Länge auf. Die nach innen gerichteten Enden der Statorzähne 3 sind mit Zahnköpfen 9 versehen, die in Umfangsrichtung beidseitig in tangentialer Richtung über die Breite der Statorzähne 3 hinweg überstehen und eine Innenkontur definieren, die im Wesentlichen die Form eines Segments der Mantelfläche eines Kreiszylinders aufweist. 1 shows a schematic representation of a cross section of a stator assembly 1 with a stator body 2 , which is formed substantially circular cylindrical. The stator body 2 is hollow cylindrical and has inwardly directed stator teeth 3 on. The stator teeth 3 are substantially uniform on the inner circumference of the stator body 2 arranged and preferably have the same radial length. The inboard ends of the stator teeth 3 are with tooth heads 9 provided in the circumferential direction on both sides in the tangential direction over the width of the stator teeth 3 protrude and define an inner contour, which has substantially the shape of a segment of the lateral surface of a circular cylinder.

Zur Veranschaulichung ist eine schematische Darstellung des Vorgangs des Bewickelns der Statorzähne 3 mithilfe einer Nadelwickelvorrichtung 5 gezeigt. Die Nadelwickelvorrichtung 5 umfasst eine Wicklungsnadel 6, in der ein Wicklungsdraht 7 läuft, der durch Führen der Nadel um einen oder mehrere Statorzähne 3 auf diesen bzw. diese aufgewickelt wird. Zum Führen der Wicklungsnadel 6 ist es notwendig, dass zwischen einander zugewandten Seitenenden der Zahnköpfe 9 ein ausreichender Zwischenraum 8 verbleibt, so dass die Nadelwickelvorrichtung 5 die Wicklungsnadel 6 innerhalb der Nut 4 führen kann.To illustrate, is a schematic representation of the process of winding the stator teeth 3 using a needle winder 5 shown. The needle winding device 5 includes a winding needle 6 in which a winding wire 7 by passing the needle around one or more stator teeth 3 is wound up on this or this. For guiding the winding needle 6 it is necessary that between facing side ends of the tooth heads 9 a sufficient gap 8th remains so that the Needle winder 5 the winding needle 6 inside the groove 4 can lead.

Durch den Arbeitsbereich der Wicklungsnadel 6 wird die erreichbare Nutfüllung begrenzt. Um die verfügbare Nutquerschnittsfläche optimal auszunutzen ist nun vorgesehen, während des Bewickelns der Statorzähne 3 die Nutöffnung und die Nutquerschnittsfläche zu vergrößern und diese nach dem Abschluss des Bewicklungsvorgangs für alle Zähne zu verkleinern, so dass einerseits der Abstand zwischen den benachbarten Zahnköpfen und andererseits die dazwischen liegende Nutquerschnittsfläche reduziert wird, um den Nutfüllfaktor, der maßgeblich die Kompaktheit der elektrischen Maschine bestimmt, zu verbessern.Through the working area of the winding needle 6 the achievable groove filling is limited. In order to optimally utilize the available groove cross-sectional area is now provided while winding the stator teeth 3 To increase the groove opening and the groove cross-sectional area and to reduce this after the completion of Bewicklungsvorgangs for all teeth, so that on the one hand, the distance between the adjacent tooth tips and on the other hand, the groove cross-sectional area is reduced to the Nutfüllfaktor, which significantly determines the compactness of the electric machine , to improve.

Darüber hinaus ermöglichen eine größere Nutquerschnittsfläche und eine größere Nutöffnung einen optimal beeinflussbaren Spulenaufbau, da alle Bereiche der Nut für die Wicklungsnadel 6 gut zugänglich sind. Weiterhin ist bei großen Nutquerschnittsflächen und großen Nutöffnungen das Einlegen von vorgefertigten Teil- oder Gesamtwicklungen möglich, was ansonsten bei zu schmaler Nutöffnung nicht möglich wäre.In addition, a larger groove cross-sectional area and a larger groove opening allow an optimally influenced coil structure, since all areas of the groove for the winding needle 6 are easily accessible. Furthermore, in the case of large groove cross-sectional areas and large slot openings, the insertion of prefabricated partial or total windings is possible, which would otherwise not be possible if the slot opening were too narrow.

In 2 ist eine schematische Darstellung eines Statorkörpers 11 gezeigt, der gegenüber einem herzustellenden bewickelten Stator einen vergrößerten Durchmesser aufweist. Der Statorkörper 11 ist im Wesentlichen, wie zuvor beschrieben, hohlzylindrisch mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufgebaut. Die Form des Statorkörpers 11 weicht von der kreiszylindrischen Form lediglich aufgrund von vorgesehenen Stauchungsbereichen 12 ab, an denen der Statorkörper 11 gestaucht werden kann.In 2 is a schematic representation of a stator body 11 shown having an enlarged diameter compared to a wound stator to be produced. The stator body 11 is substantially, as described above, a hollow cylinder constructed with a substantially circular cross-section. The shape of the stator body 11 deviates from the circular cylindrical shape only due to intended compression areas 12 from where the stator body 11 can be upset.

Der Statorkörper 11 ist vorzugsweise einstückig vorgesehen, weist jedoch Zahnsegmente auf, die jeweils einen Statorzahn 13 tragen. Zwischen benachbarten Statorzähnen 13 sind jeweils die Stauchungsbereiche 12 angeordnet. Die Stauchungsbereiche 12 sind vor und während des Bewickelns in einem gedehnten Zustand. Der Stauchungsbereich 12 ermöglicht es, die Statorzähne 13 mit einem größeren Abstand voneinander anzuordnen, so dass eine vergrößerte Nutöffnung 14 und eine vergrößerte Querschnittsfläche der Nut 15 vorgesehen werden können, um das Bewickeln oder das Einbringen einer Spule zu erleichtern.The stator body 11 is preferably provided in one piece, but has toothed segments, each having a stator tooth 13 wear. Between adjacent stator teeth 13 are each the compression areas 12 arranged. The compression areas 12 are in a stretched condition before and during winding. The compression area 12 allows the stator teeth 13 to arrange with a greater distance from each other, so that an enlarged slot opening 14 and an enlarged cross-sectional area of the groove 15 may be provided to facilitate the winding or the introduction of a coil.

Die Stauchungsbereiche 12 können beispielsweise mithilfe von V-förmigen Vertiefungen 16 ausgebildet sein, die sich in axialer Richtung des zylinderförmigen Statorkörpers 11 erstrecken. Es sind im gezeigten Ausführungsbeispiel drei V-förmige Vertiefungen 16 vorgesehen, die so zueinander angeordnet sind, dass ein im Wesentlichen V-förmiger Stegbereich 15 zwischen benachbarten Statorzahnsegmenten gebildet wird. Der V-förmige Stegbereich 15 ermöglicht eine einfache Verbiegung und dadurch eine Stauchung des Statorkörpers 11 in tangentialer Richtung, da der Materialquerschnitt an dieser Stelle reduziert ist.The compression areas 12 For example, using V-shaped depressions 16 be formed, extending in the axial direction of the cylindrical stator body 11 extend. There are three V-shaped depressions in the embodiment shown 16 provided, which are arranged to each other, that a substantially V-shaped land area 15 is formed between adjacent stator tooth segments. The V-shaped bridge area 15 allows easy bending and thereby compression of the stator body 11 in the tangential direction, since the material cross-section is reduced at this point.

Im Detail sind zwei benachbarte V-förmige Vertiefungen 16 zwischen zwei Statorzähnen 13 auf der Innenseite des Statorkörpers 11 vorgesehen. Die V-förmigen Vertiefungen 16 erstrecken sich in axialer Richtung im Wesentlichen über den gesamten Statorkörper 11. Zwischen die beiden V-förmigen Vertiefungen 16 auf der Innenseite des Statorkörpers 11 ist außenseitig eine weitere V-förmige Vertiefung 16 vorgesehen, die zur Ausbildung des V-förmigen Stegbereichs 15 führt. Obwohl die Anzahl der V-förmige Vertiefungen 16 im beschriebenen Ausführungsbeispiel drei beträgt, können die Stauchungsbereiche auch mit zwei oder mehr als drei V-förmigen Vertiefungen 16 ausgebildet sein. Die Stauchungsbereiche können auch auf andere Weise vorgesehen sein. Es ist jedoch wesentlich, dass sich bei einer Krafteinwirkung die Stauchungsbereiche möglichst in tangentialer Richtung stauchen und möglichst keine gegenseitige Verschiebung in radialer Richtung zulassen.In detail, there are two adjacent V-shaped depressions 16 between two stator teeth 13 on the inside of the stator body 11 intended. The V-shaped depressions 16 extend in the axial direction substantially over the entire stator body 11 , Between the two V-shaped depressions 16 on the inside of the stator body 11 is on the outside another V-shaped recess 16 provided for the formation of the V-shaped land area 15 leads. Although the number of V-shaped depressions 16 in the described embodiment is three, the compression areas can also be with two or more than three V-shaped depressions 16 be educated. The compression areas can also be provided in other ways. However, it is essential that compressing the compression areas as possible in a tangential direction and allow as possible no mutual displacement in the radial direction at a force.

In 3 ist der Querschnitt des Stators 1 nach dem Bewickeln dargestellt. Der Einfachheit halber sind lediglich zwei Statorspulen 17 dargestellt; es ist im Normalfall jedoch vorgesehen, jeden der Statorzähne 13 oder mindestens jeden zweiten der Statorzähne 13 zu bewickeln. Das Bewickeln erfolgt mithilfe einer Standardtechnik, beispielsweise mithilfe einer Nadeltechnik. Die große Nutquerschnittsfläche und die große Nutöffnung geben der Wicklungsnadel 6 viel Spielraum und dadurch kann die Bewicklung der Statorzähne 13 robust und schnell durchgeführt werden. Gleichzeitig kann ein hoher Ordnungsgrad der Statorspulen 17 erreicht werden. Alternativ können anstelle des Bewickelns mit Hilfe einer Wicklungstechnik auch vorgefertigte Statorspulen 17 auf entsprechenden Formkörpern auf die Statorzähne 13 aufgesetzt werden.In 3 is the cross-section of the stator 1 presented after winding. For simplicity, there are only two stator coils 17 shown; However, it is normally provided, each of the stator teeth 13 or at least every other one of the stator teeth 13 to wrap. The winding is done using a standard technique, for example using a needle technique. The large groove cross-sectional area and the large slot opening give the winding needle 6 a lot of leeway and thereby the winding of the stator teeth 13 robust and fast. At the same time, a high degree of order of the stator coils 17 be achieved. Alternatively, instead of winding by means of a winding technique and prefabricated stator coils 17 on appropriate moldings on the stator teeth 13 be put on.

Nach dem Bewickeln wird, wie in 4 gezeigt, der Statorkörper 11 durch einen radialen Umformvorgang im Durchmesser reduziert. Dazu wird vorzugsweise auf alle Statorzahnsegmente zwischen den Stauchungsbereichen 12 eine Kraft in radialer Richtung nach innen ausgeübt, so dass die Stauchungsbereiche 12 nachgeben und eine Stauchung in tangentialer Richtung zulassen. Waren zuvor noch V-förmige Kerben im Statorkörper 11 vorhanden, so sind diese nach diesem Vorgang durch die Stauchung vollständig verschwunden, so dass eine geschlossene Ringfläche des Statorkörpers 11 entsteht.After winding, as in 4 shown, the stator body 11 reduced in diameter by a radial forming process. This is preferably done on all stator tooth segments between the compression areas 12 exerted a force in the radial direction inwards, so that the compression areas 12 give way and allow a compression in the tangential direction. Previously were still V-shaped notches in the stator body 11 present, they are completely disappeared after this process by the compression, so that a closed annular surface of the stator body 11 arises.

Da der Statorkörper 11 dazu dient, einen magnetischen Rückschluss für die Statorzähne 13 zu bilden, ist es notwendig, die V-förmigen Vertiefungen 16 so vorzusehen, dass diese nach der erforderlichen Stauchung im Wesentlichen vollständig verschwinden, d. h. die beiden Seiten der V-förmigen Kerben sollten vollständig aneinander anliegen.Because the stator body 11 this serves to provide a magnetic return for the stator teeth 13 It is necessary to form the V-shaped depressions 16 be provided so that they disappear after the compression required substantially complete, ie, the two sides of the V-shaped notches should fully abut each other.

Nach der Umformung zur Reduzierung des Außenumfangs des Statorkörpers 11 liegt ein Statorkörper mit großer Eigenstabilität vor. Gleichzeitig werden die Statorzähne 13 näher aufeinander zu bewegt, so dass sich die Nutquerschnittsfläche und die Nutöffnung verkleinern. Durch die Verkleinerung der Nutquerschnittsfläche im bereits bewickelten Zustand werden die einzelnen Windungen der Spule verdichtet, wodurch der Nutfüllfaktor erhöht werden kann. Dies führt zu einer deutlichen Verbesserung der Kompaktheit einer mit dem Stator 10 aufgebauten elektrischen Maschine. Zur Fixierung des Statorkörpers 11 kann weiterhin vorgesehen sein, diesen in einen Trägerring (nicht gezeigt) zu montieren, der aufgepresst oder aufgeschrumpft werden kann.After forming to reduce the outer circumference of the stator body 11 there is a stator body with great inherent stability. At the same time, the stator teeth become 13 moves closer to each other, so that the groove cross-sectional area and the groove opening decrease. By reducing the groove cross-sectional area in the already wound state, the individual turns of the coil are compressed, whereby the Nutfüllfaktor can be increased. This leads to a significant improvement in the compactness of one with the stator 10 built-up electric machine. For fixing the stator body 11 can also be provided to mount this in a support ring (not shown), which can be pressed or shrunk.

Es kann vorgesehen sein, vor dem Bewickeln der einzelnen Statorzähne 13 diese mit einer Isoliermaske zu versehen, die derart geformt ist, dass diese nach der Verformung zum Verringern des Statordurchmessers gleichzeitig einen Nutverschluss erzeugt, so dass keine Fremdstoffe in die Nuten eindringen können. Dadurch kann die Gefahr von Kurzschlüssen reduziert werden. Beispielsweise können diese Isoliermasken jeweils eine Form aufweisen, die einen Steg in radialer Richtung abstehend aufweisen, so dass der Steg weiter in die Nut hinein ragt als die Zahnköpfe der Statorzähne 13. Dies verkleinert zwar die Nutöffnung zum Bewickeln, der Vorteil des Erhöhens des Nutfüllfaktors nach dem Umformen bleibt jedoch bestehen. Die an zwei benachbarten Isoliermasken können also einander zugewandte Stege umfassen, die sich als überstehende Konturen beim Verformen aufeinander zu bewegen und so die Nut vollständig verschließen können.It can be provided before winding the individual stator teeth 13 To provide them with an insulating mask, which is shaped so that it simultaneously generates a slot closure after deformation to reduce the stator diameter, so that no foreign matter can penetrate into the grooves. This can reduce the risk of short circuits. For example, these insulating masks can each have a shape which has a web projecting in the radial direction, so that the web projects further into the groove than the tooth tips of the stator teeth 13 , Although this reduces the groove opening for winding, the advantage of increasing the Nutfüllfaktors after forming remains. The two adjacent insulating masks can thus comprise webs facing each other, which can move towards each other as protruding contours during deformation and thus completely close the groove.

Das oben beschriebene Verfahren hat im Gegensatz zu dem Konzept des Aufbaus des Statorkörpers 11 aus Einzelzahnsegmenten den Vorteil, dass bereits die Verschaltungen der einzelnen Statorspulen mithilfe der Wicklungsvorrichtung vorgenommen werden können. Im Vergleich zu dem aus einem Flachpaket gebildeten Statorkörper, der zum Bilden des Stators gerollt wird, besteht ein Vorteil darin, dass der Statorkörper, der mit oben beschriebenem Verfahren hergestellt wird, einen symmetrischen Spannungszustand des Materials aufweist. Dadurch kann eine bessere Rundheit nach dem Umformprozess erreicht werden. Weiterhin gibt es in dem oben beschriebenen Statorkörper 11 keine Trennstelle, die den magnetischen Fluss beeinträchtigt.The method described above has contrary to the concept of the structure of the stator body 11 From single tooth segments the advantage that already the interconnections of the individual stator coils can be made by means of the winding device. In comparison to the stator body formed of a flat pack that is rolled to form the stator, there is an advantage in that the stator body produced by the above-described method has a symmetrical stress state of the material. As a result, a better roundness can be achieved after the forming process. Furthermore, there is in the stator body described above 11 no separation point affecting the magnetic flux.

Claims

Component for producing a machine component, in particular a stator, for constructing an electrical machine, comprising: - a basic body ( 11 ); - several teeth ( 13 ) attached to the body ( 12 ) are arranged in an arrangement direction and which are provided for providing with a coil; the basic body ( 12 ) one or more compression areas ( 12 ) between each two of the teeth ( 13 ) having.

Component according to claim 1, wherein the compression area ( 12 ) with the help of a bridge ( 15 ) is formed with respect to the arrangement direction of the teeth ( 13 ) has a reduced cross-section and is formed obliquely to the arrangement direction.

Component according to claim 2, wherein the web is formed by two or more recesses (15) opposite each other at an angle to the arrangement direction. 16 ), in particular V-shaped depressions, which extend perpendicular to the arrangement direction, is formed.

Component according to one of claims 1 to 3, wherein the base body ( 11 ) is circular cylindrical, each tooth ( 13 ) a segment of the basic body ( 11 ) associated with adjacent segments respectively over the compression region ( 12 ) connected is.

A machine component made by means of a component according to any one of claims 1 to 4, in which, after winding, the compression areas ( 12 ) are compressed by applying a force.

Electrical machine with a machine component according to claim 5.

Method for constructing a machine component, in particular a stator, for constructing an electrical machine, comprising the following steps: - winding one or more of the teeth of the component according to one of claims 1 to 4; and - applying a force such that the one or more compression areas ( 12 ).

Method for constructing a machine component, in particular a stator, for constructing an electrical machine, comprising the following steps: - winding one or more of the teeth ( 13 ) of the component according to claim 4; and - applying a force such that the one or more compression areas ( 12 ), wherein the force in the radial direction on each of the Segments of the body ( 11 ) is directed inwards.