DE102015209225A1

DE102015209225A1 - Stator of an electrical machine with a connection device and electrical machine with such a stator

Info

Publication number: DE102015209225A1
Application number: DE102015209225.9A
Authority: DE
Inventors: Jochen Wittmann; Christoph Wieder; Christian Brückner; Ralf Rönnebeck; Khalid Jafoui; Roland Lindwurm
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-05-20
Filing date: 2015-05-20
Publication date: 2016-11-24
Also published as: WO2016184622A1; CN107636938A; CN107636938B

Abstract

Es wird ein Stator (16) einer rotierenden elektrischen Maschine (10) mit einem Statorblechpaket (26) und mit daran an Statorzähnen (32) mittels Wickelkörpern (40, 42) angeordneten Statorwicklung (36) mit Wicklungsenden (36a, b) beschrieben. Der Stator (16) umfasst eine Verschaltungseinrichtung (38) mit mehreren Verbindungsleitern (52a–c), welche in einem ringkreisförmigen Trägerelement (56) angeordnet und innerhalb eines an dem Trägerelement (56) vorgesehenen Aufnahmeraums (55) mit den Wicklungsenden (36a, b) verschaltet sind. Dabei ist das Trägerelement (56) mit einem Tragwandbereich (56c) an einem den Wickelbereich begrenzenden Tragschenkel (40b) der Wickelkörper (40) angeordnet. An dem Tragwandbereich (56c) des Trägerelements (56) und an Tragschenkeln (40b) der Wickelkörper (40) sind jeweils Verbindungsmittel (40f, g; 56f) zur gegenseitigen Verbindung von Trägerelement (56) und Wickelkörpern (40) ausgebildet, wobei zwischen dem Tragwandbereich (56c) und den Tragschenkeln (40b) und/oder zwischen dem Tragwandbereich (56c) und einem mit den Tragschenkeln (40b) verbundenen und in das Trägerelement (56) eingreifenden Eingriffsabschnitt (40e) ein Zwischenraum (60) ausgebildet ist, welcher zumindest teilweise mit Vergussmittel (62) ausgefüllt ist.A stator (16) of a rotating electrical machine (10) with a laminated stator core (26) and stator windings (36) with coil ends (36a, b) arranged thereon on stator teeth (32) by means of winding bodies (40, 42) is described. The stator (16) comprises an interconnection device (38) with a plurality of connection conductors (52a-c) which are arranged in an annular circular support element (56) and within a receiving space (55) provided on the support element (56) with the winding ends (36a, b ) are interconnected. In this case, the support element (56) is arranged with a support wall region (56c) on a support leg (40b) delimiting the winding region of the winding body (40). On the support wall region (56c) of the carrier element (56) and support legs (40b) of the winding body (40) connecting means (40f, g; 56f) for mutual connection of carrier element (56) and winding bodies (40) are formed, wherein between the Supporting wall portion (56c) and the support legs (40b) and / or between the support wall portion (56c) and connected to the support legs (40b) and in the support member (56) engaging engagement portion (40e), a gap (60) is formed, which at least partially filled with casting agent (62).

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer Verschaltungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie auf eine elektrische Maschine mit einem derartigen Stator gemäß Anspruch 11. The present invention relates to a stator of an electric machine with a connection device according to the preamble of patent claim 1, and to an electric machine with such a stator according to claim 11.

Ein gattungsgemäßer Stator einer elektrischen Maschine mit einer Verschaltungseinrichtung ist bereits aus der DE 10 2006 021 903 A1 bekannt. Dieser Stator umfasst eine Mehrzahl von Spulenwicklungen, deren Enden mittels der Verschaltungseinrichtung mit drei ringförmigen Verbindungsleitern innerhalb eines Trägerelements verschaltet sind. Die Spulenwicklungen sind mittels Wickelkörpern ausgebildet, von denen ein Schenkel radial abstehende Einführungsabschnitte zur Einführung der Wicklungsenden in das Trägerelement der Verschaltungseinrichtung aufweist und wobei das Trägerelement von allen am Stator ringkreisförmig angeordneten Wickelkörpern gemeinsam getragen wird. Die Einführungsabschnitte tauchen dabei in das Trägerelement ein und dienen im Zusammenwirken mit weiteren Haltemitteln zugleich der verliersicheren Festlegung des Trägerelements am Stator. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen werden nach der Verschaltung die Verbindungsleiter und die Wicklungsenden mit einem Isoliermittel vergossen. A generic stator of an electrical machine with an interconnection device is already out of the DE 10 2006 021 903 A1 known. This stator comprises a plurality of coil windings, the ends of which are connected by means of the interconnection device with three annular connecting conductors within a carrier element. The coil windings are formed by means of winding bodies, one leg of which has radially protruding insertion sections for insertion of the coil ends into the carrier element of the interconnection device, and wherein the carrier element is borne jointly by all the winding bodies arranged annularly on the stator. The introduction sections dive into the carrier element and serve in cooperation with other holding means at the same time the captive fixing of the carrier element on the stator. To protect against external influences, the connecting conductors and the winding ends are shed with an insulating agent after the interconnection.

Die Erfindung stellt sich von dem genannten Stand der Technik ausgehend die Aufgabe, einen Stator einer elektrischen Maschine mit einer weiter verbesserten und kostengünstigen Verschaltungseinrichtung bereitzustellen, wobei insbesondere die betriebssichere Festlegung des Trägerelements am Stator verbessert werden soll. Des Weiteren soll eine elektrische Maschine mit einem derartigen Stator bereitgestellt werden. The invention is based on the cited prior art, the task of providing a stator of an electric machine with a further improved and inexpensive interconnection device, in particular, the reliable fixing of the support member to be improved on the stator. Furthermore, an electric machine should be provided with such a stator.

Diese Aufgabe wird durch einen Stator einer elektrischen Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und im Weiteren durch eine elektrische Maschine gemäß Patentanspruch 11 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor. This object is achieved by a stator of an electric machine with the features of claim 1 and further by an electric machine according to claim 11. Advantageous embodiments and further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.

Es wird somit ein Stator der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, wobei das Trägerelement mit einem Tragwandbereich an Tragschenkeln von Wickelkörpern festgelegt ist und wobei

– zwischen dem Tragwandbereich und den Tragschenkeln ein Zwischenraum ausgebildet ist, welcher zumindest teilweise mit Vergussmittel ausgefüllt ist (9a) oder wobei
– zwischen dem Tragwandbereich und einem mit den Tragschenkeln verbundenen und in das Trägerelement eingreifenden Eingriffsabschnitt ein Zwischenraum ausgebildet ist, welcher zumindest teilweise mit Vergussmittel ausgefüllt ist (9b) oder wobei
– zwischen dem Tragwandbereich und den Tragschenkeln ein Zwischenraum ausgebildet ist, welcher zumindest teilweise mit Vergussmittel ausgefüllt ist und wobei zwischen dem Tragwandbereich und einem mit den Tragschenkeln verbundenen und in das Trägerelement eingreifenden Eingriffsabschnitt ein Zwischenraum ausgebildet ist, welcher zumindest teilweise mit Vergussmittel ausgefüllt ist (9c).

It is thus proposed a stator of the aforementioned type, wherein the support member is fixed to a support wall portion of support legs of the winding bodies and wherein

- Between the support wall portion and the support legs, a gap is formed, which is at least partially filled with casting agent ( 9a ) or where
- Between the support wall portion and connected to the support legs and engaging in the support member engagement portion, a gap is formed, which is at least partially filled with casting agent ( 9b ) or where
- Between the support wall portion and the support legs, a gap is formed, which is at least partially filled with casting agent and wherein between the support wall portion and connected to the support legs and engaging in the support member engagement portion, a gap is formed, which is at least partially filled with casting agent ( 9c ).

Der Aufnahmeraum kann also gemäß der vorliegenden Erfindung nach der Verschaltung der Wicklungsenden zunächst mit einem Vergussmittel ausgefüllt werden, welche zumindest die Wicklungsanschlussbereiche dauerhaft gegenüber äußeren Einflüssen abdeckt. Dabei oder in einem weiteren Schritt kann das oder ein anderes Vergussmittel in einen der vorgenannten Zwischenräume eingebracht werden. Thus, according to the present invention, after the interconnection of the winding ends, the receiving space can first be filled with a casting agent, which permanently covers at least the winding connection regions against external influences. In this case or in a further step, the or another casting agent can be introduced into one of the aforementioned intermediate spaces.

Als Vergussmittel kann allgemein beispielsweise ein Harz, wie ein Epoxidharz, ein Silikon, ein Polyurethan, ein Kunststoff, ein Kleber oder ähnliches eingesetzt werden, deren jeweilige Verarbeitung einem zuständigen Fachmann auf dem Gebiet des Elektromaschinenbaus geläufig ist. Die in das Trägerelement und in den Zwischenraum eingebrachten Vergussmittel können bei Bedarf eine unterschiedliche Zusammensetzung aufweisen und für deren jeweilige Hauptfunktion optimiert sein. As the encapsulant, for example, a resin such as an epoxy resin, a silicone, a polyurethane, a plastic, an adhesive or the like can be generally used, the respective processing of which is familiar to a person skilled in the field of electrical engineering. If necessary, the casting agent introduced into the carrier element and into the intermediate space can have a different composition and be optimized for their respective main function.

Der Zwischenraum kann ebenso wie der Aufnahmeraum des Trägerelements einseitig offen ausgeführt sein und einen im Wesentlichen geschlossenen Boden besitzen. The intermediate space may, like the receiving space of the carrier element, be open on one side and have a substantially closed bottom.

Gegebenenfalls vorgesehene und verbleibende Spalte können dabei so bemessen werden, dass ein bei deren Verarbeitungstemperatur fließfähiges Vergussmittel nicht unbeabsichtigt aus dem Zwischenraum und aus dem Aufnahmeraum austreten kann. Optionally provided and remaining column can be dimensioned so that a flowable at their processing temperature Vergussmittel can not escape unintentionally from the space and from the receiving space.

Der Vorteil der vorgeschlagenen Ausbildung besteht darin, das Vergussmittel zusätzlich zu dessen Funktion als Isolations- und Abdeckmittel auch in dessen Funktion als Klebemittel auszunutzen und auf diese Weise eine gegebenenfalls bereits bestehende mechanische Verbindung zwischen einem Wickelkörper und dem Tragelement durch eine Klebeverbindung zu ergänzen oder diese als alleinige Verbindung zwischen den Verbindungspartnern wirken zu lassen. Durch eine entsprechende großflächige Ausbildung der Verbindungs- bzw. Klebepartner kann die Verbindung des Trägerelements zu den Wickelkörpern erheblich verstärkt werden. Die vorteilhafte Wirkung ist darin zu sehen, dass die gesamte Anordnung der Verschaltungseinrichtung und insbesondere die Baugruppe aus dem Trägerelement und den Wickelkörpern dadurch weiter als bisher versteift werden kann und unter dem Einfluss von betriebsbedingten mechanischen Schwingungen vergleichsweise verwindungsfest ausgebildet wird. Eine Relativbewegung zwischen den in das Trägerelement eintretenden Wicklungsenden und den dazu benachbarten Elementen kann somit stark eingeschränkt werden, so dass die Gefahr von Drahtabrissen deutlich reduziert wird. The advantage of the proposed embodiment is to exploit the casting agent in addition to its function as insulation and covering in its function as an adhesive and in this way to supplement any existing mechanical connection between a winding body and the support member by an adhesive bond or this as sole connection between the liaison partners. By a corresponding large-scale design of the connecting or adhesive partners, the connection of the carrier element to the winding bodies can be significantly enhanced. The advantageous effect is the fact that the entire arrangement of the interconnecting device and In particular, the assembly of the support member and the winding bodies thereby further than previously can be stiffened and is formed under the influence of operational mechanical vibration comparatively torsion resistant. A relative movement between the coil ends entering the carrier element and the elements adjacent thereto can thus be severely limited, so that the risk of wire breaks is significantly reduced.

Der vorgesehene Zwischenraum kann grundsätzlich als ein radialer Raumbereich, insbesondere als ein in Umfangsrichtung geschlossener oder segmentierter Ringraum ausgebildet sein. Ebenso ist die Ausbildung eines axialen Raumbereichs möglich. The space provided can basically be designed as a radial space area, in particular as a closed or segmented annular space in the circumferential direction. Likewise, the formation of an axial space area is possible.

Allgemein kann der vorgeschlagene Stator für einen elektrischen Innenläufermotor oder für einen elektrischen Außenläufermotor ausgebildet sein, wobei die Statorzähne entweder nach radial innen bzw. nach radial außen ausgerichtet sein können. In general, the proposed stator can be designed for an internal electric rotor motor or for an external electric rotor motor, wherein the stator teeth can be aligned either radially inwards or radially outwards.

Der Aufnahmeraum kann insbesondere wannenförmig ausbildet sein und kann weiter einen inneren und einen äußeren Umfangswandbereich mit einem zwischen diesen befindlichen Bodenbereich aufweisen. Bevorzugt ist der Aufnahmeraum zur Vornahme der Verschaltung und zum Einbringen des Vergussmittels einseitig offen ausgeführt. Die Verbindungsleiter können radial oder auch axial gestaffelt an bzw. in dem Trägerelement angeordnet sein. Das Trägerelement selbst kann bevorzugt radial gestaffelt zu den Wickelkörpern angeordnet sein und im Weiteren von mehreren am Statorumfang angeordneten Wickelkörpern gemeinsam aufgenommen und getragen werden. Der Aufnahmeraum des Trägerelements kann einen radial inneren und einen radial äußeren Wandbereich aufweisen, welche sich beide am Stator in Umfangsrichtung erstrecken und welche weiter zwischen sich einen Bodenbereich umfassen. The receiving space may in particular be formed trough-shaped and may further have an inner and an outer peripheral wall area with a floor area located between them. Preferably, the receiving space for making the interconnection and for introducing the Vergussmittels is open on one side. The connecting conductors can be arranged radially or axially staggered on or in the carrier element. The carrier element itself can preferably be arranged radially staggered relative to the winding bodies and in the following can be jointly received and carried by a plurality of winding bodies arranged on the stator circumference. The receiving space of the carrier element may have a radially inner and a radially outer wall region, both of which extend in the circumferential direction on the stator and which further comprise a bottom region between them.

Der vorgesehene Zwischenraum kann sich auf diese Weise zum Beispiel außerhalb des Trägerelements befinden, insbesondere zwischen einer Außenwandfläche des Trägerelements und einer dem Wickelbereich abgewandten Oberfläche eines Tragschenkels. Bei einer radial gestaffelten Anordnung der Wickelkörper und des Trägerelements kann die Außenwandfläche von einem einen radial inneren oder von einem radial äußeren Wandbereich gebildet werden, je nachdem, ob sich die Wickelkörper radial innerhalb oder radial außerhalb zu dem Trägerelement befinden. The envisaged interspace can be located in this way, for example, outside the carrier element, in particular between an outer wall surface of the carrier element and a surface of a carrying leg facing away from the winding region. In the case of a radially staggered arrangement of the winding body and of the carrier element, the outer wall surface can be formed by a radially inner or by a radially outer wall region, depending on whether the winding bodies are located radially inside or radially outside the carrier element.

Wenn der zumindest teilweise mit einem Vergussmittel vergossene Aufnahmeraum einen ersten Vergussmittelbereich ausbildet, so kann also der zwischen dem Tragwandbereich und den Tragschenkeln ausgebildete und zumindest teilweise mit einem Vergussmittel vergossene Zwischenraum als ein zweiter Vergussmittelbereich bezeichnet werden. If the receiving space cast at least partially with a casting agent forms a first casting agent area, then the intermediate space formed between the supporting wall area and the supporting legs and at least partially cast with a casting agent can be designated as a second casting agent area.

Der Zwischenraum kann sich jedoch auch beispielsweise innerhalb des Trägerelements befinden, also zwischen einer Innenwandfläche des Trägerelements und einem an dem Tragschenkel ausgebildeten, also diesem zugehörigen und innerhalb des Trägerelements angeordneten Eingriffsvorsprung. However, the intermediate space can also be located, for example, within the carrier element, that is to say between an inner wall surface of the carrier element and an engagement projection formed on the carrier arm, ie, associated therewith and arranged within the carrier element.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können der Tragwandbereich und/oder der mit den Tragschenkeln verbundene und in das Trägerelement eingreifende Eingriffsabschnitt zumindest in radialer Richtung oder in axialer Richtung von dem Vergussmittel eingeschlossen sein. Darüber hinaus kann das Vergussmittel zusätzlich auch den jeweils anderen genannten Verbindungspartner beidseitig einschließen. According to an advantageous embodiment of the support wall portion and / or connected to the support legs and engaging in the support member engaging portion may be included at least in the radial direction or in the axial direction of the casting agent. In addition, the encapsulant may additionally include the respective other connection partner on both sides.

Eine weitere markante Erhöhung der Festigkeit der Verschaltungseinrichtung kann erreicht werden, indem die in den Aufnahmeraum und in den Zwischenraum eingebrachte Vergussmasse einen stofflich zusammenhängenden Bereich ausbildet. Dabei kann das Vergussmittel vorteilhaft die gegenseitigen Fügebereiche von Trägerelement und Wickelkörper umschließen. Ein Umschließen kann bedeuten, dass z.B. in einem Lateralschnitt, also mit Blick auf einen stirnseitigen Querschnitt, ein gegenseitiger Verbindungsbereich bei einem Umlauf um den Fügebereich im Wesentlichen von dem Vergussmittel umgeben ist. Es kann also beispielhaft ein hauptsächlich radiales oder ein hauptsächlich axiales Umschließen mit einem Umfangsrichtungsanteil vorliegen. A further significant increase in the strength of the interconnecting device can be achieved by the potting compound introduced into the receiving space and into the interspace forming a materially coherent area. In this case, the casting agent can advantageously enclose the mutual joining regions of the carrier element and the winding body. Enclosing may mean that e.g. in a lateral section, that is to say with a view to an end-side cross-section, a mutual connection region is essentially surrounded by the encapsulant during a rotation around the joining region. Thus, by way of example, there can be a mainly radial or a mainly axial enclosing with a circumferential direction component.

Zur Erzielung einer möglichst großflächigen Kontaktfläche zu dem Trägerelement können die Schenkel der am Stator angeordneten Wickelkörper gemeinsam einen insbesondere in Umfangsrichtung geschlossenen Schenkelwandbereich ausbilden. In order to achieve the largest possible contact surface with the carrier element, the legs of the winding bodies arranged on the stator can jointly form a leg wall region which is closed in particular in the circumferential direction.

Mit weiterem Vorteil kann eine einfach montierbare Verschaltungseinrichtung ermöglicht werden, indem die Verbindung von Trägerelement und Wickelkörpern als axial in Eingriff bringbare Formschlussverbindung ausgeführt ist, welche mit noch weiterem Vorteil axiale Anschlagmittel an den Wickelkörpern und dem Trägerelement aufweisen kann. With further advantage, an easily mountable interconnection device can be made possible by the connection of carrier element and winding bodies is designed as axially engageable positive connection, which may have even further advantage axial stop means on the winding bodies and the support member.

Gemäß einer Ausführungsvariante können die an den Tragschenkeln der Wickelkörper vorgesehenen Verbindungsmittel einen Eingriffsabschnitt ausbilden und in den Aufnahmeraum des Trägerelements eingreifen, wobei diese dort mit dem Vergussmittel eine Klebeverbindung eingehen können. Die Verbindungsmittel können an die Wandungsform des Tragwandbereichs angepasst werden und dieser folgen. Die axiale Erstreckung dieser Verbindungsmittel kann etwa der axialen Erstreckung des Tragwandbereichs oder etwa einer axialen Tiefenerstreckung des Aufnahmeraums entsprechen. Die Verbindungsmittel sind mit Vorteil mit einem Verbindungssteg an der dem Trägerelement zugewandten Seite an einem Tragschenkel eines Wickelkörpers angeordnet und erstrecken sich in radialer Richtung. Die Verbindungsstege stellen gleichzeitig auch Abstandhalter dar, um zwischen den Tragschenkeln und dem Trägerelement einen insbesondere radialen Abstand zur Schaffung eines Zwischen raumes zu ermöglichen. Gemäß einer Ausführungsform sind die Verbindungsmittel der Wickelkörper als eine an den lateinischen Großbuchstaben T angelehnte T-T-Konfiguration ausgebildet. Dabei umfasst ein T jeweils einen Basisbereich, welcher den am Wickelkörper angeordneten Verbindungssteg darstellt und umfasst weiter einen etwa rechtwinklig dazu angeordneten Dachbereich, welcher sich am Stator in Axialrichtung über den Basisbereich hinaus erstreckt. According to one embodiment variant, the connection means provided on the support legs of the winding body can form an engagement section and engage in the receiving space of the support element, whereby they can form an adhesive connection there with the encapsulation means. The connecting means can be adapted to the wall shape of the support wall area and follow this. The axial extent of this connecting means may be about the axial extent of the Tragwandbereich or approximately correspond to an axial depth extension of the receiving space. The connecting means are advantageously arranged with a connecting web on the side facing the carrier element on a supporting leg of a winding body and extend in the radial direction. The connecting webs are at the same time also spacers to allow between the support legs and the support member in particular a radial distance to create an intermediate space. According to one embodiment, the connecting means of the winding body are designed as an ajar to the Latin capital letter T TT configuration. In this case, a T in each case comprises a base region which represents the connecting web arranged on the winding body and further comprises a roof region arranged approximately at right angles thereto, which extends on the stator in the axial direction beyond the base region.

Zum Eingriff des an einem Wickelkörper vorgesehenen Verbindungsmittels kann an dem Wandbereich des Trägerelements eine Ausnehmungen vorgesehen sein. Dadurch kann das Verbindungsmittel im Wesentlichen ohne eine wesentliche Verbreiterung der Wandung platzsparend in diese Ausnehmung eingefügt werden. For engagement of the provided on a winding body connecting means may be provided on the wall portion of the support member, a recesses. As a result, the connecting means can be inserted into this recess substantially without substantial widening of the wall in a space-saving manner.

Weiterhin können an dem Tragwandbereich des Trägerelements weitere Ausnehmungen ausgebildet sein, in welche die von den Wickelkörpern abstehenden Wicklungsenden in das Trägerelement eingeführt werden können. Diese weiteren Ausnehmungen können zumindest bereichsweise von dem Schenkelwandbereich der Wicklungsträger überdeckt sein, so dass auf diese Weise von dem Schenkelwandbereich ein mit Vergussmittel gefüllter Zwischenraum begrenzt werden kann. Furthermore, further recesses may be formed on the support wall region of the carrier element, into which the winding ends projecting from the winding bodies can be introduced into the carrier element. These further recesses may be covered, at least in regions, by the leg wall region of the winding carriers, so that in this way a space filled with grout can be delimited by the leg wall region.

An den Umfangspositionen dieser weiteren Ausnehmungen sind an den bevorzugt radial dazu liegenden Tragschenkeln die von den Wickelkörpern kommenden Wicklungsenden positioniert. Dabei können in dem Tragschenkel eines Wickelkörpers Ausnehmungen für die Wicklungsenden ausgebildet sein und gegenüber einer gegebenen Querschnittsabmessung der Wicklungsenden so dimensioniert sein, dass das bei dessen Verarbeitungstemperatur fließfähige Vergussmittel im Wesentlichen nicht durch diese Ausnehmungen hindurchtreten kann. At the peripheral positions of these further recesses, the winding ends coming from the winding bodies are positioned on the support legs which are preferably located radially to the radial direction. In this case, recesses for the winding ends can be formed in the carrying leg of a winding body and dimensioned with respect to a given cross-sectional dimension of the winding ends so that the pourable at its processing temperature grouting substantially can not pass through these recesses.

Im Weiteren wird eine elektrische Maschine mit einem Rotor und mit einem Stator vorgeschlagen, wobei der Stator mit zumindest einem der vorstehend erläuterten Merkmale nach den Ansprüche 1–10 ausgeführt ist. In addition, an electric machine with a rotor and with a stator is proposed, wherein the stator is designed with at least one of the above-described features according to claims 1-10.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer in den Figuren dargestellten Ausführungsform beispielhaft erläutert. The invention will be explained by way of example with reference to an embodiment shown in the figures.

Es zeigen: Show it:

1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine in Außenläuferbauart mit einer radial außen am Stator angeordneten Verschaltungseinrichtung mit einem Trägerelement für Verbindungsleiter; 1 a schematic representation of an electrical machine in the outer rotor type with a radially outside of the stator arranged interconnecting device with a support element for connecting conductor;

2a, b einen zur Verbindung mit einem Trägerelement bestimmten Wickelkörper in zwei perspektivischen Ansichten; 2a b a wound body intended for connection to a carrier element in two perspective views;

3 eine ausschnittweise Darstellung eines Stators mit mehreren an einem Blechpaket angeordneten Wickelkörpern; 3 a fragmentary view of a stator with a plurality of arranged on a laminated core packages;

4 eine ausschnittweise Darstellung eines Trägerelements mit Verbindungsleitern; 4 a detail of a carrier element with connecting conductors;

5 eine Darstellung gemäß 3, wobei zusätzlich an den Wickelkörpern ein Trägerelement gemäß 4 mit Verbindungsleitern angeordnet ist; 5 a representation according to 3 , wherein in addition to the winding bodies, a carrier element according to 4 arranged with connecting conductors;

6 eine vergrößerte ausschnittweise Darstellung eines Verbindungsbereiches zwischen einem Wickelkörper und einem Trägerelement gemäß der Darstellung von 5; 6 an enlarged fragmentary view of a connection region between a winding body and a support member according to the illustration of 5 ;

7 eine ausschnittweise Darstellung eines Stators mit einer Spulenwicklung, deren Wicklungsenden mittels einer Verschaltungseinrichtung mit Verbindungsleitern verschaltet sind vor dem Einbringen eines Vergussmittels; 7 a fragmentary view of a stator with a coil winding, the winding ends are connected by means of interconnecting device with connecting conductors before the introduction of a Vergussmittels;

8 eine Darstellung gemäß 7 nach dem Einbringen eines Vergussmittels in einen Aufnahmeraum und in einen Zwischenraum der Verschaltungseinrichtung; 8th a representation according to 7 after the introduction of a casting agent in a receiving space and in a gap of the interconnection device;

9a–c verschiedene schematische Darstellungen der Verbindung eines Wickelkörpers mit einem Trägerelement, wobei zumindest jeweils ein Zwischenraum vorgesehen ist, in welchen ein Vergussmittel eingebracht werden kann. 9a C different schematic representations of the connection of a winding body with a support member, wherein at least one space is provided in each case, in which a casting agent can be introduced.

Gleiche Gegenstände, Funktionseinheiten oder vergleichbare Komponenten sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Ferner werden zusammenfassende Bezugszeichen für Komponenten und Objekte verwendet, die mehrfach in einem Ausführungsbeispiel oder in einer Darstellung auftreten, jedoch hinsichtlich eines oder mehrerer Merkmale gemeinsam beschrieben werden. Komponenten oder Objekte, die mit gleichen oder zusammenfassenden Bezugszeichen beschrieben werden, können hinsichtlich ihrer Merkmale, beispielsweise ihrer Dimensionierungen, gleich, jedoch gegebenenfalls auch unterschiedlich ausgeführt sein, sofern sich aus der Beschreibung nicht etwas anderes explizit oder implizit ergibt. Identical objects, functional units or comparable components are denoted by the same reference numerals across the figures. Further, summary reference numbers are used for components and objects that occur multiple times in one embodiment or in one representation, but are described together in terms of one or more features. Components or objects which are described by the same or in a combination of reference numerals may be identical in terms of their characteristics, for example their dimensions, but may also be different if the description does not explicitly or implicitly make reference to the description.

1 zeigt schematisch eine elektrische Maschine 10, genauer eine permanenterregte elektrische Synchronmaschine in Außenläuferbauart, mit einem um eine Rotorwelle 12 mit einer Drehachse A drehbaren Rotor 14 und mit einem in dessen Innenraum befindlichen Stator 16. Der Rotor 14 umfasst einen topfförmigen Rotorträger 18, auf dessen zylindrischen Innenumfangsfläche ein lamelliertes Rotorblechpaket 20 angeordnet ist, welches eine Mehrzahl am Umfang gegenseitig beabstandeter Permanentmagnete 22 trägt. 1 schematically shows an electric machine 10 More specifically, a permanent magnet synchronous external-rotor type synchronous machine with one around a rotor shaft 12 with a rotation axis A rotatable rotor 14 and with a stator located in its interior 16 , The rotor 14 includes a cup-shaped rotor carrier 18 , on the cylindrical inner peripheral surface of a laminated rotor core 20 is arranged, which has a plurality of circumferentially spaced apart permanent magnets 22 wearing.

Der Stator 16 umfasst einen ringförmigen Statorträger 24, auf dessen Außenumfangsfläche ein ebenfalls aus Blechlamellen gebildetes kreisringförmiges Statorblechpaket 26 angeordnet ist. Die Drehachse A bildet somit zugleich die Mittelachse A des Stators. Der Statorträger 24 kann beispielsweise ein Außen- oder ein Zwischengehäuse der elektrischen Maschine 10 darstellen. The stator 16 includes an annular stator support 24 on whose outer peripheral surface a likewise formed of laminations annular stator lamination 26 is arranged. The axis of rotation A thus forms at the same time the central axis A of the stator. The stator carrier 24 For example, an external or an intermediate housing of the electrical machine 10 represent.

Das Statorblechpaket 26 bildet ein an dem Statorträger 24 anliegendes ringförmig geschlossenes Statorjoch 30 mit davon nach außen gerichteten Zähnen 32 aus, welche zur Bildung der Statorwicklung in bekannter Weise mit Statorspulen 36 bestückt sind. Die Wicklungsenden bzw. Spulenenden 36a, b der Statorspulen 36 sind mittels einer in 1 nur schematisch dargestellten Verschaltungseinrichtung 38 verschaltet und über eine Leistungselektronik 39a und eine Ansteuerelektronik 39b mit einer elektrischen Energiequelle 39c verbunden, welche zum Betreiben der elektrischen Maschine 10 die Wicklung mit einem Strom variabler Phase und Amplitude beaufschlagen kann. The stator core 26 forms on the stator 24 fitting ring-shaped closed stator yoke 30 with outwardly directed teeth 32 from, which for forming the stator winding in a known manner with stator coils 36 are equipped. The coil ends or coil ends 36a , b of the stator coils 36 are by means of an in 1 only schematically illustrated interconnection device 38 interconnected and via power electronics 39a and a control electronics 39b with an electrical energy source 39c connected, which for operating the electric machine 10 the winding can act on a current of variable phase and amplitude.

Die Statorspulen 36 werden vor der Montage des Stators 16 mit Hilfe von jeweils zwei, aus einem wärmebeständigen Kunststoff bestehenden Isolier- bzw. Wickelkörpern 40, 42 aus einem Kupferdraht um die Zähne 32 gewickelt und sind dort mittels Rasthaken 40k (siehe hierzu 2a) gegen Verrutschen gesichert. The stator coils 36 be before mounting the stator 16 with the help of two, consisting of a heat-resistant plastic insulating or winding bodies 40 . 42 from a copper wire around the teeth 32 wrapped and are there by means of locking hooks 40k (see also 2a ) secured against slipping.

Die Wickelkörper 40, 42 umfassen jeweils einen stirnseitig am Blechpaket 26 anliegenden Basisbereich 40a; 42a und zwei davon etwa rechtwinklig und vom Stator 16 axial abstehende Schenkel 40b, c; 42b, c, die den Wickelbereich in radialer Richtung begrenzen. Im hier besprochenen Ausführungsbeispiel sind an dem radial äußeren Schenkel 40b Einlegenuten 40d vorgesehen, in welche die Spulenenden 36a, b eingelegt und in Richtung der Verschaltungseinrichtung 38 nach radial außen ausgerichtet werden können. Die radial äußeren Schenkel 40b befinden sich im Eingriff mit einem weiter unten noch im Detail erläuterten ringkreisförmigen, aus Kunststoff gefertigten Trägerelement 56 für gemeinsame Verbindungsleiter 52a–c und stützen dieses damit gemeinsam ab. Die Schenkel 40b werden in diesem Zusammenhang auch als Tragschenkel 40b bezeichnet. The winding body 40 . 42 each include a front side on the laminated core 26 adjacent base area 40a ; 42a and two of them approximately at right angles and from the stator 16 axially projecting leg 40b , c; 42b , c, which limit the winding area in the radial direction. In the embodiment discussed here are on the radially outer leg 40b loading grooves 40d provided, in which the coil ends 36a , b inserted and in the direction of the interconnection device 38 can be aligned radially outward. The radially outer legs 40b are in engagement with an explained below in more detail ring-circular, made of plastic carrier element 56 for common connection conductors 52a -C and support this together. The thigh 40b be in this context as a support leg 40b designated.

Die Spulen 36 sind elektrisch einzelnen Strängen zugeordnet, wozu die Spulenenden 36a, b mittels der Verschaltungseinrichtung 38 über die Verbindungsleiter 52a–c in einer vorbestimmten Weise an Wicklungsanschlussbereichen 520a–c miteinander verschaltet sind; siehe 7. The spools 36 are electrically associated with individual strands, including the coil ends 36a , b by means of the interconnection device 38 over the connection ladder 52a C in a predetermined manner at winding connection areas 520a -C are interconnected; please refer 7 ,

Die Verbindungsleiter 52a–c sind aus einem Kupfer-Bandmaterial mit einem hier rechteckigen Querschnitt gebogen, weisen sich im Wesentlichen ringkreisförmig erstreckende Grundkörper auf und sind am Stator 16 koaxial zur Mittelachse A angeordnet. Die Wicklungsanschlussbereiche 520a–c sind innerhalb der umfangsmäßigen Erstreckung der Verbindungsleiter 52a–c an deren Grundkörper ausgebildet und stehen gegenüber einer von den Verbindungsleitern 52a–c, also insbesondere von deren Grundkörpern gebildeten Radialebene axial hervor. Es ist in 1 erkennbar, dass die Verbindungsleiter 52a–c am Stator 16 radial gestaffelt angeordnet sind, so dass die axial hervortretenden Wicklungsanschlussbereiche 520a–c im Wesentlichen in einer gemeinsamen Radialebene angeordnet werden können. The connection ladder 52a -C are bent from a copper strip material with a rectangular cross section here, have substantially annularly extending base body and are on the stator 16 arranged coaxially to the central axis A. The winding connection areas 520a -C are within the circumferential extent of the connection conductors 52a C are formed on the base body and face one of the connecting conductors 52a C, ie in particular of their basic bodies formed radial plane axially out. It is in 1 recognizable that the connecting conductors 52a -C on the stator 16 are arranged radially staggered, so that the axially protruding winding connection areas 520a C can be arranged substantially in a common radial plane.

Wie in ebenso 7 erkennbar sind bei der Verschaltung zur Realisierung einer Dreieckschaltung jeweils zwei benachbarte Spulenenden 36a, b von zwei am Umfang benachbarten Spulen 36 mit einem Wicklungsanschlussbereich 520a–c verbunden. Die Kontaktierung der Spulenenden 36a, b mit den Verbindungsleitern 52a–c erfolgt dabei stoffschlüssig, insbesondere durch Löten oder Schweißen. As in like 7 can be seen in the interconnection for the realization of a delta connection each two adjacent coil ends 36a , b of two circumferentially adjacent coils 36 with a winding connection area 520a -C connected. The contacting of the coil ends 36a , b with the connecting conductors 52a -C takes place cohesively, in particular by soldering or welding.

Zur Anordnung am Stator 16 sind die Verbindungsleiter 52a–c gegenseitig elektrisch isoliert in dem Trägerelement 56 eingesetzt. Wie in den Figuren erkennbar, bildet das Trägerelement 56 einen einseitig offenen, wannenförmigen Aufnahmeraum 55 aus, welcher von einem Bodenbereich 56a und von zwei sich an diesen anschließenden Wandbereichen, insbesondere einen radial äußeren Wandbereich 56b und einen radial inneren Wandbereich 56c begrenzt wird. Der offene Bereich zeigt dabei in die dem Stator 16 abgewandte Axialseite und ist somit für die Verschaltung der Wicklungsenden 36a, b frei zugänglich. Der mit den Tragschenkeln 40b zusammenwirkende Wandbereich 56c wird in diesem Kontext als ein Tragwandbereich 56c bezeichnet. For mounting on the stator 16 are the connecting conductors 52a -C mutually electrically isolated in the support element 56 used. As can be seen in the figures, the carrier element forms 56 a unilaterally open, trough-shaped receiving space 55 from which one of a floor area 56a and of two adjoining wall areas, in particular a radially outer wall area 56b and a radially inner wall portion 56c is limited. The open area points into the stator 16 remote axial side and is thus for the interconnection of the coil ends 36a , b freely accessible. The one with the support legs 40b Cooperating wall area 56c is used in this context as a supporting wall area 56c designated.

Zum Eintritt der Wicklungsenden 36a, b in den Aufnahmeraum 55 des Trägerelements 56 sind vorliegend an dem Tragwandbereich 56c, Eintrittsausnehmungen 56d vorgesehenen. Diese sind bezüglich des Stators 16 von der freien Axialseite ausgehend ausgebildet und so angeordnet, dass die in den Einlegenuten 40d bzw. Schlitzen an den Wickelkörpern 40 geführten Wicklungsenden 36a, b radial und auf einem vergleichsweise kurzem Wege durch den Radialwandbereich 56b in den Aufnahmeraum 55 der Verschaltungsanordnung 38 eingelegt werden können. Die Ausnehmungen 56d sind somit am Umfang jeweils einem der Wicklungsanschlussbereiche 520a–c räumlich zugeordnet. To the entrance of the winding ends 36a , b in the recording room 55 the carrier element 56 are present on the supporting wall area 56c , Entrance recesses 56d provided. These are with respect to the stator 16 formed starting from the free axial side and arranged so that in the insertion grooves 40d or slots on the bobbins 40 guided winding ends 36a , b radially and on a relatively short path through the radial wall area 56b in the recording room 55 the wiring arrangement 38 can be inserted. The recesses 56d are thus on the circumference in each case one of the winding connection areas 520a -C assigned spatially.

Zurückkommend auf das Trägerelement 56 ist dieses somit radial gestaffelt zu den Wickelkörpern 40 angeordnet und wird von mehreren am Statorumfang angeordneten Wickelkörpern 40, deren Tragschenkel 40b einen gemeinsamen, in Umfangsrichtung geschlossenen Schenkelwandbereich 140b ausbilden, aufgenommen und getragen. Zur gegenseitigen Verbindung des Trägerelements 56 mit den Wickelkörpern 40 sind jeweils an den Tragschenkeln 40c und an dem Tragwandbereich 56c Verbindungsmittel zur Ausbildung einer axial in Eingriff stehenden bzw. bringbaren Verbindung, insbesondere einer Formschlussverbindung 58 ausgeführt. Vorliegend ist diese Verbindung 58 als eine axiale Steckverbindung ausgebildet, wobei das Trägerelement 56 von der der Verschaltungsanordnung 38 gegenüberliegenden Stirnseite des Stators 16 bis zur Erreichung eines zwischen den Fügepartnern 40, 56 ausgebildeten Axialanschlags axial aufgeschoben wird. Coming back to the carrier element 56 this is thus radially staggered to the bobbins 40 arranged and is arranged by several arranged on the stator circumference bobbins 40 , whose carrying legs 40b a common, closed in the circumferential direction leg wall area 140b train, picked up and carried. For mutual connection of the carrier element 56 with the bobbins 40 are each on the support legs 40c and on the supporting wall area 56c Connecting means for forming an axially engageable or engageable connection, in particular a positive connection 58 executed. This connection is present 58 formed as an axial connector, wherein the carrier element 56 from the wiring arrangement 38 opposite end of the stator 16 until reaching one between the joining partners 40 . 56 trained axial stop is pushed axially.

Bei der hier erläuterten Ausführungsform sind die Verbindungsmittel der Wickelkörper 40 im Wesentlichen als eine an den lateinischen Großbuchstaben „T“ angelehnte T-T-Konfiguration ausgebildet. Dabei umfasst ein „T“ jeweils einen Basisbereich 40f, welcher einen am Wickelkörper 40 angeordneten und radial davon abstehenden Verbindungssteg darstellt und weiter einen etwa rechtwinklig dazu angeordneten Dachbereich 40g, welcher sich bezüglich des Stators 16 in Umfangsrichtung und in Axialrichtung über den Basisbereich 40f hinaus erstreckt. Dieser Dachbereich 40g durchgreift eine im Tragwandbereich 56c des Trägerelements 56 vorgesehene Ausnehmung 56f und greift in den Aufnahmeraum 55 des Trägerelements 56 ein. Zur formschlüssigen Führung des Dachbereichs 40g sind am Tragwandbereich 56c zwei axial verlaufende Führungskonturen 56g vorgesehen, in welche die äußeren Randbereiche von zwei benachbarten Dachbereichen 40g eingreifen. Die Führungskonturen 56g bilden auf diese Weise eine gemeinsame Führungsnut aus. In the embodiment explained here, the connecting means of the winding body 40 formed essentially as a based on the Latin capital letter "T" TT configuration. In this case, a "T" in each case comprises a base area 40f , which one on the winding body 40 arranged and radially projecting therefrom connecting web and further has an approximately at right angles thereto arranged roof area 40g which is relative to the stator 16 in the circumferential direction and in the axial direction over the base area 40f extends beyond. This roof area 40g reaches through one in the supporting wall area 56c the carrier element 56 provided recess 56f and reaches into the recording room 55 the carrier element 56 one. For positive guidance of the roof area 40g are on the supporting wall area 56c two axially extending guide contours 56g provided, in which the outer edge regions of two adjacent roof areas 40g intervention. The guide contours 56g form in this way a common guide.

Die Dachbereiche 40g sind flächig ausgebildet und an den Radius des ringkreisförmigen Tragwandbereichs 56c des Trägerelements 56 angepasst. Die Dachbereiche 40g erstrecken sich nahezu über die gesamte axiale Höhe des Tragwandbereichs 56c, was etwa einer axialen Tiefenerstreckung des Aufnahmeraums 55 entspricht. Die Verbindungsstege bzw. die Basisbereiche 40f stellen gleichzeitig auch Abstandhalter dar, um zwischen den Tragschenkeln 40c und dem Trägerelement 56 einen radialen Abstand zur Schaffung eines Zwischenraumes 60 zu erzeugen. Zwischen den Dachbereichen 40g von zwei unmittelbar benachbarten „T“-Bereichen ist in Umfangsrichtung jeweils ein nutförmiger Spalt 40h vorgesehen, in den ein an dem Tragwandbereich 56c ausgebildeter Axialsteg 56h bzw. eine Feder formschlüssig eingreifen kann. The roof areas 40g are flat and formed on the radius of the annular circular support wall area 56c the carrier element 56 customized. The roof areas 40g extend almost over the entire axial height of the support wall area 56c what about an axial depth extension of the receiving space 55 equivalent. The connecting webs or the base areas 40f At the same time also represent spacers to between the support legs 40c and the carrier element 56 a radial distance to create a gap 60 to create. Between the roof areas 40g of two immediately adjacent "T" regions is in the circumferential direction in each case a groove-shaped gap 40h provided, in the one on the supporting wall area 56c trained axial bridge 56h or a spring can engage positively.

In dem Zusammenbau der 6, 7 ist erkennbar, dass radial zwischen den Tragschenkeln 40b bzw. den dadurch gebildeten und in Umfangsrichtung geschlossenen Schenkelwandbereich 140b und dem Tragwandbereich 56c ein in Umfangsrichtung geschlossener Ringraum ausgebildet ist, welcher vorliegend den bereits erwähnten Zwischenraum 60 darstellt. Dieser Zwischenraum 60 ist ebenso wie der Aufnahmeraum 55 des Trägerelements 56 axial einseitig offen ausgeführt und weist einen im Wesentlichen geschlossenen Boden auf, welcher durch eine insgesamt kreisringförmige und nach radial außen gerichtete Erhebung 40i an einem Tragschenkel 40b bzw. dem Schenkelwandbereich 140b gebildet wird. Die an den gegenseitigen Fügebereichen des Trägerelements 56 und der Wickelkörper 40 gegebenenfalls vorgesehenen und verbleibenden Spalte sind so bemessen, dass ein bei dessen Verarbeitungstemperatur fließfähiges Vergussmittel 62 nicht unbeabsichtigt aus dem Zwischenraum 60 und aus dem Aufnahmeraum 55 austreten kann. In the assembly of 6 . 7 it can be seen that radially between the support legs 40b or the leg wall region formed thereby and closed in the circumferential direction 140b and the supporting wall area 56c an annular space closed in the circumferential direction is formed, which in the present case is the space already mentioned 60 represents. This gap 60 is as well as the recording room 55 the carrier element 56 axially open on one side open and has a substantially closed bottom, which by a total annular and radially outward elevation 40i on a support leg 40b or the leg wall region 140b is formed. The at the mutual joining areas of the support element 56 and the winding body 40 optionally provided and remaining column are dimensioned so that a flowable at its processing temperature encapsulant 62 not inadvertently out of the gap 60 and from the recording room 55 can escape.

Der vorgesehene Zwischenraum 60 befindet sich in dem hier besprochenen Ausführungsbeispiel radial außerhalb des Trägerelements 56, insbesondere zwischen dem Tragwandbereich 56c und dem Schenkelwandbereich 140b. The planned gap 60 is located in the embodiment discussed here radially outside the carrier element 56 , in particular between the support wall area 56c and the leg wall region 140b ,

Die Wicklungsenden 36a, b einer Spule 36 treten zunächst an dem radial inneren Schenkel 40c aus dem Wickelbereich des Wickelkörpers 40 aus und sind dort jeweils um einen Vorsprung 40l geführt, um sich dann nach radial außen zu erstrecken und die im radial äußeren Schenkel 40b, also dem Tragschenkel vorgesehenen Ausnehmungen 40d zu passieren. Durch diese vergleichsweise lange Ausbildung der Wicklungsenden 36a, b zwischen deren Austritt aus dem Wickelbereich der Spule 36 und dem Eintritt in das Trägerelement 56 können die bei betriebsbedingten Schwingungen der elektrischen Maschine, zum Beispiel in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, auftretenden Relativverlagerungen der Wicklungsenden 36a, b dauerhaft und ohne Schädigung aufgenommen werden. The winding ends 36a , b a coil 36 first come to the radially inner leg 40c from the winding area of the winding body 40 and there are each a lead 40l guided to then extend radially outward and in the radially outer leg 40b , So the support leg provided recesses 40d to happen. By this comparatively long training of the coil ends 36a , b between their exit from the winding region of the coil 36 and entering the carrier element 56 For example, the relative displacements of the coil ends occurring during operational oscillations of the electrical machine, for example in a drive train of a motor vehicle 36a , b be absorbed permanently and without damage.

Der Aufnahmeraum 55 wird nach der Verschaltung der Wicklungsenden 36a, b mit dem Vergussmittel 62 ausgefüllt, welche die Wicklungsanschlussbereiche 520a–c, die Verbindungsleiter 52a–c und die Spulenenden 36a, b dauerhaft gegenüber äußeren Einflüssen abdeckt. Die Vergussmasse 62 wird gleichfalls in den vorgenannten Zwischenraum 60 eingebracht. Die in dem Tragschenkel 40b eines Wickelkörpers 40 vorgesehenen Ausnehmungen 40d für die Wicklungsenden 36a, b sind so ausgebildet und gegenüber einer gegebenen Querschnittsabmessung der Wicklungsenden 36a, b so dimensioniert, dass das bei dessen Verarbeitungstemperatur fließfähige Vergussmittel 62 zwar dort eintreten kann, im Wesentlichen jedoch nicht durch diese Ausnehmungen in Richtung der Wicklung 36 hindurchtreten kann. The recording room 55 becomes after the interconnection of the coil ends 36a , b with the casting agent 62 filled, which the winding connection areas 520a -C, the connection ladder 52a -C and the coil ends 36a , b permanently covers against external influences. The potting compound 62 is also in the aforementioned space 60 brought in. The in the carrying leg 40b a bobbin 40 provided recesses 40d for the coil ends 36a , b are formed and opposite to a given cross-sectional dimension of the coil ends 36a , B dimensioned so that the pourable at its processing temperature grout 62 Although there may occur, but essentially not through these recesses in the direction of the winding 36 can pass through.

Auf diese Weise bildet der zumindest teilweise mit dem Vergussmittel 62 vergossene Aufnahmeraum 55 einen ersten Vergussmittelbereich aus, wobei der zwischen dem Tragwandbereich 56c und den Tragschenkeln 40b ausgebildete und zumindest teilweise mit dem Vergussmittel 62 vergossene Zwischenraum 60 einen zweiten Vergussmittelbereich ausbildet. Beim Einbringen des Vergussmittels 62 wird auf diese Weise der Tragwandbereich 56c zumindest in radialer Richtung beidseitig von dem Vergussmittel 62 eingeschlossen. Dabei bildet das in den Aufnahmeraum 55 und in den Zwischenraum 60 eingebrachte Vergussmittel 62 einen stofflich zusammenhängenden Bereich 64 aus. Das Vergussmittel 62 umschließt dabei auch die gegenseitigen Fügebereiche der Verbindung 58 von Trägerelement und Wickelkörper und deckt diese auch ab, wie in 8 zu sehen ist. Das bedeutet, dass mit Blick auf einen stirnseitigen Querschnitt, ein gegenseitiger Verbindungsbereich der Fügepartner 40, 56 bei einem Umlauf im Wesentlichen von dem Vergussmittel 62 umgeben ist. In this way, at least partially forms with the casting agent 62 potted recording room 55 a first Vergussmittelbereich, wherein the between the support wall area 56c and the support legs 40b trained and at least partially with the casting agent 62 potted space 60 forms a second Vergussmittelbereich. When introducing the casting agent 62 This will be the supporting wall area 56c at least in the radial direction on both sides of the casting agent 62 locked in. It forms in the recording room 55 and in the gap 60 introduced casting agents 62 a materially related area 64 out. The casting agent 62 encloses also the mutual joining areas of the connection 58 of carrier element and winding body and covers these also, as in 8th you can see. This means that with a view to a frontal cross-section, a mutual connection area of the joining partners 40 . 56 in a circulation essentially of the casting agent 62 is surrounded.

Die 9a–c zeigen schematisch drei Möglichkeiten zur gegenseitigen Anordnung eines Trägerelements 56 an einem bzw. mehreren Wickelkörpern 40, wobei ein allgemein mit Bezugsziffer 40e bezeichneter Eingriffsabschnitt eines Wickelkörpers 40 mit dem Trägerelement 56 zusammenwirkt und wobei ein oder mehrere Zwischenräume 60 ausgebildet und mit einem Vergussmittel gefüllt sind. Weitere Details an dem Wickelkörper 40 und dem Trägerelement 56 wurden aus Vereinfachungsgründen nicht dargestellt, können jedoch wie bereits vorstehend beschrieben ausgeführt sein. The 9a C show schematically three possibilities for the mutual arrangement of a carrier element 56 on one or more bobbins 40 , where a generally by reference numeral 40e designated engagement portion of a bobbin 40 with the carrier element 56 interacts and being one or more spaces 60 are formed and filled with a casting agent. Further details on the winding body 40 and the carrier element 56 were not shown for reasons of simplification, but can be carried out as already described above.

Dabei ist gemäß 9a das Trägerelement 56 mit einem Tragwandbereich 56c so an Tragschenkeln 40b der Wickelkörper 40 festgelegt, dass zwischen dem Tragwandbereich 56c und dem oder den Tragschenkeln 40b ein Zwischenraum 60 ausgebildet ist, welcher, ebenso wie der Aufnahmeraum 55 zumindest teilweise mit einem Vergussmittel 62 ausgefüllt ist. Gemäß dem Beispiel der 9b ist zwischen dem Tragwandbereich 56c und einem mit dem Tragschenkel 40b verbundenen und in das Trägerelement 56 eingreifenden Eingriffsabschnitt 40e ein Zwischenraum 60 ausgebildet, welcher gleichfalls zu dem Aufnahmeraum zumindest teilweise mit Vergussmittel 62 ausgefüllt ist. Gemäß 9c ist sowohl zwischen dem Tragwandbereich 56c und dem oder den Tragschenkeln 40 ein Zwischenraum 60 ausgebildet ist und zwischen dem Tragwandbereich 56c und dem mit dem oder den Tragschenkeln 40b verbundenen und in das Trägerelement 56 eingreifenden Eingriffsabschnitt 40e ein Zwischenraum 60 ausgebildet ist, welche zusätzlich zu dem Aufnahmeraum zumindest teilweise mit einem Vergussmittel 62 ausgefüllt sind. It is according to 9a the carrier element 56 with a supporting wall area 56c so on support legs 40b the winding body 40 set that between the support wall area 56c and the support leg (s) 40b a gap 60 is formed, which, as well as the recording room 55 at least partially with a casting agent 62 is filled. According to the example of 9b is between the support wall area 56c and one with the carrying leg 40b connected and in the carrier element 56 engaging engagement portion 40e a gap 60 formed, which also to the receiving space at least partially with casting agent 62 is filled. According to 9c is both between the support wall area 56c and the support leg (s) 40 a gap 60 is formed and between the support wall area 56c and the one with the support legs or 40b connected and in the carrier element 56 engaging engagement portion 40e a gap 60 is formed, which in addition to the receiving space at least partially with a Vergussmittel 62 are filled.

Anstelle der in den Figuren dargestellten radialen Staffelung der Verbindungsleiter können diese auch axial gestaffelt zum Stator angeordnet sein, wobei die weiteren Elemente, sofern diese erforderlich sind, entsprechend anzupassen sind. Ebenso kann anstelle einer radialen Positionierung der Spulen zu dem Trägerelement der Verschaltungseinrichtung diese auch in axialer Richtung erfolgen. Auch ist die spezielle Bauart der elektrischen Maschine hinsichtlich der prinzipiellen Ausführung der Stator-Verschaltungseinrichtung unerheblich; es kann sich also beispielsweise auch um eine elektrische Maschine in Innenläuferbauart handeln. Instead of the radial staggering of the connecting conductors shown in the figures, these can also be arranged axially staggered to the stator, wherein the other elements, if they are required, are adapted accordingly. Likewise, instead of a radial positioning of the coils to the carrier element of the interconnection device, these also take place in the axial direction. Also, the special design of the electrical machine with respect to the basic design of the stator interconnection device is irrelevant; It may therefore, for example, also be an internal-rotor electrical machine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: elektrische Maschine electric machine
12 12: Rotorwelle rotor shaft
14 14: Rotor rotor
16 16: Stator stator
18 18: Rotorträger rotorarm
20 20: Rotorblechpaket Laminated core
22 22: Permanentmagnet permanent magnet
24 24: Statorträger stator
26 26: Statorblechpaket stator lamination
30 30: Statorjoch stator yoke
32 32: Statorzahn stator tooth
36 36: Statorwicklung, Statorspule Stator winding, stator coil
36a, b 36a, b: Spulenende coil end
38 38: Verschaltungseinrichtung Connecting device
39a 39a: Leistungselektronik power electronics
39b 39b: Ansteuerelektronik control electronics
39c 39c: Energiequelle energy
40, 42 40, 42: Wickelkörper bobbin
40a, 42a40a, 42a: Basisbereich base region
40b, c 40b, c: Schenkel leg
40d 40d: Einlegenut insertion groove
40e 40e: Eingriffsabschnitt engaging portion
40f 40f: Basisbereich base region
40g 40g: Dachbereich roof
40h 40h: Spalt gap
40i 40i: Erhebung survey
40k 40k: Rasthaken latch hook
40l 40l: Vorsprung head Start
42b, c 42b, c: Schenkel leg
52a–c 52a-c: Verbindungsleiter connecting conductors
520a–c 520a-c: Wicklungsanschlussbereich Winding terminal area
55 55: Aufnahmeraum accommodation space
56 56: Trägerelement support element
56a 56a: Boden ground
56b 56b: Seitenwandung sidewall
56c 56c: Seitenwandung; Tragwandbereich side; Support wall portion
56d 56d: Eintrittsausnehmung entry recess
56e 56e: Trennsteg divider
56f 56f: Ausnehmung recess
56g 56g: Führungskontur guide contour
56h 56h: Axialsteg axial web
58 58: Verbindung connection
60 60: Zwischenraum gap
62 62: Vergussmittel potting
64 64: Bereich Area
140b 140b: Schenkelwandbereich Leg wall area
AA: Mittelachse central axis

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006021903 A1 [0002]

Claims

Stator ( 16 ) an electrical machine ( 10 ) comprising - a ring-shaped about a central axis (A) stator laminated core ( 26 ), which radially aligned stator teeth ( 32 ), - a stator winding ( 36 ), which by means of winding bodies ( 40 . 42 ) on the stator teeth ( 32 ) and which several winding ends ( 36a , b), wherein - a winding body ( 40 . 42 ) a front side on a stator tooth ( 32 ) adjacent base area ( 40a . 42a ) and axially projecting first and second legs ( 40b , c; 42b , c) having a winding region of the stator winding ( 36 ) in the radial direction, - an interconnection device ( 38 ) with several connecting conductors ( 52a C) which in an annular circular support element ( 56 ) and within one of the support element ( 56 ) ( 55 ) with the winding ends ( 36a , b) are interconnected, wherein - the carrier element ( 56 ) with a supporting wall area ( 56c ) on support legs ( 40b ) the winding body ( 40 ), which of the first or the second legs ( 40b , c) the winding body ( 40 ) are formed, wherein - at the support wall area ( 56c ) of the carrier element ( 56 ) and on support legs ( 40b ) the winding body ( 40 ) each connection means ( 40f , g; 56f ) for the mutual connection of carrier element ( 56 ) and wound bodies ( 40 ) are formed and wherein - in the receiving space ( 55 ) a casting agent ( 62 ), characterized in that between the support wall region ( 56c ) and the support legs ( 40b ) and / or between the supporting wall area ( 56c ) and one with the support legs ( 40b ) and in the carrier element ( 56 ) engaging engaging portion ( 40e ) a gap ( 60 ) is formed, which at least partially with casting agent ( 62 ) is filled out.

Stator according to claim 1, characterized in that the supporting wall area ( 56c ) and / or with the support legs ( 40b ) and in the carrier element ( 56 ) engaging engaging portion ( 40e ) at least in the radial direction or in the axial direction of casting agent ( 62 ) is included.

Stator according to claim 1 or 2, characterized in that in the receiving space ( 55 ) and into the space ( 60 ) encapsulants ( 62 ) a materially related area ( 64 ) trains.

Stator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the casting agent ( 62 ) mutual joining areas of carrier element ( 56 ) and winding body ( 40 ) encloses.

Stator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the legs ( 40b ) on the stator ( 16 ) arranged winding body ( 40 ) together a closed in particular in the circumferential direction leg wall region ( 140b ) train.

Stator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the connection of carrier element and winding bodies is designed as axially engageable positive connection.

Stator according to one of claims 1 to 6, characterized in that on the support legs ( 40b ) the winding body ( 40 ) connection means ( 40f , g) in the reception room ( 55 ) of the carrier element ( 56 ) intervene.

Stator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the engagement of the on a winding body ( 40 ) ( 40f , g) in a supporting wall area ( 56c ) provided first recess ( 56f ) he follows.

Stator according to one of claims 1 to 8, characterized in that on the support wall region ( 56c ) of the carrier element ( 56 ) second recesses ( 56d ) are formed, in which the of winding bodies ( 40 ) projecting winding ends ( 36a , b) in the carrier element ( 56 ) are introduced.

Stator according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the supporting leg ( 40b ) of a wound body ( 40 ) Recesses ( 40d ) for the winding ends ( 36a , b) and with respect to a given cross-sectional dimension of the winding ends ( 36a , b) are dimensioned so that the pourable at its processing temperature casting compound ( 62 ) essentially not by these recesses ( 40d ) can pass through.

Electric machine ( 10 ) with a rotor ( 14 ) and with a stator ( 16 ), characterized in that the stator ( 16 ) according to any one of claims 1-10.