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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines geschrägten Stators, der eine Statorwicklungen aus Formleitern aufweist.
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Zur Vermeidung unerwünschter Rastmomente und Drehmomentrippel beim Betrieb einer elektrischen Maschine ist es allgemein bekannt, einen geschrägten Stator und/oder einen geschrägten Rotor zu verwenden.
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Das Dokument
CN 109 639 078 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung einer Statoranordnung eines Motors mit Haarnadelwicklungen, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Statorkerns mit einer schrägen Nut; Bereitstellen einer Vielzahl von Haarnadeln mit einer quadratischen Querschnittsfläche; Verdrehen von Beinen der Haarnadeln entsprechend einer Spiralform der schrägen Nuten, sodass ein Winkel der Beine einem Winkel der Nuten entspricht; Gruppieren von freien Enden der Beine mehrerer verdrehter Haarnadeln zu einem Käfig; Einsetzen des Käfigs in den Statorkern durch Rotation; und elektrisches Verbinden der freien Ende zu Paaren, um eine Wicklung auszubilden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung eines geschrägten Stators, der eine Statorwicklung aus Formleitern aufweist, anzugeben.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines geschrägten Stators, der eine Statorwicklung aus Formleitern aufweist, umfassend folgende Schritte: Bereitstellen eines Statorkerns, der eine Vielzahl von axial geschichteten Statorkernelementen aufweist, wobei die Statorkernelemente Nuten des Statorkerns ausbilden, die sich von einer ersten Stirnseite des Statorkerns zu einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite des Statorkerns erstrecken und parallel in Axialrichtung verlaufen; Bereitstellen einer Vielzahl von Formleitern, welche jeweils zwei Beinabschnitte, die sich parallel zueinander erstrecken, und einen Verbindungsabschnitt, der die Beinabschnitte elektrisch leitend verbindet, aufweisen; Einführen der Beinabschnitte in die Nuten; Drehen von Statorkernelementen des Statorkerns in Umfangsrichtung derart, dass die Statorkernelemente gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt werden und die Nuten eine Schrägung in Umfangsrichtung ausbilden, wobei die Beinabschnitte durch das Drehen gebogen werden und eine der Schrägung der Nuten entsprechende Schrägung erhalten; und Fixieren der Statorkernelemente untereinander derart, dass die Schrägung der Nuten erhalten bleibt.
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Die Erfindung beruht auf der Überlegung, die Herstellung eines geschrägten Stators, der eine Statorwicklung aus Formleitern aufweist, dadurch zu ermöglichen, dass in den ungeschrägt bereitgestellten Statorkern die ungeschrägten Formleiter eingeführt werden, wonach infolge des Drehens der Statorkernelemente nicht nur die Schrägung der Nuten des Statorkerns ausgebildet wird, sondern die Beinabschnitte gleichzeitig entsprechend der Schrägung der Nuten gebogen werden. So kann ein kontinuierlich geschrägter Stator mit einer weitestgehend optimalen Reduzierung von Rastmomenten und Drehmomentrippeln beim Betrieb einer elektrischen Maschine hergestellt werden. Gleichsam werden die Vorteile einer Statorwicklung aus Formleitern, insbesondere die einfache Fertigung und die Ermöglichung eines hohen Automatisierungsgrades im Vergleich zu Wicklungen aus Runddrähten, erzielt. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltene Stator erlaubt es mit Vorteil ferner, einen ungeschrägten Rotor zu verwenden, was die Fertigungskosten einer elektrischen Maschine ganz erheblich senkt. Außerdem kann durch das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhafterweise auf ein Biegen der Beinabschnitte in einem separaten Verfahrensschritt vor dem Einführen in die Nuten verzichtet werden, was den Herstellungsprozess vereinfacht.
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Ein Formleiter, der auch als Haarnadelleiter (englisch: hair pin) bezeichnet werden kann, zeichnet sich insbesondere dadurch aus, dass er aus massivem Metall, insbesondere aus Kupfer, gebildet ist. Typischerweise weist der Formleiter einen, gegebenenfalls abgerundet, rechteckigen Querschnitt auf. Der Formleiter ist zweckmäßigerweise nicht biegeschlaff ausgebildet. Die Beinabschnitte des Formleiters sind typischerweise stabförmig. Vorzugsweise sind die Beinabschnitte in ihrem Querschnitt so ausgebildet, dass eine vorgegebene Anzahl von Beinabschnitten, beispielsweise höchstens 16 Beinabschnitte, bevorzugt höchstens zwölf Beinabschnitte, besonders bevorzugt höchstens acht Beinabschnitte, radial geschichtet innerhalb einer Nut wenigstens 40 %, bevorzugt wenigstens 60 %, insbesondere besonders bevorzugt wenigstens 80 %, und/oder höchstens 90 %, bevorzugt höchstens 80 %, der Querschnittsfläche der Nut ausfüllt. Ferner kann vorgesehen sein, dass in eine jeweilige Nut eine gerade Anzahl von Beinabschnitten, insbesondere wenigstens zwei Beinabschnitte, bevorzugt wenigstens vier Beinabschnitte, weiter bevorzugt wenigstens sechs Beinabschnitte, besonders bevorzugt wenigstens acht Beinabschnitte, eingeführt werden. Insbesondere ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die Beinabschnitte und die Nuten, bevorzugt unmittelbar, vor dem Schritt des Drehens gerade in Axialrichtung verlaufen und erst während des Schritts des Drehens die jeweilige Schrägung erhalten. Typischerweise sind die Beinabschnitte und der sie verbindende Verbindungsabschnitt einstückig ausgebildet.
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Der Statorkern ist insbesondere ein Blechpaket.
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Die Statorkernelemente sind insbesondere Statorbleche bzw. Einzelbleche, die beispielsweise jeweils eine Dicke von 0,27 mm bis 0,5 mm aufweisen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann der Schritt des Bereitstellens des Statorkerns insbesondere folgende Unterschritte umfassen: Bereitstellen einer Vielzahl von Statorkernelementen, vorzugsweise durch Stanzen, und Anordnen der Statorkernelemente derart, dass die Durchgangsöffnungen der Statorkernelemente deckungsgleich übereinander liegen. Die Statorkernelemente werden zweckmäßigerweise elektrisch gegeneinander isoliert bereitgestellt. Mit anderen Worten sind die Statorkernelemente nicht in ihrer Relativposition fixiert. Die Statorkernelemente werden typischerweise lose aufeinanderliegend bereitgestellt bzw. angeordnet.
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Das Einführen der Beinabschnitte in die Nuten erfolgt zweckmäßigerweise so, dass die Beinabschnitte alle Statorkernelemente axial durchsetzen und/oder freie Enden der Beinabschnitte an der zweiten Stirnseite aus dem Statorkern herausragen. Typischerweise nehmen die Beinabschnitte zumindest einen Teil der Statorkernelemente, insbesondere die Statorkernelemente, die zwischen den äußeren Statorkernelementen liegen, beim Schritt des Drehens mit. Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass nur ein Teil der Statorkernelemente, vorzugsweise eines der äußeren Statorkernelemente oder beide äußeren Statorkernelemente, aktiv gedreht werden und sich die übrigen Statorkernelemente durch das Biegen der Beinabschnitte mitdrehen.
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In bevorzugter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zum Drehen das äußere Statorkernelement an der ersten Stirnseite und/oder an der ersten Stirnseite aus dem Statorkern herausragende Abschnitte der Formleiter mittels eines ersten Haltewerkzeugs gehalten werden. Alternativ oder zusätzlich werden das äußeres Statorkernelement an der zweiten Stirnseite und/oder an der zweiten Stirnseite aus dem Statorkern herausragende Abschnitte der Formleiter mittels eines zweiten Haltewerkzeugs gehalten. Die herausragenden Abschnitte sind typischerweise Teil eines Wicklungsüberhangs der Statorwicklung.
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Es kann ferner eine Drehbewegung in Umfangsrichtung der Haltewerkzeuge relativ zueinander durchgeführt werden, sodass die Beinabschnitte die zwischen den äußeren Statorkernelementen angeordneten Statorkernelemente mitnehmen. Zweckmäßigerweise werden beide Haltewerkzeuge gegensinnig gedreht. Es ist jedoch auch möglich, dass das erste Haltewerkzeug festgehalten wird und die Drehbewegung auf das zweite Haltewerkzeug ausgeübt wird oder dass das zweite Haltewerkzeug festgehalten wird und die Drehbewegung auf das erste Haltewerkzeug ausgeübt wird.
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Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das erste Halteelement und/oder das zweite Halteelement radial bewegliche Halteelemente umfasst und die Haltelemente für jede Nut einen radialen Vorsprung aufweisen. Dabei können die Vorsprünge an Winkelpositionen zwischen den Nuten radial nach innen bewegt werden und dort die aus dem Statorkern herausragenden Abschnitte der Formleiter halten. Die Halteelemente lassen sich so aufwandsarm von außen an die herausragenden Abschnitte anbringen. Die Vorsprünge erstrecken sich bevorzugt radial nicht weiter als ein Innendurchmesser des Statorkerns nach innen. Bevorzug weist jedes Halteelemente zwei, insbesondere genau zwei, Vorsprünge auf.
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Es ist ferner von Vorteil, wenn das erste Halteelement und/oder das zweite Halteelement einen ringförmigen Rahmen aufweist, der zum Halten des äußeren Statorkernelements am Statorkern befestigt wird. Typischerweise erstreckt sich der Rahmen radial nach außen über den Außendurchmesser des Statorkerns. Außerdem kann sich der Rahmen radial nach innen nicht weiter als eine äußere Radialposition der Nuten erstrecken. Zweckmäßigerweise wird der Rahmen vor dem Schritt des Drehens auf die Stirnseite des Statorkerns aufgesetzt.
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In Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass die Halteelemente im Rahmen radial beweglich gelagert werden. Es ergibt sich so ein kompaktes Haltewerkzeug, welches sowohl die herausragenden Abschnitte als auch die äußeren Statorkernelemente halten kann. Nach dem Aufsetzen, insbesondere nach dem Befestigen, des Rahmens können die Halteelemente radial nach innen bewegt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird es bevorzugt, wenn die Schrägung der Nuten und/oder der Beinabschnitte helixförmig ist. Die helixförmige - oder mit anderen Worten schraubenförmige - Schrägung zeichnet sich insbesondere durch eine konstante Ganghöhe und/oder einen entlang der Axialrichtung konstanten Schrägungswinkel aus.
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Es wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ferner bevorzugt, wenn die Statorkernelemente gedreht werden bis sich eine axiale Öffnung einer jeweiligen Nut an der ersten Stirnseite an einer Winkelposition in Umfangsrichtung befindet, an der sich eine axiale Öffnung einer unmittelbar benachbarten Nut an der zweiten Stirnseite befindet. Dadurch kann eine in elektromagnetischer Hinsicht und für die Reduktion der Rastmomente und der Drehmomentrippel besonders günstige Schrägung um eine Nutteilung realisiert werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise jeweils ein Formleiter verwendet, dessen Verbindungsabschnitt derart gebogen sind, dass die Beinabschnitte des Formleiters einen Versatz um mehrere Nuten in Umfangsrichtung und/oder einen Versatz um eine oder mehrere Schichten in Radialrichtung realisieren. Das Bereitstellen der Formleiter kann ein Biegen eines lang gestreckten elektrisch leitfähigen Stabes umfassen, sodass die parallelen Beinabschnitte und/oder der Verbindungsabschnitt, der den Versatz in Umfangsrichtung und/oder Radialrichtung realisiert, ausgebildet werden. Es ist möglich, dass der Verbindungsabschnitt durch Rotationszugbiegen, beispielsweise mittels einer 3D-Biegevorrichtung, ausgebildet wird.
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Die Formleiter werden insbesondere derart bereitgestellt oder zum Bereitstellen angeordnet, dass Beinabschnitte unterschiedlicher Formleiter radial geschichtet in die Nuten einführbar sind. Typischerweise befindet sich an einer jeweiligen Radialposition in einer jeweiligen Nut höchstens ein Beinabschnitt. Die Formleiter werden vorzugsweise gemäß einem vorgegebenen Wicklungsschema der Statorwicklung angeordnet bereitgestellt.
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In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass so viele Formleiter bereitgestellt werden, dass die Beinabschnitte der Formleiter radial geschichtet alle Nuten des Statorkerns füllen. Eine solche Anordnung der Formleiter kann auch als Formleiter-Korb bezeichnet werden. Die Formleiter können so zügig in einem Arbeitsgang in den Statorkern eingebracht werden. Die Formleiter werden insbesondere derart in die Nuten eingeführt, dass sie alle Nuten vollständig ausfüllen oder soweit ausfüllen, dass lediglich einzelne zusätzliche Formleiter zum Anschließen der Statorwicklung, beispielsweise zum Ausbilden von Phasenanschlüssen und/oder zum Ausbilden von einem oder mehreren Sternpunktverbindern, einzuführen sind.
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Es kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass vor dem Einführen der Beinabschnitte ein elektrisch isolierender Nutkasten in eine jeweilige Nut eingeführt wird oder ist, der während des Schritts des Drehens der Schrägung der Nuten entsprechend verformt wird. Unter einem Nutkasten ist insbesondere eine Vorrichtung zu verstehen, die sich über die gesamte axiale Erstreckung der Nut erstreckt und die Nut in Umfangsrichtung vollständig auskleidet, um das Innere der Nut gegen den Statorkern elektrisch zu isolieren. Typischerweise ist ein solcher Nutkasten aus Isolierpapier gebildet. Es wird bevorzugt, wenn das Material des Nutkastens so gewählt ist, dass es sich beim Schritt des Drehens an eine Oberfläche der Nuten anschmiegt.
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Um eine Beschädigung der Nutkästen zu vermeiden, wird es besonders bevorzugt, wenn freie Enden der Beinabschnitte die Nutkästen während des Einführens der Beinabschnitte nicht berühren. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass erste Haltewerkzeug und/oder das zweite Haltewerkzeug während des Schritts des Drehens eine Beschädigung der Nutkästen verhindert bzw. verhindern.
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Das Fixieren der Statorkernelemente erfolgt bevorzugt durch stoffschlüssiges Verfügen, insbesondere durch Schweißen, beispielsweise Laserschweißen.
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Insbesondere im Anschluss an das Fixieren kann folgender weiterer Schritt im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein: Biegen freier Enden eines jeweiligen Beinabschnitts an der zweiten Stirnseite, sodass die freien Enden unterschiedlicher Formleiter aneinander liegen. Zusätzlich kann folgender Schritt vorgesehen sein: Elektrisch leitfähiges Verbinden der aneinander liegenden freien Enden. Das Verbinden erfolgt vorzugsweise durch ein Fügeverfahren, insbesondere durch Schweißen, bevorzugt Laserschweißen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Diese sind schematische Darstellungen und zeigen:
- 1 ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 2 eine Frontalansicht eines im Rahmen des Verfahrens verwendeten Statorkerns;
- 3 eine Prinzipskizze eines im Rahmen des Verfahrens verwendeten Formleiters;
- 4 eine Prinzipskizze einer Nut mit darin angeordneten Beinabschnitten der Formleiter;
- 5 eine Prinzipskizze eines Einführungsvorgangs von Formleitern in den Statorkern im Rahmen des Verfahrens;
- 6 eine Prinzipskizze der in den Statorkern eingeführten Formleiter;
- 7 eine teilgeschnittene Frontalansicht eines im Rahmen des Verfahrens verwendeten Haltewerkzeugs in einer auf dem Statorkern angeordneten Stellung; und
- 8 ein Beispiel eines Fahrzeugs mit einer elektrischen Maschine, welche einen durch das erfindungsgemäße Verfahren erhaltenen Stator aufweist.
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1 ist ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines geschrägten Stators.
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Das Verfahren umfasst einen ersten Schritt S10, in dem ein Statorkern 1, der insbesondere als ein Blechpaket ausgebildet ist, bereitgestellt wird.
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2 ist eine Frontalansicht des Statorkerns 1.
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Der Statorkern 1 umfasst vorliegend exemplarisch 54 Nuten 2, die sich von einer ersten Stirnseite 3, die in 2 gezeigt ist, zu einer gegenüberliegenden zweiten Stirnseite 4 (siehe 3) erstrecken. Der Statorkern 1 weist eine Vielzahl von axial geschichteten Statorkernelementen 5, 5a, 5b (siehe auch 6) insbesondere in Form von Einzelblechen bzw. Statorblechen von z.B. 0,27 mm bis 0,5 mm Dicke auf. In 2 ist ein axial äußeres Statorkernelement 5a an der ersten Stirnseite 3 gezeigt. Jedes Statorkernelement 5, 5a, 5b weist eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen 6 auf, welche die Nuten 2 des Statorkerns 1 ausbilden. Die Durchgangsöffnungen 6 der Statorkernelemente 5, 5a, 5b sind dabei deckungsgleich lose aufeinanderliegend angeordnet, sodass die Nuten 2 parallel in Axialrichtung verlaufen.
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Der Schritt S10 des Bereitstellens des Statorkerns 1 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Unterschritte S11 bis S13: Im Unterschritt S11 wird die Vielzahl von Statorkernelementen 5, 5a, 5b bereitgestellt, welche typischerweise durch Stanzen ausgebildet werden. Im anschließenden Unterschritt S12 werden die Statorkernelemente 5 axial geschichtet lose aufeinander angeordnet, sodass die Durchgangsöffnungen 6 die geraden verlaufenden Nuten 2 ausbilden. Im Unterschritt S13 wird in jede Nut 2 ein elektrisch isolierender Nutkasten 7 (siehe 4) aus Isolierpapier eingebracht, der sich vollständig in Axialrichtung zwischen den Stirnseiten 3, 4 erstreckt und die Nut 2 in Umfangsrichtung vollständig auskleidet.
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3 ist eine Prinzipskizze eines im Rahmen des Verfahrens verwendeten Formleiters 8. 4 ist eine Prinzipskizze einer Nut 2 mit darin aufgenommenen Formleitern 8.
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Der Formleiter 8 umfasst zwei Beinabschnitte 9, die sich parallel in Axialrichtung erstrecken und einen Verbindungsabschnitt 10, der die Beinabschnitte 8 elektrisch leitend verbindet. Der Verbindungsabschnitt 10 ist derart ausgebildet, dass die Beinabschnitte 9, wenn sie in die Nuten 2 eingeführt sind, in unterschiedlichen Nuten 2 und in unterschiedlichen radialen Schichten innerhalb einer jeweiligen Nut 2 angeordnet sind. 4 zeigt dazu, dass acht Beinabschnitte 9 in acht Schichten einer Nut 2, die vom Nutkasten 7 ausgekleidet ist, ca. 80 % der Querschnittsfläche der Nut 2 ausfüllen. Ersichtlich weisen die Beinabschnitte 9 einen abgerundet rechteckigen Querschnitt auf. Jeder Formleiter 8 ist dabei aus Kupfer gebildet, wobei die Beinabschnitte 9 einstückig mit dem Verbindungsabschnitt 10 ausgebildet sind.
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5 ist eine Prinzipskizze eines Einführungsvorgangs von Formleitern 8 in den Statorkern 1 im Rahmen des Verfahrens.
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In einem Schritt S20 des Verfahrens werden die Formleiter 8 bereitgestellt. Der Schritt S20 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel drei Unterschritte S21 bis S23:
- Im Unterschritt S21 wird ein Stab aus Kupfer bereitgestellt. Dieser wird im Unterschritt S22 gebogen, sodass einerseits der Verbindungsabschnitt 10 ausgebildet wird und andererseits die parallel zueinander verlaufenden Beinabschnitte 9 ausgebildet werden. Das Ausbilden des Verbindungsabschnitts 10 erfolgt bevorzugt durch Rotationszugbiegen, beispielsweise mittels einer 3D-Biegevorrichtung.
- Im Unterschritt S23 werden so viele Formleiter 8 in Form eines Formleiter-Korbes derart angeordnet, dass die Beinabschnitte 9 der Formleiter 8 radial geschichtet alle Nuten 2 des Statorkerns 1 vollständig ausfüllen oder nahezu ausfüllen. Die Formleiter 8 werden so angeordnet, dass sich alle Verbindungsabschnitte 10 an einem axialen Ende und alle freien Enden der Beinabschnitte 9 am anderen axialen Ende des Formleiter-Korbes befinden.
- In einem Schritt S30 werden die Beinabschnitte 9 in die Nuten 2 durch eine lineare Relativbewegung zwischen dem Statorkern 1 und den Formleiter 8 eingeführt. Die freien Enden der Beinabschnitte 9 werden von der ersten Stirnseite 3 aus in die Nuten 2 eingeführt, bis die freien Enden der Beinabschnitte 9 an der zweiten Stirnseite 4 aus dem Statorkern 1 hervorstehen. Dabei berühren die freien Enden der Beinabschnitte 9 die Nutkästen 7 nicht.
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6 ist eine Prinzipskizze der in den Statorkern 1 eingeführten Formleiter 8.
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Nachfolgend werden in einem Schritt S40 Statorkernelemente 5, 5a, 5b des Statorkerns 1 derart in Umfangsrichtung gedreht, dass die Statorkernelemente 5, 5a, 5b gegeneinander in Umfangsrichtung versetzt werden und die Nuten 2 eine Schrägung in Umfangsrichtung ausbilden. Dabei werden die Beinabschnitte 9 durch das Drehen gebogen und erhalten eine der Schrägung der Nuten 2 entsprechende Schrägung.
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Der Schritt S40 umfasst folgende Unterschritte S41 und S42:
- Im Unterschritt S41 werden das äußere Statorkernelement 5a an der ersten Stirnseite 3 und an der ersten Stirnseite 3 herausragende Abschnitte der Formleiter 8, also im Wesentlichen Übergangsabschnitte vom Verbindungsabschnitt 10 in die Beinabschnitte 9, mittels eines ersten Haltewerkzeugs 11 gehalten. Gleichsam werden das äußere Statorkernelement 5b an der zweiten Stirnseite 4 und an der zweiten Stirnseite 4 herausragende Abschnitte der Formleiter 8, also Teile der Beinabschnitte 9, mittels eines zweiten Haltewerkzeugs 12 gehalten. Die Haltewerkzeuge 11, 12 sind in 6 rein schematisch dargestellt.
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7 ist eine teilgeschnittene Frontalansicht des ersten Haltewerkzeugs 11 in einer auf dem Statorkern 1 angeordneten Stellung. Die Ausführungen zum ersten Haltewerkzeug 11 gelten dabei analog für das identisch ausgebildete zweite Haltewerkzeug 12.
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Das erste Haltewerkzeug 11 umfasst eine der Anzahl der Nuten 2 entsprechende Anzahl von Halteelementen 13. Die Halteelemente 13 in ihrer Gesamtheit weisen für jede Nut 2 einen Vorsprung 14 auf. Jedes Halteelement 13 umfasst zwei Vorsprünge 14, die an Winkelpositionen zwischen den Nuten 2 angeordnet sind und dort jeden zweiten herausragenden Abschnitte beidseitig halten. Die dazwischen liegenden herausragenden Abschnitte werden jeweils von einem Vorsprung 14 eines Paares unmittelbar benachbarter Halteelemente 13 einseitig gehalten.
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Das erste Haltewerkzeug 11 umfasst ferner einen ringförmigen Rahmen 15, der in der in 7 gezeigten Stellung einen Außendurchmesser des Statorkerns 1 überlappt. Innerhalb des Rahmens 15 sind die Halteelemente 13 radial beweglich gelagert. In der in 7 geigten Stellung der Haltelemente 13 sind diese in ihrer radial innersten Stellung. Ersichtlich reichen die Vorsprünge 14 dabei nicht weiter nach innen als ein Innendurchmesser des Statorkerns 1, sodass Zahnköpfe 16 des Statorkerns 1 in 7 sichtbar sind.
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Im Unterschritt S41 werden aus der Axialrichtung das erste Haltewerkzeug 11 auf die erste Stirnseite 3 und das zweite Haltewerkzeug 12 auf die zweite Stirnseite 4 gesetzt. Dabei befinden sich die Haltelemente 13 in ihrer radial äußersten Stellung im Rahmen 15. Der Rahmen 15 des ersten Haltewerkzeugs 11 wird am axial äußersten Statorkernelement 5a befestigt, um dieses zu halten. Ebenso wird der Rahmen 15 des zweiten Haltewerkzeugs 12 am axial äußersten Statorkernelement 5b befestigt, um dieses zu halten. Anschließend werden die Halteelemente 13 der Haltewerkzeuge 11, 12 radial nach innen bewegt, um die herausragenden Abschnitte der Formleiter 8 zu halten.
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Im Unterschritt S42 werden, wie aus 6 ersichtlich, die Haltewerkzeuge 11, 12 relativ zueinander in Umfangsrichtung gedreht, sodass die Beinabschnitte 9 die zwischen den äußeren Statorkernelementen 5a, 5b angeordneten Statorkernelemente 5 mitnehmen. Dazu werden beide Haltewerkezuge 11, 12 im vorliegenden Ausführungsbeispiel gegensinnig in Umfangsrichtung gedreht. Gemäß alternativen Ausführungsbeispielen bleibt das erste Haltewerkzeug 11 bei der Drehbewegung fest und es wird nur das zweite Haltewerkzeug 12 in Umfangsrichtung gedreht oder umgekehrt.
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In einem anschließenden Schritt S50 werden die Statorkernelemente 5, 5a, 5b untereinander derart fixiert, dass die Schrägung der Nuten 2 erhalten bleibt. Dazu werden mehrere Schweißnähte auf der radial äußeren Mantelfläche des Statorkern 1 durch Laserschweißen ausgebildet.
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In einem anschließenden Schritt S60 werden die freien Enden der Beinabschnitte 9 an der zweiten Stirnseite 4 so gebogen, dass freie Enden zweier unterschiedlicher Beinabschnitte 9 aneinander liegen. In einem anschließenden Schritt S70 werden die aneinander liegenden freien Enden stoffschlüssig mittels Laserschwei-ßens elektrisch leitend verbunden.
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8 ist eine Prinzipskizze eines Beispiels eines Fahrzeugs 100 mit einer elektrischen Maschine 101, welche einen Stator 103 aufweist, der durch ein Verfahren gemäß einem der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele erhalten ist.
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Innerhalb des Stators 103 der elektrischen Maschine 101, die vorliegend exemplarisch als permanenterregter Synchronmotor ausgebildet ist, ist ein ungeschrägter Rotor 102 drehbar bezüglich des Stators 103 gelagert. Erkennbar ist, dass sich an der ersten Stirnseite 3 des Statorkerns 1 ausschließlich Verbindungsabschnitte 10 der Formleiter 8 befinden und an der zweiten Stirnseite 4 des Statorkerns 1 ausschließlich die verschweißten freien Enden der Beinabschnitte 9 der Formleiter 8 befinden.
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Die elektrische Maschine 101 ist dazu eingerichtet, das Fahrzeug 100 anzutreiben. Dieses ist als teilweise oder vollständig elektrisch antreibbares Fahrzeug, beispielsweise als batterieelektrisches Fahrzeug (BEV) oder als Hybridfahrzeug ausgebildet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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