DE102018111572A1 - Method for producing windings in a stator of an electrical machine - Google Patents

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Herstellen von Wicklungen in einem Stator einer elektrischen Maschine wird in einem fortlaufenden, ununterbrochenen Wicklungsprozess mithilfe einer Wicklungsdüse mindestens ein Wicklungsdraht auf zwei Trägerzähe des Stators gewickelt, wobei der Wicklungsdraht an gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators an Fixierungsteilen fixiert ist.In a method for producing windings in a stator of an electrical machine, in a continuous, uninterrupted winding process by means of a winding nozzle, at least one winding wire is wound on two stator teeth of the stator, wherein the winding wire is fixed to fixing parts on opposite end faces of the stator.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Wicklungen in einem Stator einer elektrischen Maschine.The invention relates to a method for producing windings in a stator of an electric machine.

Stand der TechnikState of the art

Bekannt sind Statoren für elektrische Maschinen mit über den Umfang verteilt mehreren Wicklungen, die über eine stirnseitige Verschaltscheibe bestromt werden. Die Wicklungen werden üblicherweise mithilfe einer Wickelnadel bzw. Wicklungsdüse auf Trägerzähne des Stators gewickelt, indem die Wicklungsdüse im Statorinnenraum um jeden Trägerzahn bewegt wird. Die Drahtenden der Wicklung werden mit stirnseitigen Kontaktelementen verbunden, über die die Bestromung erfolgt.Are known stators for electrical machines with distributed over the circumference of several windings, which are energized via a front side Verschaltscheibe. The windings are usually wound by means of a winding needle or winding nozzle on support teeth of the stator by the winding nozzle is moved in the stator interior to each carrier tooth. The wire ends of the winding are connected to frontal contact elements, via which the current is applied.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können Wicklungen auf Trägerzähne eines Stators aufgebracht werden. Die Wicklungen werden auf die Trägerzähne mithilfe einer Wickelnadel bzw. einer Wicklungsdüse gewickelt, an deren Spitze während des Wicklungsprozesses der Wicklungsdraht oder gegebenenfalls ein Wicklungsdrahtbündel austritt und von der Wicklungsdüse um den Trägerzahn des Stators geführt wird. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden in einem fortlaufenden und ununterbrochenen Wicklungsprozess zwei benachbarte Trägerzähne des Stators nacheinander bewickelt. Hierbei wird zunächst der Wicklungsdraht, der aus der Wicklungsdüse austritt, an einer ersten Stirnseite des Stators durch ein erstes Fixierungsteil geführt und anschließend auf den ersten Trägerzahn gewickelt. Nachdem der erste Trägerzahn fertig bewickelt worden ist, wird der Wicklungsdraht an der gegenüberliegenden Stirnseite des Stators entlang eines zweiten Fixierungsteils geführt und danach zum zweiten Trägerzahn geführt, der mit dem Wicklungsdraht bewickelt wird. Nach dem Abschluss der Bewicklung des zweiten Trägerzahns wird der Wicklungsdraht von der Wicklungsdüse wieder zum ersten Fixierungsteil geführt.Windings can be applied to carrier teeth of a stator by means of the method according to the invention. The windings are wound onto the carrier teeth by means of a winding needle or a winding nozzle, at the tip of which during the winding process the winding wire or optionally a winding wire bundle emerges and is guided by the winding nozzle around the carrier tooth of the stator. In the method according to the invention, two adjacent carrier teeth of the stator are wound in succession in a continuous and uninterrupted winding process. Here, first, the winding wire, which emerges from the winding nozzle, guided at a first end face of the stator by a first fixing part and then wound on the first carrier tooth. After the first carrier tooth has been finished wound, the winding wire is guided on the opposite end side of the stator along a second fixing part and then guided to the second carrier tooth, which is wound with the winding wire. After completion of the winding of the second carrier tooth of the winding wire is guided by the winding nozzle back to the first fixing part.

Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass eine kreuzungsfreie Bewicklung der Trägerzähne durchgeführt werden kann. Die Bewicklung der Trägerzähne erfolgt paarweise, wobei der Wicklungsdraht an dem ersten und dem zweiten Fixierungsteil, die an gegenüberliegenden Stirnseiten des Stators angeordnet sind, entlanggeführt und gehalten und insbesondere auch mit dem jeweiligen Fixierungsteil fest verbunden wird. Das erste Fixierungsteil dient hierbei zur festen Aufnahme des Wicklungsdrahtanfangs sowie des Wicklungsdrahtendes, das axial gegenüberliegende, zweite Fixierungsteil nimmt den Wicklungsdraht in seinem Übergang vom ersten zum zweiten Trägerzahn auf und hält und fixiert den Wicklungsdraht. Im Bereich der beiden axial gegenüberliegenden Fixierungsteile ist der Wicklungsdraht kreuzungsfrei geführt und gehalten. Zumindest das erste Fixierungsteil, das den Wicklungsdrahtanfang vor der Bewicklung des ersten Trägerzahns sowie das Wicklungsdrahtende nach dem Bewickeln des zweiten Trägerzahns aufnimmt, ist elektrisch leitend ausgeführt und dient zur Bestromung der beiden Wicklungen. Auch das zweite Fixierungsteil an der axial gegenüberliegenden Stirnseite des Stators kann elektrisch leitend ausgebildet sein.This approach has the advantage that a crossing-free wrapping of the carrier teeth can be performed. The winding of the carrier teeth is done in pairs, wherein the winding wire at the first and second fixing part, which are arranged on opposite end sides of the stator, along and held and in particular also firmly connected to the respective fixing part. The first fixing part serves to firmly receive the winding wire beginning and the winding wire end, the axially opposite, second fixing part takes the winding wire in its transition from the first to the second carrier tooth and holds and fixes the winding wire. In the region of the two axially opposite fixing parts of the winding wire is guided and held without crossing. At least the first fixing part, which receives the winding wire beginning before the winding of the first carrier tooth and the winding wire end after the winding of the second carrier tooth is designed to be electrically conductive and serves to energize the two windings. Also, the second fixing part on the axially opposite end side of the stator may be formed electrically conductive.

Vorteilhafterweise wird der Wicklungsprozess mindestens zweimal durchgeführt, um jeweils zwei Trägerzähne zu bewickeln. Bei zweimaliger Durchführung des Wicklungsprozesses können insgesamt vier Wicklungen, d.h. jeweils eine Wicklung auf einem Trägerzahn des Stators hergestellt werden. Es ist auch möglich, sechs oder acht Wicklungen zu erzeugen oder eine sonstige Anzahl an Wicklungen, die sich aus einem Vielfachen von zwei ergibt. Es werden insbesondere jeweils zeitlich aufeinanderfolgend immer zwei Wicklungen pro Wicklungsprozess nacheinander erzeugt. Alternativ ist es auch möglich, mit zwei Wicklungsdüsen zeitgleich jeweils einen Wicklungsprozess zur Bewicklung von zwei Trägerzähnen durchzuführen.Advantageously, the winding process is performed at least twice to wind each two carrier teeth. When the winding process is carried out twice, a total of four windings, i. in each case one winding can be produced on a carrier tooth of the stator. It is also possible to produce six or eight windings or a different number of windings, which results from a multiple of two. In particular, two windings are always produced in succession, each time in succession, for each winding process. Alternatively, it is also possible to simultaneously carry out a winding process for winding two carrier teeth with two winding nozzles at the same time.

Während eines laufenden Wicklungsprozesses kann der Wicklungsdraht in nur einer Lage oder in mehreren, aufeinanderliegenden Lagen auf jeden Trägerzahn gewickelt werden. In jedem Fall ist es zweckmäßig, dass pro Lage mehrere parallel liegende Einzelwicklungen pro Trägerzahn gewickelt werden. Nach Beenden des Bewickelns des ersten Trägerzahns wird über das zweite Fixierungsteil zum zweiten, parallel liegenden Trägerzahn verfahren und dieser Trägerzahn bewickelt. Die Bewicklung des ersten und des zweiten Trägerzahns erfolgt insbesondere in gleicher Weise.During a running winding process, the winding wire can be wound in only one layer or in several superimposed layers on each carrier tooth. In any case, it is expedient that several parallel individual windings per support tooth are wound per layer. After completion of the winding of the first carrier tooth is moved over the second fixing part to the second, parallel carrier tooth and this carrier tooth wound. The winding of the first and the second carrier tooth takes place in particular in the same way.

Es kann vorteilhaft sein, dass aus der Wicklungsdüse mehrere parallel liegende Wicklungsdrähte in Form eines Wicklungsdrahtbündels gleichzeitig austreten und in dem fortlaufenden und ununterbrochenen Wicklungsprozess auf die beiden parallel angeordneten Trägerzähne gewickelt werden. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass nicht nur ein einziger Wicklungsdraht, sondern gleichzeitig mehrere Wicklungsdrähte pro Einzelwicklung auf jeden Trägerzahn aufgebracht werden. Es kann beispielsweise zweckmäßig sein, insgesamt acht Wicklungsdrähte gleichzeitig mithilfe der Wicklungsdüse auf die Trägerzähne aufzubringen.It can be advantageous for a plurality of parallel winding wires in the form of a winding wire bundle to emerge from the winding nozzle at the same time and to be wound in the continuous and uninterrupted winding process onto the two parallel-arranged carrier teeth. This approach has the advantage that not only a single winding wire, but simultaneously several winding wires per single winding are applied to each carrier tooth. For example, it may be expedient to apply a total of eight winding wires to the carrier teeth simultaneously with the aid of the winding nozzle.

Die Fixierungsteile sind, gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung, jeweils als ein Klemmverbindungsteil ausgebildet, in dem der Wicklungsdraht festgeklemmt wird. Das Festklemmen des Wicklungsdrahts in den Klemmverbindungsteilen erfolgt insbesondere erst nach Abschluss des Wicklungsprozesses, der mithilfe der Wicklungsdüse durchgeführt wird. Das Festklemmen erfolgt vorteilhafterweise auf mechanischem Wege, indem eine Lasche oder ein Haken, die bzw. der Bestandteil des Klemmverbindungsteils ist, in der Weise umgebogen wird, dass der Wicklungsdraht bzw. die Wicklungsdrähte von der Lasche bzw. dem Hakenfestgeklemmt wird. Diese Vorgehensweise hat den Vorteil, dass während des Wicklungsprozesses der Wicklungsdraht bzw. die Wicklungsdrähte von der Wicklungsdüse um den Haken bzw. die Lasche geführt werden kann und erst nach Abschluss des Wicklungsprozesses das Festklemmen erfolgt.The fixing parts are, according to a further advantageous embodiment, each formed as a clamp connection part, in which the winding wire is clamped. Clamping the Winding wire in the clamping connection parts takes place in particular after completion of the winding process, which is performed by means of the winding nozzle. The clamping is advantageously carried out by mechanical means by bending a tab or a hook, which is part of the clamping connection part, in such a way that the winding wire or the winding wires is firmly clamped by the tab or the hook. This procedure has the advantage that during the winding process, the winding wire or the winding wires can be guided by the winding nozzle to the hook or the tab and only after the completion of the winding process, the clamping takes place.

Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Ausführung wird nach Beendigen des Wicklungsprozesses der Wicklungsdraht mit dem Fixierungsteil verschweißt. Mit dem Verschweißen wird eine mechanische und eine elektrische Verbindung mit dem Fixierungsteil erreicht. Mit dem Verschweißen wird außerdem eine Isolierschicht auf dem Wicklungsdraht durch thermisches Oxidieren entfernt, wodurch die elektrische Verbindung zwischen mehreren parallel verlaufenden Wicklungsdrähten sowie zum Fixierungsteil ermöglicht wird. Vorteilhafterweise wird bei dem Verschweißen zunächst ein thermisches Oxidieren zum Abisolieren des Wicklungsdrahtes und anschließend ein Durcherwärmen des Wicklungsdrahtes zum Verbinden mit dem Fixierungsteil sowie ggf. zum Verbinden mit den parallel verlaufenden Wicklungsdrähten durchgeführt.According to yet another advantageous embodiment, after the winding process has ended, the winding wire is welded to the fixing part. With the welding, a mechanical and an electrical connection with the fixing part is achieved. With the welding, moreover, an insulating layer on the winding wire is removed by thermal oxidation, thereby enabling the electrical connection between a plurality of parallel winding wires and the fixing part. Advantageously, during the welding, first of all a thermal oxidation is carried out for stripping the winding wire and then a heating of the winding wire for connection to the fixing part and possibly for connection to the parallel winding wires.

Das Verschweißen des Wicklungsdrahts im Fixierungsteil erfolgt vorzugsweise zeitlich nach dem mechanischen Fixieren des Wicklungsdrahtes im Fixierungsteil, was wie vorbeschrieben beispielsweise durch Umbiegen eines Hakens oder einer Lasche des Fixierungsteils erreicht wird.The welding of the winding wire in the fixing part is preferably carried out in terms of time after the mechanical fixing of the winding wire in the fixing part, which is achieved as described above, for example by bending a hook or a tab of the fixing part.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Stator für eine elektrische Maschine, wobei der Stator Wicklungen aufweist, die nach dem vorbeschriebenen Verfahren hergestellt werden. Es kommen sowohl Statoren für Innenläufermaschinen als auch für Außenläufermaschinen in Betracht. Die elektrische Maschine kann beispielsweise als Starter zum Starten einer Brennkraftmaschine oder Startergenerator zum Starten einer Brennkraftmaschine und zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Die elektrische Maschine kann beispielsweise eine Reihenschlussmaschine sein.The invention further relates to a stator for an electrical machine, wherein the stator has windings which are produced by the method described above. Both stators for internal rotor machines and external rotor machines are considered. The electric machine can be used, for example, as a starter for starting an internal combustion engine or starter generator for starting an internal combustion engine and for generating electricity. The electric machine may be, for example, a series-wound machine.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführung liegt das Verhältnis von Außendurchmesser zu freiem Innendurchmesser des Polgehäuses des Stators bei maximal 1,5. Dies bedeutet, dass auch das Bewickeln von Trägerzähnen mit verhältnismäßig geringer radialer Erstreckung möglich ist. Das Verhältnis von Außendurchmesser zu Innendurchmesser bezieht sich insbesondere auf eine Innenläufermaschine.According to an advantageous embodiment, the ratio of outer diameter to free inner diameter of the pole housing of the stator is at most 1.5. This means that also the winding of carrier teeth with a relatively small radial extension is possible. The ratio of outer diameter to inner diameter relates in particular to an internal rotor machine.

Insgesamt bietet das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen von Wicklungen in einem Stator verschiedene Vorteile. Der Stator kann in einem verketteten Wicklungsprozess vollautomatisiert gewickelt und die Wicklungsdrahtenden können vollautomatisiert in den Fixierungsteilen verpresst und verschweißt werden. In jedem Fixierungsteil können mehrere, parallel liegende Wicklungsdrähte, die gleichzeitig über die Wicklungsdüse aufgebracht werden, kreuzungsfrei und gleichmäßig abgelegt werden. Bei dem Schweißvorgang können die parallel liegenden Wicklungsdrähte homogen durchwärmt werden, insbesondere durch Stromfluss, der durch seitliche Schenkel, Haken oder Laschen des Fixierungsteils geführt wird. Die homogene Durchwärmung führt zu einem Abisolieren der Wicklungsdrahtenden und einem Verschweißen untereinander sowie mit dem Fixierungsteil, so dass jeder einzelne Wicklungsdraht eine elektrisch leitende Verbindung mit dem Fixierungsteil eingeht.Overall, the inventive method for producing windings in a stator offers various advantages. The stator can be fully automated wound in a chained winding process and the winding wire ends can be fully automated in the fixation parts pressed and welded. In each fixing part a plurality of parallel winding wires, which are applied simultaneously via the winding nozzle, are laid without crossing and evenly. In the welding process, the parallel winding wires can be heated homogeneously, in particular by current flow, which is guided by lateral legs, hooks or tabs of the fixing part. The homogeneous heating leads to a stripping of the winding wire ends and a welding together and with the fixing part, so that each individual winding wire enters into an electrically conductive connection with the fixing part.

Das Fixierungsteil ist beispielsweise Bestandteil eines Kontaktelements wie z.B. eines Kontaktringes, einer Kontaktschiene oder einer Verschaltplatte an der Stirnseite des Stators. Es können mehrere Fixierungsteile, insbesondere zwei Fixierungsteile Teil des Kontaktelements sein. Die Fixierungsteile können einteilig mit dem Kontaktelement ausgebildet sein, über das im verbauten Zustand der elektrische Massekontakt zu einem gehäuseseitigen Bauteil hergestellt werden kann, beispielsweise zu einem Lager des Rotors, oder Stromkontakt zu einer Bürste.The fixing part is for example part of a contact element, such as e.g. a contact ring, a contact rail or a Verschaltplatte on the front side of the stator. There may be several fixation parts, in particular two fixation parts of the contact element. The fixing parts may be integrally formed with the contact element, via which in the installed state of the electrical ground contact can be made to a housing-side component, for example, to a bearing of the rotor, or current contact to a brush.

Für die Anwendung des Wickelschemas wird nur eine verhältnismäßig geringe Anzahl an Teilen benötigt.For the application of the winding scheme only a relatively small number of parts is needed.

Haken oder Laschen der Fixierungsteile können in Buchten eines Lamellenpaketes abgestützt werden, ohne dass hierdurch der magnetische Fluss im Lamellenpaket beeinträchtigt wird. Eine Stromleitung durch das Gehäuse ist nicht mehr erforderlich.Hooks or tabs of the fixing parts can be supported in bays of a disk pack, without affecting the magnetic flux in the disk set. A power line through the housing is no longer required.

Das Fixierungsteil zur Aufnahme der Wicklungsdrahtenden kann abgewinkelte Stützfüße aufweisen, die sich am Polgehäuse bzw. dem Lamellenpaket abstützen. Insbesondere während des Wicklungsprozesses wirken verhältnismäßig hohe Kräfte auf das Fixierungsteil, die zumindest teilweise über die Stützfüße in den Stator geleitet werden. Hierdurch werden auch Kräfte, die auf den stirnseitig angeordneten Kontaktring wirken, reduziert.The fixing part for receiving the winding wire ends may have angled support feet, which are supported on the pole housing or the disk set. In particular, during the winding process relatively high forces act on the fixing part, which are at least partially passed through the support feet in the stator. As a result, forces acting on the contact ring arranged on the front side, are reduced.

Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:

  • 1 in perspektivischer Ansicht einen Stator einer elektrischen Maschine, die als Innenläufermaschine ausgeführt ist, mit insgesamt vier über den Umfang verteilt angeordneten Wicklungen auf jeweils einem Trägerzahn,
  • 2 eine Ausschnittvergrößerung aus dem stirnseitigen Bereich des Stators mit einem Klemmverbindungsteil (Crimpkontakt) zur Aufnahme von Wicklungsdrahtenden von zwei parallel liegenden Wicklungen,
  • 3 eine Ansicht der gegenüberliegenden Stirnseite des Stators mit einer Wicklungsdüse zum Aufbringen von Wicklungsdraht,
  • 4 eine Einzeldarstellung eines stirnseitigen Fixierungsteils an einem Kontaktring zur Aufnahme und Fixierung von Wicklungsdrähten,
  • 5 eine weitere Ansicht des Fixierungsteils aus den 3 und 4,
  • 6 eine Draufsicht auf den Stator im unbewickelten Zustand und ohne Umspritzung.
Further advantages and expedient embodiments are the further claims, the Figures description and the drawings can be seen. Show it:
  • 1 in a perspective view of a stator of an electrical machine, which is designed as an internal rotor machine, with a total of four distributed over the circumference arranged windings on a respective carrier tooth,
  • 2 a cut-out enlargement from the end region of the stator with a clamping connection part (crimp contact) for receiving winding wire ends of two parallel windings,
  • 3 a view of the opposite end of the stator with a winding nozzle for applying winding wire,
  • 4 a detailed representation of an end-side fixing part on a contact ring for receiving and fixing winding wires,
  • 5 another view of the fixation part of the 3 and 4 .
  • 6 a top view of the stator in the unwound condition and without encapsulation.

In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same components are provided with the same reference numerals.

In 1 ist ein Stator 1 einer elektrischen Maschine dargestellt, die als Innenläufermotor ausgeführt ist. Der Stator 1 weist ein Lamellenpaket 2 auf, das aus einer Vielzahl einzelner Statorlamellen aufgebaut ist, welche aufeinandergestapelt und vorzugsweise aus Blech gefertigt sind. Im Innenraum des Lamellenpaketes 2 sind gleichmäßig über den Umfang verteilt insgesamt vier Trägerzähne 3 als Teil des Lamellenpakets angeordnet, die jeweils mit einer Wicklung 4 aus Wicklungsdraht bewickelt sind. Jeweils zwei benachbart angeordnete Trägerzähne 3 werden in einem fortlaufenden und ununterbrochenen Wicklungsprozess mit dem Wicklungsdraht zum Erzeugen der Wicklung 4 bewickelt. Die insgesamt vier Trägerzähne 3 im Stator 1 werden somit in zwei Wicklungsprozessen bewickelt.In 1 is a stator 1 an electrical machine shown, which is designed as an internal rotor motor. The stator 1 has a disk pack 2 on, which is composed of a plurality of individual stator blades, which are stacked and preferably made of sheet metal. In the interior of the disk pack 2 are evenly distributed over the circumference a total of four carrier teeth 3 arranged as part of the disk pack, each with a winding 4 wound from winding wire. In each case two adjacently arranged carrier teeth 3 are used in a continuous and uninterrupted winding process with the winding wire to produce the winding 4 wound. The total of four bearer teeth 3 in the stator 1 are thus wound in two winding processes.

Jeweils zwei benachbarte Trägerzähne 3 mit den darauf angeordneten Wicklungen 4, die im gemeinsamen Wicklungsprozess hergestellt werden, weisen ein erstes Fixierungsteil 5 an einer Stirnseite des Stators 1 sowie ein zweites Fixierungsteil 6 an der gegenüberliegenden Stirnseite des Stators auf. Das erste Fixierungsteil 5 und das zweite Fixierungsteil 6 befinden sich in Umfangsrichtung auf gleicher Höhe und liegen somit axial unmittelbar an den beiden Stirnseiten des Stators gegenüber. Beide Fixierungsteile 5 und 6 liegen in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei benachbarten Wicklungen 4, die in dem gemeinsamen Wicklungsprozess hergestellt werden. Die Fixierungsteile 5 und 6 sind jeweils als Klemmverbindungsteile ausgebildet, mit denen der Wicklungsdraht der Wicklungen 4 festgeklemmt und fixiert wird. Es sind an jeder Stirnseite des Stators diametral gegenüberliegend jeweils zwei Fixierungsteile 5 bzw. 6 angeordnet.Two adjoining bearer teeth each 3 with the windings arranged thereon 4 , which are produced in the common winding process, have a first fixing part 5 on a front side of the stator 1 and a second fixing part 6 on the opposite end face of the stator. The first fixation part 5 and the second fixing part 6 are located in the circumferential direction at the same height and thus are axially opposite to the two end faces of the stator. Both fixation parts 5 and 6 lie in the circumferential direction between each two adjacent windings 4 which are produced in the common winding process. The fixation parts 5 and 6 are each formed as a clamp connection parts with which the winding wire of the windings 4 is clamped and fixed. There are diametrically opposite two fixing parts on each end face of the stator 5 respectively. 6 arranged.

Wie 1 in Verbindung mit der vergrößerten Darstellung gemäß 2 zu entnehmen, sind in dem ersten Fixierungsteil 5 die Wicklungsdrahtenden 7a (Eingang) und 7b (Ausgang) der beiden Wicklungen 4 aufgenommen, die in einem gemeinsamen Wicklungsprozess hergestellt werden. Das erste Fixierungsteil 5 weist zwei seitliche, als Haken ausgebildete Arme 5a, 5b auf, die sich von einem gemeinsamen Hauptkörper des Fixierungsteils 5 seitlich nach außen erstrecken und in denen jeweils die Wicklungsdrahtenden 7a (Eingang) und 7b (Ausgang) aufgenommen sind. Insgesamt sind acht Wicklungsdrähte vorhanden, die parallel verlaufen und als Wicklungsdrahtbündel gemeinsam über eine Wicklungsdüse ausgebracht werden. Die beiden hakenförmigen Arme 5a und 5b können nach Beendigung des Wicklungsvorgangs und nach dem Abtrennen des Wicklungsdrahtes nach innen gebogen werden, um die Wicklungsdrahtenden 7a und 7b am Fixierungsteil 5 festzuklemmen.How 1 in conjunction with the enlarged view according to 2 can be seen in the first fixing part 5 the winding wire ends 7a (Input) and 7b (output) of the two windings 4 which are produced in a common winding process. The first fixation part 5 has two lateral arms designed as hooks 5a . 5b arising from a common main body of the fixation part 5 extend laterally outward and in each of which the winding wire ends 7a (Input) and 7b (output) are recorded. A total of eight winding wires are present, which run parallel and are applied as a winding wire bundle together via a winding nozzle. The two hooked arms 5a and 5b may be bent inwardly around the winding wire ends upon completion of the winding process and after disconnection of the winding wire 7a and 7b at the fixing part 5 clamp.

Der Wicklungsvorgang beginnt im Bereich der Wicklungsdrahtenden 7a, von wo aus die Wicklungsdüse axial in Richtung des ersten Trägerzahns 3 geführt, dieser Trägerzahn 3 bewickelt wird, ggf. mehrfach mit mehreren Wicklungslagen, woraufhin im Bereich des gegenüberliegenden stirnseitigen Endes der Wicklungsdraht um das zweite Fixierungsteil 6 (1, 3) geführt und weiter in Richtung des zweiten Trägerzahns 3 geleitet wird. Nach dem Bewickeln des zweiten Trägerzahns 3 wird der Wicklungsdraht wieder zu dem ersten Fixierungsteil 5 geführt und werden beide Wicklungsdrahtenden 7a, 7b abgetrennt.The winding process begins in the area of the winding wire ends 7a from where the winding nozzle axially in the direction of the first carrier tooth 3 led, this carrier tooth 3 is wound, possibly several times with multiple winding layers, whereupon in the region of the opposite end face of the winding wire to the second fixing part 6 ( 1 . 3 ) and further in the direction of the second carrier tooth 3 is directed. After winding the second carrier tooth 3 the winding wire becomes the first fixing part again 5 led and both winding wire ends 7a . 7b separated.

In 3 ist die Wicklungsdüse 8 in verschiedenen Positionen im Übergang zwischen den beiden Trägerzähnen 3 während des Ausstoßens des Wicklungsdrahtbündels 7 im Bereich des zweiten Fixierungsteils 6 dargestellt. Mit Bezugszeichen 11 ist die Bewegungsbahn der Wicklungsdüse 8 während des Übergangs von einem Trägerzahn 3 zum benachbarten Trägerzahn dargestellt. Im Bereich des Übergangs wird der Wicklungsdraht 7 bzw. das Wicklungsdrahtbündel 7 von der Wicklungsdüse 8 entlang des zweiten Fixierungsteils 6 gelegt, derart, dass das Wicklungsdrahtbündel entlang einer Lasche bzw. eines Hakens 12 des Fixierungsteils 6 gelegt wird. Nach dem Beenden des Bewicklungsvorgangs kann der Haken 12 mechanisch umgebogen werden, um das Wicklungsdrahtbündel 7 festzuklemmen.In 3 is the winding nozzle 8th in different positions in the transition between the two support teeth 3 during the ejection of the winding wire bundle 7 in the region of the second fixation part 6 shown. With reference number 11 is the trajectory of the winding nozzle 8th during the transition from a carrier tooth 3 represented to the adjacent carrier tooth. In the area of the transition becomes the winding wire 7 or the winding wire bundle 7 from the winding nozzle 8th along the second fixation part 6 placed such that the winding wire bundle along a tab or a hook 12 of the fixation part 6 is placed. After completing the wrapping process, the hook can 12 mechanically bent around the winding wire bundle 7 clamp.

Die beiden Fixierungsteile 6 sind einteilig mit einem stirnseitig am Lamellenpaket 2 angeordneten Kontaktring 9 ausgebildet, über den im verbauten Zustand der elektrische Massekontakt zu einem gehäuseseitigen Bauteil hergestellt wird, beispielsweise zu einem Lager des Rotors. Benachbart zum Kontaktring 9 befindet sich eine Kunststoffumspritzung 10 am Lamellenpaket 2.The two fixation parts 6 are one-piece with a frontal on the disk pack 2 arranged contact ring 9 formed over the built-in state of the electrical ground contact is made to a housing-side component, for example, to a bearing of the rotor. Adjacent to the contact ring 9 there is a plastic extrusion 10 on the disk pack 2 ,

In 4 ist das Fixierungsteil 6 mit dem Haken 12 im offenen und im niedergebogenen, geschlossenen Zustand dargestellt. Im offenen Zustand des Hakens 12 kann das Wicklungsdrahtbündel entlang des Fixierungsteils 6 von der Wicklungsdüse gelegt werden. Nach Beendigung des Wicklungsvorgangs wird der Haken 12 mechanisch geschlossen und hierdurch das Wicklungsdrahtbündel 7 im Fixierungsteil 6 festgeklemmt.In 4 is the fixation part 6 with the hook 12 shown in the open and in the bent, closed state. In the open state of the hook 12 can the winding wire bundle along the fixing part 6 be placed by the winding nozzle. After completion of the winding process is the hook 12 mechanically closed and thereby the winding wire bundle 7 in the fixing part 6 clamped.

Wie 4 in Verbindung mit 5 zu entnehmen, sind an dem Fixierungsteil 6 zwei Stützfüße 13 angeformt, die sich axial nach unten in Richtung des Lamellenpaketes erstrecken und am umspritzten Lamellenpaket 2 abgestützt sind. Hierdurch ist der Kontaktring 9 von den Stützkräften des Fixierungsteils 6 entlastet.How 4 combined with 5 can be seen on the fixing part 6 two support feet 13 molded, which extend axially downwards in the direction of the disk pack and the overmolded disk set 2 are supported. This is the contact ring 9 from the support forces of the fixation part 6 relieved.

In 6 ist in schematischer Weise eine Draufsicht auf den Stator 1 mit dem Lamellenpaket 2 und den innenliegenden Trägerzähnen 3 gezeigt. Das das Polgehäuse bildende Lamellenpaket 2 weist einen Außendurchmesser da auf, der freie Innendurchmesser an der radial innenliegenden Seite der Trägerzähne 3 ist mit di gekennzeichnet. Das Verhältnis von Außendurchmesser da zu freiem Innendurchmesser di liegt vorzugsweise bei maximal 1.5. Dies bedeutet, dass ein verhältnismäßig großer freier Innendurchmesser di bezogen auf den Außendurchmesser da erreicht wird.In 6 is a schematic plan view of the stator 1 with the disk pack 2 and the inside support teeth 3 shown. The disc housing forming the pole housing 2 has an outer diameter d a on, the free inner diameter on the radially inner side of the carrier teeth 3 is with d i characterized. The ratio of outer diameter d a to free inner diameter d i is preferably at most 1.5. This means that a relatively large free inner diameter d i based on the outer diameter d a is reached.

Claims (12)

Verfahren zum Herstellen von Wicklungen in einem Stator einer elektrischen Maschine, bei dem mindestens ein Wicklungsdraht (7) in einem fortlaufenden, ununterbrochenen Wicklungsprozess mithilfe einer Wicklungsdüse (8) auf zwei Trägerzähne (3) des Stators (1) gewickelt wird, wobei zunächst der mindestens eine Wicklungsdraht (7) an einer ersten Stirnseite des Stators (1) durch ein erstes Fixierungsteil (5) geführt, danach auf einen ersten Trägerzahn (3) gewickelt, anschließend an der gegenüberliegenden Stirnseite des Stators (1) durch ein zweites Fixierungsteil (6) geführt, danach auf den zweiten Trägerzahn (3) gewickelt und schließlich wieder zum ersten Fixierungsteil (5) geführt wird.Method for producing windings in a stator of an electric machine, in which at least one winding wire (7) is wound in a continuous, uninterrupted winding process by means of a winding nozzle (8) on two support teeth (3) of the stator (1), wherein at least the first a winding wire (7) guided on a first end side of the stator (1) by a first fixing part (5), then wound on a first carrier tooth (3), then on the opposite end side of the stator (1) by a second fixing part (6) guided, then wound on the second carrier tooth (3) and finally guided back to the first fixing part (5). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Wicklungsdrähte (7) gleichzeitig mithilfe der Wicklungsdüse (8) in dem fortlaufenden, ununterbrochenen Wicklungsprozess auf zwei Trägerzähne (3) gewickelt werden.Method according to Claim 1 , characterized in that a plurality of winding wires (7) are simultaneously wound by means of the winding nozzle (8) in the continuous, uninterrupted winding process on two carrier teeth (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixierungsteile (5, 6) jeweils als ein Klemmverbindungsteil ausgebildet sind und der mindestens eine Wicklungsdraht (7) in den Klemmverbindungsteilen festgeklemmt wird.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the fixing parts (5, 6) are each formed as a clamp connection part and the at least one winding wire (7) is clamped in the clamp connection parts. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Wicklungsdraht (7) nach dem Wicklungsprozess mit dem Fixierungsteil (5, 6) verschweißt wird.Method according to one of Claims 1 to 3 , characterized in that the at least one winding wire (7) after the winding process with the fixing part (5, 6) is welded. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verschweißen ein thermisches Oxidieren zum Abisolieren des Wicklungsdrahts (7) und ein anschließendes Durcherwärmen des Wicklungsdrahts (7) zum Verbinden mit dem Fixierungsteil (5, 6) umfasst.Method according to Claim 4 , characterized in that the welding comprises a thermal oxidation for stripping the winding wire (7) and then heating the winding wire (7) for connection to the fixing part (5, 6). Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Verschweißen der mindestens eine Wicklungsdraht (7) in dem Fixierungsteil (5, 6) mechanisch fixiert wird.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that prior to welding, the at least one winding wire (7) in the fixing part (5, 6) is mechanically fixed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsprozess mindestens zweimal zum Bewickeln von jeweils zwei Trägerzähnen (3) durchgeführt wird.Method according to one of Claims 1 to 6 , characterized in that the winding process is performed at least twice for winding each of two carrier teeth (3). Stator einer elektrischen Maschine, mit Wicklungen, die nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt sind.Stator of an electric machine, with windings, which are made by a method according to one of Claims 1 to 7 are made. Stator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Außendurchmesser zu freiem Innendurchmesser des Polgehäuses des Stators bei maximal 1,5 liegt.Stator after Claim 8 , characterized in that the ratio of outer diameter to free inner diameter of the pole housing of the stator is at most 1.5. Stator nach Anspruch 8 oder 9, mit einem stirnseitigen Kontaktelement (9), mit dem ein oder mehrere Fixierungsteile (6) zur Fixierung von Wicklungsdraht (7) einteilig ausgebildet sind.Stator after Claim 8 or 9 , with a front-side contact element (9), with which one or more fixing parts (6) for fixing winding wire (7) are integrally formed. Elektrische Maschine mit einem Stator nach einem der Ansprüche 8 bis 10.Electric machine with a stator according to one of the Claims 8 to 10 , Elektrische Maschine nach Anspruch 11, die als Starter oder Startergenerator für einen Verbrennungsmotor ausgebildet ist.Electric machine after Claim 11 , which is designed as a starter or starter generator for an internal combustion engine.
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