DE102021202679A1 - Stator base body for an electrical machine, and an electrical machine having a stator base body, and method for producing a stator base body - Google Patents
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Abstract
Statorgrundkörper (16) zur Ausbildung magnetischer Pole einer elektrischen Maschine (12), sowie ein Verfahren zum Herstellen eines Statorgrundkörpers (16), mit einzelnen axial aufeinander geschichteten Blechlamellen (20), die T-förmige Segmente (22) ausbilden, die einen radial äußeren Jochbereich (24) und einen radial nach innen ragenden Zahnschaft (26) aufweisen, wobei am Jochbereich (24) die T-förmigen Segmente (22) an einer ersten Seite (18) in Tangentialrichtung (9) eine Verbindungsnase (30) und an einer zweiten Seite (19) tangential gegenüberliegend eine korrespondierende Ausnehmung (31) für eine Verbindungsnase (30) aufweisen, wobei zwischen den T-förmigen Segmenten (22) jeder Lamellenschicht (21) mittels Precut-Technik radiale Trennlinien (40) ausgebildet sind, die zwischen den Verbindungsnasen (30) und den korrespondierenden Ausnehmungen (31) verlaufen, wobei die Jochbereiche (24) einen Außenumfang (25) des Statorgrundkörpers (16) ausbilden, der in ersten tangentialen Bereichen (81) des Zahnschafts (26) abgeflachte Abschnitte (3) und in zweiten tangentialen Bereichen (82) zwischen den abgeflachten Abschnitten (83) kreisförmige Abschnitte (84)aufweist.Stator base body (16) for forming magnetic poles of an electrical machine (12), and a method for producing a stator base body (16) with individual laminations (20) stacked axially on top of one another, which form T-shaped segments (22) that have a radially outer Jochbereich (24) and a radially inwardly projecting toothed shaft (26), wherein on the yoke area (24) the T-shaped segments (22) on a first side (18) in the tangential direction (9) a connecting lug (30) and on a second side (19) have a corresponding recess (31) for a connecting lug (30) tangentially opposite, wherein between the T-shaped segments (22) of each lamella layer (21) radial separating lines (40) are formed by means of precut technology, which are between the connecting lugs (30) and the corresponding recesses (31), the yoke areas (24) forming an outer circumference (25) of the stator base body (16), which in first tangential areas (81) of the tooth shaft (26) has flattened sections (3) and in second tangential areas (82) between the flattened sections (83) circular sections (84).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Statorgrundkörper für eine elektrische Maschine, sowie eine elektrische Maschine aufweisend einen Statorgrundkörper, und Verfahren zum Herstellen eines Statorgrundkörpers nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a stator base body for an electrical machine, and an electrical machine having a stator base body, and a method for producing a stator base body according to the species of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Mit der
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention
Vorteile der ErfindungAdvantages of the Invention
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Ausbildung der abgeflachten Abschnitte am Außenumfang des Statorgrundkörpers die elektrische Maschine auch in kleineren Bauräumen - wie einer Seitentür oder im Schiebedach des Kraftfahrzeugs - verbaut werden kann. Die abgeflachten Abschnitte sind dabei bevorzugt als ebene Flächen am Außenumfang des Stators ausgebildet. Um den Statorgrundkörper mittels der sogenannten Precut-Technik in einzelne T-förmige Statorsegmente zerlegen zu können, sind am Außenumfang des Statorgrundkörpers zusätzlich zu den abgeflachten Abschnitten auch kreisrunde Abschnitte ausgeformt, mittels derer die T-Segmente nach dem Bewickeln wieder zum Stator zusammengefügt werden können. Diese kreisförmigen Abschnitte des Außendurchmessers sind in jedem T-Segment beidseitig des mittleren abgeflachten Abschnitts angeformt, so dass die tangentialen Enden der Jochbereiche zweier benachbarter T-Segmente über die kreisförmigen Abschnitte wieder genau an der Trennlinie aneinandergefügt werden. Dabei kann an der Trennlinie beispielsweise eine Verbindungsnase mit einer korrespondierenden Ausnehmung ausgebildet sein, oder die Jochbereiche können alternativ eine relativ ebene radiale Trennlinie aufweisen.The device according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims has the advantage that the formation of the flattened sections on the outer circumference of the stator base body means that the electric machine can also be installed in smaller installation spaces, such as a side door or in the sunroof of the motor vehicle. The flattened sections are preferably designed as flat surfaces on the outer circumference of the stator. In order to be able to disassemble the basic stator body into individual T-shaped stator segments using the so-called precut technique, circular sections are also formed on the outer circumference of the basic stator body in addition to the flattened sections, by means of which the T-segments can be reassembled to form the stator after winding. These outer diameter circular portions are formed in each T-segment on either side of the central flattened portion so that the tangential ends of the yoke portions of two adjacent T-segments are rejoined via the circular portions just at the parting line. A connecting lug with a corresponding recess can be formed on the dividing line, for example, or the yoke areas can alternatively have a relatively flat radial dividing line.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Um die Schlüsselweite des Stators möglichst gering zu halten, ist die radiale Breite des Jochbereichs an seinem bezüglich der Umfangsrichtung zentralen Bereich an den abgeflachten Abschnitten geringer ausgebildet, als die radiale Breite im Bereich der tangentialen Enden des Jochbereichs, wo dieser an seinem Außendurchmesser kreisförmig ausgebildet ist. Dadurch wird einerseits an den tangentialen Enden der Jochbereiche in Radialrichtung genügend Material für die Ausbildung der Trennlinie mittels Precut-Technik zur Verfügung gestellt, und andererseits der Jochbereich am abgeflachten Abschnitt mit einem geringeren Gesamtdurchmesser des Stators ausgebildet. Die geringste radiale Abmessung des Jochbereichs liegt dabei insbesondere direkt am Umfangsbereich des Statorzahns, bzw. unmittelbar benachbart zum Zahnschaft.Advantageous further developments and improvements of the embodiments specified in the independent claims are possible as a result of the measures listed in the dependent claims. In order to keep the width across flats of the stator as small as possible, the radial width of the yoke area at its central area with respect to the circumferential direction at the flattened sections is made smaller than the radial width in the area of the tangential ends of the yoke area, where it is circular on its outer diameter . As a result, on the one hand sufficient material is made available at the tangential ends of the yoke areas in the radial direction for forming the separating line using the precut technique, and on the other hand the yoke area is formed on the flattened section with a smaller overall diameter of the stator. The smallest radial dimension of the yoke area is in particular directly on the peripheral area of the stator tooth, or directly adjacent to the tooth shaft.
Dabei kann die radiale Breite des Jochbereichs im abgeflachten Bereich gegenüber den kreisrunden Abschnitten so weit reduziert werden, dass hier die radiale Breite des Jochbereichs ungefähr halb so groß ist, wie die tangentiale Abmessung des Zahnschafts. Dadurch ist noch ein ausreichend großer magnetischer Fluss vom Zahnschaft in die beiden Jochbereiche gewährleistet, und andererseits kann eine zuverlässige Precut-Verbindung mit der Verbindungsnase und der Ausnehmung zwischen den einzelnen Jochsegmenten ausgebildet werden.The radial width of the yoke area in the flattened area can be reduced compared to the circular sections to such an extent that the radial width of the yoke area is approximately half the size of the tangential dimension of the tooth shank. This still ensures a sufficiently large magnetic flux from the toothed shaft into the two yoke areas, and on the other hand a reliable precut connection with the connecting lug and the recess between the individual yoke segments can be formed.
Um einerseits zu gewährleisten, dass die einzelnen T-förmigen Lamellenpakete vor dem Bewickeln des Stators zusammenhalten, und andererseits mit wenig Kraft zum Bewickeln vereinzelt werden können, greift eine Verbindungsnase an dem einen tangentialen Ende des Jochbereichs in eine korrespondierende Ausnehmung am gegenüberliegenden tangentialen Ende des benachbarten T-Segments. Die Abmessung der Verbindungsnase der Precut-Geometrie ist dabei näherungsweise in Radialrichtung und in Tangentialrichtung gleich groß. Gleiches gilt natürlich für die korrespondierende Ausnehmung am tangentialen Ende des Jochbereichs, die ebenfalls in Radialrichtung und Tangentialrichtung etwa die gleiche Abmessung aufweist. Um die Precut-Verbindung mechanisch stabil genug auszubilden, sind die Verbindungsnase und die korrespondierenden Ausnehmung bezüglich der Radialrichtung vorzugsweise etwa in der Mitte an der Trennlinie ausgebildet.On the one hand, to ensure that the individual T-shaped laminations hold together before the stator is wound and, on the other hand, to be able to be separated for winding with little force, a connecting lug on one tangential end of the yoke area engages in a corresponding recess on the opposite tangential end of the adjacent one T segment. The dimensions of the connecting nose of the precut geometry are approximately the same in the radial direction and in the tangential direction. The same naturally applies to the corresponding recess at the tangential end of the yoke range, which also has approximately the same dimension in the radial direction and tangential direction. In order to make the precut connection mechanically stable enough, the connecting lug and the corresponding recess are preferably formed approximately in the middle on the dividing line with respect to the radial direction.
Zum Ausbilden der Precut-Trennlinie ist der radiale Durchmesser des Stators im Bereich, wo die Trennlinie radial auf den Außenumfang trifft, gegenüber den kreisförmigen Abschnitten etwas reduziert. Dadurch kann das Lamellenblech gestanzt, und wieder zurückgestaucht werden, ohne dass an dieser Stelle der Außenumfang durch den Umform-Prozess zunimmt. Der Umfangsbereich des reduzierten Statordurchmessers erstreckt sich dabei insbesondere über den tangentialen Bereich von dem Schnittpunkt der Trennlinie mit dem Außenumfang und der sogenannten Knicklinie mit dem Außenumfang. Dabei erstreckt sich die Knicklinie in einem tangentialen Abstand zur Trennlinie in Radialrichtung. Dieser tangentiale Abstand beträgt am Außenumfang bevorzugt mindestens der Abmessung der Blechdicke - und ist insbesondere an der tangentialen Seite des Jochbereichs mit der Verbindungsnase ausgebildet. Der kreisrunde Außenumfang des Stators erstreckt sich dann ausgehend von der Trennlinie in Tangentialrichtung bis zum nächstliegenden abgeflachten Abschnitt, und ebenso ausgehend von der Knicklinie in die entgegengesetzte Umfangsrichtung bis zum tangential gegenüberliegenden abgeflachten Abschnitt des Außenumfangs. Dadurch ist gewährleistet, dass im Bereich der Trennlinie und der Knicklinie sich am Außenumfang keine radiale Ausbauchung durch die Materialverformung der T-Segmente beim Ausbilden der Trennlinie ergibt, die über den Durchmesser der kreisrunden Abschnitte des Stators hinausragen würden.To form the precut parting line, the radial diameter of the stator is slightly reduced in the area where the parting line meets the outer circumference radially compared to the circular sections. As a result, the lamellar plate can be stamped and then compressed again without the outer circumference increasing at this point as a result of the forming process. The peripheral area of the reduced stator diameter extends in particular over the tangential area from the intersection of the dividing line with the outer circumference and the so-called buckling line with the outer circumference. The buckling line extends in the radial direction at a tangential distance from the dividing line. On the outer circumference, this tangential distance is preferably at least the dimension of the sheet metal thickness—and is formed in particular on the tangential side of the yoke area with the connecting lug. The circular outer circumference of the stator then extends, starting from the parting line in the tangential direction to the nearest flattened section, and also starting from the buckling line in the opposite circumferential direction to the tangentially opposite flattened section of the outer circumference. This ensures that in the area of the dividing line and the buckling line there is no radial bulging on the outer circumference due to the material deformation of the T-segments when the dividing line is formed, which would protrude beyond the diameter of the circular sections of the stator.
Um zwei benachbarte T-Segmente präzise zueinander zu positionieren, sind an der Verbindungsnase radial außen und innen Flanken ausgebildet, die näherungsweise in Tangentialrichtung verlaufen. Diese tangentialen Flanken liegen an korrespondierenden Gegenkontaktflächen der gegenüberliegenden Ausnehmung des benachbarten T-Segments radial an. Vorteilhaft sind diese tangentialen Flankenbereiche über eine tangentiale Ausdehnung von 0,1 bis 0,4 mm ausgebildet, damit eine ausreichend stabile Führung der Verbindungsnase des ersten T-Segments in der Ausnehmung des zweiten T-Segments gewährleistet ist.In order to position two adjacent T-segments precisely relative to one another, flanks are formed radially on the outside and inside of the connecting lug, which run approximately in the tangential direction. These tangential flanks rest radially on corresponding mating contact surfaces of the opposite recess of the adjacent T-segment. These tangential flank areas are advantageously formed over a tangential extension of 0.1 to 0.4 mm, so that a sufficiently stable guidance of the connecting lug of the first T-segment is ensured in the recess of the second T-segment.
Besonders günstig ist entlang der Trennlinie an der Verbindungsnase - ausgehend von deren tangentialer Spitze - radial außen und innen jeweils ein Anfangswinkel von etwa 30° bis 50° ausgebildet, der bevorzugt in einen Radius der Verbindungsnase übergeht, an den sich dann der Flankenbereich in Tangentialrichtung anschließt. Durch diese Ausbildung, lässt sich die Verbindungsnase mit geringem Kraftaufwand aus der Ausnehmung des korrespondierenden T-Segments zur Vereinzelung der T-Segmente herauslösen.A start angle of about 30° to 50° is formed radially on the outside and inside along the separating line on the connecting lug, starting from its tangential tip . With this design, the connecting lug can be detached from the recess of the corresponding T-segment with little effort in order to separate the T-segments.
Um die einzelnen Lamellenschichten axial miteinander zu verbinden, sind diese besonders einfach mittels sogenannten Stanzpaketierungen axial miteinander verbunden. Diese Stanzpaketierungen, sind beispielsweise kreisförmig, oder auch oval oder länglich ausgebildet, und im Bereich der radialen Mittellinie des Zahnschafts angeordnet. Insbesondere ist eine erste Stanzpaketierung radial im Jochbereich und eine zweite Stanzpaketierung radial im Zahnfußbereich angeordnet. Besonders günstig ist dabei, wenn eine Endlamelle Durchstanzungen aufweist, bei denen das Material innerhalb der Stanzpaketierung vollständig entfernt ist, und Material der axial anliegenden Lamellenschicht in Axialrichtung plastisch in diese Durchstanzung eingedrückt wird. Um eine ausreichende plastische Verformung der Stanzpaketierung zu gewährleisten, sind die Blechlamellen ungefähr 0,4 bis 0,7 mm dick.In order to connect the individual lamina layers to one another axially, they are connected to one another axially in a particularly simple manner by means of so-called stamped packets. These stamped packages are, for example, circular, or also oval or elongated, and are arranged in the area of the radial center line of the toothed shaft. In particular, a first stamped package is arranged radially in the yoke area and a second stamped package is arranged radially in the tooth base area. It is particularly favorable if an end lamella has perforations in which the material is completely removed within the perforated pack and material of the axially adjacent lamellar layer is pressed plastically into this perforation in the axial direction. In order to ensure sufficient plastic deformation of the stamped package, the sheet metal laminations are approximately 0.4 to 0.7 mm thick.
Der mittels Precut-Technik gestanzte Statorgrundkörper kann vorteilhaft als ein einziges Teil im Ganzen transportiert werden. Zum Bewickeln werden die einzelnen T-förmigen Lamellenpakete in Tangentialrichtung voneinander getrennt, so dass der Zahnschaft zum Wickeln einer Einzelzahnspule frei zugänglich ist. Nach dem Bewickeln der einzelnen T-förmigen Lamellenpakete werden diese wieder in genau derselben Anordnung zueinander gefügt, so dass die Jochbereiche an den Trennlinien ineinandergreifen. Die fertig bewickelten T-förmigen Lamellenpakete können dabei auch im Bereich des Zahnfußes so eng aneinandergefügt werden, dass die Nutöffnung zwischen zwei benachbarten Zahnfüssen lediglich den Faktor 0,5 bis 1,0 der Blechdicke beträgt. Dadurch kann ein sehr hoher Kupferfüllfaktor erzielt werden, wodurch die Leistungsdichte einer solchen elektronisch kommutierten Maschine gesteigert werden kann.The stator base body, stamped using pre-cut technology, can advantageously be transported as a single part as a whole. For winding, the individual T-shaped laminations are separated from one another in the tangential direction so that the tooth shaft is freely accessible for winding a single-tooth coil. After winding the individual T-shaped laminations, they are joined together again in exactly the same arrangement, so that the yoke areas interlock at the dividing lines. The ready-wound T-shaped plate packs can also be joined so closely together in the area of the tooth base that the slot opening between two adjacent tooth bases is only a factor of 0.5 to 1.0 of the sheet metal thickness. As a result, a very high copper fill factor can be achieved, as a result of which the power density of such an electronically commutated machine can be increased.
Durch die Ausbildung der abgeflachten Bereiche des Außenumfangs des Statorkörpers kann sehr vorteilhaft ein Statorgrundkörper mit genau sechs Statorzähnen mit einer sehr geringen Schlüsselweite hergestellt werden. Dabei liegen sich jeweils zwei abgeflachte - insbesondere ebene - Bereiche diametral gegenüber, so dass diese in etwa parallel zueinander verlaufen. Bei dieser Ausbildung mit genau sechs - oder alternativ genau zwölf - Statorzähnen kann der Durchmesser des Statorgrundkörpers an beiden radial gegenüberliegenden Seiten durch die abgeflachten Abschnitte gegenüber einem kreisförmigen Umfang verringert werden. Die abgeflachten Abschnitte können auch an einem Stator mit drei oder neun Zähnen ausgebildet werden, um den Statordurchmesser zu verringern. Hierbei liegen sich die abgeflachten Bereiche jedoch nicht exakt diametral gegenüber.Due to the formation of the flattened areas of the outer circumference of the stator body, a stator base body with exactly six stator teeth with a very small width across flats can be produced very advantageously. In this case, two flattened--in particular flat--areas are diametrically opposite one another, so that they run approximately parallel to one another. In this embodiment with exactly six--or alternatively exactly twelve--stator teeth, the diameter of the stator base body can be reduced on both radially opposite sides by the flattened sections compared to a circular circumference. The flattened portions can also be formed on a three or nine tooth stator to reduce the stator diameter. Here, however, the flattened areas are not exactly diametrically opposed.
Der bewickelte Statorgrundkörper ist vorteilhaft als Teil einer elektrischen Maschine ausgebildet, bei der radial innerhalb des Statorgrundkörpers ein Rotor drehbar gelagert ist. Beim Stanzen des Statorgrundkörpers können besonders günstig gleichzeitig radial innerhalb der einzelnen Statorsegmente Lamellenschichten für den Rotorgrundkörper ausgestanzt werden, so dass der Blechverschnitt deutlich reduziert wird. Im Rotorgrundkörper werden Permanentmagnete angeordnet, die vorzugswiese an der Oberfläche des Rotorgrundkörpers befestigt werden.The wound stator base body is advantageously designed as part of an electrical machine in which a rotor is rotatably mounted radially inside the stator base body. When the stator base body is stamped, laminated layers for the rotor base body can be stamped out particularly favorably at the same time radially within the individual stator segments, so that the sheet metal waste is significantly reduced. Permanent magnets are arranged in the basic rotor body and are preferably fastened to the surface of the basic rotor body.
Zum Herstellen des Stators werden zuerst die einzelnen Lamellenschichten ausgestanzt, wobei die T-förmigen Segmente in Tangentialrichtung über die Precut-Technik, bzw. das Kiri-Make-Verfahren miteinander verbunden bleiben. Bei der Precut-Technik werden die einzelnen T-Segmente nur bis zu einem bestimmten Bruchteil (1/2 bis 7/8) durchgestanzt und in Axialrichtung wieder in die Ausgangsposition zurückgepresst. Dabei reißt das Material zwischen zwei T-Segmenten entlang der Trennlinie und verkrallt sich beim Zurückdrücken plastisch in deren grober „Bruchstruktur“. Dadurch bleiben die T-förmigen Segmente trotz vollständiger Trennung über eine plastische Materialdeformation an der Sollbruchstelle in Umfangsrichtung miteinander verbunden. Die einzelnen Lamellenschichten werden in Axialrichtung miteinander verbunden, bevorzugt mittels Stanzpaketieren. Damit die Statorzähne zum Bewickeln besser zugänglich werden, wird der in Umfangsrichtung geschlossene Statorgrundkörper zwischen den einzelnen T-förmigen Statorsegmenten an der Sollbruchstelle aufgetrennt. Danach können besonders günstig Isoliermasken axial auf die Statorsegmente aufgesetzt und mit einer Einzelzahnspule bewickelt werden. Nach dem Bewickeln werden die einzelnen T-förmigen Statorsegmente an deren Sollbruchstellen wieder derart zusammengefügt, wie diese vor der Vereinzelung angeordnet waren. Dazu werden die einzelnen T-Segmente beispielsweise markiert, insbesondere durchnummeriert.To manufacture the stator, the individual layers of laminations are first punched out, with the T-shaped segments remaining connected to one another in the tangential direction using the pre-cut technique or the Kiri-Make method. With the precut technique, the individual T-segments are only punched through up to a certain fraction (1/2 to 7/8) and then pressed back into the starting position in the axial direction. The material tears between two T-segments along the dividing line and claws plastically into their coarse "fracture structure" when pushed back. As a result, the T-shaped segments remain connected to one another in the circumferential direction, despite being completely separated, via a plastic material deformation at the predetermined breaking point. The individual layers of lamellae are connected to one another in the axial direction, preferably by means of stamped stacking. To make the stator teeth more accessible for winding, the stator base body, which is closed in the circumferential direction, is separated between the individual T-shaped stator segments at the predetermined breaking point. After that, insulating masks can be placed axially onto the stator segments and wound with a single-tooth coil in a particularly favorable manner. After winding, the individual T-shaped stator segments are reassembled at their predetermined breaking points in the way they were arranged before they were separated. For this purpose, the individual T-segments are marked, for example, in particular numbered consecutively.
Um Bauraum beim Einbau der elektrischen Maschine zu sparen, werden die Statorsegmente an ihrem Außenumfang derart ausgestanzt, dass sie im Umfangsbereich des Statorzahns eine radiale Abflachung aufweisen. Im Bereich der beiden gegenüberliegenden tangentialen Enden des Jochbereichs wird der Außenumfang kreisförmig ausgebildet, so dass auch die radiale Abmessung im Bereich der Trennlinie zwischen den beiden benachbarten T-Segmenten größer ausgebildet ist, als in den abgeflachten Abschnitten des Jochbereichs.In order to save installation space when installing the electrical machine, the stator segments are stamped out on their outer circumference in such a way that they have a radial flattening in the circumferential area of the stator tooth. In the area of the two opposite tangential ends of the yoke area, the outer circumference is circular, so that the radial dimension in the area of the dividing line between the two adjacent T-segments is also larger than in the flattened sections of the yoke area.
Zur Vereinzelung der T-förmigen Statorsegmente aus dem Statorgrundkörper können Keile in Axialrichtung zwischen die Statorzähne eingepresst werden. Um die vereinzelten T-förmigen Statorsegmente nach deren Bewickeln wieder zum Stator zusammenzufügen, werden die T-förmigen Segmente in ein rundes, trichterförmiges Montagewerkzeug axial eingesetzt, so dass die Jochbereiche an ihren kreisförmigen Abschnitten durch das Montagewerkzeug radial zum Mittelpunkt des Stators gepresst werden, wodurch die einzelnen T-Segmente auch in Umfangsrichtung an den Sollbruchstellen wieder ineinandergefügt werden. Die kreisförmigen Abschnitte ermöglichen ein Zusammenfügen der T-Segmente in dem runden Montagewerkzeug mittels dem Torbogen-Effekt, so dass die bewickelten T-Segmente wieder präzise zueinander positioniert werden.To separate the T-shaped stator segments from the stator body, wedges can be pressed between the stator teeth in the axial direction. In order to reassemble the individual T-shaped stator segments to form the stator after they have been wound, the T-shaped segments are inserted axially into a round, funnel-shaped assembly tool so that the yoke areas are pressed radially at their circular sections by the assembly tool towards the center of the stator, whereby the individual T-segments are also joined together again in the circumferential direction at the predetermined breaking points. The circular sections allow the T-segments to be joined together in the round assembly tool by means of the archway effect, so that the wound T-segments are again precisely positioned with respect to one another.
Durch die Herstellung eines Statorgrundkörpers mittels dem sogenannten „Precut“-Verfahren können die Vorteile eines frei zugänglich zu bewickelnden Zahnschaftes mit den Vorteilen eines Statorjochs verbunden werden, zwischen dessen einzelnen T-Segmenten nur ein minimaler Fügespalt verbleibt. Beim Precut-Fertigungsverfahren werden die einzelnen Blechlamellen-Schichten quasi in einem Vollschnitt mit vordefinierten Sollbruchstellen zwischen den einzelnen T-Segmenten ausgestanzt. Dabei werden die einzelnen T-Segmente aus dem Statorgrundkörper vereinzelt, damit deren Zahnschäfte besser bewickelt werden können. Dadurch kann ein höherer Nutfüllfaktor erzielt werden, der die Effizienz der elektrischen Maschine erhöht. Beim Stanzen der Blechlamellen werden die einzelnen T-Segmente besonders vorteilhaft in einem Arbeitsgang mittels Stanzpaketierungen mit den axial benachbarten Blechlamellen verbunden. Dadurch entfällt ein zusätzlicher Verbindungsprozess zwischen den axial geschichteten Blechlamellen. Die Stanzpaketierungen halten die Blechlamellen der einzelnen T-Segmente nach deren Vereinzelung zuverlässig axial aneinander, so dass deren Zahnschäfte in einfacher Weise mittels einem Spulendraht - beispielsweise einem Kupferlackdraht - bewickelt werden können.By manufacturing a stator body using the so-called "precut" process, the advantages of a freely accessible toothed shaft to be wound can be combined with the advantages of a stator yoke, between whose individual T-segments only a minimal joint gap remains. In the precut manufacturing process, the individual layers of laminations are punched out in a quasi full cut with predefined predetermined breaking points between the individual T-segments. The individual T-segments are separated from the stator body so that their tooth shafts can be better wound. As a result, a higher slot fill factor can be achieved, which increases the efficiency of the electrical machine. When punching the sheet metal laminations, the individual T-segments are connected to the axially adjacent sheet metal laminations in a particularly advantageous manner in one operation by means of punched packs. This eliminates an additional connection process between the axially layered laminations. The stamped packs reliably hold the sheet metal lamellae of the individual T-segments together axially after they have been separated, so that their toothed shanks can easily be wound with a coil wire, for example enamelled copper wire.
Figurenlistecharacter list
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:
-
1 schematisch einen Querschnitt durch eine elektrische Maschine, mit T-förmigen Lamellenpaketen, -
2 eine weitere Ausführung eines unbewickelten Statorgundkörpers, -
3 ein vereinzeltes T-förmiges Statorsegment gemäß2 , und -
4 eine vergrößerte Darstellung einer weiteren Ausführung eines Jochbereichs.
-
1 a schematic cross-section through an electrical machine with T-shaped laminations, -
2 another version of an unwound stator body, -
3 according to an isolated T-shaped stator segment2 , and -
4 an enlarged view of another embodiment of a yoke area.
In
Ein solch vereinzeltes Lamellenpaket 10 mit der Markierung „1“ aus
Eine Geometrie einer Trennlinie 40 ist vergrößert anhand einer weiteren Ausführung in
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Kontur der einzelnen T-förmigen Segmente 22, die Anordnung und Anzahl der Zahnschäfte 26, sowie die Ausbildung der Jochbereiche 24 entsprechend variiert werden. Ebenso kann die konkrete Anordnung und Ausbildung der abgeflachten und kreisförmigen Abschnitte 83, 84 am Außenumfang 25 an den zur Verfügung stehenden Bauraum und an das Montagewerkzeug 100 angepasst werden. Auch kann die Ausformung und Abmessungen der Verbindungsnase 30 an die Anforderungen der elektrischen Maschine 12 und deren Fertigungsmöglichkeiten angepasst werden. Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Drehantrieb von Komponenten oder für die Verstellung von Teilen im Kraftfahrzeug, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt. Aufgrund der abgeflachten Abschnitte 83 können auch kleine Motoren mit hoher Leistungsdichte zur Verfügung gestellt werden.It should be noted that with regard to the exemplary embodiments shown in the figures and in the description, a wide variety of possible combinations of the individual features are possible. For example, the specific contour of the individual T-shaped segments 22, the arrangement and number of the
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- EP 3343734 A1 [0003]EP 3343734 A1 [0003]
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