DE102011075575A1

DE102011075575A1 - Distribution ring for stator of electric machine e.g. electromotor, has welding lugs of busbars that are bent, and are arranged in parallel at equal spacing with respect to central axis of stator

Info

Publication number: DE102011075575A1
Application number: DE201110075575
Authority: DE
Inventors: Eike-Christian Kersten; Jens Oliver Argow
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2012-11-15

Abstract

The distribution ring (100) has two busbars (110) having several welding lugs (120). The welding lugs of the busbars are bent, and are arranged in parallel at equal spacing (702) with respect to central axis (705) of a stator (600). The welding lugs are provided with offset angle. The welding lugs are equal in height.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft Statoren für Elektromaschinen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen Verteilerring für einen Stator einer Elektromaschine, sowie eine Elektromaschine mit einem Stator und einem Verteilerring.The invention relates to stators for electric machines. In particular, the invention relates to a distributor ring for a stator of an electric machine, as well as an electric machine with a stator and a distributor ring.

Technischer Hintergrund der ErfindungTechnical background of the invention

Elektromaschinen, insbesondere Elektromotoren, bestehen aus einem Stator und einem Rotor und weisen wenigstens eine Spule auf. Die Stromversorgung der wenigstens einen Spule erfolgt über Anschlüsse, über die Phasenpotenziale an die Spule angelegt werden können.Electric machines, in particular electric motors, consist of a stator and a rotor and have at least one coil. The power supply of the at least one coil via terminals, can be applied via the phase potentials to the coil.

WO 2011/036135 A1 zeigt eine Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor. Der Stator trägt eine mehrphasige Wicklung, welche über drei Phasenpotenziale mit elektrischem Strom beaufschlagt werden können. WO 2011/036135 A1 shows an electric machine with a stator and a rotor. The stator carries a polyphase winding, which can be supplied with electrical current via three phase potentials.

Statorwicklungen können beispielsweise aus mehreren Einzelspulen bestehen, welche meist mittels Schweißverbindungen mit Phasenpotenzialanschlüssen verschaltet werden, welche überwiegend in Form von Stromschienen realisiert werden. Für den Schweißprozess zur Verschaltung der Einzelspulen mit den Stromschienen ist meist eine Kontaktfläche vorgesehen, welche beispielsweise mit Hilfe von Schweißfahnen an den Stromschienen bereitgestellt wird.Stator windings may for example consist of several individual coils, which are usually interconnected by means of welded connections with phase potential connections, which are predominantly realized in the form of busbars. For the welding process for interconnecting the individual coils with the busbars usually a contact surface is provided, which is provided for example by means of welding flags on the busbars.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Mit der Erfindung wird ein Montage- und Schweißprozess von Spulen am Stator einer Elektromaschine optimiert sowie eine kompakte Statorbauform ermöglicht.With the invention, an assembly and welding process of coils on the stator of an electric machine is optimized and enables a compact stator design.

Es ist ein Verteilerring für einen Stator einer Elektromaschine, ein Stator mit einem solchen Verteilerring und eine Elektromaschine mit einem Stator und einem Verteilerring gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche angegeben. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der folgenden Beschreibung.It is a distributor ring for a stator of an electric machine, a stator with such a distributor ring and an electric machine with a stator and a distributor ring according to the features of the independent claims specified. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Verteilerring für einen Stator einer Elektromaschine angegeben, welcher wenigstens zwei Stromschienen aufweist. Dabei weist jede der wenigstens zwei Stromschienen eine Vielzahl von Schweißfahnen auf. Die Schweißfahnen sind vorzugsweise parallel zu einer Mittelachse des Stators an der Stromschiene angeordnet. Weiterhin haben die wenigstens zwei Stromschienen im Verteilerring einen unterschiedlichen Abstand zur Mittelachse, der hier als Stromschienenabstand bezeichnet wird. Die Schweißfahnen wenigstens einer Stromschiene können so gekröpft sein, dass die Schweißfahnen der wenigstens zwei Stromschienen den gleichen Abstand zu einer Mittelachse des Stators, der hierin als Schweißfahnenabstand bezeichnet wird, haben.According to a first aspect of the invention, a distributor ring for a stator of an electric machine is provided which has at least two bus bars. In this case, each of the at least two busbars on a plurality of welding flags. The welding lugs are preferably arranged parallel to a central axis of the stator on the busbar. Furthermore, the at least two busbars in the distributor ring at a different distance from the central axis, which is referred to herein as busbar distance. The welding lugs of at least one bus bar may be cranked so that the welding lugs of the at least two bus bars are equidistant from a central axis of the stator, referred to herein as a welding lug spacing.

Durch das Kröpfen der Schweißfahnen kann eine kompakte Statorbauweise ermöglicht werden, was den für den Stator erforderlichen Bauraum verkleinert. Beispielsweise können die Schweißfahnen nach innen, d. h. in Richtung der Mittelachse des Stators, gekröpft werden.By crimping the welding lugs, a compact stator design can be made possible, which reduces the space required for the stator. For example, the welding flags can be turned inwards, i. H. in the direction of the central axis of the stator, to be cranked.

Das Kröpfen ist in diesem Zusammenhang als ein doppelwinkliges Abbiegen zu verstehen. Insbesondere kann die Kröpfung so ausgeführt sein, dass zwei Abschnitte eines Bauteils die gleiche Winkellage aufweisen, oder beispielsweise mit einem bestimmbaren beziehungsweise vorgebbaren seitlichen Versatz parallel zueinander sind.The crimping is to be understood in this context as a double-angled turn. In particular, the offset can be designed so that two sections of a component have the same angular position, or for example, with a determinable or predeterminable lateral offset parallel to each other.

Beispielsweise können bei einem Verteilerring, welcher drei Stromschienen aufweist, die Schweißfahnen der beiden äußeren Stromschienen so gekröpft werden, dass diese Schweißfahnen einen gleichen Schweißfahnenabstand zu einer Mittelachse des Stators aufweisen wie die Schweißfahnen der inneren Stromschiene.For example, in the case of a distributor ring which has three busbars, the welding lugs of the two outer busbars can be bent in such a way that these welding lugs have the same welding lug distance from a central axis of the stator as the welding lugs of the inner busbar.

Es können aber auch die Schweißfahnen aller Stromschienen so gekröpft werden, dass der Schweißfahnenabstand kleiner ist als der Durchmesser der inneren Stromschiene. Selbstverständlich können die Schweißfahnen aller Stromschienen auch nach außen gekröpft werden, so dass der Schweißfahnenabstand größer ist als der Durchmesser der äußeren Stromschiene.However, it is also possible for the welding lugs of all busbars to be bent in such a way that the welding lug distance is smaller than the diameter of the inner busbar. Of course, the welding lugs of all busbars can also be bent outwards, so that the welding lug spacing is greater than the diameter of the outer busbar.

Weiterhin können die Schweißfahnen aller Stromschienen bis auf eine Stromschiene so gekröpft werden, dass die gekröpften Schweißfahnen den gleichen Schweißfahnenabstand aufweisen wie die nicht gekröpften Schweißfahnen. In anderen Worten bedeutet dies, dass alle Schweißfahnen auf den Durchmesser einer beliebigen der Stromschienen gekröpft werden können.Furthermore, the welding lugs of all busbars can be cranked down to a busbar so that the bent welding lugs have the same welding lug spacing as the non-cranked welding lugs. In other words, this means that all welding lugs can be cranked to the diameter of any of the busbars.

Beispielsweise können bei drei Stromschienen die Schweißfahnen der äußeren beiden Stromschienen auf den Durchmesser der inneren Stromschiene gekröpft werden, oder die Schweißfahnen der inneren Stromschiene und der äußeren Stromschiene auf den Durchmesser der mittleren Stromschiene gekröpft werden, oder die Schweißfahnen der beiden inneren Stromschienen auf den Durchmesser der äußeren Stromschiene gekröpft werden.For example, in three busbars the welding lugs of the outer two busbars can be cranked to the diameter of the inner busbar, or the welding lugs of the inner busbar and the outer busbar are bent to the diameter of the middle busbar, or the welding lugs of the two inner busbars on the diameter of outer busbar are cranked.

Durch die Kröpfung der Schweißfahnen auf einen einheitlichen Schweißfahnenabstand kann der Montageprozess von Spulen und der Schweißprozess zur Verschaltung der Spulen mit den Stromschienen vereinfacht werden. Insbesondere kann der einheitliche Schweißfahnenabstand einen automatisierten Montage- und Schweißprozess erleichtern. By the offset of the welding vanes to a uniform welding lug distance, the assembly process of coils and the welding process for interconnecting the coils with the busbars can be simplified. In particular, the uniform weld spacing can facilitate an automated assembly and welding process.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Ausrichtung der Stromschienen und/oder der Schweißfahnen auch in einem Winkel, d.h. nicht parallel zur Statormittelachse, erfolgen kann. Beispielsweise können die Schweißfahnen in Richtung Statormitte geneigt sein. Die unterschiedliche Kröpfung bleibt hierbei unberührt. Eine solche Ausrichtung kann insbesondere bei isolatorischen Rahmenbedingungen und alternativen Schweißverfahren vorteilhaft sein.It should be noted that the alignment of the bus bars and / or the welding flags also at an angle, i. not parallel to the stator central axis, can be done. For example, the welding lugs can be inclined in the direction of the stator center. The different cranking remains untouched. Such alignment may be advantageous in particular in isolatorischen conditions and alternative welding methods.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weisen die Schweißfahnen abgerundete Kröpfungsbiegungen auf.According to a further embodiment of the invention, the welding flags on rounded Kröpfungsbiegungen.

Diese Ausführungsform der Kröpfung vermag den Schweißfahnen eine erhöhte Stabilität zu geben.This embodiment of the cranking can give the welding flags increased stability.

Die Kröpfungswinkel der Schweißfahnen können beispielsweise in Abhängigkeit des Materials, aus dem die Schweißfahnen bestehen, variieren. Die Kröpfungswinkel können beispielsweise größer sein als 90 Grad, womit der in radiale Richtung des Verteilerrings verlaufende Abschnitt der gekröpften Schweißfahnen nicht parallel zu einem Radius des Verteilerrings ist. Ein Kröpfungswinkel größer als 90 Grad kann insbesondere die Materialbelastung beim Kröpfen der Schweißfahnen verringern.For example, the offset angles of the weld vanes may vary depending on the material from which the weld vanes are made. For example, the bend angles may be greater than 90 degrees, so that the portion of the cranked welding lugs extending in the radial direction of the distributor ring is not parallel to a radius of the distributor ring. A crank angle greater than 90 degrees can in particular reduce the material load when crimping the welding vanes.

Der in radialer Richtung des Verteilerrings verlaufende Abschnitt einer gekröpften Schweißfahne kann aber auch parallel zu einem Radius des Verteilerrings verlaufen. Damit entsprechen die Kröpfungswinkel der Schweißfahnen 90 Grad.However, the portion of a cranked welding lug extending in the radial direction of the distributor ring can also run parallel to a radius of the distributor ring. Thus, the offset angles of the welding vanes correspond to 90 degrees.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich freie Enden der Schweißfahnen der wenigstens zwei Stromschienen in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators auf gleicher Höhe.According to a further embodiment of the invention, free ends of the welding lugs of the at least two busbars are in a direction parallel to the central axis of the stator at the same height.

Die einheitliche Höhe der Schweißfahnen in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators kann wesentlich zur kompakten Statorbauform beitragen und den Montageprozess der Spulen vereinfachen.The uniform height of the welding lugs in a direction parallel to the central axis of the stator can significantly contribute to the compact stator design and simplify the assembly process of the coils.

Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Schweißfahnen der Stromschienen im ungekröpften Zustand eine unterschiedliche Höhe aufweisen, da der Höhenverlust der Schweißfahnen durch das Kröpfen berücksichtigt werden muss.It should be noted that the welding lugs of the busbars in the unequipped state have a different height, since the loss of height of the welding lugs must be taken into account by the crimping.

Bei der Bemessung der Höhe bzw. der Länge der Schweißfahnen ist zu berücksichtigen, dass mit variierender Länge der Schweißfahnen die mechanische Belastung der Schweißfahnen bei der Montage und dem Anschluss der Spulen variieren kann.When dimensioning the height or the length of the welding lugs, it must be borne in mind that with varying length of the welding lugs, the mechanical load on the welding lugs may vary during assembly and connection of the coils.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung weist ein Stator bzw. jede in einem Stator angeordnete Spule weiterhin eine Führungsvorrichtung für Spulenanschlussdrähte auf. Dabei führt die Führungsvorrichtung einen ersten Spulenanschlussdraht und einen zweiten Spulenanschlussdraht in radialer Richtung des Verteilerrings. Der erste Spulenanschlussdraht und der zweite Spulenanschlussdraht können weiterhin in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators um einen Versatzabstand versetzt geführt werden.According to one embodiment of the invention, a stator or each coil arranged in a stator further comprises a guide device for coil connection wires. In this case, the guide device leads a first coil connecting wire and a second coil connecting wire in the radial direction of the distributor ring. The first coil connection wire and the second coil connection wire can furthermore be guided offset in a direction parallel to the central axis of the stator by an offset distance.

Durch die in einer Richtung parallel zur Mittelachse versetzte Führung des ersten Spulenanschlussdrahtes und des zweiten Spulenanschlussdrahtes können die Spulenanschlussdrähte durch ein Umbiegen in Richtung der Schweißfahnen unmittelbar in eine vorgesehene Schweißposition gebracht werden. Die Drahtführung muss hierbei nicht auf dem direkten Weg an die Schweißfahne angelegt werden. Der Einsatz von bogenförmigen Entlastungselementen z.B. einer Omega-Schlaufe ist denkbar.By the offset in a direction parallel to the central axis guide of the first coil lead wire and the second coil lead wire, the coil lead wires can be brought by bending in the direction of the welding lugs directly in a designated welding position. The wire guide does not have to be created on the direct route to the welding flag. The use of arcuate relief elements e.g. An Omega loop is conceivable.

Die Führungsvorrichtungen von am Verteilerring benachbart angebrachten Spulen können dabei insbesondere so ausgeführt sein, dass die Spulenanschlussdrähte der benachbarten Spulen, welche mit der gleichen Schweißfahne verschaltet werden müssen, um den besagten Versatzabstand in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators versetzt sind, womit die Spulenanschlussdrähte von benachbarten Spulen in der gewünschten Schweißposition an der Schweißfahne anliegen.In this case, the guide devices of coils arranged adjacent to the distributor ring can in particular be designed so that the coil connection wires of the adjacent coils, which must be connected to the same welding lug, are offset by the said offset distance in a direction parallel to the central axis of the stator, whereby the coil connecting wires of FIG abut adjacent coils in the desired welding position on the welding lug.

Hierdurch können die Prozesszeiten für das Anbringen der Spulen, das Umbiegen der Spulenanschlussdrähte und das Verschalten der Spulenanschlussdrähte zum Beispiel mittels Schweißen erheblich verkürzt werden, wodurch die Automatisierung dieser Prozesse vereinfacht werden kann.As a result, the process times for attaching the coils, the bending of the coil connection wires and the interconnection of the coil connection wires, for example by means of welding can be considerably shortened, whereby the automation of these processes can be simplified.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Versatzabstand der Spulenanschlussdrähte größer oder gleich einer Dicke des ersten Spulenanschlussdrahtes oder des zweiten Spulenanschlussdrahtes sein.According to a further embodiment of the invention, the offset distance of the coil connecting wires may be greater than or equal to a thickness of the first coil connecting wire or the second coil connecting wire.

Insbesondere kann der Versatzabstand bei unterschiedlicher Dicke des ersten Spulenanschlussdrahtes und des zweiten Spulenanschlussdrahtes so gewählt werden, dass die gemeinsam an einer Schweißfahne anliegenden Spulenanschlussdrähte von benachbarten Spulen sich nicht überlappen, d. h. dass die Spulenanschlussdrähte beide unmittelbar an der Schweißfahne anliegen.In particular, the offset distance can be selected with different thickness of the first coil lead wire and the second coil lead wire so that the voltage applied to a welding lug coil lead wires of adjacent coils do not overlap, d. H. that the coil connection wires both lie directly against the welding lug.

Unter dem oben und im Folgenden genannten Begriff Schweißfahne kann jede an dem Verteilerring abragende Struktur verstanden werden, an der Spulenanschlussdrähte z.B. stoffschlüssig, vorzugsweise unlösbar, befestigt werden können. Beispielsweise können Spulenanschlussdrähte mit und ohne Zusatzwerkstoffe an die Schweißfahne angeschweißt werden. Selbstverständlich können auch sämtliche Lötverfahren zur Verbindung der Spulenanschlussdrähte mit den Schweißfahnen herangezogen werden. Alternativ sind auch Klemmverfahren oder Kaltkontaktierverfahren, wie z.B. eine Schneid-Klemmverbindung, Crimpen, etc denkbar.The term welding tab mentioned above and below may be understood to mean any structure projecting on the distributor ring, at which coil connecting wires, e.g. cohesively, preferably insoluble, can be attached. For example, coil connection wires with and without filler materials can be welded to the welding lug. Of course, all soldering methods for connecting the coil connecting wires can be used with the welding flags. Alternatively, clamping methods or cold bonding methods, such as e.g. an insulation displacement connection, crimping, etc conceivable.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist jede Führungsvorrichtung zwei Ausbuchtungen auf. Dabei kann jede der Ausbuchtungen so ausgebildet sein, dass ein Spulenanschlussdraht beim rechtwinkligen Umbiegen von einer Erstreckungsrichtung des Spulenanschlussdrahtes in der radialen Richtung des Verteilerrings in eine Erstreckungsrichtung parallel zu einer Umfangstangente einer Stromschiene durch die an den Spulenanschlussdraht angrenzende Ausbuchtung geführt ist.According to a further embodiment of the invention, each guide device has two bulges. In this case, each of the bulges may be formed so that a coil lead wire is perpendicularly bent from an extension direction of the coil lead wire in the radial direction of the distribution ring in an extension direction parallel to a circumferential tangent of a bus bar through the bulge adjacent to the coil lead wire.

Die Ausbuchtungen dienen der Führung der Spulenanschlussdrähte während des Umbiegevorganges und gewährleisten, dass die gemeinsam an einer Schweißfahne anliegenden Spulenanschlussdrähte benachbarter Spulen sich nicht überlappen und jeweils unmittelbar an der Schweißfahne anliegen. Zusätzlich können die Führungselemente zur Dämpfung und Fixierung des Wicklungsaufbaus der Spulen dienen.The bulges serve to guide the coil connecting wires during Umbiegevorganges and ensure that the common voltage applied to a welding lug coil lead wires of adjacent coils do not overlap and each lie directly against the welding lug. In addition, the guide elements can serve for damping and fixing the winding structure of the coils.

Die zwei Ausbuchtungen an der Führungsvorrichtung können insbesondere den gleichen oben genannten Versatzabstand des ersten Spulenanschlussdrahtes und des zweiten Spulenanschlussdrahtes in einer Richtung parallel zur Mittelachse oder einen hiervon abweichenden Versatzabstand aufweisen.In particular, the two protrusions on the guide device may have the same above-mentioned offset distance of the first coil lead and the second coil lead in a direction parallel to the central axis or a different offset distance.

Insbesondere kann die Führungsvorrichtung so ausgeführt sein, dass die Ausbuchtungen sich gemeinsam mit einer Anliegefläche der Schweißfahnen auf einem gemeinsamen Durchmesser in Bezug zu der Mittelachse des Stators befinden. Bei diesem Durchmesser kann es sich beispielsweise um einen einheitlichen Schweißfahnenabstand handeln.In particular, the guide device can be designed so that the bulges are located together with a contact surface of the welding lugs on a common diameter with respect to the central axis of the stator. This diameter may be, for example, a uniform weld gap.

Damit kann gewährleistet werden, dass durch die Ausbuchtungen verlaufende umgebogene Spulenanschlussdrähte an den Schweißfahnen plan anliegen.It can thus be ensured that bent coil connection wires running through the bulges lie flush against the welding lugs.

Selbstverständlich können die Führungsvorrichtungen wie oben und im Folgenden beschrieben so gestaltet sein, dass die von den Ausbuchtungen geführten Spulenanschlussdrähte entweder an einer Innenseite oder an einer Außenseite der Schweißfahnen anliegen, wobei die Außenseite der Schweißfahne der Mittelachse des Stators abgewandt und die Innenseite der Schweißfahne der Mittelachse des Stators zugewandt ist.Of course, as described above and in the following, the guide devices may be configured such that the coil leads guided by the protrusions abut either on an inside or on an outside of the welding lugs, the outside of the welding lug facing away from the central axis of the stator and the inside of the welding lug of the central axis facing the stator.

Wenn die Drähte an der innenliegenden Seite der Schweißfahnen angeschweißt werden sollen, kann bei vorgegebenen Ausmaßen der Führungsvorrichtung und der Ausbuchtungen zur Führung der Spulenanschlussdrähte das Umbiegen der Spulenanschlussdrähte beispielsweise vor der Montage der Spule erfolgen, da die Ausbuchtungen an die Ausmaße der Stromschiene und der Schweißfahnen angepasst sein können.If the wires are to be welded to the inner side of the welding lugs, given predetermined dimensions of the guide device and the bulges for guiding the coil connecting wires, the bending of the coil connecting wires, for example, carried out before mounting the coil, since the bulges adapted to the dimensions of the busbar and the welding lugs could be.

Durch das rechtwinklige Umbiegen der Spulenanschlussdrähte ergibt sich, dass die Spulenanschlussdrähte parallel zu einer Umfangstangente einer Stromschiene verlaufen, wobei die Umfangstangente die Stromschiene an dem der Ausbuchtung nächstliegenden Punkt der Stromschiene berührt.By bending the coil connecting wires at right angles, it follows that the coil connecting wires run parallel to a circumferential tangent of a busbar, wherein the circumferential tangent contacts the busbar at the point of the busbar closest to the bulge.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können die Ausbuchtungen der Führungsvorrichtung so ausgeführt sein, dass eine Tiefe der Ausbuchtungen größer oder gleich der Dicke des ersten Spulenanschlussdrahtes und/oder des zweiten Spulenanschlussdrahtes ist.According to a further embodiment of the invention, the protrusions of the guide device can be designed such that a depth of the protrusions is greater than or equal to the thickness of the first coil lead wire and / or the second coil lead wire.

Hierdurch kann ein umgebogener Spulenanschlussdraht in der die Ausbuchtung aufweisenden Fläche der Führungsvorrichtung aufgenommen werden und vorzugsweise bündig mit dieser abschließen.In this way, a bent coil connecting wire can be received in the bulging surface of the guide device and preferably flush with this.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Elektromaschine mit einem Stator angegeben. Dabei weist die Elektromaschine eine Vielzahl von Spulen und einen Verteilerring bzw. einen Stator wie oben und im Folgenden beschrieben auf. Weiterhin ist jede Spule mit einer ersten Schweißfahne einer ersten Stromschiene und mit einer zweiten Schweißfahne einer zweiten Stromschiene verbunden und der erste Spulenanschlussdraht und der zweite Spulenanschlussdraht sind so umgebogen, dass sie jeweils eine Schweißfahne kontaktieren. Dabei kontaktiert der zweite Spulenanschlussdraht einer ersten Spule und der erste Spulenanschlussdraht einer zweiten Spule gemeinsam eine Schweißfahne.According to another aspect of the invention, an electric machine is provided with a stator. In this case, the electric machine has a multiplicity of coils and a distributor ring or a stator as described above and below. Furthermore, each coil is connected to a first welding lug of a first bus bar and to a second welding lug of a second bus bar, and the first coil connecting wire and the second coil connecting wire are bent so that they respectively contact a welding lug. In this case, the second coil connection wire of a first coil and the first coil connection wire of a second coil together contact a welding lug.

Da die Stromschienen unterschiedliche Phasenpotenziale führen, kontaktiert jede Spule zwei verschiedene Stromschienen. Benachbarte Spulen können so verschaltet sein, dass jeweils ein Spulenanschlussdraht eine zwischen den benachbarten Spulen liegende Schweißfahne kontaktiert. Dabei kann die Führungsvorrichtung so ausgeführt sein, dass die Ausbuchtungen, welche die Spulenanschlussdrähte auf die gemeinsame Schweißfahne führen, in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators versetzt sind, so dass beide Spulenanschlussdrähte unmittelbar an der Schweißfahne anliegen.Since the busbars carry different phase potentials, each coil contacts two different busbars. Adjacent coils may be connected so that one coil lead wire between each adjacent one Coil lying welding flag contacted. In this case, the guide device can be designed so that the bulges, which lead the coil connection wires on the common welding lug, are offset in a direction parallel to the central axis of the stator, so that both coil connection wires directly abut the welding lug.

Im Folgenden werden mit Verweis auf die Figuren Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben.In the following, embodiments of the invention will be described with reference to the figures.

Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators mit einer Stromschiene eines Verteilerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 1 shows a schematic view of a stator with a bus bar of a distribution ring according to an embodiment of the invention.

2 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Verteilerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 2 shows a perspective view of a distribution ring according to an embodiment of the invention.

3 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Stromschiene eines Verteilerrings gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 3 shows a perspective view of a bus bar of a distribution ring according to an embodiment of the invention.

4 zeigt eine Stromschiene mit einer Führungsvorrichtung für Spulenanschlussdrähte an einer Spule gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem Anlieferzustand. 4 shows a bus bar with a guide device for coil connecting wires to a coil according to an embodiment of the invention in a delivery state.

5 zeigt eine Stromschiene mit Führungsvorrichtungen für Spulenanschlussdrähte an einer Spule gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung in einem verschalteten Zustand. 5 shows a bus bar with guide devices for coil connecting wires to a coil according to a further embodiment of the invention in a connected state.

6 zeigt eine Stromschiene mit Führungsvorrichtungen an einer Spule gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 6 shows a bus bar with guide devices on a coil according to a further embodiment of the invention.

7 zeigt einen Stator mit einem Verteilerring gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. 7 shows a stator with a distributor ring according to an embodiment of the invention.

8 zeigt eine Führungsvorrichtung für Spulenanschlussdrähte für einen Verteilerring gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. 8th shows a guide device for coil connecting wires for a distributor ring according to another embodiment of the invention.

Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht maßstabsgetreu. Werden in der folgenden Figurenbeschreibung gleiche Bezugsziffern verwendet, so betreffen diese gleiche oder ähnliche Elemente.The illustrations in the figures are schematic and not to scale. If the same reference numerals are used in the following description of the figures, these relate to the same or similar elements.

Detaillierte Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Stators 600 mit einer Stromschiene 110 eines Verteilerrings 100 mit einer Vielzahl von Schweißfahnen 120, wobei die Stromschiene 110 von einem Haltekamm 610 zumindest teilweise umfasst ist. Zur vereinfachten Veranschaulichung sind lediglich zwei Schweißfahnen 120 entlang des Umfangs des kreisförmigen Verteilerrings 100 dargestellt. 1 shows a schematic view of a stator 600 with a busbar 110 a distribution ring 100 with a variety of welding flags 120 , where the busbar 110 from a holding comb 610 is at least partially included. For ease of illustration only two welding flags 120 along the circumference of the circular distribution ring 100 shown.

Die Stromschiene 110 weist einen Stromschienenabstand 701 von einer Mittelachse 705 des Stators 600 auf.The busbar 110 has a busbar distance 701 from a central axis 705 of the stator 600 on.

Die Schweißfahnen 120 weisen an ihrem freien Ende 202, einen Schweißfahnenabstand 702 von der Mittelachse 705 des Stators 600 auf.The welding flags 120 show at their free end 202 , a swath banner spacing 702 from the central axis 705 of the stator 600 on.

Damit kann die Differenz zwischen dem Stromschienenabstand 701 und dem Schweißfahnenabstand 702 als Kröpfungsdistanz bezeichnet werden. Die Kröpfungsdistanz kann sowohl kleiner als Null oder größer als Null sein. Eine Kröpfungsdistanz kleiner als Null ist damit gleichbedeutend mit einer Kröpfung der Schweißfahne 120 nach außen, d. h. von der Mittelachse 705 weg, da der Stromschienenabstand kleiner als der Schweißfahnenabstand ist. Eine Kröpfungsdistanz größer als Null ist gleichbedeutend mit einer Kröpfung der Schweißfahne nach innen, d. h. in Richtung der Mittelachse 705.This can be the difference between the busbar distance 701 and the swath banner spacing 702 be referred to as Kröpfungsdistanz. The offset distance can be less than zero or greater than zero. A Kröpfungsdistanz smaller than zero is thus synonymous with a bend of the welding flag 120 outwards, ie from the central axis 705 away, as the busbar distance is less than the swath distance. A Kröpfungsdistanz greater than zero is equivalent to a bend of the welding flag inward, ie in the direction of the central axis 705 ,

1 zeigt weiterhin eine Umfangstangente 750, welche die Stromschiene 110 dort berührt, wo die Schweißfahne 120 an der Stromschiene 110 angebracht ist. Die Spulenanschlussdrähte, welche so umgebogen werden, dass sie an einer Schweißfahne 120 anliegen, können insbesondere parallel zu der Umfangstangenten 750 sein. 1 also shows a circumferential tangent 750 which the busbar 110 there touches where the welding flag 120 at the power rail 110 is appropriate. The coil connection wires, which are bent over so that they are at a welding flag 120 in particular, parallel to the peripheral tangents 750 be.

2 zeigt einen Verteilerring 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Verteilerring 100 weist drei Stromschienen 110 auf, wobei an jeder Stromschiene eine Schweißfahne 120 angebracht ist. 2 shows a distribution ring 100 according to an embodiment of the invention. The distribution ring 100 has three busbars 110 on, at each busbar a welding flag 120 is appropriate.

Zur Verbesserung der Anschaulichkeit des Verteilerrings ist lediglich ein Ausschnitt des Verteilerrings gezeigt. Selbstverständlich kann jede Stromschiene eine Vielzahl von Schweißfahnen aufweisen.To improve the clarity of the distribution ring only a section of the distribution ring is shown. Of course, each busbar may have a plurality of welding lugs.

Die Stromschienen 110 sind konzentrisch um die Mittelachse des Stators angebracht. Dabei weisen die Stromschienen einen unterschiedlichen Durchmesser auf. Der Abstand zwischen benachbarten Stromschienen kann jeweils gleich sein, aber auch voneinander abweichen. So kann beispielsweise der Abstand zwischen der inneren und der mittleren Stromschiene geringer oder größer sein als der Abstand zwischen der mittleren und der äußeren Stromschiene.The busbars 110 are concentrically mounted about the central axis of the stator. The busbars have a different diameter. The distance between adjacent busbars can be the same in each case, but also differ from one another. For example, the distance between the inner and the middle busbar may be less than or greater than the distance between the middle and the outer busbar.

Die Schweißfahnen der mittleren und der äußeren Stromschiene 110 sind auf den gleichen Stromschienenabstand gekröpft, welchen die Schweißfahne 120 der inneren Stromschiene 110 aufweist.The welding flags of the middle and outer busbar 110 are on the same busbar distance cranked, which the welding flag 120 the inner busbar 110 having.

Entsprechend dem Schweißfahnenabstand im gekröpften Zustand ist die Länge bzw. die Höhe der Schweißfahnen 120 zu bemessen. Insbesondere kann die Höhe bzw. die Länge der Schweißfahnen 120 so bemessen sein, dass alle Schweißfahnen, welche einen gleichen Schweißfahnenabstand aufweisen, eine gleiche Höhe in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators aufweisen.Corresponding to the distance between the welding lugs in the cranked state, the length or the height of the welding lugs is 120 to measure. In particular, the height or the length of the welding flags 120 be sized so that all the welding lugs, which have a same welding lug distance, have an equal height in a direction parallel to the central axis of the stator.

3 zeigt eine Stromschiene 110 zur besseren Veranschaulichung der gekröpften Schweißfahnen 120. 3 shows a busbar 110 to better illustrate the cranked welding flags 120 ,

Die Schweißfahnen 120 in 3 weisen einen Kröpfungswinkel α 201 größer als 90 Grad auf. Der Kröpfungswinkel 201 kann insbesondere auch 90 Grad betragen, aber auch kleiner oder größer sein als 90 Grad. Bei Kröpfungswinkeln, deren Betrag gleich ist, ist ein Ende 202 der Schweißfahne 120 parallel zur Mittelachse des Stators.The welding flags 120 in 3 have a crank angle α 201 greater than 90 degrees. The offset angle 201 may in particular also be 90 degrees, but also less than or greater than 90 degrees. At crank angles, the amount of which is the same, is an end 202 the welding flag 120 parallel to the central axis of the stator.

4 zeigt eine Stromschiene 110 mit zwei Führungsvorrichtungen 300 und zwei Spulen 310, wobei die Führungsvorrichtungen 300 so angeordnet sind, dass sie einen ersten Spulenanschlussdraht 311 und einen zweiten Spulenanschlussdraht 312 der Spulen 310 vor einem Umbiegevorgang der Spulenanschlussdrähte 311, 312 in radialer Richtung der Stromschiene führen. 4 shows a busbar 110 with two guiding devices 300 and two coils 310 , wherein the guiding devices 300 are arranged so that they have a first coil connecting wire 311 and a second coil lead 312 the coils 310 before a bending process of the coil connection wires 311 . 312 in the radial direction of the busbar.

Die Führungsvorrichtung 300 weist zwei Ausbuchtungen 315 (eine davon in 4 nicht einsehbar) zur Führung eines Spulenanschlussdrahtes 311, 312 auf.The guiding device 300 has two bulges 315 (one of them in 4 not visible) for guiding a coil connecting wire 311 . 312 on.

Die Spulenanschlussdrähte 311, 312 werden in radiale Richtung der Stromschiene 110 geführt und berühren die Schweißfahne 120 nicht.The coil connection wires 311 . 312 be in the radial direction of the busbar 110 guided and touch the welding flag 120 Not.

5 zeigt eine Stromschiene 110 mit zwei Führungsvorrichtungen 300 und zwei Spulen 310 nach einem Umbiegevorgang der Spulenanschlussdrähte 311, 312. Die Spulenanschlussdrähte 311, 312 sind so umgebogen, dass sie die Schweißfahne 120 kontaktieren. Dabei verlaufen die Spulenanschlussdrähte 311, 312 parallel zu einer Umfangstangente der Stromschiene 110 und sind durch die Ausbuchtung 315 geführt. 5 shows a busbar 110 with two guiding devices 300 and two coils 310 after a bending process of the coil connection wires 311 . 312 , The coil connection wires 311 . 312 are bent over so that they have the welding flag 120 to contact. In this case, the coil connection wires run 311 . 312 parallel to a circumferential tangent of the busbar 110 and are through the bulge 315 guided.

6 zeigt eine andere Ansicht der in 5 gezeigten Stromschiene 110. 6 shows another view of the in 5 shown busbar 110 ,

Es ist zu erkennen, dass der erste Spulenanschlussdraht 311 und der zweite Spulenanschlussdraht 312 einer Spule durch die Ausbuchtungen 315 der Führungsvorrichtungen 300 so geführt werden, dass der erste Spulenanschlussdraht 311 und der zweite Spulenanschlussdraht 312 einer Spule in einer Richtung parallel zur Mittelachse der Stromschiene 110 versetzt sind.It can be seen that the first coil connecting wire 311 and the second coil lead 312 a coil through the bulges 315 the guiding devices 300 be guided so that the first coil lead wire 311 and the second coil lead 312 a coil in a direction parallel to the center axis of the busbar 110 are offset.

Insbesondere ist zu erkennen, dass auch die Spulenanschlussdrähte 311, 312 benachbarter Spulen, welche auf eine gemeinsame Schweißfahne 120 geführt werden, ebenfalls in einer Richtung parallel der Mittelachse des Stators gegeneinander versetzt sind.In particular, it can be seen that the coil connection wires 311 . 312 adjacent coils, which on a common welding flag 120 are guided, are also offset in a direction parallel to the central axis of the stator against each other.

Dabei ist der erste Spulenanschlussdraht 311 einer zweiten Spule gegenüber dem zweiten Spulenanschlussdraht 312 einer ersten Spule so in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators versetzt, dass die Spulenanschlussdrähte 311, 312 die Schweißfahne 120 in einem Schweißbereich 320 jeweils unmittelbar kontaktieren.In this case, the first coil connecting wire 311 a second coil opposite to the second coil lead wire 312 a first coil so in a direction parallel to the central axis of the stator offset that the coil connecting wires 311 . 312 the welding flag 120 in a welding area 320 contact each directly.

Der erste Spulenanschlussdraht 311 und der zweite Spulenanschlussdraht 312 können gegeneinander in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators auch so versetzt sein, dass sich zwischen ihnen ein Abstand ergibt, so dass bei der Verschaltung der Spulenanschlussdrähte 311, 312 mit der Schweißfahne 120 ein Zusatzwerkstoff zur Verbindung der Spulenanschlussdrähte 311, 312 mit der Schweißfahne 120 in den Zwischenraum zwischen den Spulenanschlussdrähten beigegeben werden kann.The first coil connection wire 311 and the second coil lead 312 can also be offset from each other in a direction parallel to the central axis of the stator so that there is a gap between them, so that in the interconnection of the coil connection wires 311 . 312 with the welding flag 120 a filler material for connecting the coil connection wires 311 . 312 with the welding flag 120 can be added in the space between the coil connection wires.

7 zeigt einen Stator 600 einer Elektromaschine mit einem Verteilerring 100, welcher drei Stromschienen 110 jeweils mit Schweißfahnen 120 aufweist. Die Stromschienen 110 werden von einem Haltekamm 610, der auch teilweise als einseitig geschlossener Isolierring mit Kammform bezeichnet wird, gehalten. 7 shows a stator 600 an electric machine with a distributor ring 100 , which three busbars 110 each with welding flags 120 having. The busbars 110 be from a holding comb 610 , which is also sometimes referred to as one-sided closed insulating ring with comb shape held.

Weiterhin weist der Stator 600 eine Vielzahl von Führungsvorrichtungen 300 und eine Vielzahl von Spulen 310 auf, wobei jede Führungsvorrichtung 300 jeweils von einer Spule 310 einen ersten Spulenanschlussdraht 311 und einen zweiten Spulenanschlussdraht 312 führt, wobei die Spulenanschlussdrähte 311, 312 durch zueinander in einer Richtung parallel zur Mittelachse des Stators versetzte Ausbuchtungen so geführt werden, dass jeweils ein Spulenanschlussdraht 311, 312 von benachbarten Spulen unmittelbar und gemeinsam an einer zwischen den beiden benachbarten Spulen liegenden Schweißfahne 120 kontaktierend anliegt.Furthermore, the stator 600 a variety of guiding devices 300 and a variety of coils 310 on, with each guide device 300 each from a coil 310 a first coil connection wire 311 and a second coil lead 312 leads, with the coil connection wires 311 . 312 be guided by each other in a direction parallel to the central axis of the stator offset bulges, that in each case a coil connecting wire 311 . 312 of adjacent coils directly and together on a lying between the two adjacent coils welding flag 120 contacting abuts.

Der Haltekamm 610 kann insbesondere aus elektrisch isolierendem Material ausgeführt sein, so dass die Phasenpotenziale der Stromschienen 110 voneinander isoliert werden.The holding comb 610 can in particular be made of electrically insulating material, so that the phase potentials of the busbars 110 be isolated from each other.

8 zeigt eine Führungsvorrichtung 300 mit zwei Ausbuchtungen 315, wobei die Ausbuchtungen 315 einen ersten Spulenanschlussdraht 311 und einen zweiten Spulenanschlussdraht 312 führen. 8th shows a guide device 300 with two bulges 315 where the bulges 315 a first coil connection wire 311 and a second coil lead 312 to lead.

Dabei sind die Ausbuchtungen 315 so gegeneinander versetzt, dass die Spulenanschlussdrähte 311, 312 um einen Versatzabstand 801 versetzt geführt werden.Here are the bulges 315 offset from each other so that the coil leads 311 . 312 by an offset distance 801 be routed offset.

Auch wenn die Figuren einen Verteilerring mit drei Stromschienen zeigen, ist nicht ausgeschlossen, dass die Erfindung Anwendung bei Verteilerringen mit einer, zwei, oder mehr als drei, beispielsweise vier Stromschienen, findet.Although the figures show a distributor rail with three busbars, it is not excluded that the invention will find application in distributor rings with one, two or more than three, for example four busbars.

Ergänzend sei darauf hingewiesen, dass „umfassend“ keine anderen Elemente ausschließt und „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließt. Ferner sei darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.In addition, it should be noted that "comprehensively" does not exclude other elements and "an" or "an" does not exclude a multitude. It should also be appreciated that features or steps described with reference to any of the above embodiments may also be used in combination with other features or steps of other embodiments described above. Reference signs in the claims are not to be considered as limiting.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2011/036135 A1 [0003]

Claims

Distribution ring ( 100 ) for a stator ( 600 ) of an electric machine, comprising at least two busbars ( 110 ); each of the at least two busbars ( 110 ) a plurality of welding flags ( 120 ) having; wherein the at least two busbars ( 110 ) of the distribution ring ( 100 ) a different busbar distance ( 701 ) to the central axis; characterized in that the welding flags ( 120 ) at least one busbar ( 110 ) are cranked so that the welding flags ( 120 ) of the at least two busbars ( 110 ) the same welding distance ( 702 ) to a central axis of the stator ( 600 ) to have.

Distributor ring according to claim 1, wherein the welding flags ( 120 ) parallel to a central axis ( 705 ) of the stator ( 600 ) on a busbar ( 110 ) are arranged;

Distributor ring according to one of claims 1 or 2, wherein the welding flags ( 120 ) rounded bending bends ( 201 ) exhibit.

Distributor ring according to one of claims 1 to 3, wherein free ends ( 202 ) of the welding flags ( 120 ) of the at least two busbars ( 120 ) are at the same height in a direction parallel to the central axis of the stator.

Stator ( 600 ) for an electric machine, comprising a distributor ring according to one of claims 1 to 4 and at least one guiding device ( 300 ) for coil connection wires ( 311 . 312 ); the guiding device ( 300 ) a first coil lead wire ( 311 ) and a second coil connection wire ( 312 ) leads in the radial direction of the distribution ring; wherein the first coil lead wire ( 311 ) and the second coil lead wire ( 312 ) in a direction parallel to the central axis of the stator ( 600 ) by an offset distance ( 801 ) are guided offset.

Stator according to claim 5, wherein the offset distance ( 801 ) greater than or equal to a thickness of the first coil lead wire ( 311 ) or the second coil lead wire ( 312 ).

Stator according to one of claims 5 or 6, wherein each guiding device ( 300 ) two bulges ( 315 ) having; each of the bulges ( 315 ) is formed so that a coil connecting wire ( 311 . 312 ) when bending perpendicularly from an extension direction in the radial direction of the transfer ring in an extension direction parallel to a circumferential tangent (FIG. 750 ) of a busbar ( 110 ) by the to the coil lead wire ( 311 . 312 ) adjacent bulge ( 315 ) is guided.

Stator according to claim 7, wherein the bulges ( 315 ) are designed so that a depth of the bulges ( 315 ) greater than or equal to the thickness of the first coil lead wire ( 311 ) and / or the second coil lead wire ( 312 ).

Electric machine comprising a stator according to one of claims 5 to 8 with a plurality of coils ( 310 ); each coil ( 310 ) with a first welding flag ( 120 ) a first busbar ( 110 ) and with a second welding flag ( 120 ) a second busbar ( 110 ) connected is; wherein the first coil lead wire ( 311 ) and the second coil lead wire ( 312 ) are bent so that they each have a welding flag ( 120 ) to contact; wherein the second coil connection wire ( 312 ) of a first coil and the first coil connecting wire ( 311 ) Contact a second coil together a welding flag.