DE102018214701A1 - Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator - Google Patents

Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator Download PDF

Info

Publication number
DE102018214701A1
DE102018214701A1 DE102018214701.9A DE102018214701A DE102018214701A1 DE 102018214701 A1 DE102018214701 A1 DE 102018214701A1 DE 102018214701 A DE102018214701 A DE 102018214701A DE 102018214701 A1 DE102018214701 A1 DE 102018214701A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
needle
stator
winding
winding needle
base body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102018214701.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Christian Westermaier
Martin Gerngroß
Christian Endisch
Patrick Herrmann
Matthias Fischer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VAF GmbH
Audi AG
Original Assignee
VAF GmbH
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by VAF GmbH, Audi AG filed Critical VAF GmbH
Priority to DE102018214701.9A priority Critical patent/DE102018214701A1/en
Publication of DE102018214701A1 publication Critical patent/DE102018214701A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/085Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors into slotted stators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/06Embedding prefabricated windings in machines
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/08Forming windings by laying conductors into or around core parts
    • H02K15/095Forming windings by laying conductors into or around core parts by laying conductors around salient poles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wickelnadel (10) für eine Wickelvorrichtung (50), zum Herstellen von aus Draht (82) gebildeten Umwicklungen (80) eines Stators (60) für eine elektrische Maschine, mit einem Nadelgrundkörper (20), welcher zumindest eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, welche sich wenigstens bereichsweise in einer Längserstreckungsrichtung (x) der Wickelnadel (10) durch den Nadelgrundkörper (20) erstreckt und aus welcher der Draht (82) an einem Austrittsbereich (22) des Nadelgrundkörpers (20) ausführbar ist. Die Wickelnadel (10) umfasst eine Versteifungsanordnung (30), welche sich zumindest über einen Teilbereich (26) des Nadelgrundkörpers (20) erstreckt. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Wickelvorrichtung (50), zum Herstellen von aus Draht (82) gebildeten Umwicklungen (80) eines Stators (60) für eine elektrische Maschine sowie einen derartigen Stator (60) und ein Verfahren zum Herstellen eines Stators (10) für eine elektrische Maschine.

Figure DE102018214701A1_0000
The invention relates to a winding needle (10) for a winding device (50) for producing wraps (80) of a stator (60) for an electrical machine, which wire (82) is formed, with a needle base body (20) which has at least one through opening ( 24), which extends at least in regions in a longitudinal direction (x) of the winding needle (10) through the needle base body (20) and from which the wire (82) can be carried out at an exit region (22) of the needle base body (20). The winding needle (10) comprises a stiffening arrangement (30) which extends at least over a partial area (26) of the needle base body (20). Further aspects of the invention relate to a winding device (50) for producing wraps (80) of a stator (60) for an electrical machine formed from wire (82) and to such a stator (60) and a method for producing a stator (10) for an electrical machine.
Figure DE102018214701A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Wickelnadel für eine Wickelvorrichtung, zum Herstellen von aus Draht gebildeten Umwicklungen eines Stators für eine elektrische Maschine, mit einem Nadelgrundkörper, welcher zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist, welche sich wenigstens bereichsweise in einer Längserstreckungsrichtung der Wickelnadel durch den Nadelgrundkörper erstreckt und aus welcher der Draht an einem Austrittsbereich des Nadelgrundkörpers ausführbar ist. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen eine Wickelvorrichtung zum Herstellen von aus Draht gebildeten Umwicklungen eines Stators, einen Stator für eine elektrische Maschine und ein Verfahren zum Herstellen eines Stators.The invention relates to a winding needle for a winding device, for producing wraps of a stator for an electrical machine formed from wire, with a needle base body which has at least one through opening which extends at least in regions in a longitudinal direction of the winding needle through the needle base body and from which the Wire is executable at an exit area of the needle body. Further aspects of the invention relate to a winding device for producing wraps of a stator formed from wire, a stator for an electrical machine and a method for producing a stator.

Elektrische Maschinen, welche auch als Elektromaschinen bezeichnet werden können, umfassen häufig zwei Komponenten, die relativ zueinander beweglich sind, wobei mindestens eine dieser beiden Komponenten Umwicklungen aus Draht aufweist. Bei einer relativen Bewegung der Komponenten zueinander kann elektrische in mechanische Energie oder mechanische in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Umwicklungen werden dabei üblicherweise mit einer Wickelvorrichtung hergestellt.Electrical machines, which can also be referred to as electrical machines, frequently comprise two components which are movable relative to one another, at least one of these two components having wire wraps. When the components move relative to one another, electrical energy can be converted into mechanical energy or mechanical energy into electrical energy. The wraps are usually produced with a winding device.

Aus der DE 10 2015 007 836 A1 ist ein Verfahren sowie eine Wickelvorrichtung zum Wickeln von Draht auf mindestens einen Zahn einer Komponente einer Elektromaschine bekannt. Die Komponente weist einen Grundkörper mit mehreren an dem Grundkörper angeordneten Zähnen auf, wobei jeder Zahn einerseits durch den Grundkörper und andererseits durch einen Flansch begrenzt ist. Zwischen zwei unmittelbar benachbarten Zähnen ist eine Nut angeordnet, die einen Nutschlitz als Öffnung aufweist, wobei bei dem Verfahren eine Wickelnadel verwendet wird, an deren Ende eine Drahtförderdüse angeordnet ist. Bei Durchführung des Verfahrens wird die Drahtförderdüse innerhalb der Nut neben einem jeweils zu umwickelnden Zahn angeordnet und die Wickelnadel durch einen Nutschlitz dieser Nut bewegt. Des Weiteren werden die Komponente der Elektromaschine und ein, die Wickelnadel haltender Nadelhalter relativ zueinander bezüglich einer sich ergebenden Drehachse bewegt, die im Bereich des Nutschlitzes verläuft, durch den die Wickelnadel geführt wird, wobei die Wickelnadel in Richtung des jeweils zu umwickelnden Zahns gerichtet und Draht aus der Drahtförderdüse gefördert wird.From the DE 10 2015 007 836 A1 A method and a winding device for winding wire onto at least one tooth of a component of an electrical machine are known. The component has a base body with a plurality of teeth arranged on the base body, each tooth being delimited on the one hand by the base body and on the other hand by a flange. A groove is arranged between two immediately adjacent teeth and has a slot slot as an opening, the method using a winding needle, at the end of which a wire feed nozzle is arranged. When carrying out the method, the wire feed nozzle is arranged inside the groove next to a tooth to be wrapped around and the winding needle is moved through a slot of this groove. Furthermore, the component of the electric machine and a needle holder holding the winding needle are moved relative to one another with respect to a resulting axis of rotation, which runs in the region of the slot through which the winding needle is guided, the winding needle being directed in the direction of the tooth to be wrapped and wire is conveyed from the wire feed nozzle.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wickelnadel, eine Wickelvorrichtung sowie ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mittels welchen aus Draht gebildete Umwicklungen eines Stators auf besonders günstige Weise herstellbar sind, sowie einen entsprechenden Stator auszubilden.The object of the present invention is to provide a winding needle, a winding device and a method of the type mentioned at the beginning, by means of which wraps of a stator formed from wire can be produced in a particularly favorable manner, and to form a corresponding stator.

Diese Aufgabe wird durch eine Wickelnadel mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch eine Wickelvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8, durch einen Stator mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a winding needle with the features of claim 1, by a winding device with the features of claim 8, by a stator with the features of claim 9 and by a method with the features of claim 10. Advantageous refinements with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Wickelnadel für eine Wickelvorrichtung, zum Herstellen von aus Draht gebildeten Umwicklungen eines Stators für eine elektrische Maschine, mit einem Nadelgrundkörper, welcher zumindest eine Durchgangsöffnung aufweist, welche sich wenigstens bereichsweise in einer Längserstreckungsrichtung der Wickelnadel durch den Nadelgrundkörper erstreckt und aus welcher der Draht an einem Austrittsbereich des Nadelgrundkörpers ausführbar ist. Die Wickelvorrichtung kann auch als Nadelwickelvorrichtung bezeichnet werden.A first aspect of the invention relates to a winding needle for a winding device for producing wraps of a stator for an electrical machine made of wire, with a needle base body which has at least one through opening, which extends at least in regions in a longitudinal direction of the winding needle through the needle base body and from which the wire can be carried out at an outlet region of the needle base body. The winding device can also be referred to as a needle winding device.

Gemäß der Erfindung umfasst die Wickelnadel eine Versteifungsanordnung, welche sich zumindest über einen Teilbereich des Nadelgrundkörpers erstreckt. Dies ist von Vorteil, da die Wickelnadel aufgrund der Versteifungsanordnung eine erhöhte Steifigkeit aufweist, wodurch eine Verformung der Wickelnadel beim Herstellen der Umwicklungen zumindest deutlich gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Wickelnadeln verringert werden kann. Durch die Versteifungsanordnung kann die Wickelnadel auch bei erhöhter, durch den Draht beim Herstellen der Umwicklungen verursachter Zugspannung besonders formstabil bleiben, wodurch eine besonders definierte und gezielte Ablage des Drahtes am Stator ermöglicht ist.According to the invention, the winding needle comprises a stiffening arrangement which extends at least over a partial area of the basic needle body. This is advantageous since the winding needle has an increased rigidity due to the stiffening arrangement, whereby a deformation of the winding needle during the production of the wraps can be at least significantly reduced compared to winding needles known from the prior art. As a result of the stiffening arrangement, the winding needle can remain particularly dimensionally stable even in the event of increased tensile stress caused by the wire during the production of the wraps, as a result of which a particularly defined and targeted placement of the wire on the stator is made possible.

Die erhöhte Steifigkeit der Wickelnadel kann zu einer Reduktion jeweiliger Außenabmessungen, also zur Verringerung einer Breite und zusätzlich oder alternativ einer Höhe der Wickelnadel, insbesondere am Austrittsbereich, genutzt werden. Dadurch ist ein Schwenken der Wickelnadel in einer Nut unter einem größeren Verdrehwinkel möglich, als bei konventionellen Wickelnadeln. Abhängig von einer Reduktion der Breite der Wickelnadel ist ein erweiterter Bereich einer die Nut begrenzenden Nutfläche direkt erreichbar, sodass auch dort Draht definiert abgelegt und ein größerer Teil eines, bei Verwendung aus dem Stand der Technik bekannter Wickelnadeln, schlecht bzw. nicht nutzbaren Bereichs der Nut, beispielsweise im Falle einer verteilten oder konzentrierten Einschichtwicklung, nutzbar gemacht werden kann. Dadurch kann ein höherer elektrischer Nutfüllfaktor erreicht werden.The increased rigidity of the winding needle can be used to reduce respective external dimensions, that is to say to reduce a width and additionally or alternatively a height of the winding needle, in particular at the exit area. This makes it possible to swivel the winding needle in a groove at a larger angle of rotation than with conventional winding needles. Depending on a reduction in the width of the winding needle, an expanded area of a slot area delimiting the slot can be reached directly, so that wire is also deposited there in a defined manner and a larger part of an area of the slot which is poorly or unusable when used from the prior art winding needles , for example in the case of a distributed or concentrated single-layer winding, can be used. This enables a higher electrical slot filling factor to be achieved.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass elektrische Eigenschaften eines Stators, welcher als Statorblechpaket ausgebildet sein kann, optimiert werden können, wenn ein die Nut bereichsweise verengender Nutschlitz schmaler ausgelegt werden kann. Limitierend für eine Nutschlitzbreite des Nutschlitzes ist eine Produzierbarkeit des Stators, da sich mit Abnahme der Nutschlitzbreite auch die Nutzugänglichkeit und der maximal mögliche Verdrehwinkel verschlechtern bzw. verringern.The invention is based on the knowledge that electrical properties of a stator, which can be configured as a stator laminated core, can be optimized if a slot slot narrowing in some areas can be made narrower. Limiting the slot width of the slot is a producibility of the stator, since with decreasing slot width the usability and the maximum possible angle of rotation deteriorate or decrease.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Versteifungsanordnung wenigstens zwei Versteifungselemente, welche sich einander gegenüberliegend zumindest entlang des Teilbereichs erstrecken. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein besonders symmetrisches und damit definiertes Verformungsverhalten der Wickelnadel erzielt werden kann.In an advantageous development of the invention, the stiffening arrangement comprises at least two stiffening elements, which extend opposite one another at least along the partial area. This is advantageous since it enables a particularly symmetrical and thus defined deformation behavior of the winding needle to be achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung sind die wenigstens zwei Versteifungselemente in Hocherstreckungsrichtung der Wickelnadel einander gegenüberliegend angeordnet. Dies ist von Vorteil, da hierdurch eine besonders vorteilhafte Versteifung der Wickelnadel in Quererstreckungsrichtung erzielt werden kann.In a further advantageous development of the invention, the at least two stiffening elements are arranged opposite one another in the vertical direction of the winding needle. This is advantageous since it enables a particularly advantageous stiffening of the winding needle in the transverse direction of extension.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist zumindest eines der wenigstens zwei Versteifungselemente als Versteifungsnut ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da durch eine derartige Versteifungsnut eine besonders kompakte Ausgestaltung der Wickelnadel ermöglicht ist, insbesondere im Gegensatz zu Versteifungsrippen.In a further advantageous development of the invention, at least one of the at least two stiffening elements is designed as a stiffening groove. This is advantageous because such a stiffening groove enables a particularly compact configuration of the winding needle, in particular in contrast to stiffening ribs.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Nadelgrundkörper zumindest an dem Teilbereich wenigstens einen, senkrecht zur Längserstreckungsrichtung orientierten Grundkörperquerschnitt mit einer vieleckigen Außenkontur auf. Dies ist von Vorteil, da durch die vieleckige Außenkontur zumindest an jeweiligen Kanten der Außenkontur eine Versteifungswirkung erzielt werden kann. Insbesondere kann die vieleckige Außenkontur als Rechteckkontur ausgebildet sein.In a further advantageous development of the invention, the needle base body has at least on the partial area at least one base body cross section oriented perpendicular to the direction of longitudinal extension with a polygonal outer contour. This is advantageous since the polygonal outer contour can achieve a stiffening effect at least on the respective edges of the outer contour. In particular, the polygonal outer contour can be designed as a rectangular contour.

Vorzugsweise kann wenigstens eine Kante der vieleckigen Außenkontur eine Kantenverrundung aufweisen. Dies ist von Vorteil, da die Wickelnadel dadurch kompakter ausgebildet werden kann und beispielsweise bei einer Biegebeanspruchung der Wickelnadel ein günstiger Kraftfluss erzielt werden kann.At least one edge of the polygonal outer contour can preferably have an edge rounding. This is advantageous since the winding needle can thereby be made more compact and, for example, a favorable flow of force can be achieved when the winding needle is subjected to bending stress.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der wenigstens eine Grundkörperquerschnitt in Quererstreckungsrichtung und in Hocherstreckungsrichtung der Wickelnadel jeweils unterschiedliche Außenabmessungen auf. Dies ist von Vorteil, da hierdurch, beispielsweise im Gegensatz zu runden oder ovalen Querschnitten, ein einfacheres Einführen der Wickelnadel in einen Nutschlitz erfolgen kann.In a further advantageous development of the invention, the at least one base body cross section each has different external dimensions in the transverse direction and in the vertical direction of the winding needle. This is advantageous because, in contrast to round or oval cross sections, for example, this makes it easier to insert the winding needle into a slot.

In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die vieleckige Außenkontur H-förmig ausgebildet. Dies ist von Vorteil, da durch die H-förmige Außenkontur eine besonders schmale Ausgestaltung des Nadelgrundkörpers ermöglicht ist, so dass eine besonders gute Nutzugänglichkeit erzielt werden kann.In a further advantageous development of the invention, the polygonal outer contour is H-shaped. This is advantageous because the H-shaped outer contour enables a particularly narrow design of the needle base body, so that particularly good accessibility can be achieved.

Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine Wickelvorrichtung, zum Herstellen von aus Draht gebildeten Umwicklungen eines Stators für eine elektrische Maschine, mit wenigstens einer Wickelnadel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wickelnadel vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für die erfindungsgemäße Wickelvorrichtung und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a winding device for producing wire wraps around a stator for an electrical machine, with at least one winding needle according to the first aspect of the invention. The features presented in connection with the winding needle according to the invention and their advantages apply accordingly to the winding device according to the invention and vice versa.

Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Maschine, welcher wenigstens einen Statorgrundkörper mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörperbereich aufweist, an welchem wenigstens zwei, an einem Umfangsbereich des Grundkörperbereichs mit diesem verbundene und von dem Grundkörperbereich abragende Vorsprünge ausgebildet sind, zwischen welchen sich eine Nut erstreckt, wobei wenigstens einer der Vorsprünge an einem, dem Grundkörperbereich abgewandten Ende einen, einen Nutquerschnitt der Nut zumindest bereichsweise verengenden Endbereich aufweist. Erfindungsgemäß sind an zumindest einem der wenigstens zwei Vorsprünge, wenigstens zwischen dem Endbereich und dem Grundkörperbereich, aus Draht gebildete, sowie mittels einer Wickelnadel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder mittels einer Wickelvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung hergestellte, Umwicklungen angeordnet. Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wickelnadel und der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für den erfindungsgemäßen Stator und umgekehrt.A third aspect of the invention relates to a stator for an electrical machine, which has at least one stator main body with a hollow cylindrical main body region, on which at least two projections are formed, connected to a peripheral region of the main body region and projecting from the main body region, between which there is a groove extends, at least one of the projections at one end facing away from the base body region having an end region that narrows a groove cross section of the groove at least in regions. According to the invention, at least one of the at least two projections, at least between the end region and the main body region, made of wire and arranged by means of a winding needle according to the first aspect of the invention and / or by means of a winding device according to the second aspect of the invention, are arranged. The features presented in connection with the winding needle according to the invention and the winding device according to the invention and their advantages apply accordingly to the stator according to the invention and vice versa.

Ein vierter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Stators für eine elektrische Maschine, umfassend zumindest die folgenden Schritte:

  • - Bereitstellen wenigstens eines Statorgrundkörpers mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörperbereich, an welchem wenigstens zwei, an einem Umfangsbereich des Grundkörperbereichs mit diesem verbundene und von dem Grundkörperbereich abragende Vorsprünge ausgebildet sind, zwischen welchen sich eine Nut erstreckt, wobei wenigstens einer der Vorsprünge an einem, dem Grundkörperbereich abgewandten Ende einen, einen Nutquerschnitt der Nut zumindest bereichsweise verengenden Endbereich aufweist; und
  • - Herstellen von aus Draht gebildeten Umwicklungen an zumindest einem der wenigstens zwei Vorsprünge wenigstens zwischen dem Endbereich und dem Grundkörperbereich mittels einer Wickelnadel gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung und/oder mittels einer Wickelvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung.

Die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wickelnadel der erfindungsgemäßen Wickelvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Stator vorgestellten Merkmale sowie deren Vorteile gelten entsprechend für das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt.A fourth aspect of the invention relates to a method for producing a stator for an electrical machine, comprising at least the following steps:
  • Provision of at least one stator base body with a hollow cylindrical base body region, on which at least two projections are formed, which are connected to it on a peripheral region of the base body region and protrude from the base body region, between which a groove extends, at least one of the projections on one facing away from the base body region End one, a groove cross section of the groove has at least regionally narrowing end region; and
  • - Production of wraps formed from wire on at least one of the at least two projections at least between the end region and the base body region by means of a winding needle according to the first aspect of the invention and / or by means of a winding device according to the second aspect of the invention.

The features presented in connection with the winding needle according to the invention of the winding device according to the invention and the stator according to the invention and their advantages apply accordingly to the method according to the invention and vice versa.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der beschriebenen Ausführungsformen.The invention also includes the combinations of the described embodiments.

Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.The invention also includes further developments of the method according to the invention which have features as have already been described in connection with the further developments of the motor vehicle according to the invention. For this reason, the corresponding developments of the method according to the invention are not described again here.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

  • 1 in schematischer Darstellung einen Aufbau einer Elektromaschine, welche Zähne aufweist, welche durch ein aus dem Stand der Technik bekanntes Verfahrens mit Wicklungen aus Draht versehen sind;
  • 2 eine schematischer Draufsicht auf mehrere Zähne, welche durch das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren mit Wicklungen aus Draht versehen werden;
  • 3 eine schematischer Detailansicht eines Stators der in 1 gezeigten, Elektromaschine;
  • 4 eine weitere schematische Detailansicht des Stators, wobei während des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens eine aus dem Stand der Technik bekannte Wickelnadel in einen Nutschlitz eingeführt ist;
  • 5 eine weitere schematische Detailansicht des Stators, in welcher eine Nut des Stators sowie eine der Nut zugeordnete Nutfläche gezeigt ist, welche durch die aus dem Stand der Technik bekannte Wickelnadel schwer zu erreichen ist;
  • 6 eine weitere schematische Darstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Wickelnadel und der Nut in welche die Wickelnadel zur Durchführung des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens eingeführt ist;
  • 7 eine weitere schematische Darstellung der aus dem Stand der Technik bekannten Wickelnadel und der Nut in welche die Wickelnadel zur Durchführung des aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens eingeführt ist, wobei ein schlecht nutzbarer Bereich angedeutet ist;
  • 8 eine Perspektivansicht der aus dem Stand der Technik bekannten Wickelnadel;
  • 9 eine Perspektivansicht einer Variante einer für die Erfindung beispielhaften Wickelnadel; und
  • 10 eine schematische Darstellung eines Bereichs eines Stators für eine Elektromaschine, an welchem durch eine Wickelvorrichtung, an welcher die Variante der Wickelnadel aufgenommen ist, eine aus Draht gebildete Umwicklung erzeugt wird.
Exemplary embodiments of the invention are described below. This shows:
  • 1 a schematic representation of a structure of an electric machine which has teeth which are provided with wire windings by a method known from the prior art;
  • 2 a schematic plan view of a plurality of teeth which are provided with wire windings by the method known from the prior art;
  • 3 a schematic detailed view of a stator in 1 shown, electric machine;
  • 4 a further schematic detailed view of the stator, wherein a winding needle known from the prior art is inserted into a slot during the method known from the prior art;
  • 5 a further schematic detailed view of the stator, in which a groove of the stator and a groove surface assigned to the groove is shown, which is difficult to achieve by the winding needle known from the prior art;
  • 6 a further schematic representation of the winding needle known from the prior art and the groove into which the winding needle is inserted for carrying out the method known from the prior art;
  • 7 a further schematic representation of the winding needle known from the prior art and the groove into which the winding needle is inserted for carrying out the method known from the prior art, an area which is difficult to use being indicated;
  • 8th a perspective view of the winding needle known from the prior art;
  • 9 a perspective view of a variant of a winding needle exemplary of the invention; and
  • 10 is a schematic representation of an area of a stator for an electric machine, on which a winding formed of wire is generated by a winding device on which the variant of the winding needle is accommodated.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.The exemplary embodiments explained below are preferred embodiments of the invention. In the exemplary embodiments, the described components of the embodiments each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also further develop the invention independently of one another and are therefore also to be regarded individually or in a combination other than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiments can also be supplemented by further features of the invention that have already been described.

In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.In the figures, elements with the same function are each provided with the same reference symbols.

1 zeigt eine schematisch dargestellte Drehstrom-Elektromaschine am Beispiel einer rotationssymmetrischen Elektromaschine 202. Die Elektromaschine 202 umfasst als erste Komponente einen Rotor 204, der von einem Stator 206 als zweite Komponente koaxial umschlossen ist. Dabei umfasst der Stator 206 an einer zylindrischen Innenwandung eine Vielzahl von Zähnen 208, wobei jeweils zwei unmittelbar benachbarte Zähne 208 durch eine Nut 210 voneinander getrennt sind. Jeder Zahn 208 ist hier an einem Grundkörper 207 der zweiten Komponente (Stator 206) befestigt, durch den auch ein Nutgrund der Nut 210 gebildet wird. Weiterhin ist an einem Ende jedes Zahns 208 ein Flansch 209 angeordnet, der breiter als der jeweilige Zahn 208 ist. Der Zahn 208 sowie der Flansch 209 sind in seitlicher Ansicht T-förmig ausgebildet. Ränder von Flanschen 209 unmittelbar benachbarter Zähne 208 bilden Nutschlitze, die Öffnungen von Nuten 210 zwischen jeweils zwei Zähnen 208 bilden. 1 shows a schematically illustrated three-phase electric machine using the example of a rotationally symmetrical electric machine 202 , The electric machine 202 comprises a rotor as the first component 204 by a stator 206 is coaxially enclosed as a second component. The stator includes 206 a large number of teeth on a cylindrical inner wall 208 , each with two immediately adjacent teeth 208 through a groove 210 are separated from each other. Every tooth 208 is here on a basic body 207 the second component (stator 206 ) attached, through which a groove base of the groove 210 is formed. Furthermore, at one end of each tooth 208 a flange 209 arranged, which is wider than the respective tooth 208 is. The tooth 208 as well as the flange 209 are T-shaped in a side view. Edges of flanges 209 immediately adjacent teeth 208 form slot slots, the openings of grooves 210 between two teeth 208 form.

Die aus Blechpaketen gebildeten Zähne 208 können vorliegend auch als Statorzähne bezeichnet werden. Weitere Details zu dem Stator 206 gehen aus den 2, 3 und 4 hervor. Um mindestens einen Zahn 208 herum wird bei Durchführung eines aus dem Stand der Technik bekannten Verfahrens Draht 212 gewickelt und somit in jeweils zwei benachbarten Nuten 210, die einen jeweiligen Zahn 208 umschließen, angeordnet bzw. abgelegt, wodurch der Stator 206 als Komponente eine Vielzahl von Spulen 214 aufweist. Die Spulen 214 können auch als Wicklungen bezeichnet werden. Der Rotor 204 weist eine Vielzahl nicht weiter dargestellter Permanentmagnete oder alternativ ebenfalls Spulen oder Kurzschlussstäbe auf. Zum Betreiben der Elektromaschine 202 wird durch die Spulen 214 Strom geleitet, wodurch ein Magnetfeld entsteht, das eine Kraft auf den drehbar gelagerten Rotor 204 ausübt und diesen in Rotation versetzt. Die Elektromaschine 202 umfasst in der Regel drei Phasen U, V, W, wie in 1 gezeigt ist. The teeth formed from laminated cores 208 can also be referred to as stator teeth in the present case. More details about the stator 206 go out of the 2 . 3 and 4 forth. At least one tooth 208 wire is carried out when a method known from the prior art is carried out 212 wound and thus in two adjacent grooves 210 that have a respective tooth 208 enclose, arranged or filed, whereby the stator 206 as a component a variety of coils 214 having. The spools 214 can also be called windings. The rotor 204 has a plurality of permanent magnets, not shown, or alternatively also coils or short-circuit bars. To operate the electric machine 202 is through the coils 214 Current is conducted, which creates a magnetic field that exerts a force on the rotatably mounted rotor 204 exercises and rotates it. The electric machine 202 usually consists of three phases U . V . W , as in 1 is shown.

Die Elektromaschine 202 ist als Motor betreibbar, wobei elektrische in mechanische Energie umgewandelt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Elektromaschine 202 als Generator betrieben werden, wobei mechanische in elektrische Energie umgewandelt werden kann, wenn der Rotor 204 relativ zu dem Stator 206 bewegt und in den Spulen 214 durch Induktion ein Stromfluss angeregt wird.The electric machine 202 can be operated as a motor, whereby electrical energy can be converted into mechanical energy. Alternatively or additionally, the electric machine 202 can be operated as a generator, whereby mechanical can be converted into electrical energy if the rotor 204 relative to the stator 206 moved and in the coils 214 a current flow is stimulated by induction.

Bei Durchführung des bekannten Verfahrens sind unterschiedliche zueinander überlagerte Bewegungen einer Wickelnadel 215 einer hier nicht gezeigten, aus dem Stand der Technik bekannten Wickelvorrichtung relativ zu der Komponente der Elektromaschine 202, hier zu einem jeweiligen mit Draht 212 zu umwickelnden Zahn 208, durchzuführen. Diesbezüglich zeigt 2, welche relativen Bewegungen durchzuführen sind, wenn zur Bereitstellung der Spule 214 mit der Wickelvorrichtung auf einen Zahn 208 bzw. Statorzahn Draht 212 unter Bereitstellung konzentrierter Wicklungen (Spulen 214) gewickelt wird. In der Darstellung aus 2 ist jeweils ein Zahn 208, der durch gestrichelte Linien angedeutet ist, von dem darauf angeordneten, breiteren Flansch 209 abgedeckt. Hierbei wird die Wickelnadel 215, die an einem Nadelhalter 232 angeordnet ist, verwendet. An einem Ende der Wickelnadel 215 ist eine Drahtförderdüse 216 angeordnet, die durch einen Nutschlitz, der durch Ränder unmittelbar benachbarter Flansche 209 begrenzt ist, hindurchgeführt und um einen jeweiligen Zahn 208 herum bewegt wird, wobei die Komponente, üblicherweise der Stator206, unter Durchführung einer exzentrischen Drehung um eine sich ergebende Drehachse im Bereich eines jeweiligen Nutschlitzes parallel zu dem jeweiligen Nutschlitz, bspw. um diesen Nutschlitz herum, gedreht und somit relativ zu der Drehachse bewegt wird, wobei die Wickelnadel 215 in Richtung eines jeweiligen Zahns 208 ausgerichtet wird, und wobei aus der Drahtförderdüse 216 der Draht 212 gefördert wird. Eine Richtung einer ersten relativen Bewegung der Wickelnadel 215 relativ zu dem Zahn 208 ist in 2 durch einen ersten Doppelpfeil 218 angedeutet, wobei die Wickelnadel 215 axial zu der Komponente bewegt wird. Dagegen ist eine Richtung einer zweiten, tangentialen Bewegung der Wickelnadel 215 und somit der Drahtförderdüse 216, die beim Wickeln relativ zu dem Zahn 208 bzw. dem Stator 206 bewegt und dabei verschoben wird, durch einen zweiten Doppelpfeil 220 angedeutet. Außerdem ist die Wickelnadel 215 auch radial zu dem Stator 206 bewegbar.When the known method is carried out, different movements of a winding needle are superimposed on one another 215 a winding device, not shown here, known from the prior art relative to the component of the electric machine 202 , here to each one with wire 212 tooth to be wrapped 208 to carry out. In this regard shows 2 what relative movements are to be made when deploying the coil 214 with the winding device on a tooth 208 or stator tooth wire 212 providing concentrated windings (coils 214 ) is wrapped. In the illustration 2 is one tooth at a time 208 , which is indicated by dashed lines, of the wider flange arranged thereon 209 covered. This is the winding needle 215 working on a needle holder 232 is arranged used. At one end of the winding needle 215 is a wire feed nozzle 216 arranged by a slot that through edges immediately adjacent flanges 209 is limited, passed and around a respective tooth 208 is moved around, the component, usually the stator 206 , by performing an eccentric rotation about a resulting axis of rotation in the area of a respective slot, parallel to the respective slot, for example around this slot, and thus moved relative to the axis of rotation, the winding needle 215 towards each tooth 208 is aligned, and being from the wire feed nozzle 216 the wire 212 is promoted. A direction of a first relative movement of the winding needle 215 relative to the tooth 208 is in 2 by a first double arrow 218 indicated, the winding needle 215 is moved axially to the component. In contrast, there is a direction of a second, tangential movement of the winding needle 215 and thus the wire feed nozzle 216 that when winding relative to the tooth 208 or the stator 206 moved and shifted by a second double arrow 220 indicated. In addition, the winding needle 215 also radial to the stator 206 movable.

Mit dieser Vorgehensweise zum Nadelwickeln ist der Stator 206 mit konzentrierten oder verteilten Spulen 214 herzustellen. Hierbei wird der Draht 212 mit einer innen rotationssymmetrisch ausgebildeten Wickelnadel 215 unter Drahtzug direkt in jeweilige Nuten 210a, 210b des Stators 206 gewickelt.With this procedure for needle winding is the stator 206 with concentrated or distributed coils 214 to manufacture. This is the wire 212 with a winding needle which is designed to be rotationally symmetrical on the inside 215 with wire drawing directly into the respective grooves 210a . 210b of the stator 206 wrapped.

Die an dem Ende der Wickelnadel 215 angeordnete Drahtförderdüse 216 wird dabei in radialer Richtung hier in die erste Nut 210a des Stators 206 geführt und innerhalb dieser ersten Nut 210a entlang einer Achse eines Zahns 208 angeordnet. Außerdem wird der Stator 206 bei einer durchzuführenden Bewegung um den Nutschlitz dieser Nut 210a gedreht, wobei die Wickelnadel 215 in Richtung des Zahns 208 ausgerichtet wird. Danach wird der Nadelhalter 232 und somit die Drahtförderdüse 216 in axialer Richtung des Stators 206 bewegt, wodurch die Drahtförderdüse 216 am Ende der Wickelnadel 215 innerhalb der ersten Nut 210a ebenfalls in axialer Richtung (Pfeil 222) unter Durchführung der ersten relativen Bewegung bewegt wird, wobei in der ersten Nut 210a auf einer Außenwandung des Zahns 208 Draht 212 abgelegt wird. Sobald die Drahtförderdüse 216 am Ende der Wickelnadel 215 eine erste Stirnseite des Zahns 208 erreicht hat und aus der ersten Nut 210a in axialer Richtung austritt, wird die Wickelnadel 215 in einer zweiten Richtung tangential zu dem Stator 206 bewegt (Pfeil 224). Währenddessen wird auf einem hier oben angeordneten Abschnitt der Außenwandung des Zahns 208 ein weiterer Abschnitt des Drahts 212 abgelegt. Danach wird die Drahtförderdüse 216 am Ende der Wickelnadel 215 innerhalb einer zu der ersten Nut 210a unmittelbar benachbarten zweiten Nut 210b in entgegengesetzter axialer Richtung des Stators 206 unter Durchführung der ersten relativen Bewegung bewegt (Pfeil 226), wobei der Stator 206 um den Nutschlitz, durch den die Wickelnadel 215 geführt wird bzw. ist, gedreht und die Wickelnadel 215 dadurch in Richtung des Zahns 208 orientiert wird, wobei ein weiterer Abschnitt des Drahts 212 auf die Außenwandung des Zahns 208 abgelegt wird. Erreicht die Drahtförderdüse 216 der Wickelnadel 215 eine zweite Stirnseite des Zahns 208, wird die Wickelnadel 215 unter Durchführung der zweiten relativen Bewegung in die zweite Richtung (Pfeil 228) tangential bewegt und die Drahtförderdüse 216 wieder innerhalb der ersten Nut 210a angeordnet. Dabei wird die Drahtförderdüse 216 der Wickelnadel 215 zusätzlich in radialer Richtung um einen Betrag eines Durchmessers des Drahts 212 aus der ersten Nut 210a heraus bewegt. Somit wird die Drahtförderdüse 216 am Ende der Wickelnadel 215 mindestens einmal um den Zahn 208 herum geführt, wobei bei jeder Umrundung des Zahns 208 in axialer sowie tangentialer Richtung des Stators 206 um den Zahn 208 herum bzw. auf die Außenwandung des Zahns 208 eine Windung bzw. Lage Draht 212 gewickelt wird. Auf diese Weise können mehrere Windungen Draht 212 nebeneinander auf den zu bewickelnden Zahn 208 gewickelt werden. Die voranstehend genannten Schritte werden so lange wiederholt, bis eine festgelegte Anzahl an Windungen erzeugt ist.The one at the end of the winding needle 215 arranged wire feed nozzle 216 is in the radial direction here in the first groove 210a of the stator 206 guided and within this first groove 210a along an axis of a tooth 208 arranged. In addition, the stator 206 with a movement to be performed around the slot of this slot 210a rotated, the winding needle 215 towards the tooth 208 is aligned. Then the needle holder 232 and thus the wire feed nozzle 216 in the axial direction of the stator 206 moves, causing the wire feed nozzle 216 at the end of the winding needle 215 within the first groove 210a also in the axial direction (arrow 222 ) is moved while performing the first relative movement, being in the first groove 210a on an outer wall of the tooth 208 wire 212 is filed. Once the wire feed nozzle 216 at the end of the winding needle 215 a first face of the tooth 208 has reached and from the first groove 210a emerges in the axial direction, the winding needle 215 in a second direction tangential to the stator 206 moved (arrow 224 ). In the meantime, on a section of the outer wall of the tooth arranged up here 208 another section of the wire 212 filed. Then the wire feed nozzle 216 at the end of the winding needle 215 within one to the first groove 210a immediately adjacent second groove 210b in the opposite axial direction of the stator 206 moved while performing the first relative movement (arrow 226 ), the stator 206 around the slot through which the winding needle 215 is or is rotated and the winding needle 215 thereby towards the tooth 208 is oriented, with another section of the wire 212 on the outer wall of the tooth 208 is filed. Reaches the wire feed nozzle 216 the changing needle 215 a second face of the tooth 208 , the winding needle 215 under implementation the second relative movement in the second direction (arrow 228 ) moved tangentially and the wire feed nozzle 216 again within the first groove 210a arranged. The wire feed nozzle 216 the changing needle 215 additionally in the radial direction by an amount of a diameter of the wire 212 from the first groove 210a moved out. Thus, the wire feed nozzle 216 at the end of the winding needle 215 at least once around the tooth 208 led around, with each round of the tooth 208 in the axial and tangential direction of the stator 206 around the tooth 208 around or on the outer wall of the tooth 208 a turn or layer of wire 212 is wrapped. This allows multiple turns of wire 212 side by side on the tooth to be wound 208 be wrapped. The above steps are repeated until a fixed number of turns are generated.

Wie anhand von 3 gezeigt, wird mit dem beschriebenen Verfahren erreicht, den Draht 212 zum Herstellen der Spule 214 auf den Zahn 208 des Stators 206 möglichst gleichmäßig und schichtweise lagegenau zu wickeln, wodurch die benachbarten Nuten 210a, 210b mit möglichst vielen Windungen aus Draht 212 zu durchsetzen sind. Der hier gezeigte Draht 212 besteht bspw. aus Kupfer. Ist dieser Draht 212 dicht auf den Zahn 208 gewickelt, ist in den Nuten 210a, 210b ein hoher Kupferfüllfaktor zu erreichen, wodurch Kupferverluste reduziert werden können. Außerdem ist somit ein Wirkungsgrad des Stators 206 zu steigern und dessen Leistungsdichte zu erhöhen.As with 3 shown is achieved with the method described, the wire 212 for making the coil 214 on the tooth 208 of the stator 206 to wrap as evenly and layer by layer as possible, creating the adjacent grooves 210a . 210b with as many turns of wire as possible 212 are to be enforced. The wire shown here 212 consists, for example, of copper. Is this wire 212 close to the tooth 208 is wound in the grooves 210a . 210b to achieve a high copper fill factor, which can reduce copper losses. It is also an efficiency of the stator 206 to increase and increase its power density.

Wie jedoch 5 zeigt, kann mit der Drahtförderdüse 216 am Ende der Wickelnadel 215, mit der der Draht 212 bereitgestellt wird, für den Fall, dass die Wickelnadel 215 und/oder die Drahtförderdüse 216 lediglich um einen Zahn 208 herum geführt wird, ohne dass die Wickelnadel 215 in Richtung des Zahns 208 ausgerichtet wird, aufgrund einer geringen Größe des Nutschlitzes der Nut 210a, wobei dieser Nutschlitz durch Flansche 209 unmittelbar benachbarter Zähne 208 begrenzt ist, nicht jede Stelle innerhalb der Nut 210a erreicht werden. Deshalb ergibt sich innerhalb der Nut 210a ein schwer zugänglicher bzw. schlecht nutzbarer Bereich 229 ergibt. Eine Vergrößerung eines Nutschlitzes zur Verbesserung einer Zugänglichkeit der Nut 210a ist jedoch zu vermeiden, da sich ein vergrößerter Nutschlitz negativ auf die elektromagnetischen Eigenschaften der Elektromaschine 202 auswirken würde.How, however 5 shows, can with the wire feed nozzle 216 at the end of the winding needle 215 with which the wire 212 is provided in the event that the winding needle 215 and / or the wire feed nozzle 216 just one tooth 208 is passed around without the winding needle 215 towards the tooth 208 is aligned, due to a small size of the slot of the groove 210a , whereby this slot is through flanges 209 immediately adjacent teeth 208 is limited, not every place within the groove 210a can be achieved. Therefore, there is within the groove 210a an area that is difficult to access or use 229 results. An enlargement of a slot to improve access to the slot 210a should be avoided, however, because an enlarged slot has a negative impact on the electromagnetic properties of the electric machine 202 would impact.

Wie weiterhin 6 zeigt, ist eine Position der Drahtförderdüse 216 relativ zu einem Zahn 208a, 208b und somit auch innerhalb einer Nut 210 bekanntermaßen zu variieren. Die Position der Drahtförderdüse 216 innerhalb einer Nut 210 wird durch eine relative Bewegung der Wickelnadel 215 in radialer Richtung der Komponente, parallel zu einer Längsachse eines jeweiligen Zahns 208a, 208b bestimmt. Weiterhin wird die Komponente relativ zu der Wickelnadel 215 um jeden Nutschlitz, der durch unmittelbar benachbarte Flansche 209a, 209b begrenzt ist, herum gedreht, durch den die Wickelnadel 215 jeweils geführt ist. Dies kann bedeuten, dass die Komponente zunächst gedreht bzw. schräg gestellt wird und die Wickelnadel 215 erst danach durch den Nutschlitz geführt wird. Eine sich jeweils ergebende Drehachse 240, um die die Komponente exzentrisch zu drehen ist, verläuft bei der Darstellung aus 6 parallel zu Rändern der unmittelbar benachbarten Flansche 209a, 209b durch den Punkt auf der Wickelnadel 215, der sich aktuell innerhalb des Nutschlitzes befindet. Dabei wird die Komponente, je nachdem, welcher Zahn 208a, 208b gerade mit Draht 212 zu umwickeln ist, um die Drehachse 240 gedreht, wobei die Wickelnadel 215 und somit die Drahtförderdüse 216 in Richtung des ersten Zahns 208a oder in Richtung des zweiten Zahns 208b ausgerichtet bzw. orientiert wird.How to continue 6 shows is a position of the wire feed nozzle 216 relative to a tooth 208a . 208b and therefore also within a groove 210 known to vary. The position of the wire feed nozzle 216 within a groove 210 is caused by a relative movement of the winding needle 215 in the radial direction of the component, parallel to a longitudinal axis of a respective tooth 208a . 208b certainly. Furthermore, the component becomes relative to the winding needle 215 around each slot, which is through immediately adjacent flanges 209a . 209b is limited, turned around by the winding needle 215 is guided in each case. This can mean that the component is first rotated or inclined and the winding needle 215 only then is guided through the slot. A resulting axis of rotation 240 , around which the component is to be rotated eccentrically, runs out in the display 6 parallel to the edges of the immediately adjacent flanges 209a . 209b through the dot on the winding needle 215 which is currently inside the slot. The component, depending on which tooth 208a . 208b straight with wire 212 is to be wrapped around the axis of rotation 240 rotated, the winding needle 215 and thus the wire feed nozzle 216 towards the first tooth 208a or towards the second tooth 208b is aligned or oriented.

7 zeigt, dass auch durch die bei dem bekannten Verfahren durchgeführte Drehung der Wickelnadel 215 entsprechend einem Verdrehwinkel δ um die Drehachse 240 auf einander gegenüberliegenden Seiten der Nut 210a jeweils der schlecht nutzbarere Bereich 229 ergibt, an welchen die in 8 in einer Perspektivansicht gezeigte, aus dem Stand der Technik bekannte Wickelnadel 215, nicht eingeführt werden kann, um auch diesen schlecht nutzbaren Bereich 229 mit jeweiligen Wicklungen 214 zu versehen. 7 shows that also by the rotation of the winding needle carried out in the known method 215 corresponding to an angle of rotation δ about the axis of rotation 240 on opposite sides of the groove 210a the less usable area 229 at which the in 8th in a perspective view, known from the prior art winding needle 215 , cannot be introduced to this badly usable area 229 with respective windings 214 to provide.

8 zeigt, dass die aus dem Stand der Technik bekannte Wickelnadel 215 eine einen Nadelgrundkörper N mit einer Oberfläche O aufweist welche einen ovalen Querschnitt Q aufweist. Die Wickelnadel 215 verformt sich beim Wickeln des Drahtes 212 aufgrund von Zugspannungen des Drahtes 212 beispielsweise in einer in 8 durch einen Pfeil verdeutlichten Verformungsrichtung R besonders stark. Dies führt dazu, dass die in 7 gezeigten, schlecht nutzbaren Bereiche 229 trotz der durch das bekannte Verfahren verbesserten Nutzugänglichkeit eine vergleichsweise große Fläche aufweisen, wodurch Wirkungsgradeinbußen beim Betrieb der Elektromaschine 202 in Kauf genommen werden müssen. 8th shows that the winding needle known from the prior art 215 a needle base N with a surface O which has an oval cross section Q having. The changing needle 215 deforms when the wire is wound 212 due to tensile stresses on the wire 212 for example in an in 8th direction of deformation indicated by an arrow R especially strong. This leads to the fact that in 7 shown, poorly usable areas 229 have a comparatively large area despite the improved accessibility due to the known method, thereby reducing efficiency when operating the electric machine 202 have to be accepted.

9 zeigt eine Variante einer Wickelnadel 10 für eine in 10 schematisch angedeutete Wickelvorrichtung 50, an welcher die Wickelnadel 10 aufgenommen ist. 9 shows a variant of a winding needle 10 for an in 10 schematically indicated winding device 50 on which the winding needle 10 is recorded.

Die Wickelvorrichtung 50 dient zum Herstellen von aus Draht 82 gebildeten Umwicklungen 80 eines Stators 60 für eine in 9 und 10 nicht weiter gezeigte elektrische Maschine, welche beispielsweise als Drehstrom-Elektromaschine ausgebildet sein kann. Der Stator 60 sowie eine der aus Draht 82 gebildeten Umwicklungen 80 sind in 10 angedeutet.The winding device 50 is used to make wire 82 formed wraps 80 a stator 60 for an in 9 and 10 Electrical machine not shown, which, for example, as a three-phase electrical machine can be trained. The stator 60 as well as one of the wire 82 formed wraps 80 are in 10 indicated.

In 9 ist zudem ein Koordinatensystem gezeigt, welches zueinander senkrecht orientierte Achsen x, y, z aufweist. Die Achse x entspricht dabei vorliegend einer Längserstreckungsrichtung der Wickelnadel 10, die Achse y entspricht einer Quererstreckungsrichtung der Wickelnadel 10 und die Achse z entspricht einer Hocherstreckungsrichtung der Wickelnadel 10.In 9 a coordinate system is also shown, which axes are oriented perpendicular to each other x . y . e.g. having. The axis x corresponds here to a longitudinal direction of the winding needle 10 , the axis y corresponds to a transverse direction of the winding needle 10 and the axis e.g. corresponds to a direction of elongation of the winding needle 10 ,

Die Wickelnadel 10 umfasst einen Nadelgrundkörper 20, welcher eine Durchgangsöffnung 24 aufweist, welche sich in Längserstreckungsrichtung x der Wickelnadel 10 durch den Nadelgrundkörper 20 erstreckt und aus welcher der Draht 82 an einem Austrittsbereich 22 des Nadelgrundkörpers 20 ausführbar ist.The changing needle 10 includes a needle body 20th , which has a through opening 24 has, which extends in the longitudinal direction x the changing needle 10 through the needle body 20th extends and from which the wire 82 at an exit area 22 of the needle body 20th is executable.

Die Wickelnadel 10 umfasst eine Versteifungsanordnung 30, welche sich zumindest über einen Teilbereich 26 des Nadelgrundkörpers 20 erstreckt. Der Teilbereich 24 erstreckt sich zwischen einem Anlageflansch 12 der Wickelnadel 10, welcher in Quererstreckungsrichtung y und in Hocherstreckungsrichtung z von dem Nadelgrundkörper 20 abragt, und dem Austrittsbereich 22. An dem Anlageflansch 12 kann die Wickelnadel 10 definiert an einer Werkzeugaufnahme der Wickelvorrichtung 50 angelegt werden. Der Nadelgrundkörper 20 weist zudem einen Haltebereich 14 auf, an welchem die Wickelnadel 10 in der Werkzeugaufnahme der Wickelvorrichtung 50 eingespannt und an einem, dem Austrittbereich 22 gegenüberliegenden Eintrittsbereich 16 über die Durchgangsöffnung 24 mit dem Draht 82 versorgt werden kann. Die Wickelnadel 10 ist vorliegend einteilig ausgebildet, weshalb der Anlageflansch 12 einteilig mit dem Nadelgrundkörper 20 verbunden ist. Der Anlageflansch 12 ist dabei in Längserstreckungsrichtung x zwischen dem Haltebereich 14 und dem Teilbereich 26 angeordnet.The changing needle 10 includes a stiffening arrangement 30th which are at least over a sub-area 26 of the needle body 20th extends. The subarea 24 extends between a contact flange 12 the changing needle 10 , which is in the transverse direction y and in the direction of extension e.g. from the needle body 20th protrudes, and the exit area 22 , On the contact flange 12 can the winding needle 10 defined on a tool holder of the winding device 50 be created. The needle body 20th also has a stopping area 14 on which the winding needle 10 in the tool holder of the winding device 50 clamped and at one, the exit area 22 opposite entrance area 16 through the through opening 24 with the wire 82 can be supplied. The changing needle 10 is formed in one piece here, which is why the contact flange 12 in one piece with the needle body 20th connected is. The contact flange 12 is in the longitudinal direction x between the stopping area 14 and the section 26 arranged.

Die Versteifungsanordnung 30 umfasst zwei Versteifungselemente 32, 34, welche sich einander in Hocherstreckungsrichtung z gegenüberliegen und welche sich entlang des Teilbereichs 26 erstrecken. Die beiden Versteifungselemente 32, 34 sind vorliegend als jeweilige Versteifungsnuten ausgebildet, welche sich parallel zur Längserstreckungsrichtung x erstrecken.The stiffening arrangement 30th comprises two stiffening elements 32 . 34 which are opposite to each other in the vertical direction z and which are along the partial area 26 extend. The two stiffening elements 32 . 34 are in the present case formed as respective stiffening grooves which are parallel to the longitudinal direction x extend.

Der Nadelgrundkörper 20 weist an dem Teilbereich 26 einen, senkrecht zur Längserstreckungsrichtung x orientierten Grundkörperquerschnitt Q mit einer vieleckigen, vorliegend H-förmig ausgebildeten Außenkontur K auf. Mit anderen Worten liegt der Grundkörperquerschnitt Q in einer Ebene, welche parallel zu einer durch die Quererstreckungsrichtung y und die Hocherstreckungsrichtung z aufgespannten Ebene orientiert ist. Der Grundkörperquerschnitt Q weist in Quererstreckungsrichtung y und in Hocherstreckungsrichtung z der Wickelnadel 10 jeweils unterschiedliche Außenabmessungen a1, a2 auf. Die Außenabmessung a1 kann auch als Breite des Grundkörperquerschnitts Q bezeichnet werden, wohingegen die Außenabmessung a2 als Höhe des Grundkörperquerschnitts Q bezeichnet werden kann. Die Außenabmessung a1 ist vorliegend kleiner als die Außenabmessung a2, wie aus 9 hervorgeht. Dadurch ist der Grundkörperquerschnitt Q in Hocherstreckungsrichtung z größer dimensioniert als in Quererstreckungsrichtung y.The needle body 20th points to the section 26 one, perpendicular to the longitudinal direction x oriented body cross section Q with a polygonal, in this case H-shaped outer contour K on. In other words, the cross-section of the basic body lies Q in a plane which is parallel to a through the transverse direction y and the direction of extension e.g. spanned level. The basic body cross section Q points in the transverse direction y and in the direction of extension e.g. the changing needle 10 different outer dimensions a1 . a2 on. The outside dimension a1 can also be used as the width of the base cross section Q are designated, whereas the outer dimension a2 as the height of the basic body cross section Q can be designated. The outside dimension a1 is smaller than the outer dimension a2 how out 9 emerges. This is the basic body cross section Q dimensioned larger in the vertical direction z than in the transverse direction y.

Sowohl die in 8 gezeigte, bekannte Wickelnadel 215, als auch die in 9 gezeigte Wickelnadel 10 sind in den jeweiligen 8 bzw. 9 in einem jeweils verformten Zustand gezeigt, wobei im Bereich der jeweiligen Querschnitte Q eine Kraft von 50 N wirkt. Diese Kraft ist in 9 entgegengesetzt zur Quererstreckungsrichtung y und damit in die gleiche Richtung orientiert wie die in 8 in Bezug auf die bekannte Wickelnadel 215 verdeutlichte Verformungsrichtung R. Die maximal auftretende Verschiebung in diesem Bereich ergibt sich für die bekannte Wickelnadel 215 zu 0,289 mm, wohingegen die Verschiebung bei der Wickelnadel 10 aufgrund deren erhöhter Steifigkeit lediglich 0,132 mm beträgt. Sowohl die bekannte Wickelnadel 215 als auch die Wickelnadel 10 weisen dabei in Belastungsrichtung den gleichen Durchmesser (Außenabmessung a1 bei der Wickelnadel 10) auf.Both the in 8th shown, known winding needle 215 , as well as the in 9 shown winding needle 10 are in the respective 8th respectively. 9 shown in a deformed state, in the area of the respective cross sections Q a force of 50 N acts. That force is in 9 opposite to the transverse direction y and thus oriented in the same direction as that in 8th in relation to the well-known winding needle 215 illustrated direction of deformation R , The maximum displacement occurring in this area results for the known winding needle 215 to 0.289 mm, whereas the shift with the winding needle 10 due to their increased rigidity is only 0.132 mm. Both the well-known changing needle 215 as well as the winding needle 10 have the same diameter in the direction of loading (external dimension a1 at the winding needle 10 ) on.

10 zeigt einen Bereich des Stator 60 für die elektrische Maschine, welcher einen Statorgrundkörper 70 mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörperbereich 72 aufweist, an welchem wenigstens zwei, an einem Umfangsbereich des Grundkörperbereichs 72 einteilig mit diesem verbundene und von dem Grundkörperbereich 72 abragende Vorsprünge 74, 76 ausgebildet sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind der Grundkörperbereich 72 und die Vorsprünge 74, 76 durch eine gestrichelte Linie GL voneinander abgegrenzt. 10 shows an area of the stator 60 for the electrical machine, which has a stator body 70 with a hollow cylindrical body area 72 on which at least two, on a peripheral region of the base body region 72 integrally connected to this and from the main body area 72 protruding protrusions 74 . 76 are trained. For reasons of clarity, the basic body area 72 and the ledges 74 . 76 by a dashed line GL delimited from each other.

Zwischen den Vorsprüngen 74, 76, welche auch als Zähne bezeichnet werden können, erstreckt sich eine Nut 78, wobei die Vorsprünge 74, 76 an einem jeweiligen, dem Grundkörperbereich abgewandten Ende 84, 86 einen, einen Nutquerschnitt der Nut 78 zumindest bereichsweise verengenden Endbereich 88, 90 aufweisen.Between the ledges 74 . 76 A groove extends, which can also be referred to as teeth 78 , with the protrusions 74 . 76 at a respective end facing away from the base area 84 . 86 one, a groove cross section of the groove 78 at least in some areas narrowing end area 88 . 90 exhibit.

An den Vorsprüngen 74, 76 werden zwischen den jeweiligen Endbereichen 88, 90 und dem Grundkörperbereich 72, die jeweiligen, aus Draht 82 gebildeten, sowie mittels der Wickelnadel 10 bzw. der Wickelvorrichtung 50 hergestellten, Umwicklungen 80 angeordnet. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist an jedem der Vorsprünge 74, 76 vorliegend jeweils lediglich eine der Umwicklungen 80 gezeigt.On the ledges 74 . 76 are between the respective end areas 88 . 90 and the body area 72 , the respective one, made of wire 82 formed, as well as by means of the winding needle 10 or the winding device 50 manufactured, wraps 80 arranged. For reasons of clarity is on each of the ledges 74 . 76 only one of the wraps in the present case 80 shown.

Bei einem Verfahren zum Herstellen des Stators 10 kann zunächst der Statorgrundkörper 70 bereitgestellt und die aus Draht 82 gebildeten Umwicklungen 80 an den jeweiligen Vorsprüngen 74, 76 zwischen den jeweiligen Endbereichen 88, 90 und dem Grundkörperbereich 72 mittels der, anhand der Wickelvorrichtung 50 geführten und mit dem Draht 82 versorgten Wickelnadel 10 hergestellt werden. Um die Umwicklungen 80 herzustellen wird die Wickelnadel 10 zumindest zeitweise in einen, durch die Endbereiche 88, 90 verengten Nutschlitz 79 eingeführt, um den Draht 82 in der Nut 78 abzulegen. Um die Umwicklungen 80 an den jeweiligen Vorsprüngen 74, 76 herzustellen, wird der Austrittsbereich 22 der Wickelnadel 10, unter gezieltem Ausführen des Drahtes 82 aus der Durchgangsöffnung 24, um die jeweiligen Vorsprünge 74, 76 herumgeführt und dadurch der Draht 82 an den jeweiligen Vorsprüngen 74, 76 abgelegt und um diese herumgewickelt.In a method of manufacturing the stator 10 can initially the stator body 70 provided and the wire 82 formed wraps 80 on the respective projections 74 . 76 between the respective end areas 88 . 90 and the body area 72 by means of the winding device 50 guided and with the wire 82 supplied winding needle 10 getting produced. About the wraps 80 the winding needle will be manufactured 10 at least temporarily into one, through the end areas 88 . 90 narrowed slot 79 introduced to the wire 82 in the groove 78 to file. About the wraps 80 on the respective projections 74 . 76 the exit area 22 the changing needle 10 , with targeted execution of the wire 82 from the through opening 24 to the respective tabs 74 . 76 led around and thereby the wire 82 on the respective projections 74 . 76 filed and wrapped around them.

Durch die Wickelnadel 10, bzw. durch die Wickelvorrichtung 50 können die Umwicklungen 80 unter Nutzung einer besonders großen Nutfläche in der Nut 78 abgelegt und definiert positioniert werden, wobei ein deutlich kleinerer, schlecht nutzbarer Bereich B vorliegt, als bei aus dem Stand der Technik bekannten Wickelverfahren, wie aus der Zusammenschau der 10 mit 7, bzw. durch Vergleich der Flächen des schlecht nutzbaren Bereichs B mit dem in 7 gezeigten, durch das konventionelle Verfahren mit der herkömmlichen Wickelnadel 215 erzeugten schlecht nutzbaren Bereich 229 hervorgeht. Dadurch ist erkennbar, dass der schlecht nutzbare Bereich B kleiner ist als der schlecht nutzbare Bereich 229.Through the changing needle 10 , or by the winding device 50 can the wraps 80 using a particularly large groove area in the groove 78 stored and positioned in a defined manner, with a significantly smaller, poorly usable area B is present than in winding processes known from the prior art, such as from the synopsis of 10 With 7 , or by comparing the areas of the poorly usable area B with the in 7 shown, by the conventional method with the conventional winding needle 215 created bad usable area 229 emerges. This shows that the badly usable area B is smaller than the badly usable area 229 ,

Durch die Versteifungsanordnung 30 kann die Wickelnadel 10 geringere Außenabmessungen a1, a2 aufweisen, als die aus dem Stand der Technik bekannte Wickelnadel 215. Dadurch kann die Wickelnadel 10 unter betragsmäßig größeren Verdrehwinkeln α (siehe 10) in der Nut 78 verschwenkt werden, als die konventionelle Wickelnadel 215, wie durch Zusammenschau der 10 mit 7 bzw. durch Vergleich der jeweiligen Verdrehwinkel α bzw. δ ersichtlich ist.Through the stiffening arrangement 30th can the winding needle 10 smaller outer dimensions a1 . a2 have than the winding needle known from the prior art 215 , This allows the winding needle 10 at larger torsion angles α (see 10 ) in the groove 78 be pivoted than the conventional winding needle 215 as by looking at the 10 With 7 or by comparing the respective twist angles α respectively. δ can be seen.

Für die Wickelnadel 10 braucht im Gegensatz zur bekannten Wickelnadel 215 kein hochfester Edelstahl als Grundwerkstoff verwendet werden, um die Steifigkeit der Wickelnadel 10 gewährleisten zu können. Da die Steifigkeit der Wickelnadel 10 durch deren Versteifungsanordnung 30 erhöht werden kann, ist auch der Einsatz eines weniger festen und deutlich kostengünstigeren Edelstahls als Grundwerkstoff für die Wickelnadel 10 möglich. Für eine Großserienproduktion könnten somit entscheidend Kosten eingespart werden. Ein weniger fester Edelstahl ist auch weniger spröde als ein hochfester Edelstahl, wodurch die Gefahr eines Bruchs der Wickelnadel 10 durch Verwendung des weniger festen Edelstahls, beispielsweise im Falle von Kollisionen der Wickelnadel 10 mit Objekten, wie beispielsweise dem Stator 60, verringert ist.For the changing needle 10 in contrast to the well-known changing needle 215 No high strength stainless steel can be used as the base material to increase the rigidity of the winding needle 10 to be able to guarantee. Because the rigidity of the winding needle 10 through their stiffening arrangement 30th can be increased, is also the use of a less rigid and significantly cheaper stainless steel as the base material for the winding needle 10 possible. Costs could thus be significantly reduced for large series production. A less strong stainless steel is also less brittle than a high-strength stainless steel, which increases the risk of the winding needle breaking 10 by using the less strong stainless steel, for example in the event of collisions of the winding needle 10 with objects such as the stator 60 , is reduced.

Insgesamt können durch die Erfindung aus Draht gebildete Umwicklungen eines Stators auf besonders günstige Weise hergestellt werden.Overall, wraps of a stator formed from wire can be produced in a particularly favorable manner by the invention.

Zusammenfassend ergeben sich durch die vorliegende Erfindung folgende Vorteile:

  • - Die Versteifungsanordnung 30 gestattet eine Reduktion der Breite der Wickelnadel 10, wodurch ein, gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Wickelnadel 215, erhöhter Nutfüllfaktor (Kupferfüllfaktor) durch bessere Ausnutzung der in der Nut 78 verfügbaren Nutfläche ermöglicht ist.
  • - Die Nutschlitzbreite des Nutschlitzes 79 kann verringert werden, wodurch verbesserte elektrische Eigenschaften der elektrischen Maschine erzielt werden können.
  • - Die Wickelnadel 10 kann aus einem weniger spröden Werkstoff, beispielsweise Edelstahl, als die bekannte Wickelnadel 215 gebildet werden.
  • - Das Verfahren ist zur Herstellung von Ein- und Zweischichtwicklungen sowie verteilter Wicklungen aus dem Draht 82 einsetzbar.
  • - Die Verwendung der Wickelnadel 10 bietet hohe Flexibilität, da nur geringe Anpassungen (Nadelwechsel) bei Typwechsel notwendig sind.
In summary, the following advantages result from the present invention:
  • - The stiffening arrangement 30th allows the width of the winding needle to be reduced 10 , whereby a, compared to the winding needle known from the prior art 215 , increased groove fill factor (copper fill factor) through better utilization of the in the groove 78 available groove area is enabled.
  • - The slot width of the slot 79 can be reduced, whereby improved electrical properties of the electrical machine can be achieved.
  • - The changing needle 10 can be made of a less brittle material, for example stainless steel, than the known winding needle 215 be formed.
  • - The process is for the production of one and two layer windings as well as distributed windings from the wire 82 applicable.
  • - The use of the changing needle 10 offers a high degree of flexibility, since only minor adjustments (needle changes) are necessary when changing the type.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102015007836 A1 [0003]DE 102015007836 A1 [0003]

Claims (10)

Wickelnadel (10) für eine Wickelvorrichtung (50), zum Herstellen von aus Draht (82) gebildeten Umwicklungen (80) eines Stators (60) für eine elektrische Maschine, mit einem Nadelgrundkörper (20), welcher zumindest eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, welche sich wenigstens bereichsweise in einer Längserstreckungsrichtung (x) der Wickelnadel (10) durch den Nadelgrundkörper (20) erstreckt und aus welcher der Draht (82) an einem Austrittsbereich (22) des Nadelgrundkörpers (20) ausführbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wickelnadel (10) eine Versteifungsanordnung (30) umfasst, welche sich zumindest über einen Teilbereich (26) des Nadelgrundkörpers (20) erstreckt.Winding needle (10) for a winding device (50), for producing wraps (80) of a stator (60) for an electrical machine formed from wire (82), with a needle base body (20) which has at least one through opening (24), which extends at least in regions in a longitudinal direction (x) of the winding needle (10) through the needle base body (20) and from which the wire (82) can be carried out at an exit region (22) of the needle base body (20), characterized in that the winding needle (10) comprises a stiffening arrangement (30) which extends at least over a partial area (26) of the needle base body (20). Wickelnadel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Versteifungsanordnung (30) wenigstens zwei Versteifungselemente (32, 34) umfasst, welche sich einander gegenüberliegend zumindest entlang des Teilbereichs (26) erstrecken.Winding needle (10) after Claim 1 , characterized in that the stiffening arrangement (30) comprises at least two stiffening elements (32, 34) which extend opposite one another at least along the partial region (26). Wickelnadel (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens zwei Versteifungselemente (32, 34) in Hocherstreckungsrichtung (z) der Wickelnadel (10) einander gegenüberliegend angeordnet sind.Winding needle (10) after Claim 2 characterized in that the at least two stiffening elements (32, 34) are arranged opposite one another in the vertical direction (z) of the winding needle (10). Wickelnadel (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der wenigstens zwei Versteifungselemente (32, 34) als Versteifungsnut ausgebildet ist.Winding needle (10) after Claim 2 or 3 , characterized in that at least one of the at least two stiffening elements (32, 34) is designed as a stiffening groove. Wickelnadel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nadelgrundkörper (20) zumindest an dem Teilbereich (26) wenigstens einen, senkrecht zur Längserstreckungsrichtung (x) orientierten Grundkörperquerschnitt (Q) mit einer vieleckigen Außenkontur (K) aufweist.Winding needle (10) according to one of the preceding claims, characterized in that the needle base body (20) has at least on the partial area (26) at least one base body cross section (Q) oriented perpendicular to the longitudinal direction (x) with a polygonal outer contour (K). Wickelnadel (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Grundkörperquerschnitt (Q) in Quererstreckungsrichtung (y) und in Hocherstreckungsrichtung (z) der Wickelnadel (10) jeweils unterschiedliche Außenabmessungen (a1, a2) aufweist.Winding needle (10) after Claim 5 , characterized in that the at least one base body cross-section (Q) in the transverse direction (y) and in the vertical direction (z) of the winding needle (10) each have different external dimensions (a1, a2). Wickelnadel (10) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vieleckige Außenkontur (K) H-förmig ausgebildet ist.Winding needle (10) after Claim 5 or 6 , characterized in that the polygonal outer contour (K) is H-shaped. Wickelvorrichtung (50), zum Herstellen von aus Draht (82) gebildeten Umwicklungen (80) eines Stators (60) für eine elektrische Maschine, mit wenigstens einer Wickelnadel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7.Winding device (50), for producing wraps (80) of a stator (60) for an electrical machine formed from wire (82), with at least one winding needle (10) according to one of the Claims 1 to 7 , Stator (60) für eine elektrische Maschine, welcher wenigstens einen Statorgrundkörper (70) mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörperbereich (72) aufweist, an welchem wenigstens zwei, an einem Umfangsbereich des Grundkörperbereichs (72) mit diesem verbundene und von dem Grundkörperbereich (72) abragende Vorsprünge (74, 76) ausgebildet sind, zwischen welchen sich eine Nut (78) erstreckt, wobei wenigstens einer der Vorsprünge (74, 76) an einem, dem Grundkörperbereich abgewandten Ende (84, 86) einen, einen Nutquerschnitt der Nut (78) zumindest bereichsweise verengenden Endbereich (88, 90) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einem der wenigstens zwei Vorsprünge (74, 76), wenigstens zwischen dem Endbereich (88, 90) und dem Grundkörperbereich (72), aus Draht (82) gebildete, sowie mittels einer Wickelnadel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mittels einer Wickelvorrichtung (50) nach Anspruch 8 hergestellte, Umwicklungen (80) angeordnet sind.Stator (60) for an electrical machine, which has at least one stator base body (70) with a hollow cylindrical base body region (72), on which at least two projections connected to a peripheral region of the base body region (72) and projecting from the base body region (72) (74, 76), between which a groove (78) extends, at least one of the projections (74, 76) at least one, a groove cross section of the groove (78) at an end (84, 86) facing away from the base area regionally narrowing end region (88, 90), characterized in that on at least one of the at least two projections (74, 76), at least between the end region (88, 90) and the base body region (72), formed from wire (82), and by means of a winding needle (10) according to one of the Claims 1 to 7 and / or by means of a winding device (50) Claim 8 manufactured, wraps (80) are arranged. Verfahren zum Herstellen eines Stators (10) für eine elektrische Maschine, umfassend zumindest die folgenden Schritte: - Bereitstellen wenigstens eines Statorgrundkörpers (70) mit einem hohlzylinderförmigen Grundkörperbereich (72), an welchem wenigstens zwei, an einem Umfangsbereich des Grundkörperbereichs (72) mit diesem verbundene und von dem Grundkörperbereich (72) abragende Vorsprünge (74, 76) ausgebildet sind, zwischen welchen sich eine Nut (78) erstreckt, wobei wenigstens einer der Vorsprünge (74, 76) an einem, dem Grundkörperbereich (72) abgewandten Ende (84, 86) einen, einen Nutquerschnitt der Nut (78) zumindest bereichsweise verengenden Endbereich (88, 90) aufweist; und - Herstellen von aus Draht (82) gebildeten Umwicklungen (80) an zumindest einem der wenigstens zwei Vorsprünge (74, 76) wenigstens zwischen dem Endbereich (88, 90) und dem Grundkörperbereich (72) mittels einer Wickelnadel (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und/oder mittels einer Wickelvorrichtung (50) nach Anspruch 8.Method for producing a stator (10) for an electrical machine, comprising at least the following steps: - Providing at least one stator main body (70) with a hollow cylindrical main body region (72), on which at least two, on a peripheral region of the main body region (72) with it Connected projections (74, 76) projecting from the main body region (72), between which a groove (78) extends, at least one of the projections (74, 76) at an end (84) facing away from the main body region (72) , 86) has an end region (88, 90) that narrows a groove cross section of the groove (78) at least in some areas; and - producing wraps (80) formed from wire (82) on at least one of the at least two projections (74, 76) at least between the end region (88, 90) and the base body region (72) by means of a winding needle (10) according to one of the Claims 1 to 7 and / or by means of a winding device (50) Claim 8 ,
DE102018214701.9A 2018-08-30 2018-08-30 Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator Pending DE102018214701A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214701.9A DE102018214701A1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018214701.9A DE102018214701A1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018214701A1 true DE102018214701A1 (en) 2020-03-05

Family

ID=69526682

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018214701.9A Pending DE102018214701A1 (en) 2018-08-30 2018-08-30 Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018214701A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078406A (en) * 1999-09-03 2001-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Winding nozzle and motor using core with winding wound by using the same
DE102015007836A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Audi Ag Method for winding a coil

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001078406A (en) * 1999-09-03 2001-03-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Winding nozzle and motor using core with winding wound by using the same
DE102015007836A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-15 Audi Ag Method for winding a coil

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GROTE, K.-H., FELDHUSEN, J.: Dubbel, Taschenbuch für den Maschinenbau. 22. Aufl. Berlin : Springer, 2007. Seite: C 11. - ISBN 978-3-540-49714-1 *
STENZEL P.: Großserientaugliche Nadelwickeltechnik für verteilte Wicklungen im Anwendungsfall der E-Traktionsantriebe. Fertigungstechnik - Erlangen, Bd. 298. Bamberg : Meisenbach Verlag, 2017. Seiten: 37, 43, 44, 106, 107. - ISBN 978-3-87525-425-9 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102015120661A1 (en) Method for producing a coil winding for insertion into radially open slots of stators or rotors of electric machines
EP2148410A1 (en) Electric machine with cascaded winding structure
DE102017103128A1 (en) Coil segment for a stator coil and method of making a coil segment
EP3534498B1 (en) Method and device for producing a stator with a coil with skewed air coils
DE102008000377A1 (en) Method for producing the rotor winding of an electrical machine and electrical machine with a rotor winding produced by this method
DE102009004193A1 (en) Stator for a slotless engine
DE102009024230A1 (en) Method for producing a stator winding of an electrical machine, in particular for producing an alternating current generator
EP3269026B1 (en) Method for winding a coil
EP1494338B1 (en) Manufacturing method for a core of an electic machine
DE102010053719A1 (en) Method for manufacturing stator winding of alternating current generator for motor car, involves providing grooves with material-deforming tool, where grooves are suitable to receive coils, and arranging coils in grooves
DE102018111119A1 (en) Method for producing a winding for a stator of an electrical machine and electric machine
DE102018221562A1 (en) Bending device for bending copper bars
DE102010043976A1 (en) Component for manufacturing machine component e.g. stator for electric machine, has several teeth which are arranged at base portion in arrangement direction, and base portion comprises one or more upsetting regions between each teeth
DE102018214701A1 (en) Winding needle, winding device for producing wraps of a stator formed from wire, stator for an electrical machine and method for producing a stator
DE102017223859A1 (en) winder
DE102008020357A1 (en) Winding machine for rotor and method for rotor production
EP1735897A1 (en) Method for producing a winding carrier for an electric machine
WO2021249590A1 (en) Electric motor with receiving pockets for receiving magnets
DE102019208227A1 (en) Method for manufacturing a stator winding and an electric machine
AT522206A1 (en) Method for providing shaped bars from an electrical conductor wire and corresponding shaped bars
DE102014213435A1 (en) Method for producing an electrical machine with form coils and electric machine and production tool
DE102019107762A1 (en) STATOR FOR A ROTATING ELECTRICAL MACHINE, ROTARY DISTRIBUTION MACHINE; AND METHOD FOR PRODUCING A STATOR FOR A ROTATING ELECTRICAL MACHINE
DE10325982A1 (en) Electrical machine stator e.g. for motor vehicle, is assembled from stator segments provided by yoke segments and tooth or pole segments
DE102018120235A1 (en) Compact manufacturing station for assembling a stator for an electric motor from stator segments
DE112017006793T5 (en) STATOR FOR A ROTATING ELECTRICAL MACHINE AND METHOD OF MANUFACTURING A STATOR FOR A ROTATING ELECTRICAL MACHINE

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication