DE102015211921A1 - Stator for an electric machine and manufacturing process - Google Patents

Stator for an electric machine and manufacturing process Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Stator (1) für eine elektrische Maschine (2), welche einen dem Stator (1) zugewandten Rotor (3) aufweist, wobei der Stator (1) mehrere separate Statorzähne (4) sowie ein jeweiliges Kopplungselement (9) zur Kopplung von jeweils zwei Statorzähnen (4) aufweist, wobei der jeweilige Statorzahn (4) einen Zahnfuß (5), welcher dem Rotor (3) zugewandt ist, und einen Jochbereich (6), welcher dem Rotor (3) abgewandt ist, sowie einen Wickelbereich (7), welcher zwischen dem Zahnfuß (5) und dem Jochbereich (6) angeordnet ist und welcher von einer elektrischen Wicklung (8) umschlossen wird, aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine (2), insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen derartigen Stator (1) sowie einen dem Stator (1) zugewandten Rotor (3). Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug (19), insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine derartige elektrische Maschine (2) sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stators (1). Um leichter herzustellende Statoren (1) mit vorteilhaften Eigen-schaften für eine elektrische Maschine (2) bereitzustellen und einzusetzen, wird u. a. vorgeschlagen, dass das jeweilige Kopplungselement (9) zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs (6) des jeweiligen Statorzahnes (4) angeordnet ist und sich das jeweilige Kopplungselement (9) in axialer Verlängerung der Statorzähne (4) vom einen zu koppelnden Statorzahn (4) zum anderen zu koppelnden Statorzahn (4) erstreckt.The invention relates to a stator (1) for an electric machine (2), which has a rotor (3) facing the stator (1), wherein the stator (1) has a plurality of separate stator teeth (4) and a respective coupling element (9) Coupling of two stator teeth (4), wherein the respective stator tooth (4) has a tooth root (5), which faces the rotor (3), and a yoke region (6) facing away from the rotor (3) and a Winding region (7), which is arranged between the tooth root (5) and the yoke region (6) and which is enclosed by an electrical winding (8). Furthermore, the invention relates to an electric machine (2), in particular an electric motor, comprising such a stator (1) and a rotor (3) facing the stator (1). Furthermore, the invention relates to a vehicle (19), in particular an electric or hybrid vehicle, comprising such an electric machine (2) and a method for producing such a stator (1). In order to provide and use stators (1) with advantageous properties for an electric machine (2), which are easier to manufacture, u. a. proposed that the respective coupling element (9) is at least partially disposed on the respective axial end face of the respective yoke portion (6) of the respective stator tooth (4) and the respective coupling element (9) in the axial extension of the stator teeth (4) to be coupled from the one Stator tooth (4) to the other to be coupled stator tooth (4) extends.

Description

Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine, welche einen dem Stator zugewandten Rotor aufweist, wobei der Stator aufweist:

  • – mehrere separate Statorzähne, wobei der jeweilige Statorzahn einen Zahnfuß, welcher dem Rotor zugewandt ist, und einen Jochbereich, welcher dem Rotor abgewandt ist, sowie einen Wickelbereich, welcher zwischen dem Zahnfuß und dem Jochbereich angeordnet ist und welcher von einer elektrischen Wicklung umschlossen wird, aufweist,
  • – ein jeweiliges Kopplungselement zur Kopplung von jeweils zwei Statorzähnen.
The invention relates to a stator for an electric machine, which has a rotor facing the stator, wherein the stator comprises:
  • A plurality of separate stator teeth, wherein the respective stator tooth has a tooth root, which faces the rotor, and a yoke region, which faces away from the rotor, and a winding region, which is arranged between the tooth root and the yoke region and which is enclosed by an electrical winding, having,
  • - A respective coupling element for coupling of two stator teeth.

Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen derartigen Stator sowie einen dem Stator zugewandten Rotor. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine derartige elektrische Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stators. Furthermore, the invention relates to an electric machine, in particular an electric motor, comprising such a stator and a stator facing the rotor. Furthermore, the invention relates to a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, comprising such an electrical machine and a method for producing such a stator.

Derartige Statoren und elektrischen Maschinen werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Die Herstellung des Stators durch Komplettieren aus Einzelzähnen bringt einen hohen Aufwand, insbesondere bezüglich der Investitionen und der Arbeitszeit, mit sich. Such stators and electrical machines are used in a variety of applications. The manufacture of the stator by completing single teeth brings a lot of effort, especially in terms of investment and working hours, with it.

Für das Zusammensetzen des Stators werden beispielsweise Scharniere verwendet, welche im Blechschnitt des jeweiligen Statorzahnes integriert sind und die Einzelzähne zusammenhalten. Der Stator ergibt sich dann durch Biegen der verketteten Statorzähne oder durch ein Zusammensetzen der Einzelzähne über die Blechscharniere. For the assembly of the stator, hinges are used, for example, which are integrated in the sheet metal section of the respective stator tooth and hold the individual teeth together. The stator is then produced by bending the linked stator teeth or by assembling the individual teeth via the sheet-metal hinges.

Aus der DE 199 61 339 A1 ist eine elektrische Maschine mit einem Ständer mit ausgeprägten Polen bekannt, die mit Zahnspulen bestückbar sind, wobei sich die Zahnspule auf einem Spulenkörper befindet und der Spulenkörper Mittel aufweist, die die Zahnspule gegen benachbarte Zahnspulen und das Gehäuse isolieren. From the DE 199 61 339 A1 an electric machine is known with a stator with pronounced poles, which are equipped with tooth coils, wherein the tooth coil is located on a bobbin and the bobbin has means which isolate the tooth coil against adjacent tooth coils and the housing.

Aus der DE 10 2006 017 081 A1 ist ein Stator für einen Elektromotor bekannt, wobei mehrere Statorpolzähne vorgesehen sind und der jeweilige Statorpolzahn eine Vertiefung für einen Teil eines Folienscharnier zur Kopplung mit einem benachbarten Statorpolzahn aufweist. From the DE 10 2006 017 081 A1 a stator for an electric motor is known, wherein a plurality of Statorpolzähne are provided and the respective Statorpolzahn has a recess for a portion of a film hinge for coupling with an adjacent Statorpolzahn.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, leichter herzustellende Statoren mit vorteilhaften Eigenschaften für eine elektrische Maschine bereitzustellen und einzusetzen. An object of the invention is to provide and use stators which are easier to manufacture and have advantageous properties for an electrical machine.

Eine Lösung der Aufgabe ergibt sich durch einen Stator der eingangs genannten Art dadurch, dass das jeweilige Kopplungselement zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs des jeweiligen Statorzahnes angeordnet ist und sich das jeweilige Kopplungselement in axialer Verlängerung der Statorzähne vom einen zu koppelnden Statorzahn zum anderen zu koppelnden Statorzahn erstreckt. A solution to the problem results from a stator of the type mentioned above in that the respective coupling element is at least partially disposed on the respective axial end face of the respective yoke portion of the respective stator tooth and the respective coupling element in the axial extension of the stator teeth from a stator tooth to be coupled to extends to be coupled to the stator tooth.

Weiterhin ergibt sich eine Lösung der Aufgabe durch eine elektrische Maschine der eingangs genannten Art, insbesondere einen Elektromotor, dadurch, dass sie einen derartigen Stator sowie einen dem Stator zugewandten Rotor aufweist. Furthermore, a solution to the problem by an electrical machine of the type mentioned, in particular an electric motor, in that it has such a stator and a stator facing the rotor.

Ferner ergibt sich eine Lösung der Aufgabe durch ein Fahrzeug der eingangs genannten Art, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, dadurch, dass es eine derartige elektrische Maschine aufweist. Furthermore, a solution of the problem by a vehicle of the type mentioned, in particular an electric or hybrid vehicle, in that it has such an electric machine.

Schließlich ergibt sich eine Lösung der Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stators durch die folgenden Verfahrensschritte: Finally, a solution of the problem results from a method for producing such a stator by the following method steps:

  • – Bereitstellen mehrerer Statorzähne, Providing a plurality of stator teeth,
  • – Anbringen des jeweiligen Kopplungselementes an den beiden, jeweils zu koppelnden Statorzähnen mittels Spritzen, Attaching the respective coupling element to the two stator teeth to be coupled in each case by means of spraying,
  • – Bewickeln des jeweiligen Statorzahnes, - winding the respective stator tooth,
  • – Zusammensetzen des Stators aus den mehreren Statorzähnen. - Assembling the stator from the multiple stator teeth.

Der vorgeschlagene Stator weist somit mehrere Kopplungselemente auf, die sich im Wesentlichen an den beiden axialen Stirnseiten des Stators befinden. Das jeweilige Kopplungselement dient der Kopplung zweier Statorzähne und ist hierzu zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs angeordnet. Indem sich das jeweilige Kopplungselement an der jeweiligen axialen Stirnseite zwischen vom einen zu koppelnden Statorzahn zum anderen zu koppelnden Statorzahn erstreckt, wird die jeweilige Position der beiden Statorzähne relativ zueinander eingeschränkt bzw. festgelegt und somit die Herstellung des Stators vereinfacht. The proposed stator thus has a plurality of coupling elements, which are located substantially at the two axial end faces of the stator. The respective coupling element serves to couple two stator teeth and for this purpose is arranged at least partially on the respective axial end face of the respective yoke region. By extending the respective coupling element at the respective axial end face between the one stator tooth to be coupled to the other to be coupled stator tooth, the respective position of the two stator teeth relative to each other is limited or fixed and thus simplifies the production of the stator.

Dabei ergeben sich durch das Anordnen des jeweiligen Kopplungselementes an der jeweiligen axialen Stirnseite einige weitere Vorteile. Insbesondere wird die erleichterte Herstellung des Stators ermöglicht, ohne dass zusätzlicher Bauraum in radialer Richtung erforderlich wäre. Verglichen mit einem herkömmlichen Stator kann der vorgeschlagene Stator somit beispielsweise in ein genau gleich großes Gehäuse eingebracht werden, zum Beispiel mittels Aufschrumpfen des Gehäuses. Weiterhin weist der vorgeschlagene Stator gute magnetische Eigenschaften auf, da es für die Kopplung der Statorzähne nicht erforderlich ist, weniger magnetisch aktives Material als bei einem vergleichbaren Stator vorzusehen. D.h. es ist keine Verringerung der Aktivteilfläche des Stators erforderlich, so dass insgesamt eine verbesserte Führung des Magnetflusses erreicht wird. Weist der jeweilige Statorzahn beispielsweise gestapelte Elektrobleche auf, so sind somit keine Nuten oder Hinterschneidungen im Blechpaket erforderlich, in welche ein etwaiges Kopplungselement eingreifen würde. Insbesondere kann sich das jeweilige Kopplungselement somit ausschließlich in axialer Verlängerung der Statorzähne befinden und nicht in axialer Richtung in den jeweiligen Statorzahn eingreifen. In this case, by arranging the respective coupling element at the respective axial end side, there are some further advantages. In particular, the facilitated production of the stator is made possible without additional space in the radial direction would be required. Compared with a conventional stator, the proposed stator can thus be introduced, for example, in a housing of exactly the same size, for example by shrinking the housing. Furthermore, the proposed stator on good magnetic properties, since it is not necessary for the coupling of the stator teeth to provide less magnetically active material than in a comparable stator. That is, no reduction of the active part surface of the stator is required, so that overall an improved guidance of the magnetic flux is achieved. If the respective stator tooth has, for example, stacked electrical sheets, then no grooves or undercuts in the laminated core are required, into which a possible coupling element would intervene. In particular, the respective coupling element can thus be located exclusively in the axial extension of the stator teeth and not engage in the axial direction in the respective stator tooth.

Insbesondere kann beispielsweise vorgesehen sein, zwei Ketten von Kopplungselementen an den beiden axialen Stirnseiten vorzusehen, um alle zu dem Stator gehörenden Statorzähne zu koppeln und beweglich miteinander zu verbinden. Beispielsweise kann das jeweilige Kopplungselement als Scharnier ausgestaltet sein. In particular, it may be provided, for example, to provide two chains of coupling elements on the two axial end faces in order to couple all the stator teeth belonging to the stator and to connect them movably to one another. For example, the respective coupling element can be designed as a hinge.

Der vorgeschlagene Stator bzw. die vorgeschlagene elektrische Maschine ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass sie mit einer elektrischen Leistung von 50 W bis 10 kW und darüber betreibbar ist. Vorteilhafterweise wird der vorgeschlagene Stator bzw. die vorgeschlagene die elektrische Maschine zum Antrieb eines Fahrzeugs, insbesondere eines Elektro- oder Hybridfahrzeugs bzw. -autos, verwendet und ist hierfür mit einer elektrischen Leistung von zumindest 20 kW, vorzugsweise zumindest 50 kW, betreibbar. Beispielsweise kann die elektrische Maschine als Innenläufer- oder Außenläufer-Maschine ausgelegt sein. The proposed stator or the proposed electric machine is preferably designed so that it can be operated with an electrical power of 50 W to 10 kW and above. Advantageously, the proposed stator or the proposed electric machine for driving a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle or car, used and is for this purpose with an electrical power of at least 20 kW, preferably at least 50 kW, operable. For example, the electric machine may be designed as an internal rotor or external rotor machine.

Bei dem vorgeschlagenen Verfahren kann sowohl vorgesehen sein, dass das jeweilige Kopplungselement vor dem Bewickeln als auch erst nach dem Bewickeln des jeweiligen Statorzahnes an den beiden, jeweils zu koppelnden Statorzähnen angebracht wird. Die Anbringung nach dem Bewickeln erlaubt dabei, die Ausbildung der Kopplungselemente gut in den Arbeitsschritt des Vergießens des Stators, insbesondere mit einem Epoxidharz, zu integrieren. In the proposed method can be provided both that the respective coupling element is mounted before winding as well as only after the winding of the respective stator tooth to the two, each to be coupled stator teeth. The attachment after winding allows to integrate the formation of the coupling elements well in the step of casting the stator, in particular with an epoxy resin.

Die Statorzähne können beispielsweise insgesamt eine verteilte Wicklung oder auch jeweils eine konzentrierte bzw. Zahnwicklung aufweisen. The stator teeth can, for example, have a total of one distributed winding or else one concentrated or toothed winding each.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der jeweilige Statorzahn im jeweiligen Jochbereich einen jeweiligen Rücksprung auf, welcher von der jeweiligen axialen Stirnseite her in axialer Richtung in den jeweiligen Jochbereich eingebracht ist und in radialer Richtung an der dem Rotor abgewandten Seite und in Umfangsrichtung an der dem zu koppelnden Statorzahn zugewandten Seite des jeweiligen Jochbereichs angeordnet ist, wobei das jeweilige Kopplungselement von der jeweiligen axialen Stirnseite her in axialer Richtung in den jeweiligen Rücksprung eingreift. In an advantageous embodiment of the invention, the respective stator tooth in the respective yoke region has a respective recess, which is introduced from the respective axial end side in the axial direction in the respective yoke region and in the radial direction on the side facing away from the rotor and in the circumferential direction at the is arranged to be coupled stator tooth facing side of the respective yoke portion, wherein the respective coupling element engages from the respective axial end side in the axial direction in the respective recess.

Der jeweilige Rücksprung kann beispielsweise als quaderförmige Aussparung an jener Ecke des jeweiligen Jochbereichs ausgestaltet sein, welche dem zu koppelnden Statorzahn am nächsten ist, am weitesten Rotor entfernt ist und gleichzeitig an der jeweiligen axialen Stirnseite angeordnet ist. Vorzugsweise ist der jeweilige Rücksprung dabei vergleichsweise klein zu den restlichen Abmessungen des jeweiligen Jochbereichs. Vorzugsweise erstreckt sich der jeweilige Rücksprung in axialer Richtung lediglich entlang einiger Millimeter bzw. weniger als 10 % der axialen Erstreckung des jeweiligen Statorzahns von der jeweiligen axialen Stirnseite in Richtung der jeweils gegenüberliegenden axialen Stirnseite. Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Rücksprung auch in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung entlang einiger Millimeter bzw. weniger als 10 % der Erstreckung in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung des jeweiligen Jochbereichs. The respective recess can be configured, for example, as a parallelepiped recess at that corner of the respective yoke region, which is closest to the stator tooth to be coupled, the furthest rotor is removed and at the same time is arranged on the respective axial end side. Preferably, the respective return is comparatively small to the remaining dimensions of the respective yoke region. Preferably, the respective recess extends in the axial direction only along a few millimeters or less than 10% of the axial extent of the respective stator tooth from the respective axial end side in the direction of the respectively opposite axial end side. In particular, the respective recess also extends in the circumferential direction or in the radial direction along a few millimeters or less than 10% of the extent in the circumferential direction or in the radial direction of the respective yoke region.

Durch den jeweiligen Rücksprung lässt sich eine besonders stabile Kopplung der Statorzähne erreichen, wobei ein möglicherweise negativer Einfluss auf das magnetische Verhalten des Stators vernachlässigbar bleibt. Dies liegt daran, dass in axialer Richtung komplett durchgehende Nuten bzw. Hinterschneidungen im jeweiligen Statorzahn vermieden werden und lediglich eine vernachlässigbare Verringerung der Aktivteilfläche des Stators in Kauf genommen wird. Hinzu kommt, dass die Verringerung der Aktivteilfläche dort vorgenommen wird, wo die während des Betriebs des Stators zu führenden Magnetfeldlinien vergleichsweise schwach ausgeprägt sind, so dass die Führung des Magnetflusses insgesamt im Wesentlichen nicht beeinträchtigt wird. The respective return makes it possible to achieve a particularly stable coupling of the stator teeth, whereby a possibly negative influence on the magnetic behavior of the stator remains negligible. This is because in the axial direction completely continuous grooves or undercuts in the respective stator tooth are avoided and only a negligible reduction of the active part surface of the stator is accepted. In addition, the reduction of the active part surface is made where the magnetic field lines to be led during the operation of the stator are comparatively weak, so that the guidance of the magnetic flux as a whole is not substantially impaired.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das jeweilige Kopplungselement zweistückig ausgestaltet, wobei der erste Teil des jeweiligen Kopplungselements im Bereich des einen zu koppelenden Statorzahnes nutförmig ausgestaltet ist und wobei der zweite Teil des jeweiligen Kopplungselements im Bereich des anderen zu koppelenden Statorzahnes federförmig ausgestaltet ist. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective coupling element is designed in two pieces, wherein the first part of the respective coupling element is groove-shaped in the region of a stator tooth to be coupled and wherein the second part of the respective coupling element is designed spring-shaped in the region of the other stator tooth to be coupled.

Die jeweilige Kopplung der beiden zu koppelnden Statorzähnen wird somit über eine Art Nut-und-Feder-Verbindung erreicht, wozu das jeweilige Kopplungselement einen ersten, nutförmigen Teil und einen zweiten, federförmigen Teil umfasst. Vorzugsweise erstreckt sich die Feder in Umfangsrichtung zum zu koppelnden Statorzahn, wobei die Nut eine Nutöffnung aufweist, die in Umfangsrichtung zur Feder hin geöffnet ist. The respective coupling of the two stator teeth to be coupled is thus achieved via a kind of tongue and groove connection, for which purpose the respective coupling element comprises a first, groove-shaped part and a second, spring-shaped part. Preferably, the spring extends in the circumferential direction to be coupled to the stator tooth, wherein the groove has a groove opening which is open in the circumferential direction to the spring.

Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die beiden Kopplungselemente zur Kopplung lediglich zweier Statorzähne derart zweistückig ausgestaltet sind, wohingegen die restlichen Kopplungselemente jeweils einstückig ausgestaltet sind. Dies erlaubt, die zunächst über die einstückigen Kopplungselemente gekoppelten Statorzähne des Stators zunächst in einer Linie bereitzustellen und anschließend die hohlzylinderförmige Form des Stators auszubilden, indem die Statorzähne entsprechend angeordnet werden und schließlich die noch fehlende Kopplung der beiden, an den beiden Enden der gebildeten Linie befindlichen Statorzähne zu erreichen, wozu die Nut-und-Feder-Verbindung des zweistückigen Kopplungselementes dient. In particular, it may be provided that the two coupling elements are designed in such a two-piece for coupling only two stator teeth, whereas the remaining coupling elements are each designed in one piece. This allows first to provide the stator teeth of the stator, which are initially coupled via the one-piece coupling elements, in one line and subsequently to form the hollow cylindrical shape of the stator by correspondingly arranging the stator teeth and finally the missing coupling of the two located at the two ends of the formed line To achieve stator teeth, including the tongue and groove connection of the two-piece coupling element is used.

Denkbar ist auch, mehrere Paare von derartigen, zweistückig ausgeführten Kopplungselementen vorzusehen oder sogar jedes der Kopplungselemente derart zweistückig auszuführen, so dass im letztgenannten Fall jede Kopplung von zwei koppelnden Statorzähnen mittels der erläuterten Nut-und-Feder-Verbindung erreicht wird. It is also conceivable to provide a plurality of pairs of such two-piece coupling elements or even to perform each of the coupling elements in such a two-piece, so that in the latter case, each coupling of two coupling stator teeth by means of the illustrated tongue and groove connection is achieved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weitet sich die jeweilige Nut dabei zum jeweiligen Nutgrund hin zumindest abschnittsweise auf, wobei sich die jeweilige Feder zur jeweiligen Federspitze hin zumindest abschnittsweise verbreitert. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective groove expands toward the respective groove base at least in sections, with the respective spring widening at least in sections towards the respective spring tip.

Die derartige Ausgestaltung der jeweiligen Nut und der jeweiligen Feder ermöglicht eine flexible und dennoch zuverlässige Kopplung, indem die beiden Teile des jeweiligen Kopplungselementes ineinander einrasten. Insbesondere wird durch eine derartige Ausgestaltung der jeweiligen Nut und der jeweiligen Feder eine in Umfangsrichtung betrachtete, formschlüssige Verbindung erzielt. Such a configuration of the respective groove and the respective spring enables a flexible, yet reliable coupling in that the two parts of the respective coupling element engage in one another. In particular, such a configuration of the respective groove and the respective spring achieves a form-locking connection considered in the circumferential direction.

Beispielsweise kann dies durch eine Schwalbenschwanz-Verbindung erreicht werden, wozu die jeweilige Feder einen trapezförmigen Querschnitt aufweist und zur Federspitze hin breiter wird, wobei die jeweilige Nut entsprechend ausgestaltet ist und sich vom Nutgrund zur Öffnung hin verjüngt. Neben einem trapezförmigen Querschnitt ist auch jeweils ein teils runder Querschnitt, ähnlich wie bei Puzzleteilen, denkbar. For example, this can be achieved by a dovetail connection, for which purpose the respective spring has a trapezoidal cross-section and widens towards the spring tip, wherein the respective groove is configured accordingly and tapers from the groove base towards the opening. In addition to a trapezoidal cross section, a partially round cross section, similar to puzzle pieces, is also conceivable.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das jeweilige Kopplungselement von einem Statorzahn zu einem der direkt benachbarten Statorzähne. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective coupling element extends from a stator tooth to one of the directly adjacent stator teeth.

Entsprechend werden die direkt benachbarten Statorzähne mittels eines jeweiligen Kopplungselementes miteinander gekoppelt. Die Kopplung von in Umfangsrichtung direkt benachbarten Statorzähnen durch das jeweilige Kopplungselement ermöglicht eine vergleichsweise einfache Montage jeweiligen Stators. Insbesondere können die Statorzähne während der Montage in einer einzigen Reihe bzw. Linie nebeneinander angeordnet werden, bevor Sie zu dem hohlzylinderförmigen Stator zusammengesetzt werden. Accordingly, the directly adjacent stator teeth are coupled together by means of a respective coupling element. The coupling of circumferentially directly adjacent stator teeth by the respective coupling element allows a comparatively simple mounting of the respective stator. In particular, the stator teeth can be juxtaposed during assembly in a single row or line before being assembled into the hollow cylindrical stator.

Bei einer alternativen, weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung erstreckt sich das jeweilige Kopplungselement von einem Statorzahn zu einem der weiter entfernten Statorzähne, vorzugsweise zu einem der beiden drittnächsten Statorzähne. In an alternative, further advantageous embodiment of the invention, the respective coupling element extends from a stator tooth to one of the more distant stator teeth, preferably to one of the two third closest stator teeth.

Entsprechend werden die weiter entfernten, vorzugsweise jeweils drittnächsten Statorzähne, mittels eines jeweiligen Kopplungselementes miteinander gekoppelt. Das jeweilige Kopplungselement kann somit im Wesentlichen bandförmig ausgestaltet sein. Indem somit jeweils beispielsweise jeweils zweitnächste oder drittnächste Statorzähne miteinander gekoppelt sind, ergeben sich zwei oder drei Teilketten von miteinander gekoppelten Statorzähnen, wobei jeweils ein oder zwei Leerstellen für noch einzufügende Statorzähne verbleiben. Um den Stator herzustellen, werden die drei Teilketten ineinandergefügt, so dass die beiden Leerstellen zwischen zwei Statorzähnen innerhalb einer Teilkette durch die Statorzähne der hin-zugefügten Teilketten befüllt werden. Accordingly, the more distant, preferably in each case the third closest stator teeth are coupled together by means of a respective coupling element. The respective coupling element can thus be designed substantially band-shaped. By thus, for example, each second nearest or third closest stator teeth are coupled together, resulting in two or three sub-chains of mutually coupled stator teeth, each one or two vacancies remain for still to be inserted stator teeth. To make the stator, the three sub-chains are interlocked so that the two spaces between two stator teeth within a sub-chain are filled by the stator teeth of the added sub-chains.

Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass die jeweiligen Kopplungselemente unterschiedlicher Teilketten an unterschiedlichen radialen Positionen des jeweiligen Jochbereiches angeordnet sind. Vorzugsweise ist die Anordnung der Kopplungselemente in der jeweiligen Teilkette stets an der gleichen axialen Position des jeweiligen Jochbereichs. In particular, it can be provided here that the respective coupling elements of different partial chains are arranged at different radial positions of the respective yoke region. Preferably, the arrangement of the coupling elements in the respective sub-chain is always at the same axial position of the respective yoke region.

Eine derartige Ausgestaltung der Kopplungselemente bzw. des Stators ermöglicht insbesondere, komplexere Wicklungssysteme einfach und elegant herzustellen. Such a configuration of the coupling elements or of the stator makes it possible in particular to produce complex winding systems simply and elegantly.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Statorzähne dabei derart bewickelt, dass mittels jeweiliger Kopplungselemente gekoppelte Statorzähne einer jeweiligen elektrischen Phase zugeordnet sind. In a further advantageous embodiment of the invention, the stator teeth are wound in such a way that by means of respective coupling elements coupled stator teeth of a respective electrical phase are assigned.

Jeder elektrischen Phase ist somit eine der oben erläuterten Teilketten zugeordnet. Für die bevorzugte Ausgestaltung, bei der jeweils drittnächste Statorzähne miteinander gekoppelt sind und somit drei Teilketten von miteinander gekoppelten Statorzähnen vorliegen, ist jeder der Teilketten eine elektrische Phase zugeordnet. Vorteilhafterweise weist der vorgeschlagene Stator eine konzentrierte Wicklung auf, so dass jeder der Statorzähne eine Zahnwicklung aufweist. Each electrical phase is thus assigned to one of the sub-chains explained above. For the preferred embodiment in which in each case the third closest stator teeth are coupled together and thus three partial chains of mutually coupled stator teeth are present, each of the partial chains is assigned an electrical phase. Advantageously, the proposed stator has a concentrated winding, so that each of the stator teeth has a toothed winding.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das jeweilige Kopplungselement als Schaltungsträger ausgestaltet. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective coupling element is designed as a circuit carrier.

Das jeweilige Kopplungselement übernimmt somit neben der mechanischen Kopplung der Statorzähne zusätzlich die Funktion, die Verdrahtung bzw. Verschaltung der einzelnen Statorzähne zu unterstützen bzw. zu erleichtern. Hierzu weist das jeweilige Kopplungselement beispielsweise Vorsprünge oder Vertiefungen auf, mittels welchen die Kabel, mit welchen die Statorzähne untereinander gebunden werden, geführt und ggf. mit einem gewünschten Abstand voneinander fixiert werden können. Somit können mit dem jeweiligen Kopplungselement auch die Kabel unterschiedlicher elektrischer Phasen am jeweiligen Wickelkopf zuverlässig aneinander vorbei geführt werden, wobei hierbei auch erforderliche Mindestabstände sichergestellt werden können. In addition to the mechanical coupling of the stator teeth, the respective coupling element additionally assumes the function of assisting or facilitating the wiring or interconnection of the individual stator teeth. For this purpose, the respective coupling element, for example, projections or depressions, by means of which the cables, with which the stator teeth are bonded to each other, out and possibly can be fixed with a desired distance from each other. Thus, with the respective coupling element and the cables of different electrical phases can be performed on the respective winding head reliably past each other, in which case also required minimum distances can be ensured.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung des jeweiligen Kopplungselementes als Schaltungsträger insbesondere, wenn sich das jeweilige Kopplungselement von einem Statorzahn zu einem der weiter entfernten Statorzähne, vorzugsweise zu einem der beiden drittnächste Statorzähne, erstreckt, wie oben erläutert. Vorteilhafterweise sind dabei mittels jeweiliger Kopplungselemente gekoppelte Statorzähne einer jeweiligen elektrischen Phase zugeordnet. Particularly advantageous is the configuration of the respective coupling element as a circuit carrier in particular when the respective coupling element extends from a stator tooth to one of the more distant stator teeth, preferably to one of the two third closest stator teeth, as explained above. Advantageously, coupled stator teeth are assigned to a respective electrical phase by means of respective coupling elements.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der jeweilige Statorzahn ein elektrisches Isolierelement auf, welches derart ausgestaltet ist, dass die jeweilige Wicklung gegenüber dem jeweiligen Statorzahn und/oder gegenüber der jeweiligen Wicklung des jeweils benachbarten Statorzahnes elektrisch isoliert ist, wobei das jeweilige Isolierelement und das jeweilige Kopplungselement aus dem gleichen Material sind. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective stator tooth on an electrical insulating element, which is designed such that the respective winding is electrically insulated from the respective stator tooth and / or relative to the respective winding of the respective adjacent stator tooth, wherein the respective insulating element and the respective coupling element of the same material.

Indem für das jeweilige Isolierelement und das jeweilige Kopplungselement das gleiche Material zum Einsatz kommt, können Aufwand und Kosten bei der Herstellung des Stators eingespart werden. Vorteilhafterweise wird dazu ein elektrisches isolierendes Material verwendet, welches gute Verarbeitungseigenschaften und eine ausreichende Flexibilität bzw. Elastizität aufweist. By using the same material for the respective insulating element and the respective coupling element, expense and costs can be saved in the production of the stator. Advantageously, an electrical insulating material is used which has good processing properties and sufficient flexibility or elasticity.

Insbesondere umschließt das jeweilige Isolierelement den Wickelbereich des jeweiligen Statorzahnes vollständig und deckt zusätzlich jene Bereiche des Zahnfußes und das Jochbereichs ab, an welchen die jeweilige Wicklung anliegt. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das jeweilige Isolierelement eine Art Trennwand auf, mittels welcher die Wicklung des betrachteten Statorzahns gegenüber der Wicklung des jeweils benachbarten Statorzahnes elektrisch isoliert wird. In einer alternativen, bevorzugten Ausgestaltung weist das jeweilige Isolierelement eine Art Trennwand auf, mittels welcher die Wicklung des betrachteten Statorzahns gegenüber der Wicklung des mit dem betrachteten Statorzahns gekoppelten Statorzahnes elektrisch isoliert wird, wobei weiter entfernte Statorzähne, vorzugsweise zu einander drittnächste Statorzähne, mittels des jeweiligen Kopplungselementes miteinander gekoppelt sind. In particular, the respective insulating element completely encloses the winding region of the respective stator tooth and additionally covers those regions of the tooth root and the yoke region against which the respective winding rests. In a preferred embodiment, the respective insulating element has a kind of partition, by means of which the winding of the observed stator tooth is electrically insulated from the winding of the respectively adjacent stator tooth. In an alternative, preferred embodiment, the respective insulating element has a kind of partition, by means of which the winding of the stator tooth is electrically insulated from the winding of the stator tooth being coupled to the stator tooth considered, wherein more distant stator teeth, preferably to each other third stator teeth, by means of the respective Coupling element are coupled together.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst das jeweilige Isolierelement dabei eine jeweilige Wickelkappe, welche an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Statorzahnes angeordnet ist. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective insulating element comprises a respective winding cap, which is arranged on the respective axial end face of the respective stator tooth.

Mittels der jeweiligen Wickelkappe wird die Wicklung des jeweiligen Statorzahns in Umfangsrichtung um den jeweiligen Wickelbereich umgelenkt, wobei gleichzeitig eine zuverlässige elektrische Isolierung der Wicklung gegenüber dem jeweiligen Statorzahn erreicht wird. By means of the respective winding cap, the winding of the respective stator tooth is deflected in the circumferential direction about the respective winding region, wherein at the same time a reliable electrical insulation of the winding relative to the respective stator tooth is achieved.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind das jeweilige Kopplungselement und ggf. das jeweilige Isolierelement mittels Spritzen am jeweiligen Statorzahn angebracht. In a further advantageous embodiment of the invention, the respective coupling element and possibly the respective insulating element are mounted by means of syringes on the respective stator tooth.

Indem das jeweilige Kopplungselement und ggf. das jeweilige Isolierelement mittels Spritzen am jeweiligen Statorzahn angebracht wird, wird eine Kosten sparende und wirtschaftliche Herstellung des Stators gewährleistet. Vorzugsweise wird hierzu ein geeigneter Kunststoff eingesetzt, insbesondere ein elektrisches isolierendes Material, welches gute Verarbeitungseigenschaften und eine ausreichende Flexibilität bzw. Elastizität aufweist, wie oben erläutert. By the respective coupling element and possibly the respective insulating element is attached by means of spraying on the respective stator tooth, a cost-saving and economical production of the stator is ensured. Preferably, for this purpose, a suitable plastic is used, in particular an electrical insulating material which has good processing properties and sufficient flexibility or elasticity, as explained above.

Von besonderem Vorteil ist dabei die Funktionsintegration des urformbaren Materials, welches zum Spritzen verwendet wird und welches neben der Funktion, die Statorzähne zu verbinden zusätzlich die Funktion der Isolierung erfüllen kann. Insbesondere werden dadurch das Wickeln des jeweiligen Statorzahns und das Verschalten der jeweiligen Wicklungen ermöglicht, insbesondere wenn das jeweilige Kopplungselement als Schaltungsträger ausgestaltet ist. Of particular advantage is the functional integration of the formable material which is used for spraying and which, in addition to the function of connecting the stator teeth, can additionally fulfill the function of the insulation. In particular, thereby the winding of the respective stator tooth and the interconnection of the respective windings are made possible, in particular if the respective coupling element is designed as a circuit carrier.

Vorteilhafterweise werden das jeweilige Kopplungselement sowie das jeweilige Isolierelement während nur eines Arbeitsschrittes an dem jeweiligen Statorzahn angebracht. Advantageously, the respective coupling element and the respective insulating element are attached to the respective stator tooth during only one work step.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Es zeigen: In the following the invention will be described and explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the figures. Show it:

1 ein erstes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators, 1 a first embodiment of the proposed stator,

2 & 3 Ausschnitte eines zweiten Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Stators, 2 & 3 Excerpts of a second embodiment of the proposed stator,

3 eine Detailansicht des zweiten Ausführungsbeispiels, 3 a detailed view of the second embodiment,

4 Statorzähne eines dritten und vierten Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Stators, 4 Statorzähne a third and fourth embodiment of the proposed stator,

5 & 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators 5 & 6 A fifth embodiment of the proposed stator

7 & 8 ein sechstes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators, und 7 & 8th a sixth embodiment of the proposed stator, and

9 ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Fahrzeugs. 9 an embodiment of the proposed vehicle.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators 1, wobei in der perspektivischen Darstellung die Position eines dem Stator 1 zugewandten Rotors 3 angedeutet ist. 1 shows a first embodiment of the proposed stator 1 , In the perspective view, the position of the stator 1 facing rotor 3 is indicated.

Der Stator 1 verfügt über mehrere separate Statorzähne 4, von denen zwecks einer besseren Übersicht lediglich drei dargestellt sind und von denen jeder einen Zahnfuß 5, einen Jochbereich 6 sowie einen Wickelbereich 7 aufweist. Dabei ist der jeweilige Zahnfuß 5 dem Rotor 3 zugewandt und der jeweilige Jochbereich 6 dem Rotor 3 abgewandt, wobei der jeweilige Wickelbereich 7 zwischen dem jeweiligen Zahnfuß 5 und den jeweiligen Jochbereich 6 angeordnet ist und von einer lediglich angedeuteten elektrischen Wicklung 8 umschlossen wird. The stator 1 has several separate stator teeth 4 of which, for a better overview, only three are shown and each of which has a tooth root 5 , a yoke area 6 as well as a winding area 7 having. Here is the respective tooth root 5 the rotor 3 facing and the respective yoke area 6 the rotor 3 facing away, with the respective winding area 7 between the respective tooth root 5 and the respective yoke area 6 is arranged and of a merely indicated electrical winding 8th is enclosed.

Weiterhin weist der Stator 1 ein jeweiliges Kopplungselement 9 zur Kopplung von jeweils zwei Statorzähnen 4 auf. Das jeweilige Kopplungselement 9 ist zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs 6 des jeweiligen Statorzahnes 4 angeordnet und erstreckt sich in axialer Verlängerung der Statorzähne 4 vom einen zu koppelnden Statorzahn 4 zum anderen zu koppelnden Statorzahn 4 in Umfangsrichtung. Furthermore, the stator 1 a respective coupling element 9 for the coupling of two stator teeth 4 on. The respective coupling element 9 is at least partially at the respective axial end side of the respective yoke region 6 of the respective stator tooth 4 arranged and extends in the axial extension of the stator teeth 4 from one to be coupled stator tooth 4 to the other to be coupled stator tooth 4 in the circumferential direction.

Das jeweilige Kopplungselement 9 kann sich, wie in 1 dargestellt, von einem Statorzahn 4 zu einem der direkt benachbarten Statorzähne 4 erstrecken. The respective coupling element 9 can, as in 1 represented by a stator tooth 4 to one of the directly adjacent stator teeth 4 extend.

Die 2 und 3 zeigen Ausschnitte eines zweiten Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Stators 1. Gleiche Bezugszeichen wie in 1 bezeichnen dabei gleiche Gegenstände. The 2 and 3 show sections of a second embodiment of the proposed stator 1 , Same reference numerals as in 1 denote the same objects.

Der in 2 dargestellte Statorzahn 4 weist im Jochbereich 6 insgesamt vier Rücksprünge 10 auf, welche jeweils von einer der Stirnseiten her in axialer Richtung in den Jochbereich 6 eingebracht sind. Die Rücksprünge 10 sind weiterhin in radialer Richtung an der dem Rotor 3 abgewandten Seite, d.h. im vorliegenden Ausführungsbeispiel an der radialen Außenseite, und in Umfangsrichtung an der dem zu koppelnden Statorzahn 4 zugewandten Seite des Jochbereichs 6 angeordnet. The in 2 illustrated stator tooth 4 points in the yoke area 6 a total of four returns 10 on, which in each case from one of the end faces in the axial direction in the yoke region 6 are introduced. The returns 10 are still in the radial direction of the rotor 3 opposite side, ie in the present embodiment on the radial outside, and in the circumferential direction of the stator tooth to be coupled 4 facing side of the yoke area 6 arranged.

Die Rücksprünge 10 sind dafür vorgesehen, dass ein jeweiliges Kopplungselement 9 von der jeweiligen axialen Stirnseite her in axialer Richtung in den jeweiligen Rücksprung 10 eingreift, wie in 3 dargestellt wird. The returns 10 are provided that a respective coupling element 9 from the respective axial end side in the axial direction in the respective recess 10 engages as in 3 is pictured.

Vorzugsweise erstreckt sich der jeweilige Rücksprung 10 in axialer Richtung lediglich entlang einiger Millimeter bzw. weniger als 10 % der axialen Erstreckung des jeweiligen Statorzahns 4 von der jeweiligen axialen Stirnseite in Richtung der jeweils gegenüberliegenden axialen Stirnseite. Insbesondere erstreckt sich der jeweilige Rücksprung 10 auch in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung entlang einiger Millimeter bzw. weniger als 10 % der Erstreckung in Umfangsrichtung bzw. in radialer Richtung des jeweiligen Jochbereichs 6. Preferably, the respective recess extends 10 in the axial direction only along a few millimeters or less than 10% of the axial extent of the respective stator tooth 4 from the respective axial end side in the direction of the respective opposite axial end face. In particular, the respective return extends 10 also in the circumferential direction or in the radial direction along a few millimeters or less than 10% of the extent in the circumferential direction or in the radial direction of the respective yoke region 6 ,

4 zeigt Statorzähne 4 eines dritten und vierten Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Stators 1, wobei der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen in der Ausgestaltung der beiden dargestellten Kopplungselemente 9 liegt. 4 shows stator teeth 4 a third and fourth embodiment of the proposed stator 1 , wherein the difference between the two embodiments in the embodiment of the two illustrated coupling elements 9 lies.

Beide Kopplungselemente 9 sind zweistückig ausgestaltet, wobei der jeweilige erste Teil 11 des jeweiligen Kopplungselementes 9 im Bereich des einen zu koppelnden Statorzahnes 4 nutförmig ausgestaltet ist und wobei der zweite Teil 12 des jeweiligen Kopplungselementes 9 im Bereich des anderen zu koppelnden Statorzahnes 4 federförmigen ausgestaltet ist. Both coupling elements 9 are designed in two pieces, with the respective first part 11 of the respective coupling element 9 in the region of one stator tooth to be coupled 4 is groove-shaped and wherein the second part 12 of the respective coupling element 9 in the area of the other stator tooth to be coupled 4 is designed spring-shaped.

Weiterhin ist bei beiden Kopplungselementen 9 vorgesehen, dass sich die jeweilige Nut 13 zum jeweiligen Nutgrund 14 hin zumindest abschnittsweise aufweitet und sich die jeweilige Feder 15 zur jeweiligen Federspitze 16 hin zumindest abschnittsweise verbreitert. Hierzu sind die Feder 16 und die Nut 14 des rechts dargestellten Kopplungselementes 9 eher rundlich und des links dargestellten Kopplungselementes 9 schwalbenschwanzförmig ausgestaltet. Furthermore, in both coupling elements 9 provided that the respective groove 13 to the respective groove bottom 14 at least partially expanded and the respective spring 15 to the respective pen tip 16 widened at least in sections. These are the spring 16 and the groove 14 of the coupling element shown on the right 9 rather rounded and the coupling element shown on the left 9 Dovetail shaped.

Die 5 und 6 zeigen ein fünftes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators 1. The 5 and 6 show a fifth embodiment of the proposed stator 1 ,

Dargestellt sind insgesamt sechs Statorzähne 4, welche in drei Teilketten untergliedert sind. Dies wird dadurch erreicht, dass sich das jeweilige Kopplungselement 9 von einem Statorzahn 4 zum drittnächsten Statorzahn 4 erstreckt, so dass jeweils die drittnächsten Statorzähne 4 miteinander gekoppelt werden. Um den Stator herzustellen, werden die drei Teilketten ineinandergefügt, so dass die beiden Leerstellen zwischen zwei Statorzähnen 4 innerhalb einer Teilkette durch die Statorzähne 4 der hinzugefügten Teilketten befüllt werden. Shown are a total of six stator teeth 4 , which are divided into three sub-chains. This is achieved in that the respective coupling element 9 from a stator tooth 4 to the third next stator tooth 4 extends so that in each case the third closest stator teeth 4 be coupled with each other. To make the stator, the three subchains are interlocked so that the two Spaces between two stator teeth 4 within a sub-chain through the stator teeth 4 the added partial chains are filled.

Die Kopplungselemente 9 unterschiedlicher Teilketten können dabei an unterschiedlichen radialen Positionen des jeweiligen Jochbereichs 6 angeordnet sein, wie in den 5 und 6 angedeutet ist. The coupling elements 9 different sub-chains can thereby at different radial positions of the respective yoke area 6 be arranged as in the 5 and 6 is indicated.

Vorzugsweise sind die Statorzähne 4 derart bewickelt, dass die jeweilige Teilkette, d.h. die mittels jeweiliger Kopplungselemente 9 gekoppelten Statorzähne 4, einer jeweiligen elektrischen Phase zugeordnet sind. Insbesondere kann das jeweilige Kopplungselement 9 als Schaltungsträger ausgestaltet sein. Preferably, the stator teeth 4 wound in such a way that the respective sub-chain, ie by means of respective coupling elements 9 coupled stator teeth 4 , associated with a respective electrical phase. In particular, the respective coupling element 9 be designed as a circuit carrier.

Die 7 und 8 zeigen ein sechstes Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Stators 1, wobei in 7 eine perspektivische Ansicht in axialer Richtung und in 8 eine Draufsicht in radialer Richtung dargestellt ist. The 7 and 8th show a sixth embodiment of the proposed stator 1 , where in 7 a perspective view in the axial direction and in 8th a plan view is shown in the radial direction.

Der jeweilige Statorzahn 4 weist ein elektrisches Isolierelement 17 auf, welches jene axialen Seitenflächen des Wickelbereichs 7, des Zahnfußes 5 und des Jochbereichs 6 abdeckt, an welchen die nicht näher dargestellte Wicklung 8 anliegt. Zusätzlich weist das elektrische Isolierelement 17 einen Bereich auf, welcher sich in axialer und in radialer Richtung erstreckt und mittels welchem die jeweilige Wicklung 8 gegenüber der Wicklung 8 des benachbarten Statorzahnes 4 elektrisch isoliert ist. Somit ist die jeweilige Wicklung 8 gegenüber dem Statorzahn 4 und gegenüber der benachbarten Wicklung 8 elektrisch isoliert. The respective stator tooth 4 has an electrical insulating element 17 on which those axial side surfaces of the winding area 7 , the tooth base 5 and the yoke area 6 covering, to which the winding, not shown 8th is applied. In addition, the electrical insulating element 17 a region which extends in the axial and in the radial direction and by means of which the respective winding 8th opposite the winding 8th of the adjacent stator tooth 4 is electrically isolated. Thus, the respective winding 8th opposite the stator tooth 4 and opposite the adjacent winding 8th electrically isolated.

Weiterhin umfasst das jeweilige Isolierelement 17 eine jeweilige Wickelkappe 18, welche an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Statorzahnes 4 angeordnet ist und aus Gründen der Übersichtlichkeit in 7 lediglich für den rechts dargestellten Statorzahn 4 dargestellt ist. Furthermore, the respective insulating element comprises 17 a respective winding cap 18 , which at the respective axial end face of the respective stator tooth 4 is arranged and for reasons of clarity in 7 only for the stator tooth shown on the right 4 is shown.

Dargestellt sind in den 7 und 8 auch die beiden Kopplungselemente 9, welche sich an den axialen Stirnseiten der beiden Statorzähne 4 befinden und die beiden Statorzähne 4 miteinander koppeln. Vorzugsweise in das jeweilige Isolierelement 17 und das jeweilige Kopplungselement 9 aus dem gleichen Material. Insbesondere sind das jeweilige Kopplungselement 9 und das jeweilige Isolierelement 17 mittels Spritzen am jeweiligen Statorzahn 4 angebracht. Shown in the 7 and 8th also the two coupling elements 9 , which are located at the axial end faces of the two stator teeth 4 located and the two stator teeth 4 pair with each other. Preferably in the respective insulating element 17 and the respective coupling element 9 from the same material. In particular, the respective coupling element 9 and the respective insulating element 17 by means of spraying on the respective stator tooth 4 appropriate.

9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des vorgeschlagenen Fahrzeugs 19. Das Fahrzeug 19 ist insbesondere als Elektro- oder Hybridfahrzeug ausgestaltet und weist die vorgeschlagene elektrische Maschine 2 auf. 9 shows an embodiment of the proposed vehicle 19 , The vehicle 19 is designed in particular as an electric or hybrid vehicle and has the proposed electric machine 2 on.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung einen Stator für eine elektrische Maschine, welche einen dem Stator zugewandten Rotor aufweist, wobei der Stator mehrere separate Statorzähne sowie ein jeweiliges Kopplungselement zur Kopplung von jeweils zwei Statorzähnen aufweist, wobei der jeweilige Statorzahn einen Zahnfuß, welcher dem Rotor zugewandt ist, und einen Jochbereich, welcher dem Rotor abgewandt ist, sowie einen Wickelbereich, welcher zwischen dem Zahnfuß und dem Jochbereich angeordnet ist und welcher von einer elektrischen Wicklung umschlossen wird, aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, aufweisend einen derartigen Stator sowie einen dem Stator zugewandten Rotor. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug, insbesondere ein Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine derartige elektrische Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Stators. Um leichter herzustellende Statoren mit vorteilhaften Eigenschaften für eine elektrische Maschine bereitzustellen und einzusetzen, wird u. a. vorgeschlagen, dass das jeweilige Kopplungselement zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs des jeweiligen Statorzahnes angeordnet ist und sich das jeweilige Kopplungselement in axialer Verlängerung der Statorzähne vom einen zu koppelnden Statorzahn zum anderen zu koppelnden Statorzahn erstreckt.In summary, the invention relates to a stator for an electric machine, which has a rotor facing the stator, wherein the stator has a plurality of separate stator teeth and a respective coupling element for coupling of two stator teeth, wherein the respective stator tooth a tooth root, which faces the rotor, and a yoke portion which faces away from the rotor, and a winding portion which is disposed between the tooth root and the yoke portion and which is enclosed by an electric winding. Furthermore, the invention relates to an electric machine, in particular an electric motor, comprising such a stator and a stator facing the rotor. Furthermore, the invention relates to a vehicle, in particular an electric or hybrid vehicle, comprising such an electrical machine and a method for producing such a stator. In order to provide and use stators that are easier to manufacture with advantageous properties for an electrical machine, u. a. proposed that the respective coupling element is at least partially disposed on the respective axial end face of the respective yoke portion of the respective stator tooth and extending the respective coupling element in the axial extension of the stator teeth from a stator tooth to be coupled to the other stator tooth to be coupled.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 19961339 A1 [0005] DE 19961339 A1 [0005]
  • DE 102006017081 A1 [0006] DE 102006017081 A1 [0006]

Claims (14)

Stator (1) für eine elektrische Maschine (2), welche einen dem Stator (1) zugewandten Rotor (3) aufweist, wobei der Stator (1) aufweist: – mehrere separate Statorzähne (4), wobei der jeweilige Statorzahn (4) einen Zahnfuß (5), welcher dem Rotor (3) zugewandt ist, und einen Jochbereich (6), welcher dem Rotor (3) abgewandt ist, sowie einen Wickelbereich (7), welcher zwischen dem Zahnfuß (5) und dem Jochbereich (6) angeordnet ist und welcher von einer elektrischen Wicklung (8) umschlossen wird, aufweist, – ein jeweiliges Kopplungselement (9) zur Kopplung von jeweils zwei Statorzähnen (4), dadurch gekennzeichnet, dass – das jeweilige Kopplungselement (9) zumindest teilweise an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Jochbereichs (6) des jeweiligen Statorzahnes (4) angeordnet ist und – sich das jeweilige Kopplungselement (9) in axialer Verlängerung der Statorzähne (4) vom einen zu koppelnden Statorzahn (4) zum anderen zu koppelnden Statorzahn (4) erstreckt. Stator ( 1 ) for an electric machine ( 2 ), which one the stator ( 1 ) facing rotor ( 3 ), wherein the stator ( 1 ): - a plurality of separate stator teeth ( 4 ), wherein the respective stator tooth ( 4 ) a tooth root ( 5 ), which the rotor ( 3 ) and a yoke area ( 6 ), which the rotor ( 3 ), as well as a winding area ( 7 ), which between the tooth root ( 5 ) and the yoke area ( 6 ) and which of an electrical winding ( 8th ), - a respective coupling element ( 9 ) for coupling two stator teeth ( 4 ), characterized in that - the respective coupling element ( 9 ) at least partially at the respective axial end side of the respective yoke region ( 6 ) of the respective stator tooth ( 4 ) is arranged and - the respective coupling element ( 9 ) in the axial extension of the stator teeth ( 4 ) from a stator tooth to be coupled ( 4 ) to the other to be coupled stator tooth ( 4 ). Stator (1) nach Anspruch 1, wobei der jeweilige Statorzahn (4) im jeweiligen Jochbereich (6) einen jeweiligen Rücksprung (10) aufweist, welcher von der jeweiligen axialen Stirnseite her in axialer Richtung in den jeweiligen Jochbereich (6) eingebracht ist und in radialer Richtung an der dem Rotor (3) abgewandten Seite und in Umfangsrichtung an der dem zu koppelnden Statorzahn (4) zugewandten Seite des jeweiligen Jochbereichs (6) angeordnet ist, wobei das jeweilige Kopplungselement (9) von der jeweiligen axialen Stirnseite her in axialer Richtung in den jeweiligen Rücksprung (10) eingreift. Stator ( 1 ) according to claim 1, wherein the respective stator tooth ( 4 ) in the respective yoke area ( 6 ) a respective return ( 10 ), which from the respective axial end side in the axial direction in the respective yoke region ( 6 ) is introduced and in the radial direction of the rotor ( 3 ) facing away from the side and in the circumferential direction of the stator tooth to be coupled ( 4 ) facing side of the respective yoke area ( 6 ) is arranged, wherein the respective coupling element ( 9 ) from the respective axial end side in the axial direction in the respective recess ( 10 ) intervenes. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Kopplungselement (9) zweistückig ausgestaltet ist, wobei der erste Teil (11) des jeweiligen Kopplungselements (9) im Bereich des einen zu koppelenden Statorzahnes (4) nutförmig ausgestaltet ist und wobei der zweite Teil (12) des jeweiligen Kopplungselements (9) im Bereich des anderen zu koppelenden Statorzahnes (4) federförmig ausgestaltet ist. Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the respective coupling element ( 9 ) is configured in two pieces, the first part ( 11 ) of the respective coupling element ( 9 ) in the region of the one stator tooth to be coupled ( 4 ) is groove-shaped and wherein the second part ( 12 ) of the respective coupling element ( 9 ) in the region of the other stator tooth to be coupled ( 4 ) is spring-shaped. Stator (1) nach Anspruch 3, wobei sich die jeweilige Nut (13) zum jeweiligen Nutgrund (14) hin zumindest abschnittsweise aufweitet und sich die jeweilige Feder (15) zur jeweiligen Federspitze (16) hin zumindest abschnittsweise verbreitert. Stator ( 1 ) according to claim 3, wherein the respective groove ( 13 ) to the respective groove bottom ( 14 ) at least partially expanded and the respective spring ( 15 ) to the respective pen tip ( 16 ) widened at least in sections. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich das jeweilige Kopplungselement (9) von einem Statorzahn (4) zu einem der direkt benachbarten Statorzähne (4) erstreckt. Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the respective coupling element ( 9 ) of a stator tooth ( 4 ) to one of the directly adjacent stator teeth ( 4 ). Stator (1) nach einem der Ansprüche 1–4, wobei sich das jeweilige Kopplungselement (9) von einem Statorzahn (4) zu einem der weiter entfernten Statorzähne (4), vorzugsweise zu einem der beiden drittnächsten Statorzähne (4), erstreckt. Stator ( 1 ) according to any one of claims 1-4, wherein the respective coupling element ( 9 ) of a stator tooth ( 4 ) to one of the more distant stator teeth ( 4 ), preferably to one of the two third closest stator teeth ( 4 ) extends. Stator (1) nach Anspruch 6, wobei die Statorzähne (4) derart bewickelt sind, dass mittels jeweiliger Kopplungselemente (9) gekoppelte Statorzähne (4) einer jeweiligen elektrischen Phase zugeordnet sind. Stator ( 1 ) according to claim 6, wherein the stator teeth ( 4 ) are wound in such a way that by means of respective coupling elements ( 9 ) coupled stator teeth ( 4 ) are associated with a respective electrical phase. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Kopplungselement (9) als Schaltungsträger ausgestaltet ist. Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the respective coupling element ( 9 ) is designed as a circuit carrier. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der jeweilige Statorzahn (4) ein elektrisches Isolierelement (17, 18) aufweist, welches derart ausgestaltet ist, dass die jeweilige Wicklung (8) gegenüber dem jeweiligen Statorzahn (4) und/oder gegenüber der jeweiligen Wicklung (8) des jeweils benachbarten Statorzahnes (4) elektrisch isoliert ist, wobei das jeweilige Isolierelement (17, 18) und das jeweilige Kopplungselement (9) aus dem gleichen Material sind. Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the respective stator tooth ( 4 ) an electrical insulating element ( 17 . 18 ), which is designed such that the respective winding ( 8th ) relative to the respective stator tooth ( 4 ) and / or to the respective winding ( 8th ) of the adjacent stator tooth ( 4 ) is electrically isolated, wherein the respective insulating element ( 17 . 18 ) and the respective coupling element ( 9 ) are made of the same material. Stator (1) nach Anspruch 9, wobei das jeweilige Isolierelement (17, 18) eine jeweilige Wickelkappe (18) umfasst, welche an der jeweiligen axialen Stirnseite des jeweiligen Statorzahnes (4) angeordnet ist. Stator ( 1 ) according to claim 9, wherein the respective insulating element ( 17 . 18 ) a respective winding cap ( 18 ), which at the respective axial end face of the respective stator tooth ( 4 ) is arranged. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das jeweilige Kopplungselement (9) und ggf. das jeweilige Isolierelement (17, 18) mittels Spritzen am jeweiligen Statorzahn (4) angebracht sind. Stator ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the respective coupling element ( 9 ) and possibly the respective insulating element ( 17 . 18 ) by means of spraying at the respective stator tooth ( 4 ) are mounted. Elektrische Maschine (2), insbesondere Elektromotor, aufweisend einen Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche sowie einen dem Stator (1) zugewandten Rotor (3). Electric machine ( 2 ), in particular electric motor, comprising a stator ( 1 ) according to one of the preceding claims and one of the stator ( 1 ) facing rotor ( 3 ). Fahrzeug (19), insbesondere Elektro- oder Hybridfahrzeug, aufweisend eine elektrische Maschine (2) nach Anspruch 11 zum Fahrzeugantrieb. Vehicle ( 19 ), in particular electric or hybrid vehicle, comprising an electric machine ( 2 ) according to claim 11 to the vehicle drive. Verfahren zur Herstellung eines Stators (1) nach einem der Ansprüche 1–11, insbesondere für eine elektrische Maschine (2), umfassend die folgenden Verfahrensschritte: – Bereitstellen mehrerer Statorzähne (4), – Anbringen des jeweiligen Kopplungselementes (9) an den beiden, jeweils zu koppelnden Statorzähnen (4) mittels Spritzen, – Bewickeln des jeweiligen Statorzahnes (4), – Zusammensetzen des Stators (1) aus den mehreren Statorzähnen (4). Method for producing a stator ( 1 ) according to one of claims 1-11, in particular for an electrical machine ( 2 ), comprising the following method steps: - providing a plurality of stator teeth ( 4 ), - attaching the respective coupling element ( 9 ) at the two, each to be coupled stator teeth ( 4 ) by spraying, - winding the respective stator tooth ( 4 ) - assembling the stator ( 1 ) from the plurality of stator teeth ( 4 ).
DE102015211921.1A 2015-06-26 2015-06-26 Stator for an electric machine and manufacturing process Pending DE102015211921A1 (en)

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