DE102015225586A1

DE102015225586A1 - Bobbin for an electric coil

Info

Publication number: DE102015225586A1
Application number: DE102015225586.7A
Authority: DE
Inventors: Ljubomir Adzic
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2017-06-22
Also published as: CN106899108B; CN106899108A

Abstract

Um Vorteile, die aus Rechteckdrähten gewickelte Spulen aufweisen, auch für Spulen aus dünnen Leitern zu erreichen und insbesondere Mittel bereitzustellen, durch die verteilte Zwei- oder auch Mehrschichtwicklungen einfach, kostengünstig und präzise herstellbar sind, wird ein Spulenkörper (100; 121, 122, 123, 124) vorgeschlagen, bestimmt zum Bewickeln mit und Aufnehmen wenigstens eines Leiters einer als zum Einbau in einen magnetische Pole bildende, durch axiale Nuten (302) voreinander getrennte Stator- bzw. Rotorzähne (303) aufweisenden Stator- und/oder Rotorkern (301) eines Stators (300) bzw. Rotors bestimmten Steckspule ausgebildeten, verteilten Spule (200; 211, 212, 213, 214) einer elektrischen Maschine, wobei der Spulenkörper (100; 121, 122, 123, 124) zwei Nutabschnitte (101, 102), die zum Einsetzen in zwei in einer Umfangsrichtung des Stators (300) und/oder Rotors nicht unmittelbar aufeinanderfolgende Nuten (302) ausgebildet und bestimmt sind, und zwei Wickelkopfabschnitte (107, 108) aufweist, die die Nutabschnitte (101, 102) an ihren axialen Enden (103, 104, 105, 106) miteinander verbinden.In order to achieve advantages which have coils wound from rectangular wires, also for coils made of thin conductors, and in particular to provide means by which distributed two- or multilayer windings can be produced simply, inexpensively and precisely, a coil former (100, 121, 122, 123 , 124), intended for winding with and receiving at least one conductor of a stator and / or rotor core (301) which is designed to be installed in a magnetic pole and has axial slots (302) which are separated from each other by axial slots (302). a stator (300) or rotor of certain plug-in coil (200; 211, 212, 213, 214) of an electrical machine, wherein the coil former (100; 121, 122, 123, 124) has two groove sections (101, 102) which are designed and intended for insertion into two grooves (302) not immediately following one another in a circumferential direction of the stator (300) and / or rotor, and two winding head sections (107, 108) interconnecting the groove portions (101, 102) at their axial ends (103, 104, 105, 106).

Description

Die Erfindung betrifft einen Spulenkörper für eine Spule einer elektrischen Maschine. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Spule mit einem derartigen Spulenkörper. Die Erfindung betrifft außerdem einen Stator, einen Rotor sowie eine elektrische Maschine mit einer derartigen Spule. The invention relates to a bobbin for a coil of an electric machine. The invention further relates to a coil with such a bobbin. The invention also relates to a stator, a rotor and an electric machine with such a coil.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Druckschrift DE 10 2012 201 698 A1 sind eine Spule, ein Stator einer elektrischen Rotationsmaschine und ein Verfahren zum Herstellen der Spule bekannt, wobei die Spule im Stator angeordnet ist und der Stator eine Vielzahl von in einer Umfangsrichtung angeordneten Schlitzen aufweist. Die Spule hat einen ersten Wicklungsabschnitt, der durch Hochkantwickeln eines leitfähigen Rechteckdrahts in eine hexagonale Form ausgebildet ist. Der erste Wicklungsabschnitt weist zwei erste Schlitzeinsetzteile auf, die jeweils in zwei ersten Schlitzen angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Der erste Wicklungsabschnitt weist ferner zwei erste Spulenendteile auf, die mit den zwei ersten Schlitzeinsetzteilen verbunden sind. Die ersten Schlitze sind in der Vielzahl von Schlitzen des Stators enthalten. Die Spule hat ferner einen zweiten Wicklungsabschnitt, der durch Hochkantwickeln eines mit dem ersten Wicklungsabschnitt verbundenen leitfähigen Rechteckdrahts in eine hexagonale Form ausgebildet ist. Dabei weist der zweite Wicklungsabschnitt zwei zweite Schlitzeinsetzteile auf, die jeweils in zwei zweiten Schlitzen angeordnet sind, die in der Umfangsrichtung voneinander beabstandet sind. Der zweite Wicklungsabschnitt weist ferner zwei zweite Spulenendteile auf, die die zwei zweiten Schlitzeinsetzteile verbinden. Die zwei zweiten Schlitze sind in der Vielzahl von Schlitzen des Stators enthalten. Die zwei Wicklungsabschnitte sind miteinander verbunden und in radialer Richtung des Stators aufeinandergestapelt. Wenn die Spulen in die Schlitze eingesetzt werden, dann fallen die Wicklungen beim Aufweiten des Raums zwischen den ersten bzw. zweiten Schlitzeinsetzteilen nicht auseinander. Ferner hat die Spule 30 eine kurze Länge in der Achsrichtung des Stators. From the publication DE 10 2012 201 698 A1 For example, a coil, a stator of a rotary electric machine, and a method of manufacturing the coil are known, wherein the coil is disposed in the stator and the stator has a plurality of slits arranged in a circumferential direction. The coil has a first winding section formed by upwardly winding a conductive rectangular wire in a hexagonal shape. The first winding portion has two first slot insertion parts respectively disposed in two first slots spaced apart in the circumferential direction. The first winding portion further includes two first coil end parts connected to the two first slot insertion parts. The first slots are contained in the plurality of slots of the stator. The coil further has a second winding section formed into a hexagonal shape by edgewise winding a conductive rectangular wire connected to the first winding section. In this case, the second winding section has two second slot insertion parts, which are each arranged in two second slots, which are spaced apart in the circumferential direction. The second winding section further includes two second coil end parts connecting the two second slot insertion parts. The two second slots are contained in the plurality of slots of the stator. The two winding sections are connected to each other and stacked in the radial direction of the stator. When the coils are inserted into the slots, the windings do not diverge as the space between the first and second slot insertion portions expands. Further, the coil 30 has a short length in the axial direction of the stator.

Bei dieser Spule weisen sowohl die ersten als auch die zweiten Spulenendteile je zwei schräge Bereiche, die an Enden der ersten bzw. zweiten Schlitzeinsetzteile anschließen und sich von diesen Enden jeweils schräg erstrecken, und je einen zwischen den schrägen Bereichen ausgebildeten und diese schrägen Bereiche verbindenden gekröpften Bereich auf. Die ersten bzw. zweiten Schlitzeinsetzteile und die Spulenendteile, d.h. deren schräge Bereiche, bilden zusammengenommen die in radialer Richtung des Stators gesehen hexagonale Form aus. In this coil, each of the first and second coil end portions has two inclined portions respectively connecting and extending obliquely from ends of the first and second slot insertion portions and a cranked portion formed between the inclined portions and these inclined portions Range up. The first and second slot insertion parts and the coil end parts, i. their oblique areas, taken together, form the hexagonal shape seen in the radial direction of the stator.

Jeder Schlitz des Stators bzw. seines Statorkerns nimmt zwei Schlitzeinsetzteile von zwei benachbarten Spulen auf. In diesem Zustand befinden sich der erste schräge Bereich und der erste Schlitzeinsetzteil je eines der ersten Wicklungsabschnitte in der radialen Richtung des Stators außen, d.h. an der radial äußeren Seite des Schlitzes. Der zweite schräge Bereich und der zweite Schlitzeinsetzteil des betrachteten ersten Wicklungsabschnitts befinden sich in der radialen Richtung innen, d.h. an der radial inneren Seite des Schlitzes. Der den ersten und den zweiten schrägen Bereich verbindende gekröpfte Bereich verbindet die radial äußere Seite mit der radial inneren Seite. In entsprechender Weise ist der mit dem betrachteten ersten Wicklungsabschnitt verbundene zweite Wicklungsabschnitt geformt und angeordnet, wobei aber die Schlitzeinsetzteile des zweiten Wicklungsabschnitts gegenüber den Schlitzeinsetzteilen des ersten Wicklungsabschnitts im Stator um je einen Schlitz in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sind, so dass die Schlitzeinsetzteile der beiden Wicklungsabschnitte einer Spule auf insgesamt vier Schlitze verteilt sind. Each slot of the stator or its stator core accommodates two slot insertion parts of two adjacent coils. In this state, the first oblique portion and the first slot insertion portion of each of the first coil portions are outward in the radial direction of the stator, i. on the radially outer side of the slot. The second inclined portion and the second slot insertion portion of the first winding portion under consideration are located in the radial direction inside, i. on the radially inner side of the slot. The cranked portion connecting the first and second inclined portions connects the radially outer side with the radially inner side. Similarly, the second winding section connected to the first winding section under consideration is shaped and arranged, but the slot insertion parts of the second winding section are circumferentially offset from the slot insertion parts of the first winding section in the stator by one slot in the stator, so that the slot insertion parts of the two winding sections of one Coil are distributed on a total of four slots.

Bei dieser Spule sind der erste und der zweite Wicklungsabschnitt so ausgebildet, dass sich eine lange Seite eines Querschnitts des Rechteckdrahts der in den entsprechenden Schlitzen angeordneten ersten und zweiten Schlitzeinsetzteile in der Umfangsrichtung des Stators erstreckt und sich eine kurze Seite des Querschnitts des Rechteckdrahts in radialer Richtung des Stators erstreckt, wodurch das genannte Hochkantwickeln erforderlich ist. Dies bedingt ein starkes Biegen des Rechteckdrahts an den Übergängen zwischen den Schlitzeinsetzteilen und den schrägen Bereichen, insbesondere aber in den gekröpften Bereichen, wodurch die Gefahr einer Beschädigung der Drähte oder einer sie umgebenden elektrischen Isolierung, z.B. eines Lacks, erhöht ist. Dabei erstrecken sich die Rechteckdrähte mit den langen Seiten ihrer Querschnitte in Umfangsrichtung über die gesamte Breite der Schlitze und sind auch die zu je einem der Wicklungsabschnitte zugehörigen Rechteckdrähte untereinander in radialer Richtung des Stators aufeinandergestapelt. Dadurch weist eine mit diesen Rechteckdrähten gebildete Spule neben anderen Vorteilen eine große mechanische Festigkeit auf. In this coil, the first and second winding portions are formed so that a long side of a cross section of the rectangular wire of the first and second slot insertion pieces disposed in the respective slots extends in the circumferential direction of the stator and a short side of the cross section of the rectangular wire extends in the radial direction of the stator, whereby said edgewise winding is required. This requires strong bending of the rectangular wire at the junctions between the slot inserting portions and the inclined portions, but particularly in the cranked portions, thereby reducing the risk of damage to the wires or surrounding electrical insulation, e.g. of a paint, is increased. In this case, the rectangular wires extend with the long sides of their cross-sections in the circumferential direction over the entire width of the slots and the rectangular wires associated with each one of the winding sections are stacked one below the other in the radial direction of the stator. As a result, a coil formed with these rectangular wires has, in addition to other advantages, a high mechanical strength.

Darstellung der Erfindung: Aufgabe, Lösung, VorteileDESCRIPTION OF THE INVENTION: Problem, Solution, Advantages

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Vorteile auch für eine aus den vorbezeichneten Rechteckdrähten gegenüber dünnen Leitern gewickelte Spule zu erreichen. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, Mittel bereitzustellen, durch die verteilte Zwei- oder auch Mehrschichtwicklungen einfach, kostengünstig und präzise herstellbar sind. The invention has the object to achieve these advantages for a wound from the aforementioned rectangular wires to thin conductors coil. In particular, it is an object of the invention to provide means by which distributed two- or multi-layer windings are simple, inexpensive and precise to produce.

Die vorstehend bezeichnete Aufgabe wird gelöst durch einen Spulenkörper, bestimmt zum Bewickeln mit und Aufnehmen wenigstens eines Leiters einer als zum Einbau in einen magnetische Pole bildende, durch axiale Nuten voreinander getrennte Stator- bzw. Rotorzähne aufweisenden Stator- und/oder Rotorkern eines Stators bzw. Rotors bestimmten Steckspule ausgebildeten, verteilten Spule einer elektrischen Maschine, wobei der Spulenkörper zwei Nutabschnitte, die zum Einsetzen in zwei in einer Umfangsrichtung des Stators und/oder Rotors nicht unmittelbar aufeinanderfolgende Nuten ausgebildet und bestimmt sind, und zwei Wickelkopfabschnitte aufweist, die die Nutabschnitte an ihren axialen Enden miteinander verbinden. The above-described object is achieved by a bobbin intended for winding with and receiving at least one conductor of a stator pole and / or rotor core of a stator, which has a stator pole or rotor teeth and which is formed by axial grooves and separated from one another by axial slots. The bobbin has two groove sections which are designed and intended for insertion into two not successive grooves in a circumferential direction of the stator and / or rotor, and two winding head sections, the groove sections at their connect axial ends together.

Die Erfindung schafft somit einen Spulenkörper für eine verteilte Spule einer elektrischen Maschine. der erfindungsgemäße Spulenkörper ist bestimmt zum Ausbilden einer Steckspule zum Einbau in einen Stator- und/oder Rotorkern eines Stators bzw. Rotors der elektrischen Maschine. Es können somit sowohl der Stator als auch der Rotor der Maschine wahlweise oder zugleich mit verteilten Spulen mit erfindungsgemäßen Spulenkörpern aufgebaut sein. Diese als Steckspulen gestalteten Spulen reichen beim Einbau in die Maschine über wenigstens zwei Stator- bzw. Rotorzähne bzw. Nutabstände des Stator- bzw. Rotorkerns, sind also zwei oder mehrere Stator- bzw. Rotorzähne umgreifend ausgebildet und bestimmt zum Bilden in den Stator- und/oder Rotorkern einander überlappend einzusetzender, d.h. im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand eingesetzter, Spulen. The invention thus provides a bobbin for a distributed coil of an electrical machine. The bobbin according to the invention is intended to form a plug-in coil for installation in a stator and / or rotor core of a stator or rotor of the electrical machine. Thus, both the stator and the rotor of the machine can be constructed optionally or at the same time with distributed coils having bobbins according to the invention. These designed as plug-in coils range when installed in the machine via at least two stator or rotor teeth or groove distances of the stator or rotor core, so are two or more stator or rotor teeth formed encompassing and intended for forming in the stator and or rotor core to overlap each other, ie used in the intended installed state, coils.

Mit der axialen Richtung ist dabei eine Richtung bezeichnet, die durch eine Rotationsachse der elektrischen Maschine vorbestimmt ist. Die Rotationsachse der Maschine bildet ferner auch eine Bezugsrichtung für die Festlegung der Umfangsrichtung, die mit einer Umfangsrichtung der Maschine übereinstimmt, sowie für eine radiale Richtung, die mit einer radialen Richtung der Maschine rechtwinklig zur Rotationsachse übereinstimmt. Durch Vorgabe einer bestimmungsgemäßen Einbaulage des Spulenkörpers in Stator und/oder Rotor der elektrischen Maschine sind mit diesen Bezügen auf die allgemein bekannten Richtungsbezeichnungen der Maschine auch die Richtungsbezeichnungen, mit denen der Aufbau und die Gestaltung des erfindungsgemäßen Spulenkörpers benannt sind, eindeutig definiert. In this case, a direction designated by a rotation axis of the electric machine is designated by the axial direction. The rotation axis of the machine further forms a reference direction for determining the circumferential direction coincident with a circumferential direction of the machine, and a radial direction coinciding with a radial direction of the machine perpendicular to the rotation axis. By specifying a proper installation position of the bobbin in the stator and / or rotor of the electric machine with these references to the well-known directional designations of the machine and the direction designations, with which the structure and design of the bobbin according to the invention are named, clearly defined.

Unter Zugrundelegung der vorstehenden Begriffsbestimmungen sind als axiale Nuten solche Nuten bezeichnet, die wenigstens nahezu in axialer Richtung oder mit einem Drall in Umfangsrichtung der Maschine ausgerichtet sind. Die Nuten im Stator- und/oder Rotorkern, kurz auch als Nuten der Maschine bezeichnet, verlaufen bevorzugt genau in axialer Richtung der Maschine, d.h. parallel zur Rotationsachse des Rotors, auch Symmetrieachse des Rotors und des Stators. In einer Abwandlung verlaufen die Nuten mit einem Drall um diese Rotationsachse, bevorzugt mit konstantem radialen Abstand von der Rotationsachse. Im in Bezug auf eine axiale Abmessung des Stators und/oder Rotors ist der Drall, d.h. die Verdrehung der Nuten entlang einer Umfangsrichtung des Stators und/oder Rotors über die gesamte Länge des Stators und/oder Rotors, jedoch gering, bevorzugt um wenigstens eine Größenordnung, insbesondere um wenigstens eine Zehnerpotenz, geringer. Der Einfachheit halber wird nachfolgend auch bei mit einem solchen Drall ausgebildeten Nuten deren Längsausrichtung stets als in der axialen Richtung verlaufend bezeichnet. On the basis of the above definitions, axial grooves are those grooves which are aligned at least almost in the axial direction or with a twist in the circumferential direction of the machine. The slots in the stator and / or rotor core, also referred to as machine slots for short, are preferably exactly in the axial direction of the machine, i. parallel to the axis of rotation of the rotor, also symmetry axis of the rotor and the stator. In a modification, the grooves extend with a twist about this axis of rotation, preferably with a constant radial distance from the axis of rotation. With respect to an axial dimension of the stator and / or rotor, the spin, i. the rotation of the grooves along a circumferential direction of the stator and / or rotor over the entire length of the stator and / or rotor, but low, preferably by at least one order of magnitude, in particular by at least one power of ten, lower. For the sake of simplicity, the longitudinal orientation will always be referred to as extending in the axial direction, even in the case of grooves formed with such a swirl.

Als axiale Enden der Maschine, des Stators und/oder Rotors oder des Stator- und/oder Rotorkerns sind deren Enden in der axialen Richtung, d.h. in der Richtung der Rotationsachse, bezeichnet. Entsprechend bezeichnen axiale Enden des Spulenkörpers diejenigen Enden desselben, die bei dessen bestimmungsgemäßem Einbau in die elektrische Maschine bzw. den Stator und/oder Rotor in die axiale Richtung der Maschine bzw. des Stators und/oder Rotors weisen. As the axial ends of the machine, the stator and / or rotor, or the stator and / or rotor core, their ends are in the axial direction, i. in the direction of the axis of rotation. Correspondingly, axial ends of the bobbin denote those ends thereof which, when installed as intended in the electrical machine or stator and / or rotor, point in the axial direction of the machine or of the stator and / or rotor.

Gemäß dieser Begriffsbestimmung befinden sich die axialen Enden der Nutabschnitte an den axialen Enden des Stator- und/oder Rotorkerns, und dort befinden sich Wickelköpfe des Stators und/oder des Rotors. Die Wickelkopfabschnitte des Spulenkörpers sind in bestimmungsgemäßer Einbaulage des Spulenkörpers in den Wickelköpfen angeordnet. According to this definition, the axial ends of the groove sections are located at the axial ends of the stator and / or rotor core, and there are winding heads of the stator and / or the rotor. The winding head portions of the bobbin are arranged in the intended installation position of the bobbin in the winding heads.

Die Erfindung ermöglicht gegenüber einer Herstellungsweise, bei der ein einzelner Leiter nacheinander in die vorbestimmten Nuten eingezogen wird, eine wesentlich schnellere, einfachere, kostengünstigere und präzisere Fertigung. Die Wickelköpfe können verkleinert ausgebildet werden, die Isolierung einzelner Phasen der Maschine gegeneinander wird vereinfacht und verbessert. Dies ist dadurch erzielbar, dass der bzw. die Leiter außerhalb des Stator- und/oder Rotorkerns auf den Spulenkörper aufgebracht werden und dieser dann samt dem Leiter bzw. den Leitern durch einfache Steckmontage auf den Stator- und/oder Rotorkern, d.h. in dessen Nuten, montiert wird. Dabei wird die räumliche Form der Spule durch den Spulenkörper sowohl im Bereich der Nuten als auch der Wickelköpfe vorgegeben. Dies ist von besonderem Vorteil bei verteilten, einander in bestimmungsgemäßer Einbaulage im Stator- und/oder Rotorkern überlappenden Spulen. Diese Spulen lassen sich bei erfindungsgemäßer Ausbildung auch mit hohem Automatisierungsgrad maschinell wickeln, wodurch Kosten gespart werden und die Fertigungsqualität gesteigert wird. Es ist dabei ein einfacher, prozesssicherer Fertigungsablauf gegeben. Bevorzugt sind dazu alle Steckspulen eines Stators und/oder Rotors identisch gestaltet, also auf identisch gestalteten Spulenkörpern aufgebaut, um eine weitere Vereinfachung der Herstellung und Kosteneinsparung zu erzielen. Im Gegensatz zum Einziehen von Leitern in die Nuten der Maschine werden die Leiter nun nicht mehr stark gebogen, auch treten keine Reibungsbeanspruchungen mehr auf. Der Leiterwerkstoff wird geschont, Verletzungen der Leiterisolation – z.B. eines Isolierlacks – werden vermieden. Insgesamt werden die Fertigungszeiten deutlich verringert. The invention allows a much faster, easier, cheaper and more accurate manufacturing compared to a manufacturing method in which a single conductor is retracted successively in the predetermined grooves. The winding heads can be made smaller, the isolation of individual phases of the machine against each other is simplified and improved. This can be achieved by applying the conductor or conductors outside the stator and / or rotor core to the bobbin and then, together with the conductor or conductors, by simple plug-in mounting on the stator and / or rotor core, ie in its slots , is mounted. The spatial shape of the coil is determined by the bobbin both in the region of the grooves and the winding heads. This is of particular advantage in the case of distributed coils overlapping one another in the installation position in the stator and / or rotor core in the intended position. These coils can be machine wrap with inventive design even with a high degree of automation, which costs are saved and the manufacturing quality is increased. It is given a simple, process-reliable production process. Preferred are all plug-in coils of a stator and / or rotor designed identically, so constructed on identically designed bobbins to achieve a further simplification of the production and cost savings. In contrast to the insertion of conductors in the grooves of the machine, the conductors are now not bent much more, no friction stresses occur more. The conductor material is spared, injuries of the conductor insulation - eg of an insulating varnish - are avoided. Overall, the production times are significantly reduced.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Spulenkörper eine zum lagegenauen Aufnehmen und/oder Führen und/oder Stützen und/oder Halten wenigstens eines dünnen Leiters bestimmte Ausgestaltung der Nutabschnitte und/oder der Wickelkopfabschnitte auf. According to a preferred development, the bobbin according to the invention has a configuration of the groove sections and / or the winding head sections, which is intended for positionally accurate recording and / or guiding and / or supporting and / or holding at least one thin conductor.

Dabei bezeichnet der Begriff des dünnen Leiters einen Leiter, dessen Querschnitt um so viel kleiner als ein Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers für den Leiter bzw. mehrere dieser Leiter ist, dass eine Mehrzahl von Leitern in radialer und/oder Umfangsrichtung nebeneinanderliegend im Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers aufgenommen sein können. Insbesondere sind dabei die Abmessungen des bzw. der Leiter einerseits und des Aufnahmequerschnitts des Spulenkörpers andererseits derart bemessen, dass im Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers in radialer und/oder Umfangsrichtung nebeneinander wenigstens 2 Leiter, bevorzugt wenigstens 5 Leiter, Platz finden. Besonders bevorzugt ist der Querschnitt der Leiter klein gegenüber dem Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers für den bzw. die Leiter bemessen, d.h. der Querschnitt der Leiter ist wenigstens um einen Faktor 10 kleiner als der Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers. Here, the term thin conductor designates a conductor whose cross-section is smaller than a receiving cross-section of the bobbin for the conductor or several of these conductors, that a plurality of conductors in the radial and / or circumferential direction can be accommodated side by side in the receiving cross-section of the bobbin , In particular, the dimensions of the conductor (s) on the one hand and the receiving cross section of the bobbin on the other hand are dimensioned such that at least 2 conductors, preferably at least 5 conductors, are accommodated in the receiving cross section of the bobbin in the radial and / or circumferential direction. Particularly preferably, the cross section of the conductors is dimensioned small relative to the receiving cross section of the bobbin for the conductor (s), i. the cross section of the conductors is at least a factor of 10 smaller than the receiving cross section of the bobbin.

Die zum lagegenauen Aufnehmen und/oder Führen und/oder Stützen und/oder Halten bestimmte Ausgestaltung der Nutabschnitte und/oder der Wickelkopfabschnitte des Spulenkörpers bedeutet, dass die Nutabschnitte und/oder Wickelkopfabschnitte derart ausgestaltet sind, dass der in den Spulenkörper eingesetzte, d.h. gewickelte, dünne Leiter im Spulenkörper entlang wenigstens nahezu der gesamten Erstreckung der Nutabschnitte und Wickelkopfabschnitte in einer definierten, sicher fixierten Lage und Form präzise geführt ist, wobei in vorteilhafter Weise Abschnitte des Leiters wahlweise durch eine Wandung des Spulenkörpers und/oder benachbart zueinander geführte Abschnitte des Leiters geführt und/oder gestützt und/oder gehalten, d.h. fixiert, sind. Dadurch wird auch ein hoher Kupferfüllfaktor erzielt. The configuration of the groove sections and / or the winding head sections of the bobbin intended for positionally accurate picking up and / or guiding and / or holding means that the groove sections and / or winding head sections are configured in such a way that the part inserted into the bobbin, i. wound, thin conductor in the bobbin along at least almost the entire extension of the groove sections and winding head sections in a defined, securely fixed position and shape is precisely guided, advantageously sections of the conductor either by a wall of the bobbin and / or adjacent sections of the Conducted and / or supported and / or held, ie fixed, are. This also achieves a high copper fill factor.

Zu diesem Zweck sind bevorzugt Querschnittsabmessungen der Nutabschnitte und/oder der Wickelkopfabschnitte, d.h. Breite und Höhe des Aufnahmequerschnitts des Spulenkörpers, zu einem ganzzahligen Vielfachen eines Durchmessers oder einer Querschnittsabmessung, wie insbesondere Höhe und/oder Breite, des Leiters dimensioniert. For this purpose, preferably cross-sectional dimensions of the groove sections and / or the winding head sections, i. Width and height of the receiving cross-section of the bobbin, to an integer multiple of a diameter or a cross-sectional dimension, in particular height and / or width, of the conductor dimensioned.

Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Spulenkörper, der vorteilhaft aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gefertigt ist, mit einem "U"-förmigen Profil gestaltet, das einen wenigstens nahezu rechteckförmigen Aufnahmequerschnitt umgibt und bildet, wobei die offene Seite des "U" bezogen auf eine Umlaufrichtung des Spulenkörpers nach außen zeigt. Als Umlaufrichtung des Spulenkörpers ist dabei eine Längserstreckung des bzw. der in den Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers einzubringenden Leiter, d.h. eine Richtung eines bei bestimmungsgemäßem Einsatz der Spule in deren Leiter bzw. Leitern fließenden elektrischen Stroms, bezeichnet. Die Umlaufrichtung stimmt in den Nutabschnitten mit der axialen Richtung der Maschine überein, in den Wickelkopfabschnitten verläuft sie im Wesentlichen in axialer und in Umfangsrichtung. Demgemäß zeigt die offene Seite des "U" bezogen auf diese Umlaufrichtung des Spulenkörpers dann nach außen, wenn sie in den Nutabschnitten in Umfangsrichtung der Maschine und in den Wickelkopfabschnitten in der Umfangsrichtung und/oder in der axialen Richtung der Maschine zeigt. Durch diese Ausgestaltung ist der Spulenkörper einfach bewickelbar und ist eine gute Fixierung der Leiter gegeben. Außerdem ergeben sich auch gegenüber hohen Spannungen hinreichend durchschlagsfeste Abstände bzw. Kriechstrecken zwischen der Spule und dem Stator- und/oder Rotorkern bzw. ergibt sich eine sichere elektrische Isolierung einander überlappender Spulen. Dabei ist eine Wandstärke des Werkstoffs des Spulenkörpers so dünn bemessen und ist bevorzugt der Spulenkörper im Bereich der Nutabschnitte wenigstens weitgehend formschlüssig in den Nuten angeordnet, dass eine gute Wärmeanbindung der Spule an den Stator- und/oder Rotorkern sichergestellt ist. Particularly preferably, the bobbin according to the invention, which is advantageously made of an electrically insulating material, in particular plastic, designed with a "U" -shaped profile that surrounds and forms an at least almost rectangular receiving cross-section, wherein the open side of the "U" related points to a circumferential direction of the bobbin to the outside. As the direction of rotation of the bobbin is a longitudinal extent of or in the receiving cross section of the bobbin to be introduced conductor, i. denotes a direction of an electric current flowing in the intended use of the coil in the conductor or conductors. The direction of rotation coincides in the groove sections with the axial direction of the machine, in the winding head sections it extends substantially in the axial and circumferential directions. Accordingly, the open side of the "U" points outwardly with respect to this circumferential direction of the bobbin as it points in the groove portions in the circumferential direction of the machine and in the winding head portions in the circumferential direction and / or in the axial direction of the machine. By this configuration, the bobbin is easy to wind and is given a good fixation of the ladder. In addition, even with respect to high voltages sufficient dielectric breakdown distances or creepage distances between the coil and the stator and / or rotor core or results in a secure electrical insulation of overlapping coils. In this case, a wall thickness of the material of the bobbin is dimensioned so thin and is preferably the bobbin in the region of the groove sections arranged at least substantially positive fit in the grooves, that a good thermal connection of the coil is secured to the stator and / or rotor core.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spulenkörpers ist ein Außenquerschnitt der Nutabschnitte des Spulenkörpers gleich einem N-ten Teil eines Aufnahmequerschnitts einer Nut bemessen, wobei N = 2, 3, 4, ...; bevorzugt: N = 2 ist. Durch Ausbildung des Spulenkörpers bzw. der Spulenkörper gemäß dieser Ausführungsform wird vorteilhaft eine sehr gute Ausnutzung des Aufnahmequerschnitts der Nut durch die Spulenkörper erzielt, da die Nuten durch eine Anzahl von N Nutabschnitten von N Spulenkörpern vollständig ausgefüllt ist und im fertig montierten Stator und/oder Rotor kein ungenutzter Raum der Aufnahmequerschnitte der Nuten verbleibt. Bevorzugt sind dabei die N Nutabschnitte in der Nut ausschließlich in radialer Richtung nebeneinander angeordnet. In a further preferred embodiment of the bobbin according to the invention, an outer cross-section of the groove portions of the bobbin is dimensioned equal to an N-th part of a receiving cross-section of a groove, where N = 2, 3, 4, ...; preferably: N = 2. By forming the bobbin or bobbin according to this embodiment, a very good utilization of the receiving cross section of the groove is advantageously achieved by the bobbin, since the grooves is completely filled by a number of N groove portions of N bobbins and in the assembled stator and / or rotor no unused space of the receiving cross sections of the grooves remains. Preferred are while the N groove sections in the groove arranged only in the radial direction side by side.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spulenkörpers ist jeder Wickelkopfabschnitt des Spulenkörpers mit zwei schrägen Abschnitten und einem diese verbindenden, im Bereich des Spulenkörpers in Umfangsrichtung wenigstens nahezu mittig zwischen den Nutabschnitten angeordneten gekröpften Abschnitt ausgebildet, erstreckt sich ein erster der Nutabschnitte entlang einer ersten radialen Fläche und ein zweiter Nutabschnitt entlang einer zu der ersten radialen Fläche konzentrischen zweiten radialen Fläche und wechselt der Spulenkörper im Bereich des gekröpften Abschnitts von der ersten radialen Fläche in die zweite radiale Fläche. According to a preferred development of the bobbin according to the invention, each winding head section of the bobbin is formed with two oblique sections and a connecting, arranged in the region of the bobbin in the circumferential direction at least almost centrally between the groove sections cranked portion extends a first of the groove sections along a first radial surface and a second groove portion along a concentric with the first radial surface second radial surface and the bobbin changes in the region of the cranked portion of the first radial surface in the second radial surface.

Mit dem Begriff der radialen Flächen sind hier Flächen bezeichnet, die sich mit konstantem radialem Abstand von der Rotationsachse der Maschine diese Rotationsachse umgebend erstrecken. Es handelt sich also um zur Rotationsachse konzentrisch sich erstreckende Zylinderflächen bzw. Mantelflächen zur Rotationsachse konzentrisch sich erstreckender Zylinder. The term radial surfaces here refers to surfaces which extend at a constant radial distance from the axis of rotation of the machine surrounding this axis of rotation. It is therefore about the axis of rotation concentrically extending cylindrical surfaces or lateral surfaces to the axis of rotation concentrically extending cylinder.

Je einer der schrägen Abschnitte jedes der Wickelkopfabschnitte des Spulenkörpers erstreckt sich ausgehend vom axialen Ende eines der Nutabschnitte des Spulenkörpers wenigstens im Wesentlichen, bevorzugt genau, entlang derjenigen radialen Fläche, entlang der sich der betreffende Nutabschnitt erstreckt, hauptsächlich in der Umfangsrichtung der Maschine und wahlweise zusätzlich in axialer Richtung der Maschine. Dabei erstrecken sich die zwei schrägen Abschnitte eines Wickelkopfabschnitts in den beiden unterschiedlichen radialen Flächen aufeinander zu und enden in dem Bereich, in dem sie entlang der unterschiedlichen radialen Flächen einander benachbart sind, d.h. in ihrer Erstreckung dieselben Koordinaten in axialer und Umfangsrichtung, jedoch unterschiedliche radiale Koordinaten gemäß den unterschiedlichen radialen Flächen, erreichen. In diesem Bereich sind die beiden aufeinander zu sich erstreckenden schrägen Abschnitte durch den gekröpften Abschnitt verbunden, innerhalb dessen die Erstreckung des Wickelkopfabschnitts einen Versprung aufweist von einer Erstreckungsrichtung, nämlich der beschriebenen schrägen Erstreckungsrichtung, des einen der schrägen Abschnitte sowie der radialen Fläche, entlang der sich dieser eine schräge Abschnitt erstreckt, zur schrägen Erstreckungsrichtung des anderen schrägen Abschnitts sowie der anderen radialen Fläche, entlang der sich dieser andere schräge Abschnitt erstreckt. Im gekröpften Abschnitt erfährt die vorstehend beschriebene Umlaufrichtung des Spulenkörpers also einen Versprung von der einen zur anderen radialen Fläche und eine Umlenkung aus der einen schrägen Erstreckungsrichtung in die andere. Sind die schrägen Abschnitte eines Wickelkopfabschnitts wenigstens nahezu symmetrisch zueinander mit wenigstens nahezu gleichen Winkeln gegenüber der axialen Richtung der Maschine aufeinander zu geführt, befindet sich der diese schrägen Abschnitte verbindende gekröpfte Abschnitt wenigstens nahezu mittig in der Umfangsrichtung zwischen den Nutabschnitten. Depending on the axial end of one of the groove sections of the bobbin, at least one of the oblique sections of each of the winding head sections of the bobbin extends at least substantially, preferably precisely along the radial surface along which the relevant groove section extends, mainly in the circumferential direction of the machine and optionally additionally in the axial direction of the machine. In this case, the two oblique sections of a winding head section in the two different radial surfaces extend towards each other and terminate in the region in which they are adjacent to each other along the different radial surfaces, i. in their extension, the same coordinates in the axial and circumferential directions, but different radial coordinates according to the different radial surfaces reach. In this area, the two mutually extending to each other oblique sections are connected by the cranked portion, within which the extension of the winding head portion has a Versprung of an extension direction, namely the described oblique extension direction, the one of the inclined portions and the radial surface along which this one oblique portion extends to the oblique direction of extension of the other oblique portion and the other radial surface along which this other inclined portion extends. In the cranked portion, the above-described direction of rotation of the bobbin thus undergoes a jump from one to the other radial surface and a deflection from the one oblique direction of extent in the other. If the oblique sections of a winding head section are guided toward each other at least approximately at equal angles to the axial direction of the machine, the cranked section connecting these inclined sections is at least almost centrally in the circumferential direction between the groove sections.

Anders umschrieben wechselt somit der Spulenkörper und damit eine darin aufgebrachte Spule im gekröpften Abschnitt z.B. aus der ersten in die zweite radiale Fläche. Die Erstreckung des Spulenkörpers in der beschriebenen Umlaufrichtung schwenkt im gekröpften Abschnitt aus der ersten radialen Fläche in die zweite radiale Fläche hinüber. Dabei ist z.B. der Radius der ersten radialen Fläche von der Rotationsachse der Maschine aus bemessen größer als der Radius der zweiten radialen Fläche, so dass in der ersten radialen Fläche sich erstreckende Abschnitte des in den Stator- und/oder Rotorkern bestimmungsgemäß eingelegten Spulenkörpers sich weiter von der Rotationsachse entfernt befinden als in der zweiten radialen Fläche sich erstreckende Abschnitte des in den Stator- und/oder Rotorkern bestimmungsgemäß eingelegten Spulenkörpers. Auf diese Weise können die Spulenkörper mit den in sie eingelegten Leitern in Umfangsrichtung einander überlappen. In other words, the bobbin, and thus a coil placed therein, change in the bent portion, e.g. from the first to the second radial surface. The extension of the bobbin in the described direction of rotation pivots in the cranked portion from the first radial surface in the second radial surface over. In this case, e.g. the radius of the first radial surface of the axis of rotation of the machine is greater than the radius of the second radial surface, so that extending in the first radial surface extending portions of the stator and / or rotor core properly inserted bobbin further away from the axis of rotation are located as in the second radial surface extending portions of the intended in the stator and / or rotor core coil body. In this way, the bobbins can overlap with the inserted into them conductors in the circumferential direction each other.

In einer weiteren Ausgestaltung können auch mehr als zwei radiale Flächen vorgegeben sein, in denen die Nutabschnitte der Spulenkörper verschiedener Spulen unterschiedlich verteilt angeordnet sein können, z.B. ein erster Nutabschnitt eines ersten Spulenkörpers in einer ersten radialen Fläche, ein zweiter Nutabschnitt des ersten Spulenkörpers in einer zweiten radialen Fläche, ein erster Nutabschnitt eines zweiten Spulenkörpers in der zweiten radialen Fläche, ein zweiter Nutabschnitt des zweiten Spulenkörpers in einer dritten radialen Fläche, usw. In a further embodiment, more than two radial surfaces may be predetermined, in which the groove portions of the bobbins of different coils may be arranged differently distributed, e.g. a first groove portion of a first bobbin in a first radial surface, a second groove portion of the first bobbin in a second radial surface, a first groove portion of a second bobbin in the second radial surface, a second groove portion of the second bobbin in a third radial surface, etc.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Spulenkörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers für ein Aufnehmen und/oder Führen und/oder Stützen und/oder Halten des wenigstens einen Leiters in den Nutabschnitten eine erste Gestaltung und wenigstens in den gekröpften Abschnitten der Wickelkopfabschnitte eine zweite Gestaltung aufweist, wobei insbesondere die zweite Gestaltung in der radialen Richtung der Maschine eine größere Abmessung aufweist als die erste Gestaltung in der radialen Richtung, und wobei bevorzugt zusätzlich die zweite Gestaltung in der axialen Richtung der Maschine eine geringere Abmessung aufweist als die erste Gestaltung in Umfangsrichtung der Maschine. An advantageous development of the bobbin according to the invention is characterized in that a receiving cross-section of the bobbin for receiving and / or guiding and / or supporting and / or holding the at least one conductor in the groove portions a first design and at least in the cranked portions of the winding head a second In particular, the second configuration in the radial direction of the machine has a larger dimension than the first configuration in the radial direction, and preferably additionally, the second configuration in the axial direction of the machine has a smaller dimension than the first configuration in the circumferential direction the machine.

Mit der Gestaltung des Aufnahmequerschnitts des Spulenkörpers ist hier die Kontur der Querschnittsfläche des Aufnahmequerschnitts bezeichnet; vorzugsweise ist dies eine rechteckige Querschnittsfläche, die von Wandungen des Spulenkörpers wenigstens teilweise, z.B. in der vorbeschriebenen „U“-Form, umgeben ist. Diese Querschnittsfläche weist in den Nutabschnitten eine die erste Gestaltung bildende erste Kontur, insbesondere eine erste Breite und eine erste Höhe, auf. Gemäß der vorbezeichneten Weiterbildung der Erfindung ist nun diese Querschnittsfläche wenigstens in den gekröpften Abschnitten der Wickelkopfabschnitte, vorteilhaft auch in sich unmittelbar an die gekröpften Abschnitte anschließenden schrägen Abschnitten der Wickelkopfabschnitte, um ein vorbestimmtes Maß aufgeweitet, um damit der der gekröpften und damit gewinkelten Führung des Leiters insbesondere in den gekröpften Abschnitten noch besser Rechnung tragen zu können. Diese Aufweitung bewirkt eine Entschärfung der Leiterführung und der für sie in den gekröpften Abschnitten erforderlichen Biegungen. Die Aufweitung bedeutet insbesondere eine Verbreiterung des Aufnahmequerschnitts in radialer Richtung der Maschine, wodurch die bezeichneten Biegungen des Leiters verringert sind. Bevorzugt ist dabei eine durch die Verbreiterung des Aufnahmequerschnitts in radialer Richtung der Maschine möglich werdende axiale Verengung, z.B. eine Verkürzung der Schenke der „U“-Form, vorgesehen in dem Maße, dass die Querschnittsfläche insgesamt wenigstens nahezu unverändert bleibt, um die unveränderte Anzahl von Leitern aufnehmen zu können. Die so definierte Führung des Leiters, z.B. Spulendrahtes, durch den Spulenkörper ermöglicht im Bereich der Wickelköpfe, insbesondere in den am weitesten axial vorstehenden gekröpften Abschnitten, eine in axialer Richtung verkürzte Bauform der Wickelkopfabschnitte des Spulenkörpers und damit des Stators und/oder Rotors der Maschine. Dabei darf die Änderung des Aufnahmequerschnitts nur soweit ausgeführt sein, dass keine Kollision benachbart, d.h. überlappend, in den Stator- und/oder Rotorkern einzulegender Spulenkörper im Bereich der Überlappung auftritt. With the design of the receiving cross section of the bobbin here is the contour of the cross-sectional area of the receiving cross-section designated; Preferably, this is a rectangular cross-sectional area, which is at least partially surrounded by walls of the bobbin, for example in the above-described "U" shape. In the groove sections, this cross-sectional area has a first contour forming the first design, in particular a first width and a first height. According to the aforementioned development of the invention, this cross-sectional area is now widened by a predetermined amount, at least in the bent portions of the winding overhang sections, advantageously also in the oblique sections of the winding overhang sections directly adjoining the bent sections, in order thereby to accommodate the cranked and thus angled guide of the conductor especially in the cranked sections to take better account. This expansion causes a disarming of the conductor guide and required for them in the cranked sections bends. The widening means in particular a broadening of the receiving cross section in the radial direction of the machine, whereby the designated bends of the conductor are reduced. In this case, an axial constriction which becomes possible as a result of the widening of the receiving cross section in the radial direction of the machine is preferred, for example a shortening of the trough of the "U" shape provided to the extent that the cross-sectional area remains at least virtually unchanged by the unchanged number of To accept ladders. The so defined leadership of the conductor, eg coil wire, through the bobbin allows in the winding heads, in particular in the most axially projecting cranked sections, a shortened in the axial direction design of the winding end of the bobbin and thus the stator and / or rotor of the machine. In this case, the change in the receiving cross-section may only be carried out so far that no collision adjacent, ie overlapping occurs in the stator and / or rotor core to be inserted bobbin in the overlap.

Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch eine Spule, bestimmt für einen Einbau in eine elektrische Maschine, gekennzeichnet durch einen Spulenkörper der vorbeschriebenen Art, in dem ein Leiter, insbesondere ein dünner Leiter gemäß der vorstehenden Begriffsbestimmung, aufgenommen und geführt ist. Eine derartige Spule ist auf einfache Weise herstellbar und im Stator- und/oder Rotorkern montierbar und weist auch alle anderen, vorstehend für den erfindungsgemäßen Spulenkörper aufgeführten Vorteile auf. The above object is further achieved by a coil, intended for installation in an electrical machine, characterized by a bobbin of the type described, in which a conductor, in particular a thin conductor according to the above definition, is received and guided. Such a coil can be produced in a simple manner and can be mounted in the stator and / or rotor core and also has all the other advantages listed above for the coil former according to the invention.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Spule sind wenigstens zwei elektrisch parallelgeschaltete Leiter auf einen Spulenkörper gewickelt, insbesondere bifilar gewickelt. Die Erfindung ermöglicht es, Spulen der einzelnen Phasen der elektrischen Maschine sowie parallel verschaltete Spulen einer Phase parallel zu bewickeln, wodurch auch die Fertigungszeiten reduziert werden. Ferner wird so eine einfache und präzise Bauform und Fertigung parallelgeschalteter Wicklungen einer Maschine erzielt, wobei im Betrieb der Maschine die magnetischen Flüsse für beide Wicklungen übereinstimmen. Außerdem lassen sich mit derartigen Ausgestaltungen im Betrieb die Wirkungen des Skineffekts begrenzen. In an advantageous development of the coil according to the invention, at least two electrically parallel-connected conductors are wound on a bobbin, in particular bifilar wound. The invention makes it possible to wind coils of the individual phases of the electric machine as well as parallel connected coils of a phase in parallel, whereby the production times are reduced. Furthermore, this results in a simple and precise design and production of parallel-connected windings of a machine, wherein the magnetic fluxes for both windings coincide during operation of the machine. In addition, with such embodiments in operation, the effects of the skin effect can be limited.

Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Stator einer elektrischen Maschine, der einen Statorkern mit wenigstens einer darauf angeordneten Spule der vorbeschriebenen Art, d.h. mit einem Spulenkörper der erläuterten Ausbildung, aufweist. Der erfindungsgemäße Stator ist einfach, robust und betriebssicher aufgebaut und auf einfache Weise zu fertigen, da die Bewicklung lediglich durch Einstecken fertig vorkonfektionierter, auf die erfindungsgemäßen Spulenkörper gewickelter Spulen erfolgt und damit schnell und mit hoher Fertigungsqualität vorgenommen werden kann. The above object is further achieved by a stator of an electrical machine having a stator core with at least one coil of the type described above, i. with a bobbin of the illustrated embodiment, having. The stator according to the invention is simple, robust and reliable built and easy to manufacture, since the winding is done only by plugging ready prefabricated, wound on the bobbin invention coils and thus can be made quickly and with high quality manufacturing.

Die oben genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch einen Rotor einer elektrischen Maschine, gekennzeichnet durch einen Rotorkern mit wenigstens einer darauf angeordneten Spule der vorbezeichneten Art, wobei sich die gleichen Vorteile für Fertigung und Produkt ergeben wie beim vorbezeichneten Stator. The above object is also achieved by a rotor of an electric machine, characterized by a rotor core with at least one coil arranged thereon of the aforementioned kind, with the same advantages for production and product as in the aforementioned stator.

Die oben genannte Aufgabe wird schließlich auch gelöst durch eine elektrische Maschine mit einem Stator und/oder einen Rotor der vorbezeichneten Art und mit den vorbezeichneten Merkmalen und Vorteilen. Finally, the above object is also achieved by an electric machine with a stator and / or a rotor of the aforementioned type and with the aforementioned features and advantages.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im nachfolgenden näher beschrieben, wobei übereinstimmende Elemente in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sind und auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Es zeigen: Embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below, with matching elements in all figures are given the same reference numerals and a repeated description of these elements is omitted. Show it:

1 ein Beispiel für eine erfindungsgemäße Spule, gewickelt auf einen erfindungsgemäßen Spulenkörper, in einer ersten perspektivischen Ansicht mit einer Blickrichtung, die einer radialen Richtung einer mit dieser Spule bestimmungsgemäß ausgestatteten Maschine weitgehend angenähert ist, 1 an example of a coil according to the invention, wound on a bobbin according to the invention, in a first perspective view with a viewing direction which is largely approximated to a radial direction of a machine equipped according to this coil,

2 das Beispiel der erfindungsgemäßen Spule und des erfindungsgemäßen Spulenkörpers nach 1 in einer zweiten perspektivischen Ansicht mit einer Blickrichtung, die einer axialen Richtung der mit dieser Spule bestimmungsgemäß ausgestatteten Maschine weitgehend angenähert ist, 2 the example of the coil according to the invention and the bobbin according to the invention 1 in a second perspective view with a viewing direction which is largely approximated to an axial direction of the machine properly equipped with this coil,

3 eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Beispiels für einen Statorkern, in dessen Nuten eine erfindungsgemäße Spule gemäß 1 oder 2 eingesteckt ist, 3 a fragmentary perspective view of an example of a stator core, in whose grooves a coil according to the invention 1 or 2 is plugged in,

4 die ausschnittsweise perspektivische Darstellung des Beispiels für einen Statorkern gemäß 3, in dessen Nuten vier erfindungsgemäße Spulen gemäß 1 oder 2 einander überlappend eingesteckt sind, 4 the fragmentary perspective view of the example of a stator core according to 3 , in whose grooves four coils according to the invention according to 1 or 2 are inserted overlapping each other,

5 das Beispiel des Statorkerns mit den vier Spulen gemäß 4 in einer Draufsicht in axialer Richtung der Maschine, 5 the example of the stator core with the four coils according to 4 in a plan view in the axial direction of the machine,

6 das Beispiel für den erfindungsgemäßen Spulenkörper, auf den in der Darstellung der 1 die Spule gewickelt ist, in einer dritten perspektivischen Ansicht mit einer Blickrichtung, die der radialen Richtung der Maschine noch weiter angenähert ist als diejenige der ersten perspektivischen Ansicht nach 1, und 6 the example of the bobbin according to the invention, to which in the illustration of 1 the coil is wound in a third perspective view with a viewing direction which is closer to the radial direction of the machine than that of the first perspective view 1 , and

7 ein Beispiel eines mit erfindungsgemäß nach 1 ausgebildeten Spulen vollständig ausgestatteten Statorkerns für eine elektrische Maschine. 7 an example of a according to the invention according to 1 trained coils fully equipped stator core for an electric machine.

Bevorzugte Ausführungsform der ErfindungPreferred embodiment of the invention

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 100 ein Beispiel für einen erfindungsgemäß ausgestalteten Spulenkörper bezeichnet, auf den eine erfindungsgemäße Spule 200 gewickelt ist. Spule 200 und Spulenkörper 100 sind in einer ersten perspektivischen Ansicht mit einer ersten Blickrichtung wiedergegeben, die in 2 mit einem mit A bezeichneten Pfeil symbolisiert ist. Die Blickrichtung A ist einer radialen Richtung einer mit dieser Spule bestimmungsgemäß ausgestatteten Maschine weitgehend angenähert, ihr gegenüber jedoch in einer axialen Richtung und in einer Umfangsrichtung der Maschine um je etwa 20 bis 30 Winkelgrade gedreht. Dabei weist die Blickrichtung A von einer Rotationsachse der Maschine her nach außen. In 1 is with the reference numeral 100 an example of a coil body designed according to the invention, to which a coil according to the invention 200 is wound. Kitchen sink 200 and bobbin 100 are reproduced in a first perspective view with a first viewing direction, which in 2 is symbolized with an arrow marked A. The viewing direction A is largely approximated to a radial direction of a machine suitably equipped with this coil, but opposite to it rotated in an axial direction and in a circumferential direction of the machine by about 20 to 30 degrees. In this case, the viewing direction A points outward from a rotation axis of the machine.

Der Spulenkörper 100 umfasst einen ersten, geradlinig sich erstreckenden Nutabschnitt 101 und einen zweiten, geradlinig sich erstreckenden Nutabschnitt 102. Der erste Nutabschnitt 101 weist ein erstes axiales Ende 103 und ein zweites axiales Ende 104 auf. In gleicher Art weist der zweite Nutabschnitt 102 weist ein erstes axiales Ende 105 und ein zweites axiales Ende 106 auf. Dabei bezeichnen die ersten axialen Enden 103 bzw. 105 der Nutabschnitte 101 bzw. 102 diejenigen Enden, die bei bestimmungsgemäßem Einbau des Spulenkörpers 100 in die Maschine am ersten axialen Ende eines Stator- und/oder Rotorkerns der Maschine zu liegen kommen, und die zweiten axialen Enden 104 bzw. 106 der Nutabschnitte 101 bzw. 102 bezeichnen diejenigen Enden, die bei bestimmungsgemäßem Einbau des Spulenkörpers 100 in die Maschine am zweiten axialen Ende des Stator- und/oder Rotorkerns der Maschine zu liegen kommen. In der Darstellung der 1 weist das erste axiale Ende der Maschine nach links und das zweite axiale Ende nach rechts. The bobbin 100 includes a first, straight extending groove portion 101 and a second, rectilinearly extending groove portion 102 , The first groove section 101 has a first axial end 103 and a second axial end 104 on. In the same way, the second groove section 102 has a first axial end 105 and a second axial end 106 on. In this case, the first axial ends 103 respectively. 105 the groove sections 101 respectively. 102 those ends, when properly installed the bobbin 100 into the machine at the first axial end of a stator and / or rotor core of the machine, and the second axial ends 104 respectively. 106 the groove sections 101 respectively. 102 Denote those ends when properly installed the bobbin 100 come to lie in the machine at the second axial end of the stator and / or rotor core of the machine. In the presentation of the 1 has the first axial end of the machine to the left and the second axial end to the right.

An den ersten und zweiten axialen Enden der Maschine befinden sich Wickelköpfe des Stators und/oder des Rotors. Die Wickelköpfe werden durch Wickelkopfabschnitte in bestimmungsgemäßer Einbaulage sich im Stator und/oder Rotor aneinanderreihender Spulenkörper 100 mit darauf gewickelten Spulen 200 gebildet. Demgemäß weist der Spulenkörper 100 an seinem ersten axialen Ende, das in bestimmungsgemäßer Einbaulage am ersten axialen Ende der Maschine zu liegen kommt, einen ersten Wickelkopfabschnitt 107 und an seinem zweiten axialen Ende, das in bestimmungsgemäßer Einbaulage am zweiten axialen Ende der Maschine zu liegen kommt, einen zweiten Wickelkopfabschnitt 108 auf. At the first and second axial ends of the machine are windings of the stator and / or the rotor. The winding heads are by winding head sections in the intended installation position in the stator and / or rotor of successive bobbin 100 with coils wound on it 200 educated. Accordingly, the bobbin 100 at its first axial end, which comes to rest in the intended installation position at the first axial end of the machine, a first winding head section 107 and at its second axial end, which comes to rest in the intended installation position at the second axial end of the machine, a second winding head section 108 on.

Der erste Wickelkopfabschnitt 107 des Spulenkörpers 100 umfasst einen ersten schrägen Abschnitt 109, der sich einseitig an das erste axiale Ende 103 des ersten Nutabschnitts 101 anschließt, sowie einen zweiten schrägen Abschnitt 110, der sich einseitig an das erste axiale Ende 105 des zweiten Nutabschnitts 102 anschließt. Anderseitig sind der erste schräge Abschnitt 109 und der zweite schräge Abschnitt 110 des ersten Wickelkopfabschnitts 107 über einen ersten gekröpften Abschnitt 111 aneinander angeschlossen. Entsprechend umfasst der zweite Wickelkopfabschnitt 108 des Spulenkörpers 100 einen ersten schrägen Abschnitt 112, der sich einseitig an das zweite axiale Ende 104 des ersten Nutabschnitts 101 anschließt, sowie einen zweiten schrägen Abschnitt 113, der sich einseitig an das zweite axiale Ende 106 des zweiten Nutabschnitts 102 anschließt. Anderseitig sind der erste schräge Abschnitt 112 und der zweite schräge Abschnitt 113 des zweiten Wickelkopfabschnitts 108 über einen zweiten gekröpften Abschnitt 114 aneinander angeschlossen. The first winding head section 107 of the bobbin 100 includes a first sloping section 109 , which is unilaterally to the first axial end 103 of the first groove portion 101 connects, as well as a second oblique section 110 , which is unilaterally to the first axial end 105 of the second groove portion 102 followed. On the other side are the first sloping section 109 and the second oblique section 110 of the first winding head section 107 over a first cranked section 111 connected to each other. Accordingly, the second winding head section comprises 108 of the bobbin 100 a first oblique section 112 , which is unilaterally to the second axial end 104 of the first groove portion 101 connects, as well as a second oblique section 113 , which is unilaterally to the second axial end 106 of the second groove portion 102 followed. On the other side are the first sloping section 112 and the second oblique section 113 the second winding head section 108 over a second cranked section 114 connected to each other.

Wie insbesondere aus 2 und der dort wiedergegebenen Ansicht des Spulenkörpers 100 aus der in 1 symbolisch durch einen Pfeil B angegebenen Blickrichtung, die sich der axialen Richtung der mit der Spule 200 bestimmungsgemäß ausgestatteten Maschine weitgehend annähert, ersichtlich ist, erstrecken sich der erste Nutabschnitt 101, der erste schräge Abschnitt 109 des ersten Wickelkopfabschnitts 107 und der erste schräge Abschnitt 112 des zweiten Wickelkopfabschnitts 108 entlang einer ersten radialen Fläche, die sich in einem ersten Radius um die Rotationsachse der Maschine erstreckt. Der zweite Nutabschnitt 102, der zweite schräge Abschnitt 110 des ersten Wickelkopfabschnitts 107 und der zweite schräge Abschnitt 113 des zweiten Wickelkopfabschnitts 108 erstrecken sich entlang einer zweiten radialen Fläche, die sich in einem zweiten Radius um die Rotationsachse der Maschine erstreckt. Der erste Radius, d.h. der Radius der ersten radialen Fläche, ist von der Rotationsachse der Maschine aus bemessen größer als der zweite Radius, d.h. der Radius der zweiten radialen Fläche, so dass die in der ersten radialen Fläche sich erstreckenden Abschnitte 101, 109, 112 des in den Stator- und/oder Rotorkern bestimmungsgemäß eingelegten Spulenkörpers 100 sich weiter von der Rotationsachse entfernt befinden als die in der zweiten radialen Fläche sich erstreckenden Abschnitte 102, 110, 113 des in den Stator- und/oder Rotorkern bestimmungsgemäß eingelegten Spulenkörpers 100. Die radialen Flächen sind nachstehend anhand der 5 erläutert. As in particular from 2 and reproduced there View of the bobbin 100 from the in 1 symbolically indicated by an arrow B viewing direction, which is the axial direction of the coil 200 As can be seen, the first groove section extends 101 , the first oblique section 109 of the first winding head section 107 and the first oblique section 112 the second winding head section 108 along a first radial surface extending in a first radius about the axis of rotation of the machine. The second groove section 102 , the second oblique section 110 of the first winding head section 107 and the second oblique section 113 the second winding head section 108 extend along a second radial surface extending in a second radius about the axis of rotation of the machine. The first radius, ie the radius of the first radial surface, is larger from the axis of rotation of the machine than the second radius, ie the radius of the second radial surface, so that the sections extending in the first radial surface 101 . 109 . 112 of the in the stator and / or rotor core as intended inserted bobbin 100 are further away from the axis of rotation than the sections extending in the second radial surface 102 . 110 . 113 of the in the stator and / or rotor core as intended inserted bobbin 100 , The radial surfaces are described below with reference to 5 explained.

Zwischen der ersten und der zweiten radialen Fläche wechselt der Spulenkörper 100 und damit die darin aufgebrachte Spule 200 in den gekröpften Abschnitten 111 und 114. Wird z.B. eine Umlaufrichtung 115 des Spulenkörpers 100 in der Darstellung nach 1 im Uhrzeigersinn gewählt, wechselt der Spulenkörper 100 und damit die darin aufgebrachte Spule 200 im ersten gekröpften Abschnitt 111 z.B. aus der zweiten in die erste radiale Fläche. Die Erstreckung des Spulenkörpers 100 in der beschriebenen Umlaufrichtung schwenkt also im ersten gekröpften Abschnitt 111 aus der zweiten radialen Fläche in die erste radiale Fläche hinüber. In derselben Umlaufrichtung betrachtet wechselt der Spulenkörper 100 und damit die darin aufgebrachte Spule 200 entlang ihrer weiteren Erstreckung im zweiten gekröpften Abschnitt 114 aus der ersten radialen Fläche zurück in die zweite radiale Fläche. Die Erstreckung des Spulenkörpers 100 in der beschriebenen Umlaufrichtung 115 schwenkt also im zweiten gekröpften Abschnitt 114 aus der ersten radialen Fläche wieder in die zweite radiale Fläche zurück. Between the first and the second radial surface of the bobbin changes 100 and thus the coil applied in it 200 in the bent sections 111 and 114 , For example, a circulation direction 115 of the bobbin 100 in the illustration 1 clockwise, the bobbin changes 100 and thus the coil applied in it 200 in the first cranked section 111 eg from the second to the first radial surface. The extension of the bobbin 100 in the described direction of rotation thus pivots in the first cranked section 111 from the second radial surface into the first radial surface. Viewed in the same direction of rotation of the bobbin changes 100 and thus the coil applied in it 200 along its further extent in the second cranked section 114 from the first radial surface back into the second radial surface. The extension of the bobbin 100 in the described direction of rotation 115 So it pivots in the second cranked section 114 from the first radial surface back into the second radial surface.

Als Umlaufrichtung 115 des Spulenkörpers 100 ist dabei eine Längserstreckung eines oder mehrerer in einen Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers 100 einzubringender Leiter, d.h. eine Richtung eines bei bestimmungsgemäßem Einsatz der mit dem Leiter bzw. den Leitern gebildeten Spule 200 in dem Leiter bzw. den Leitern fließenden elektrischen Stroms, bezeichnet. As circulation direction 115 of the bobbin 100 is a longitudinal extent of one or more in a receiving cross-section of the bobbin 100 conductor to be introduced, ie a direction of a coil formed in the intended use of the coil with the conductor or conductors 200 in the conductor (s) of the flowing electrical current.

Der Spulenkörper 100 ist als eine in Umlaufrichtung 115 ringförmige Schale aus einem dünnwandigen Isolierstoff mit einem rechtwinklig zur Umlaufrichtung 115 "U"-förmigen Querschnitt ausgebildet. Die Schale umschließt mit drei Schenkeln des "U" eine rechteckförmige Querschnittsfläche, die zum Aufnehmen des Leiters bzw. der Leiter bestimmt ist und den Aufnahmequerschnitt bildet. Eine vierte, offene Seite des "U" weist in der Umlaufrichtung der Ringform der Schale betrachtet nach außen. Über diese offene Seite ist der Leiter bzw. sind die Leiter einfach in den Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers 100 einzubringen. In der Darstellung der 1 und 2 ist die Spule 200 im Aufnahmequerschnitt angeordnet. The bobbin 100 is as one in the direction of rotation 115 annular shell made of a thin-walled insulating material with a right angle to the direction of rotation 115 Formed "U" -shaped cross-section. The shell encloses with three legs of the "U" a rectangular cross-sectional area, which is intended for receiving the conductor or the conductor and forms the receiving cross-section. A fourth, open side of the "U" points in the direction of rotation of the ring shape of the shell outward. About this open side of the conductor or the conductors are simply in the receiving cross section of the bobbin 100 contribute. In the presentation of the 1 and 2 is the coil 200 arranged in the receiving cross-section.

Der Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers weist entlang der Nutabschnitte 101, 102 sowie der schrägen Abschnitte 109, 110, 112, 113 eine erste Gestaltung mit entlang der Umlaufrichtung 115 durchgängig gleichbleibender Breite in der radialen Richtung der Maschine, d.h. mit gleichbleibendem lichtem Abstand zwischen seitlichen Schenkeln des "U", und durchgängig gleichbleibender Höhe in der axialen bzw. der Umfangsrichtung der Maschine, d.h. gleichbleibender Länge der seitlichen Schenkel des "U", auf. In den gekröpften Abschnitten 111, 114 sind demgegenüber die Breite vergrößert, was insbesondere in 2 anhand des zweiten gekröpften Abschnitts 114 dargestellt ist, und die Höhe verringert, was insbesondere in 1 anhand beider gekröpfter Abschnitte 111, 114 dargestellt ist, wodurch der Aufnahmequerschnitt dort eine zweite Gestaltung annimmt. Dadurch wird die Führung des Leiters bzw. der Leiter durch die gekröpften Abschnitte 111, 114 erleichtert und/oder eine Verringerung der Höhe der Spule 200 in der axialen Richtung der Maschine ermöglicht. The receiving cross section of the bobbin points along the groove sections 101 . 102 as well as the sloping sections 109 . 110 . 112 . 113 a first design along with the direction of rotation 115 consistently uniform width in the radial direction of the machine, ie with constant clear distance between lateral legs of the "U", and consistently constant height in the axial and the circumferential direction of the machine, ie, the same length of the lateral legs of the "U" on. In the cranked sections 111 . 114 In contrast, the width are increased, which is especially in 2 based on the second cranked section 114 is shown, and the height is reduced, which is especially in 1 based on both cranked sections 111 . 114 is shown, whereby the receiving cross-section assumes a second design there. This will guide the conductor or conductors through the cranked sections 111 . 114 facilitates and / or reducing the height of the spool 200 in the axial direction of the machine allows.

Als Leiter ist im Beispiel gemäß 1 und 2 ein dünner Spulendraht gewählt, z.B. ein Runddraht; auch ein dünner Rechteckdraht ist möglich. Dabei bedeutet der Begriff dünn hier einen Leiterquerschnitt, der klein gegenüber dem Aufnahmequerschnitt ist, insbesondere um wenigstens einen Faktor 10 kleiner. Entsprechend ist mit einer dünnwandigen Schale eine Dickenabmessung einer Wandung der Schale bezeichnet, die um ein Mehrfaches kleiner ist als Höhe oder Breite des Aufnahmequerschnitts, bevorzugt ebenfalls um einen Faktor 10 oder mehr. As a leader in the example according to 1 and 2 a thin coil wire is selected, eg a round wire; Even a thin rectangular wire is possible. The term thin here means a conductor cross-section which is small compared to the receiving cross section, in particular smaller by at least a factor of 10. Accordingly, with a thin-walled shell, a thickness dimension of a wall of the shell is designated, which is smaller by a multiple than the height or width of the receiving cross-section, preferably also by a factor of 10 or more.

In den 1 und 2 ist die Spule 200 vereinfacht als aus einem einzigen Leiter gewickelt dargestellt. Eine parallele Bewicklung mit zwei oder mehreren Leitern, z.B. bifilar, ist ebenso möglich. Anschlussenden 201 des Leiters und damit der daraus gewickelten Spule 200 sind im ersten schrägen Abschnitt 112 des zweiten Wickelkopfabschnitts 108 des Spulenkörpers 100 aus diesem herausgeführt. Dies ist besonders platzsparend für den Aufbau der mit einer solchen Spule 200 aufgebauten Maschine, da es dazu beiträgt, deren Wickelkopf in axialer Richtung kurz zu halten. In the 1 and 2 is the coil 200 simplified as shown wound from a single conductor. A parallel winding with two or more conductors, eg bifilar, is also possible. terminal ends 201 of the conductor and thus the coil wound therefrom 200 are in the first oblique section 112 the second winding head section 108 of the bobbin 100 led out of this. This is particularly space-saving for the construction of such a coil 200 built-up machine, as it helps to keep their winding head in the axial direction short.

3 zeigt eine ausschnittsweise perspektivische Darstellung eines Beispiels für einen Statorkern 301 eines Stators 300 einer elektrischen Maschine, in dessen Nuten 302 eine auf einen erfindungsgemäßen Spulenkörper 100 gewickelte, erfindungsgemäße Spule 200 gemäß 1 und 2 eingesteckt ist. Der Statorkern 301 dieses Beispiels weist insgesamt 48 Nuten 302 auf, deren Numerierung in 3 mit den an die betreffenden Nuten 302 geschriebenen Zahlen 1, 3, 6 und 47 angedeutet ist. Die Nuten 302 weisen einen Aufnahmequerschnitt für die Nutabschnitte 101, 102 des Spulenkörpers 100 mit der Spule 200 auf, der doppelt so groß ist wie ein Außenquerschnitt der Nutabschnitte 101, 102 des Spulenkörpers 100, d.h. der Außenquerschnitt der Nutabschnitte 101, 102 des Spulenkörpers 100 ist gleich einem N-ten Teil des Aufnahmequerschnitts einer Nut 302 bemessen, mit N = 2. Damit passen genau zwei Nutabschnitte 101 bzw. 102 zweier benachbarter Spulenkörper 100 bzw. Spulen 200 in jede der Nuten 302. Dabei ist der erste Nutabschnitt 101 des Spulenkörpers 100 am Nutgrund, d.h. radial zur Außenseite des Statorkerns 301 hin, entlang der ersten radialen Fläche angeordnet, wohingegen der zweite Nutabschnitt 102 des Spulenkörpers 100 einer dem Inneren des Statorkerns 301 und damit der Rotationsachse der Maschine zugekehrten Öffnung der Nut 302 benachbart, also in der Nut 302 radial nach innen, entlang der zweiten radialen Fläche angeordnet ist. Dabei ist der erste Nutabschnitt 101 des Spulenkörpers 100 mit der Spule 200 in die Nut 302 mit der Nummer 1, der zweite Nutabschnitt 102 des Spulenkörpers 100 mit der Spule 200 in die Nut 302 mit der Nummer 3 eingelegt; Spulenkörper 100 und Spule 200 reichen also über zwei Nutabstände bzw. über zwei Statorzähne 303. Dargestellt ist auch die Lage der schrägen Abschnitte 112, 113 entlang der ersten bzw. zweiten radialen Fläche sowie der Versprung zwischen der ersten und der zweiten radialen Fläche im Bereich des zweiten gekröpften Abschnitts 114. Die radialen Flächen sind nachstehend anhand der 5 noch näher bezeichnet. 3 shows a fragmentary perspective view of an example of a stator core 301 a stator 300 an electric machine, in its grooves 302 one on a bobbin according to the invention 100 wound, coil according to the invention 200 according to 1 and 2 is plugged in. The stator core 301 of this example has a total of 48 grooves 302 whose numbering in 3 with the to the respective grooves 302 written numbers 1, 3, 6 and 47 is indicated. The grooves 302 have a receiving cross section for the groove sections 101 . 102 of the bobbin 100 with the coil 200 which is twice as large as an outer cross section of the groove sections 101 . 102 of the bobbin 100 , ie the outer cross section of the groove sections 101 . 102 of the bobbin 100 is equal to an Nth part of the receiving cross section of a groove 302 with N = 2. This fits exactly two groove sections 101 respectively. 102 two adjacent bobbin 100 or coils 200 in each of the grooves 302 , In this case, the first groove section 101 of the bobbin 100 at the groove bottom, ie radially to the outside of the stator core 301 towards, arranged along the first radial surface, whereas the second groove portion 102 of the bobbin 100 one inside the stator core 301 and thus the axis of rotation of the machine facing the opening of the groove 302 adjacent, ie in the groove 302 radially inward, along the second radial surface. In this case, the first groove section 101 of the bobbin 100 with the coil 200 in the groove 302 with the number 1, the second groove section 102 of the bobbin 100 with the coil 200 in the groove 302 with the number 3 inserted; bobbins 100 and coil 200 thus reach over two groove distances or over two stator teeth 303 , Shown is also the location of the oblique sections 112 . 113 along the first and second radial surfaces and the projection between the first and second radial surfaces in the region of the second cranked section 114 , The radial surfaces are described below with reference to 5 even closer.

In 4 ist die ausschnittsweise perspektivische Darstellung des Beispiels des Statorkerns 301 des Stators 300 nach 3, d.h. derselbe Ausschnitt des Statorkerns 301 aus derselben Blickrichtung wie in 3, wiedergegeben, wobei nun in die Nuten 302 vier Spulenkörper 121, 122, 123, 124 eingelegt sind, auf die je eine von vier Spulen 211, 212, 213, 214 gewickelt ist. Alle vier Spulenkörper 121, 122, 123, 124 sind untereinander gleich und mit dem Spulenkörper 100 aus den 1 bis 3 übereinstimmend ausgebildet, und alle vier Spulen 211, 212, 213, 214 sind untereinander und mit der Spule 200 aus 1 bis 3 gleich. Die vier Spulenkörper 121, 122, 123, 124 bzw. vier Spulen 211, 212, 213, 214 sind einander überlappend in die Nuten 302 des Statorkerns 301 eingelegt. Dazu ist ein erster Nutabschnitt des ersten Spulenkörpers 121 in eine erste Nut 302 mit der Numerierung 1 entlang der ersten radialen Fläche und ein zweiter Nutabschnitt des ersten Spulenkörpers 121 in eine dritte Nut 302 mit der Numerierung 3 entlang der zweiten radialen Fläche eingelegt. Ein erster Nutabschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 ist in eine zweite Nut 302 mit der Numerierung 2 entlang der ersten radialen Fläche und ein zweiter Nutabschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 ist in eine vierte Nut 302 mit der Numerierung 4 entlang der zweiten radialen Fläche eingelegt. Ein erster Nutabschnitt des dritten Spulenkörpers 123 ist in die dritte Nut 302 mit der Numerierung 3 entlang der ersten radialen Fläche und ein zweiter Nutabschnitt des dritten Spulenkörpers 123 ist in eine fünfte Nut 302 mit der Numerierung 5 entlang der zweiten radialen Fläche eingelegt. Schließlich ist ein erster Nutabschnitt des vierten Spulenkörpers 124 in die vierte Nut 302 mit der Numerierung 4 entlang der ersten radialen Fläche und ist ein zweiter Nutabschnitt des vierten Spulenkörpers 124 in eine sechste Nut 302 mit der Numerierung 6 entlang der zweiten radialen Fläche eingelegt. Diese Folge setzt sich um den gesamten Statorkern 301 und alle darin in diesem Beispiel ausgebildeten 48 Nuten 302 fort. Die radialen Flächen sind nachstehend anhand der 5 noch näher bezeichnet. In 4 is the fragmentary perspective view of the example of the stator core 301 of the stator 300 to 3 ie the same section of the stator core 301 from the same point of view as in 3 , reproduced, now in the grooves 302 four bobbins 121 . 122 . 123 . 124 are loaded on each one of four coils 211 . 212 . 213 . 214 is wound. All four bobbins 121 . 122 . 123 . 124 are equal to each other and with the bobbin 100 from the 1 to 3 formed consistently, and all four coils 211 . 212 . 213 . 214 are with each other and with the coil 200 out 1 to 3 equal. The four bobbins 121 . 122 . 123 . 124 or four coils 211 . 212 . 213 . 214 are overlapping each other in the grooves 302 of the stator core 301 inserted. For this purpose, a first groove portion of the first bobbin 121 in a first groove 302 with the numbering 1 along the first radial surface and a second groove portion of the first bobbin 121 in a third groove 302 with the numbering 3 inserted along the second radial surface. A first groove portion of the second bobbin 122 is in a second groove 302 with the numbering 2 along the first radial surface and a second groove portion of the second bobbin 122 is in a fourth groove 302 with the numbering 4 inserted along the second radial surface. A first groove portion of the third bobbin 123 is in the third groove 302 with the numbering 3 along the first radial surface and a second groove portion of the third coil body 123 is in a fifth groove 302 with the numbering 5 inserted along the second radial surface. Finally, a first groove portion of the fourth bobbin 124 in the fourth groove 302 with the numbering 4 along the first radial surface and is a second groove portion of the fourth bobbin 124 in a sixth groove 302 with the numbering 6 inserted along the second radial surface. This episode sits around the entire stator core 301 and all 48 slots formed therein in this example 302 continued. The radial surfaces are described below with reference to 5 even closer.

Aufgrund der dem Spulenkörper 100 gleichenden Gestaltung der Spulenkörper 121, 122, 123, 124 befinden sich deren gekröpfte Abschnitte nach dem Einbau in den Statorkern 301 in Umfangsrichtung der Maschine gesehen gegenüber, d.h. axial vor, den vom betreffenden Spulenkörper übersprungenen Nuten 302. So befindet sich z.B. der gekröpfte Abschnitt des ersten Spulenkörpers 121 in axialer Richtung vor der Nut 302 mit der Numerierung 2, der gekröpfte Abschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 befindet sich in axialer Richtung vor der Nut 302 mit der Numerierung 3, usw. Die durch die gekröpften Abschnitte miteinander verbundenen schrägen Abschnitte befinden sich mit dem wesentlichen Teil ihrer Erstreckung gegenüber, d.h. axial vor, den Statorzähnen 303, die an die bezeichneten Nuten 302 in der Umfangsrichtung der Maschine angrenzen. So befindet sich z.B. ein erster schräger Abschnitt des ersten Spulenkörpers 121 in der ersten axialen Fläche vor dem Statorzahn 303 zwischen den Nuten 302 mit den Numerierungen 1 und 2, und ein zweiter schräger Abschnitt des ersten Spulenkörpers 121 befindet sich in der zweiten axialen Fläche vor dem Statorzahn 303 zwischen den Nuten 302 mit den Numerierungen 2 und 3. Weiter befindet sich in diesem Beispiel ein erster schräger Abschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 in der ersten axialen Fläche vor dem Statorzahn 303 zwischen den Nuten 302 mit den Numerierungen 2 und 3, und ein zweiter schräger Abschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 befindet sich in der zweiten axialen Fläche vor dem Statorzahn 303 zwischen den Nuten 302 mit den Numerierungen 3 und 4. Bei der Überlappung des ersten und des zweiten Spulenkörpers 121, 122 untereinander kreuzen sich also der erste schräge Abschnitt des zweiten Spulenkörpers 122 entlang der ersten radialen Fläche und der zweite schräge Abschnitt des ersten Spulenkörpers 121 entlang der zweiten radialen Fläche vor dem Statorzahn 303 zwischen den Nuten 302 mit den Numerierungen 2 und 3. Auf diese Weise befindet sich je eine dieser Kreuzungen vor je einem der Statorzähne 303, und vor jeder Nut 302 befindet sich ein gekröpfter Abschnitt. Durch diese gleichmäßige Verteilung der Abschnitte der Wickelkopfabschnitte der Spulenkörper 121, 122, 123, 124 entlang des Umfangs der Maschine ist eine gedrungene Bauform möglich. Due to the bobbin 100 similar design of the bobbin 121 . 122 . 123 . 124 their cranked sections are located in the stator core after installation 301 Viewed in the circumferential direction of the machine, ie axially before, the skipped by the bobbin concerned grooves 302 , For example, there is the cranked portion of the first bobbin 121 in the axial direction in front of the groove 302 numbered 2, the cranked portion of the second bobbin 122 is located in the axial direction in front of the groove 302 with the numbering 3, etc. The oblique sections connected by the cranked sections are opposite to the substantial part of their extension, ie axially forward, the stator teeth 303 to the designated grooves 302 in the circumferential direction of the machine. For example, there is a first oblique section of the first bobbin 121 in the first axial surface in front of the stator tooth 303 between the grooves 302 with the numbers 1 and 2, and a second oblique portion of the first bobbin 121 is located in the second axial surface in front of the stator tooth 303 between the grooves 302 with the numbering 2 and 3. Further, in this example, a first oblique portion of the second bobbin 122 in the first axial surface in front of the stator tooth 303 between the grooves 302 with the numbers 2 and 3, and a second oblique portion of the second bobbin 122 is located in the second axial surface in front of the stator tooth 303 between the grooves 302 with the numbers 3 and 4. At the overlap of the first and the second bobbin 121 . 122 Thus, the first inclined section of the second bobbin intersect with each other 122 along the first radial surface and the second oblique portion of the first bobbin 121 along the second radial surface in front of the stator tooth 303 between the grooves 302 with the numbers 2 and 3. In this way, each one of these intersections is located in front of one of the stator teeth 303 . and in front of each groove 302 there is a cranked section. Due to this uniform distribution of the sections of the winding head sections of the bobbin 121 . 122 . 123 . 124 along the circumference of the machine a squat design is possible.

Diese Konfiguration ist in 5 noch einmal in einer Draufsicht mit Blickrichtung in axialer Richtung der Maschine dargestellt, wobei die 5 im Übrigen dieselbe Anordnung wie 4 wiedergibt. Darüber hinaus ist in 5 die erste radiale Fläche symbolisch als Kreisbogenabschnitt eingetragen und mit dem Bezugszeichen 311 bezeichnet. Sie bildet einen Kreiszylinder mit dem Radius 312, abgetragen von der nicht dargestellten Rotationsachse der Maschine. Außerdem ist auch die zweite radiale Fläche 321 mit dem Radius 322 in gleicher Weise symbolisch wiedergegeben. Der Radius 322 der zweiten radialen Fläche 321 ist um eine Breite des Außenquerschnitts der Nutabschnitte der Spulenkörper 121, 122, 123, 124 kleiner als der Radius 312 der ersten radialen Fläche 311. Der Wechsel der Spulenkörper 121, 122, 123, 124 aus ihrer Erstreckung entlang der ersten radialen Fläche 311 in die Erstreckung entlang der zweiten radialen Fläche 321 in den gekröpften Abschnitten sowie die Lage der gekröpften Abschnitte vor den Nuten 302 und der schrägen Abschnitte vor den Statorzähnen 303 ist dargestellt. This configuration is in 5 shown again in a plan view looking in the axial direction of the machine, wherein the 5 otherwise the same arrangement as 4 reproduces. In addition, in 5 the first radial surface symbolically registered as a circular arc section and with the reference numeral 311 designated. It forms a circular cylinder with the radius 312 , abraded by the rotation axis of the machine, not shown. In addition, the second radial surface is also 321 with the radius 322 symbolically reproduced in the same way. The radius 322 the second radial surface 321 is a width of the outer cross section of the groove portions of the bobbin 121 . 122 . 123 . 124 smaller than the radius 312 the first radial surface 311 , The change of bobbins 121 . 122 . 123 . 124 from its extension along the first radial surface 311 in the extension along the second radial surface 321 in the cranked sections as well as the location of the cranked sections in front of the grooves 302 and the oblique portions in front of the stator teeth 303 is presented, layed out.

6 zeigt den Spulenkörper 100 gemäß dem Beispiel nach 1, auf den in der Darstellung der 1 die Spule 200 gewickelt ist, in einer dritten perspektivischen Ansicht mit einer Blickrichtung, die der radialen Richtung der Maschine noch weiter angenähert ist als diejenige der ersten perspektivischen Ansicht nach 1. Dabei ist vor allem der mit einem "U"-förmigen Profil gestaltete, wenigstens nahezu rechteckförmige Aufnahmequerschnitt des Spulenkörpers 100 für den bzw. die Leiter der Spule 200 dargestellt, der von diesem "U"-förmigen Profil umgeben und gebildet ist, wobei die offene Seite des "U" bezogen auf die Umlaufrichtung 115 des Spulenkörpers 100 nach außen zeigt. Der Spulenkörper ist vorteilhaft aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, insbesondere Kunststoff, gefertigt. Dargestellt ist auch, dass das "U"-förmige Profil des Spulenkörpers 100 in den gekröpften Abschnitten 111, 114 eine von den Nutabschnitten 101, 102 und den schrägen Abschnitten 109, 110, 112, 113 abweichende Gestaltung aufweist, bei der die Schenkel des "U"-förmigen Profils verkürzt sind. 6 shows the bobbin 100 according to the example 1 , in the presentation of the 1 the sink 200 is wound in a third perspective view with a viewing direction which is closer to the radial direction of the machine than that of the first perspective view 1 , In this case, especially the designed with a "U" -shaped profile, at least almost rectangular receiving cross-section of the bobbin 100 for the conductor (s) of the coil 200 represented surrounded and formed by this "U" -shaped profile, wherein the open side of the "U" with respect to the direction of rotation 115 of the bobbin 100 pointing to the outside. The bobbin is advantageously made of an electrically insulating material, in particular plastic. It is also shown that the "U" -shaped profile of the bobbin 100 in the bent sections 111 . 114 one of the groove sections 101 . 102 and the sloping sections 109 . 110 . 112 . 113 has different design, in which the legs of the "U" -shaped profile are shortened.

7 zeigt schließlich eine vollständige Darstellung des Stators 300 mit dem Statorkern 301 und insgesamt 48 Spulen 200 bzw. 211, 212, 14, 214, ausgebildet mit Spulenkörpern 100 bzw. 121, 122, 123, 124 der vorbeschriebenen Ausführung als verteilte Steckspulen, wiedergegeben im vollständig ausgestatteten Fertigungszustand. 7 finally shows a complete representation of the stator 300 with the stator core 301 and a total of 48 coils 200 respectively. 211 . 212 . 14 . 214 , formed with bobbins 100 respectively. 121 . 122 . 123 . 124 the above-described embodiment as distributed plug-in coils, reproduced in the fully equipped state of manufacture.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 100: Spulenkörper bobbins
101 101: Erster Nutabschnitt von 100 First groove section of 100
102 102: Zweiter Nutabschnitt von 100 Second groove section of 100
103 103: Erstes axiales Ende von 101 First axial end of 101
104 104: Zweites axiales Ende von 101 Second axial end of 101
105 105: Erstes axiales Ende von 102 First axial end of 102
106 106: Zweites axiales Ende von 102 Second axial end of 102
107 107: Erster Wickelkopfabschnitt von 100 First winding head section of 100
108 108: Zweiter Wickelkopfabschnitt von 100 Second winding head section of 100
109 109: Erster schräger Abschnitt von 107 First oblique section of 107
110 110: Zweiter schräger Abschnitt von 107 Second oblique section of 107
111 111: Erster gekröpfter Abschnitt von 107 First cranked section of 107
112 112: Erster schräger Abschnitt von 108 First oblique section of 108
113 113: Zweiter schräger Abschnitt von 108 Second oblique section of 108
114 114: Zweiter gekröpfter Abschnitt von 108 Second cranked section of 108
115 115: Umlaufrichtung direction of rotation
121 121: Erster Spulenkörper zu 211 First bobbin too 211
123 123: Zweiter Spulenkörper zu 212 Second bobbin too 212
123 123: Dritter Spulenkörper zu 213 Third bobbin too 213
124 124: Vierter Spulenkörper zu 214 Fourth bobbin too 214
200 200: Spule Kitchen sink
201 201: Anschlussenden von 200 bzw. von dem diese bildenden Leiter Connecting ends of 200 or from this forming ladder
211 211: Erste Spule in 121 First coil in 121
212 212: Zweite Spule in 122 Second coil in 122
213 213: Dritte Spule in 123 Third coil in 123
214 214: Vierte Spule in 124 Fourth coil in 124
300 300: Stator stator
301 301: Statorkern von 300 Stator core of 300
302 302: Nuten in 301 Grooves in 301
303 303: Statorzähne von 301 Statorzähne of 301
311 311: Erste radiale Fläche First radial surface
312 312: Radius von 311 Radius of 311
321 321: Zweite radiale Fläche Second radial surface
322 322: Radius von 321 Radius of 321
A A: Erste Blickrichtung von 1 First sight of 1
B B: Zweite Blickrichtung von 2 Second view of 2

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102012201698 A1 [0002]

Claims

Bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) intended for winding with and receiving at least one conductor of a magnetic-pole-forming conductor by axial grooves ( 302 ) separate stator or rotor teeth ( 303 ) having stator and / or rotor core ( 301 ) of a stator ( 300 ) or rotor's particular plug-in coil, distributed coil ( 200 ; 211 . 212 . 213 . 214 ) of an electrical machine, wherein the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) two groove sections ( 101 . 102 ) for insertion in two in a circumferential direction of the stator ( 300 ) and / or rotor not immediately consecutive grooves ( 302 ) are formed and determined, and two winding head sections ( 107 . 108 ) having the groove sections ( 101 . 102 ) at their axial ends ( 103 . 104 . 105 . 106 ) connect with each other.

Bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) according to claim 1, characterized by an arrangement for precisely locating and / or guiding and / or supporting and / or supporting and / or holding at least one thin conductor, of the groove sections ( 101 . 102 ) and / or the winding head sections ( 107 . 108 ).

Bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) according to claim 1 or 2, characterized in that an outer cross section of the groove sections ( 101 . 102 ) of the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) is equal to an Nth part of a receiving cross-section of a groove ( 302 ), where N = 2, 3, 4, ...; preferably: N = 2.

Bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) according to claim 1, 2 or 3, characterized in that • each end winding section ( 107 . 108 ) of the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) with two oblique sections ( 109 . 110 . 112 . 113 ) and one connecting them, in the region of the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) in the circumferential direction at least almost centrally between the groove portions ( 101 . 102 ) arranged bent portion ( 111 . 114 ), • a first ( 101 ) of the groove sections ( 101 . 102 ) along a first radial surface ( 311 ) and a second groove portion ( 102 ) along one to the first radial surface ( 311 ) concentric second radial surface ( 321 ) and that the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) in the region of the bent portion ( 111 . 114 ) from the first radial surface ( 311 ) in the second radial surface ( 321 ) changes.

Bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized in that a receiving cross-section of the bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) for receiving and / or guiding and / or supporting and / or holding the at least one conductor in the groove sections ( 101 . 102 ) a first design and at least in the cranked sections ( 111 . 114 ) of the winding head sections ( 107 . 108 In particular, the second configuration in the radial direction of the machine has a larger dimension than the first configuration in the radial direction, and preferably additionally, the second configuration in the axial direction of the machine has a smaller dimension than the first one Design in the circumferential direction of the machine.

Kitchen sink ( 200 ; 211 . 212 . 213 . 214 ) intended for installation in an electrical machine, characterized by a bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ) according to one or more of claims 1 to 5, in which a conductor, in particular a thin conductor, is received and guided.

Kitchen sink ( 200 ; 211 . 212 . 213 . 214 ) according to claim 6, characterized in that at least two electrically parallel connected conductors on a bobbin ( 100 ; 121 . 122 . 123 . 124 ), in particular bifilar wound, are.

Stator ( 300 ) of an electrical machine, characterized by a stator core ( 301 ) with at least one coil ( 200 ; 211 . 212 . 213 . 214 ) according to claim 6 or 7.

Rotor of an electrical machine, characterized by a rotor core with at least one coil ( 200 ; 211 . 212 . 213 . 214 ) according to claim 6 or 7.

Electric machine, characterized by a stator ( 300 ) according to claim 8 and / or a rotor according to claim 9.