DE102021215044A1 - Electrical machine, machine component and method for manufacturing an electrical machine - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine (12) aufweisend einen Stator (10) und einen Rotor (14), wobei der Stator (10) oder der Rotor (14) Zähne (18) aufweist, wobei die Zähne (18) Wicklungen (22) aufweisen. Es wird vorgeschlagen, dass die Zähne (18) jeweils am Zahnhals (28) eine sich tangential erstreckende Stützstruktur (64) aufweisen, welche zur Abstützung der Wicklung (22) vorgesehen ist.The invention relates to an electrical machine (12) having a stator (10) and a rotor (14), the stator (10) or the rotor (14) having teeth (18), the teeth (18) having windings (22) exhibit. It is proposed that the teeth (18) each have a tangentially extending support structure (64) on the tooth neck (28), which is provided to support the winding (22).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Maschine nach Gattung des unabhängigen Anspruchs. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Maschinenkomponente für eine solche elektrische Maschine sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen elektrischen Maschine.The invention relates to an electrical machine according to the species of the independent claim. The invention also relates to a machine component for such an electrical machine and a method for producing such an electrical machine.

Stand der TechnikState of the art

Bei EC-Außenläufermotoren wird typischerweise der feststehende Stator mit Erregerspulen bewickelt. Die elektrische Verschaltung der Spulen liegt in der Regel im zentralen Bereich des Stators. Daher wird bei als Einzelzahnspulen ausgebildeten Erregerspulen dabei jeweils der Eingangsdraht von einer inneren Seite des Zahns angeführt, der Draht typischerweise in mehreren Lagen um den Zahn gewickelt und der Ausgangsdraht von der gleichen inneren Seite weggeführt, so dass Eingangs und Ausgangsdraht im selben räumlichen Bereich angeordnet sind. Aus diesem Grund muss die Spule zwingend eine gerade Zahl an Lagen aufweisen, wobei eine Lage aber auch aus nur einem einzelnen Draht bestehen kann, welcher eine darunterliegende Lage vollständig überspannt. Typischerweise werden die Lagen zwischen den Endanschlägen des Zahns gewickelt, so dass der Übergang von einer in eine radiale Richtung fortlaufende Wicklungslage zur nächsten in die entgegengesetzte radiale Richtung zurücklaufende nächste Wicklungslage vorzugsweise an einem der Endanschläge angeordnet ist. Der Übergang von einer fortlaufenden Wicklungslage in die darüber angeordnete zurücklaufende Wicklungslage wird auch als Lagensprung bezeichnet.In the case of EC external rotor motors, the fixed stator is typically wound with excitation coils. The electrical wiring of the coils is usually in the central area of the stator. Therefore, in the case of excitation coils designed as single-tooth coils, the input wire is led from an inner side of the tooth, the wire is typically wound around the tooth in several layers and the output wire is led away from the same inner side, so that the input and output wire are arranged in the same spatial area . For this reason, the coil must have an even number of layers, although a layer can also consist of just a single wire that completely spans the layer below. Typically, the layers are wound between the end stops of the tooth, so that the transition from one winding layer continuing in a radial direction to the next winding layer returning in the opposite radial direction is preferably arranged at one of the end stops. The transition from a continuous winding layer to the returning winding layer arranged above it is also referred to as a layer jump.

In der Regel sind die Zahnhälse in der axialen Draufsicht rechteckig oder leicht konisch geformt, damit der vom Magnetfeld durchflossene Zahnhals im gesamten Bereich der Wicklung eine möglichst gleiche Querschnittsfläche hat. Daraus resultiert eine konisch zulaufende Nut zwischen den Zähnen. Damit hat beispielsweise bei einem Innenstator, also einem Stator mit sich radial nach außen erstreckenden Zähnen, die Nut am Nutgrund weniger Platz für Wicklungsdraht als in einem weiter außen gelegenen Bereich. In anderen Worten bietet die Nut weiter außen Platz für mehr Wicklungslagen als am Nutgrund. Das Ziel eines einer guten elektrischen Maschine ist eine hohe Leistungsdichte und Motorwirkungsgrad, was mit einem hohen Kupferfüllfaktor erreicht wird, also einer möglichst hohen Menge an Windungsdraht in einer Nut. Aufgrund der konischen Geometrie ist mit einer Wicklung, bei welcher der Lagensprung nur an den Endanschlägen angeordnet ist, ein guter Kupferfüllfaktor nicht möglich, da so die Bereiche der Nut, die mehr Platz für Wicklungslagen aufgrund der Limitierung der Bereiche mit weniger Platz für Wicklungslagen unausgefüllt bleiben. Solche unausgefüllten Bereiche können mit weiteren Windungen ausgefüllt werden, welche mittels Wicklungslagen aufgebracht werden können, welche nicht vollständig von einem Endanschlag bis zum anderen Endanschlag gewickelt sind. Beispielsweise kann es notwendig oder wünschenswert sein, dass am Nutgrund zwei Wicklungslagen angeordnet sind währen am radial äußeren Ende des Zahns vier Wicklungslagen angeordnet sind. Das macht jedoch einen Lagensprung notwendig, der irgendwo zwischen den Endanschlägen angeordnet ist, was auch als zentraler Lagensprung bezeichnet wird.As a rule, the necks of the teeth are rectangular or slightly conical in shape in the axial plan view, so that the neck of the tooth through which the magnetic field flows has the same cross-sectional area as possible in the entire area of the winding. This results in a tapered groove between the teeth. For example, in the case of an internal stator, that is to say a stator with teeth extending radially outwards, the slot at the bottom of the slot has less space for winding wire than in an area further to the outside. In other words, the slot offers space further out for more winding layers than at the bottom of the slot. The goal of a good electrical machine is high power density and motor efficiency, which is achieved with a high copper fill factor, i.e. the highest possible amount of winding wire in a slot. Due to the conical geometry, a good copper fill factor is not possible with a winding in which the layer jump is only arranged at the end stops, since the areas of the slot that have more space for winding layers remain unfilled due to the limitation of the areas with less space for winding layers . Such unfilled areas can be filled with further turns, which can be applied by means of winding layers which are not completely wound from one end stop to the other end stop. For example, it may be necessary or desirable for two winding layers to be arranged at the bottom of the slot, while four winding layers are arranged at the radially outer end of the tooth. However, this necessitates a layer jump located somewhere between the end stops, also known as a central layer jump.

Bei einem solchen zentralen Lagensprung besteht - gegenüber einem Lagensprung an einem Endanschlag - das Risiko, dass der weitere Lagenaufbau erheblich gestört werden kann, beispielsweise können Windungen der nächsten Lage am zentralen Lagensprung unkontrolliert abrutschen. Durch die hohen Drahtzugkräfte bei einem Wickelprozess können durch eine fehlplatzierte Windung bereits abgelegte Windungen aus der gewünschten Sollposition gezogen werden. Insbesondere kann eine fehlplatzierte Windung zum nichtidealen überspannen und unbeabsichtigten Überwickeln führen. Das kann sich sehr nachteilig auf die Ausnutzung des Bauraums auswirken, weiterhin kann der Wickelprozess empfindlich gestört werden, da bei einer falschen Windungsanordnung die im Vergleich zum Draht breite Nadel möglicherweise nicht mehr richtig in die Statornut eintauchen kann.In the case of such a central layer jump, there is a risk—in contrast to a layer jump at an end stop—that the further layer structure can be significantly disrupted, for example turns of the next layer can slip off in an uncontrolled manner at the central layer jump. Due to the high wire tensile forces in a winding process, windings that have already been placed can be pulled out of the desired target position due to a winding that is misplaced. In particular, a misplaced winding can lead to non-ideal over-stretching and unintentional over-winding. This can have a very negative effect on the utilization of the installation space, and the winding process can also be severely disrupted, since if the windings are arranged incorrectly, the needle, which is wide compared to the wire, may no longer be able to dip properly into the stator slot.

Ein solcher, ungeordneter Lagenaufbau steht einem guten Kupferfüllfaktor entgegen, insbesondere weicht dann auch der Widerstand der Wicklung vom gewünschten Wert ab, was sich nachteilig auf die Motorfunktion auswirkt.Such an unordered layer structure is contrary to a good copper fill factor, in particular the resistance of the winding also deviates from the desired value, which has a disadvantageous effect on the motor function.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

VorteileAdvantages

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektrische Maschine aufweisend einen Stator und einen Rotor, wobei der Stator oder der Rotor Zähne aufweist, wobei die Zähne Wicklungen aufweisen. Erfindungsgemäß weisen die Zähne jeweils am Zahnhals eine sich tangential erstreckende Stützstruktur auf, welche zur Abstützung der Wicklung vorgesehen ist. Das hat den Vorteil, dass einzelne Windungen der Wicklung in Bereich eines zentralen Lagensprungs durch die Stützstruktur geeignet abgestützt bzw. fixiert werden können. Auf diese Weise können Fehlplatzierungen von Windungen in diesem Bereich verhindert werden. Das ermöglicht die Bereitstellung einer elektrischen Maschine mit einem hohen Kupferfüllfaktor und einer hohen Leistungsdichte und hohem Wirkungsgrad.The present invention describes an electrical machine having a stator and a rotor, the stator or the rotor having teeth, the teeth having windings. According to the invention, the teeth each have a tangentially extending support structure on the neck of the tooth, which is provided to support the winding. This has the advantage that individual turns of the winding can be suitably supported or fixed by the support structure in the area of a central layer jump. In this way, incorrect placement of windings in this area can be prevented. This makes it possible to provide an electrical machine with a high copper fill factor and a high power density and high efficiency.

Dabei soll unter einer elektrischen Maschine insbesondere ein Elektromotor verstanden werden, bevorzugt einen rotativer Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor. Ein Stator ist üblicherweise dazu eingerichtet, Erregerspulen aufzunehmen. Die Erregerspulen können im Betrieb der elektrischen Maschine ein zeitlich veränderliches Magnetfeld, insbesondere Drehfeld erzeugen, welches dazu vorgesehen ist, den Rotor in Rotation zu versetzten. Der Rotor bzw. der Läufer des Elektromotors kann generell mit Permanentmagneten bestückt sein, stromkommutierte Spulen für die Magnetfelderzeugung aufweisen, oder als so genannter Kurzschlussläufer einer Asynchronmaschine ausgebildet sein.An electrical machine should be understood to mean in particular an electric motor, preferably a rotary electric motor with a stator and a rotor. A stator is usually set up to accommodate excitation coils. During operation of the electrical machine, the excitation coils can generate a magnetic field that changes over time, in particular a rotary field, which is provided to cause the rotor to rotate. The rotor or the rotor of the electric motor can generally be fitted with permanent magnets, have current-commutated coils for generating the magnetic field, or be designed as a so-called squirrel-cage rotor of an asynchronous machine.

Gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Rotor als Innenläufer in einem Außenstator ausgebildet sein oder der Rotor kann als Außenläufer um einem Innenstator ausgebildet sein. Die Wicklungen um die Zähne können die Erregerwicklungen um Statorzähne sein oder Erregerwicklungen um Rotorzähne. Zusammenfassend ist die vorliegende Erfindung vorteilhaft für eine Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine, wobei die Maschinenkomponente Zähne aufweist, wobei die Zähne Wicklungen aufweisen und erfindungsgemäß die Zähne jeweils am Zahnhals eine sich tangential erstreckende Stützstruktur aufweisen, welche zur Abstützung der Wicklung vorgesehen ist und wobei die Maschinenkomponente ein Stator oder Rotor ist.According to the present invention, the rotor can be designed as an inner rotor in an outer stator, or the rotor can be designed as an outer rotor around an inner stator. The windings around the teeth can be the excitation windings around the stator teeth or excitation windings around the rotor teeth. In summary, the present invention is advantageous for a machine component for an electrical machine, the machine component having teeth, the teeth having windings and, according to the invention, the teeth each having a tangentially extending support structure on the tooth neck, which is provided to support the winding and the machine component is a stator or rotor.

Eine Wicklung, beispielsweise Zahnwicklung oder Sehnenwicklung, wird insbesondere durch einen Leiter bzw. Draht ausgebildet, welcher mindestens einmal, bevorzugt mehrfach um einen Pol gewickelt ist, welcher in einer radialen Richtung der Maschinenkomponente ausgerichtet ist. Bevorzugt weist eine Wicklung einen Kupferleiter bzw. einen Kupferdraht auf. Beispielsweise kann die Wicklung durch zwei unterschiedliche Nuten gewickelt werden. Bevorzugt verläuft eine Windung eines Drahtes einer Wicklung von einer ersten Stirnseite der Maschinenkomponente durch eine erste Nut zur zweiten Stirnseite, anschließend entlang der zweiten Stirnseite zur einer zweiten Nut, dann durch die zweite Nut zurück zur ersten Stirnseite und dann entlang der ersten Stirnseite zurück zur ersten Nut, wo der Umlauf dieser Windung beendet. Anschließend kann der Draht mit dem gleichen Weg um die Maschinenkomponente eine nächste Windung bilden. Typischerweise weist eine Wicklung eine Vielzahl von Windungen auf. Es ist vorgesehen, dass die Wicklung im Betrieb der elektrischen Maschine bestromt wird und ein magnetisches Feld ausbildet. Die Ausrichtung des Pols des magnetischen Feldes kann mit einer radialen Haupterstreckungsrichtung von einem der Zähne zusammenfallen, um welche die Wicklung gewickelt ist.A winding, for example a tooth winding or a chord winding, is formed in particular by a conductor or wire which is wound at least once, preferably multiple times, around a pole which is aligned in a radial direction of the machine component. A winding preferably has a copper conductor or a copper wire. For example, the winding can be wound through two different slots. One turn of a wire of a winding preferably runs from a first face of the machine component through a first slot to the second face, then along the second face to a second slot, then through the second slot back to the first face and then along the first face back to the first Groove where the circulation of this whorl ends. The wire can then form a next turn with the same path around the machine component. A winding typically has a large number of turns. Provision is made for the winding to be energized during operation of the electrical machine and to form a magnetic field. The orientation of the pole of the magnetic field may coincide with a main radial extension direction of one of the teeth around which the winding is wound.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sind die Wicklungen bevorzugt als Zahnwicklungen ausgebildet. Unter einer Zahnwicklung soll insbesondere eine Wicklung verstanden werden, welche um genau einen Zahn gewickelt ist und abschnittsweise durch die beiden an den Zahn angrenzenden Nuten verläuft. Eine solche Wicklung wird auch als Einzelzahnwicklung bezeichnet. Der Pol des magnetischen Feldes fällt bei Zahnwicklungen typischerweise mit der Achse der Haupterstreckungsrichtung des Zahns zusammen. Eine Zahnwicklung wird typischerweise mit der Nadelwickeltechnik oder mit Hilfe von Leitblechen angebracht. In beiden Fällen wird ein freier Bereich in der Nut benötigt, in welchen die Windungen der Zahnwicklung nicht hineinreichen, entweder als Wickelgasse für die Nadel beim Nadelwickeln oder als freier Raum zum Einführen des Leitblechs.In the context of the present invention, the windings are preferably designed as toothed windings. A tooth winding is to be understood in particular as a winding which is wound around exactly one tooth and runs in sections through the two slots adjacent to the tooth. Such a winding is also referred to as a single-tooth winding. In the case of tooth windings, the pole of the magnetic field typically coincides with the axis of the main direction of extension of the tooth. A tooth winding is typically applied using the needle winding technique or with the help of baffles. In both cases, a free area is required in the slot into which the turns of the tooth winding do not reach, either as a winding path for the needle during needle winding or as a free space for inserting the guide plate.

Unter einer Stützstruktur soll insbesondere eine Erhebung aus dem Zahnhals in eine tangentiale Richtung verstanden werden. Unter einer tangentialen Richtung soll in diesem Zusammenhang eine Umfangsrichtung verstanden werden bzw. eine entlang einer vorgesehenen Rotationsrichtung der elektrischen Maschine ausgerichtete Richtung verstanden werden. Ein Zahn weist einen Zahnhals auf, der sich im Wesentlichen entlang einer Radialrichtung der elektrischen Maschine erstreckt. Dabei weist der Zahnhals zwei Innenflächen auf, welche jeweils einem unmittelbar benachbarten Zahn zugewandt sind. Insbesondere begrenzen die Innenflächen des Zahnhalses zumindest abschnittsweise eine Nut zwischen zwei Zähnen. Anders formuliert erstreckt sich eine Innenfläche des Zahnhalses im Wesentlichen entlang der Radialrichtung sowie entlang einer Axialrichtung der elektrischen Maschine. Eine Axialrichtung der elektrischen Maschine ist insbesondere entlang einer Rotationsachse der elektrischen Maschine ausgerichtet. Vorteilhaft erstreckt sich die Stützstruktur aus wenigstens einer Innenfläche des Zahnhalses, besonders bevorzugt weist jede der zwei Innenflächen eine Stützstruktur auf.A support structure is to be understood in particular as an elevation from the neck of the tooth in a tangential direction. In this context, a tangential direction should be understood to mean a circumferential direction or a direction aligned along an intended direction of rotation of the electrical machine. A tooth has a tooth neck that extends essentially along a radial direction of the electrical machine. The neck of the tooth has two inner surfaces, each of which faces an immediately adjacent tooth. In particular, the inner surfaces of the neck of the tooth delimit a groove between two teeth, at least in sections. In other words, an inner surface of the tooth neck extends essentially along the radial direction and along an axial direction of the electrical machine. An axial direction of the electrical machine is aligned in particular along an axis of rotation of the electrical machine. The support structure advantageously extends from at least one inner surface of the neck of the tooth, each of the two inner surfaces particularly preferably having a support structure.

Darunter, dass sich eine Struktur im Wesentlichen in eine Richtung oder entlang einer Richtung erstreckt soll insbesondere verstanden werden, dass eine Haupterstreckungsrichtung der Struktur bevorzugt parallel zur Richtung angeordnet ist oder um einen Winkel von höchstens 20°, bevorzugt höchstens 10°, besonders bevorzugt höchstens 5° von einer parallelen Anordnung abweicht.The fact that a structure essentially extends in one direction or along one direction is to be understood in particular as meaning that a main direction of extension of the structure is preferably arranged parallel to the direction or at an angle of no more than 20°, preferably no more than 10°, particularly preferably no more than 5 ° deviates from a parallel arrangement.

Die Stützstruktur kann einstückig mit der Maschinenkomponente und/oder dem Zahn ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Stützstruktur aus einem separaten Bauteil gefertigt ist welches mit der Maschinenkomponente zumindest kraftschlüssig verbunden ist.The support structure can be formed in one piece with the machine component and/or the tooth. It is also conceivable that the support structure is made from a separate component which is at least non-positively connected to the machine component.

Unter einstückig soll in diesem Zusammenhang insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder einen Klebeprozess usw. und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren. Beispielsweise kann bei einer paketierten Blechlamellen bzw. Elektrobleche aufweisenden Maschinenkomponente die Stützstruktur als eine sich tangential erstreckende Zunge von einer oder mehreren - bevorzugt axial unmittelbar benachbarten - Blechlamellen ausgebildet sein. Insbesondere können die radial erstreckenden Zungen in den entsprechenden Blechlamellen beim Herstellen der Blechlamellen mit ausgestanzt werden.In this context, one-piece is to be understood in particular as being materially bonded, for example by a welding process and/or an adhesive process etc. and particularly advantageously molded, for example by being produced from a single cast and/or by being produced in a one-component or multi-component injection molding process. For example, in the case of a machine component having stacked laminations or electrical laminations, the support structure can be designed as a tangentially extending tongue of one or more—preferably axially directly adjacent—laminations. In particular, the radially extending tongues in the corresponding laminations can also be punched out during the manufacture of the laminations.

Darunter, dass die Stützstruktur zu einer Abstützung der Wicklung vorgesehen ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Stützstruktur, insbesondere durch ihre tangentiale Erstreckung, derart ausgebildet ist, dass sie wenigstens eine Windung der Wicklung gegen ein Verschieben absichert, insbesondere ein Verschieben in radialer Richtung.The fact that the support structure is provided to support the winding is to be understood in particular as meaning that the support structure, in particular due to its tangential extension, is designed in such a way that it secures at least one turn of the winding against displacement, in particular displacement in the radial direction .

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen der elektrischen Maschine möglich.Advantageous developments of the electrical machine are possible due to the features listed in the subclaims.

So ist es von Vorteil, wenn die Stützstruktur rampenartig ausgebildet ist, wobei bevorzugt eine tangentiale Erstreckung der Stützstruktur mit dem Abstand zur Rotationsachse zunimmt. Auf diese Weise lässt sich ein besonders gleichmäßiger Lagenaufbau gewährleisten. Insbesondere kann auf einem Bereich der höchsten tangentialen Erstreckung der Stützstruktur eine Stützwindung angeordnet, wobei die Windungen vor der Stützwindung entlang der Rampe tangential stetig bis zur Stützwindung geführt werden. Auf diese Weise lässt sich die Stützstruktur besonders zuverlässig anordnen, was wiederum einen präzisen und zuverlässigen Lagensprung ermöglicht. Dadurch, dass die Stützstruktur rampenartig ausgebildet ist, kann eine Drahtlage besonders geordnet bis zur Stützwindung gewickelt werden.It is thus advantageous if the support structure is designed in the manner of a ramp, with a tangential extent of the support structure preferably increasing with the distance from the axis of rotation. In this way, a particularly uniform layer structure can be guaranteed. In particular, a support coil can be arranged on a region of the highest tangential extension of the support structure, with the coils in front of the support coil being guided tangentially continuously along the ramp up to the support coil. In this way, the support structure can be arranged particularly reliably, which in turn enables a precise and reliable jump in layers. Due to the fact that the support structure is designed in the manner of a ramp, a wire layer can be wound in a particularly orderly manner up to the support winding.

Unter einer Stützwindung soll insbesondere eine Windung einer Drahtlage einer Wicklung verstanden werden, welche gegenüber den anderen Windungen der Drahtlage tangential herausragt. Auf diese Weise kann das Abgleiten der nächsten Windung verhindert werden. Eine Stützwindung ist insbesondere dafür vorgesehen, eine Stützstruktur für eine Windung einer nachfolgenden Drahtlage auszubilden. Insbesondere ist eine primäre Stützwindung dafür vorgesehen, eine sekundäre Stützwindung einer nachfolgenden Drahtlage zu stützen. Vorteilhaft kann eine Stützwindung einen Lagensprung abstützen.A support turn is to be understood in particular as a turn of a wire layer of a winding which protrudes tangentially with respect to the other turns of the wire layer. In this way, the next turn can be prevented from slipping off. A support turn is intended in particular to form a support structure for a turn of a subsequent wire layer. In particular, a primary support turn is intended to support a secondary support turn of a subsequent layer of wire. A support winding can advantageously support a layer jump.

Unter einer rampenartig ausgebildeten Struktur soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine solche Struktur verstanden werden, deren tangentiale Erstreckung sich entlang einer Radialrichtung vergrößert, bevorzugt stetig vergrößert. Beispielhaft kann sich die tangentiale Erstreckung der rampenartigen Struktur als Funktion des radialen Abstandes von einer gedachten Rotationsachse linear verändern. Eine solche lineare rampenartig ausgebildete Struktur hat insbesondere in der Radialebene bzw. in einem radialen Schnitt eine dreieckige Form. Es ist aber auch denkbar, dass die rampenartige Struktur nicht linear ausgebildet und beispielsweise zumindest abschnittsweise konvex oder konkav ausgebildet ist. Es ist auch denkbar, dass rampenartig ausgebildete Struktur weitgehend linear ausgebildet ist und Unterstrukturen aufweist, beispielsweise, dass auf einer weitgehend linear verlaufenden Rampe Rillen angeordnete sind, etwa für die Aufnahme von Windungen.In this context, a ramp-like structure should be understood to mean, in particular, a structure whose tangential extent increases, preferably continuously, along a radial direction. For example, the tangential extent of the ramp-like structure can change linearly as a function of the radial distance from an imaginary axis of rotation. Such a linear, ramp-like structure has a triangular shape, in particular in the radial plane or in a radial section. However, it is also conceivable for the ramp-like structure to be non-linear and for example to be convex or concave at least in sections. It is also conceivable that a ramp-like structure is largely linear and has substructures, for example that grooves are arranged on a largely linear ramp, for example for accommodating windings.

Darunter, dass eine rampenartig ausgebildete Struktur weitgehend linear ausgebildet ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die tangentiale Erstreckung der rampenartigen Struktur durch eine Funktion des radialen Abstandes von einer gedachten Rotationsachse beschreibbar ist, welche um weniger als 15%, bevorzugt weniger als 10%, besonders bevorzugt weniger als 5% von einer linearen Funktion abweicht.The fact that a ramp-like structure is largely linear is to be understood in particular as meaning that the tangential extent of the ramp-like structure can be described by a function of the radial distance from an imaginary axis of rotation, which is less than 15%, preferably less than 10%, more preferably less than 5% deviates from a linear function.

Die elektrische Maschine wird weiter verbessert, wenn die Stützstruktur an einem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses angeordnet ist. Auf diese Weise sind die Drahtlagen ausgehend vom radialen Innenabschnitt des Zahnhalses besonders gleichmäßig wickelbar. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Eingangsdraht an dem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses angeordnet ist.The electrical machine is further improved when the support structure is located at a radially inner portion of the tooth neck. In this way, the wire layers can be wound particularly evenly, starting from the radial inner section of the tooth neck. It is particularly advantageous if the input wire is arranged on the radial inner section of the neck of the tooth.

Unter einem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses soll ein Abschnitt des Zahnhalses verstanden werden, welcher radial am nächsten zur gedachten Rotationsachse angeordnet ist. In einer Maschinenkomponente mit radial nach außen weisenden Zähnen, beispielsweise einem Innenstator, ist der radiale Innenabschnitt des Zahnhalses am Nutgrund oder Joch angeordnet. In einer Maschinenkomponente mit radial nach innen weisenden Zähnen, beispielsweise einem Außenrotor, ist der radiale Innenabschnitt an einer Zahnspitze bzw. an einem Zahnkopf angeordnet.A radial inner section of the tooth neck should be understood to mean a section of the tooth neck which is arranged radially closest to the imaginary axis of rotation. In a machine component with teeth pointing radially outwards, for example an inner stator, the radially inner section of the tooth neck is arranged at the slot bottom or yoke. In a machine component with teeth pointing radially inwards, for example an outer rotor, the radial inner section is arranged on a tooth tip or on a tooth tip.

Die elektrische Maschine wird weiter verbessert, wenn sich die Stützstruktur von einem inneren Endanschlag radial nach außen bis zu einem radialen Stützende erstreckt, wobei das Stützende in einem zentralen Bereich des Zahnhalses angeordnet ist. Auf diese Weise ist ein besonders gleichmäßiger Lagenaufbau möglich.The electric machine is further improved when the support structure extends radially outward from an inner end stop to a radial support end, the support end being located in a central region of the tooth neck. In this way, a particularly uniform layer structure is possible.

Unter einem Endanschlag soll insbesondere eine Begrenzung des Zahnhalses bzw. eine begrenzende Struktur am Zahnhals verstanden werden, welche die Wicklung radial begrenzt. Typischerweise weist ein Zahnhals eine sich in Radialrichtung erstreckende Oberfläche auf, welche zur Aufnahme der Wicklung vorgesehen ist. Vorteilhaft ist der Endanschlag eine sich aus dem Zahnhals bzw. der sich in Radialrichtung erstreckende Oberfläche des Zahnhalses Struktur, bevorzugt eine in Tangentialrichtung erstreckende Struktur. Unter einem inneren Endanschlag soll ein Endschlag verstanden werden, welcher radial innen am Zahnhals bzw. Zahn angeordnet ist, insbesondere an einem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses. Unter einem äußeren Endanschlag soll ein Endschlag verstanden werden, welcher radial außen am Zahnhals bzw. Zahn angeordnet ist. In einer Maschinenkomponente mit radial nach außen weisenden Zähnen, beispielsweise einem Innenstator, kann der innere Endanschlag durch einen Nutgrund bzw. ein Joch ausgebildet sein und der äußere Endanschlag beispielhaft durch einen Zahnkopf. In einer Maschinenkomponente mit radial nach innen weisenden Zähnen, beispielsweise einem Außenläufer, kann der innere Endanschlag durch den Zahnkopf ausgebildet sein und der äußere Endanschlag beispielhaft durch einen Nutgrund bzw. ein Joch. Es ist auch denkbar, dass der Endanschlag auf einer eine Isolationsmaske ausgebildet ist.An end stop is to be understood in particular as a delimitation of the tooth neck or a delimiting structure on the tooth neck, which delimits the winding radially. Typically, a tooth neck has a radially extending surface intended to receive the winding. The end stop is advantageously a structure extending out of the tooth neck or the surface of the tooth neck extending in the radial direction, preferably a structure extending in the tangential direction. An inner end stop is to be understood as meaning an end stop which is arranged radially on the inside of the tooth neck or tooth, in particular on a radial inner section of the tooth neck. An outer end stop should be understood to mean an end stop which is arranged radially on the outside of the tooth neck or tooth. In a machine component with teeth pointing radially outwards, for example an inner stator, the inner end stop can be formed by a groove base or a yoke and the outer end stop can be formed, for example, by a tooth head. In a machine component with teeth pointing radially inwards, for example an external rotor, the inner end stop can be formed by the tooth crest and the outer end stop, for example, by a groove base or a yoke. It is also conceivable that the end stop is formed on an insulation mask.

Unter einem Stützende der Stützstruktur soll insbesondere das radial äußere Ende der Stützstruktur verstanden werden. Vorteilhaft ist am Stützende die höchste tangentiale Erstreckung der Stützstruktur angeordnet.A support end of the support structure is to be understood in particular as the radially outer end of the support structure. The highest tangential extent of the support structure is advantageously arranged at the support end.

Unter einem zentralen Bereich soll ein Bereich des Zahnhalses verstanden werden, welcher vom inneren Endschlag einen Abstand aufweist, welcher zwischen 35% und 65% eines radialen Wickelraumabstands zwischen dem inneren Endanschlag und dem äußeren Endanschlag beträgt, bevorzugt zwischen 40% und 55% besonders bevorzugt zwischen 45% und 50%.A central area is to be understood as an area of the tooth neck which is at a distance from the inner end stop which is between 35% and 65% of a radial winding space distance between the inner end stop and the outer end stop, preferably between 40% and 55%, particularly preferably between 45% and 50%.

Ein besonders stabiler Lagensprung ist möglich, wenn die Stützstruktur eine radiale Erstreckung aufweist, welche zwischen 30% und 60% eines radialen Wickelraumabstands zwischen dem inneren Endanschlag und einem äußeren Endanschlag des Zahnhalses aufweist, bevorzugt zwischen 35% und 50% besonders bevorzugt zwischen 40% und 45%.A particularly stable layer jump is possible if the support structure has a radial extent of between 30% and 60% of a radial winding space distance between the inner end stop and an outer end stop of the tooth neck, preferably between 35% and 50%, particularly preferably between 40% and 45%.

Es ist weiter von Vorteil, wenn die der Stützstruktur an einem radialen Stützende ein Stützmaximum mit maximaler tangentialer Erstreckung annimmt, insbesondere wobei das radiale Stützende in einem zentralen Bereich des Zahnhalses angeordnet ist. Auf diese Weise ist eine sichere Positionierung einer Stützwindung möglich, welche einen zentralen Lagensprung stützt. Vorteilhaft ist die Stützwindung am Stützmaximum angeordnet, was durch die tangentiale Erhebung des Stützmaximums eine besonders zuverlässige Stützung von nachfolgenden Windungen ermöglicht.It is also advantageous if the support structure assumes a support maximum with a maximum tangential extension at a radial support end, in particular with the radial support end being arranged in a central area of the tooth neck. In this way, it is possible to securely position a support winding that supports a central layer jump. The support winding is advantageously arranged at the support maximum, which enables particularly reliable support of subsequent windings due to the tangential elevation of the support maximum.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform liegt vor, wenn zwischen Zähnen und Wicklungen wenigstens eine Isolationsmaske angeordnet ist und die Isolationsmaske wenigstens teilweise die Stützstruktur aufweist. Das ermöglicht eine besonders einfache Bereitstellung der Stützstruktur. Auf diese Weise ist es nicht notwendig, die Stützstruktur direkt am Grundkörper der Maschinenkomponente, beispielsweise dem Lamellenpaket für den Stator, auszubilden. Insbesondere ist es möglich, den gleichen Grundkörper für unterschiedliche Maschinenkomponenten zu verwenden, wobei mit einer individuellen Isolationsmaske die Stützstruktur jeweils an die Maschinenkomponente angepasst werden kann, insbesondere an die Drahtdicke der jeweiligen Wicklungen.A particularly advantageous embodiment is when at least one insulation mask is arranged between the teeth and the windings and the insulation mask has the support structure at least partially. This enables the support structure to be provided in a particularly simple manner. In this way it is not necessary to form the support structure directly on the base body of the machine component, for example the laminated core for the stator. In particular, it is possible to use the same base body for different machine components, with the support structure being able to be adapted to the machine component in each case with an individual insulation mask, in particular to the wire thickness of the respective windings.

Eine Isolationsmaske ist insbesondere dafür vorgesehen, die Wicklungen von einem Grundkörper der Maschinenkomponente, welcher die Zähne und Nuten aufweist und typischerweise aus einem Metall, insbesondere Elektroblech ausgebildet ist, elektrisch zu isolieren. Typischerweise ist eine Isolationsmaske aus Kunststoff ausgebildet und wird auf den Grundkörper der Maschinenkomponenten aufgesetzt - beispielsweise in Axialrichtung aufgeschoben - oder angespritzt. Bevorzugt ist eine Isolationsmaske so ausgebildet, dass sie im auf die Maschinenkomponente montierten Zustand zumindest eine axiale Stirnseite eines Zahns abdeckt oder weitgehend abdeckt.An insulation mask is provided in particular to electrically insulate the windings from a base body of the machine component, which has the teeth and grooves and is typically made of a metal, in particular electrical sheet metal. An insulation mask is typically made of plastic and is placed on the base body of the machine components—for example pushed on in the axial direction—or molded on. An insulation mask is preferably designed in such a way that, when it is mounted on the machine component, it covers or largely covers at least one axial end face of a tooth.

Bevorzugt ist die Isolationsmaske ein einstückiges Bauteil, welches dazu vorgesehen ist, zumindest die axialen Stirnseiten aller Zähne auf einer axialen Stirnseite der Maschinenkomponente weitgehend vollständig zu überdecken. Vorteilhaft überdeckt die Isolationsmaske weitgehend vollständig die jeweiligen Übergangsbereiche zwischen den Nuten und einer axialen Stirnseite des Grundkörpers der Maschinenkomponente.The insulation mask is preferably a one-piece component which is provided to largely completely cover at least the axial end faces of all teeth on an axial end face of the machine component. The insulation mask advantageously largely completely covers the respective transition areas between the grooves and an axial end face of the base body of the machine component.

Typischerweise weist eine elektrische Maschine zwei Isolationsmasken auf, jeweils eine für jede der beiden axialen Stirnseiten. Vorteilhaft weist eine Isolationsmaske sich in Radialrichtung bzw. in einer Radialebene an einer axialen Stirnseite erstreckende Abschnitt auf, welche im montierten Zustand zumindest abschnittsweise - bevorzugt weitgehend vollständig - die axialen Stirnseiten der Zähne überdecken und optional zumindest abschnittsweise - bevorzugt weitgehend vollständig - eine axiale Stirnseite eines Jochbereichs der Maschinenkomponente überdeckt. Vorteilhaft weist eine Isolationsmaske sich in Axialrichtung in die Nuten erstreckende Bereiche auf, welche im montierten Zustand zumindest abschnittsweise - bevorzugt weitgehend vollständig - die Zahnhälse abdecken, insbesondere die Abschnitte der Zahnhälse, welche in Umfangsrichtung ausgerichtet sind.Typically, an electrical machine has two insulating masks, one for each of the two axial faces. Advantageously, an insulation mask has sections that extend in the radial direction or in a radial plane on an axial end face, which in the assembled state at least sectionally - preferably largely completely - cover the axial end faces of the teeth and optionally at least sectionally - preferably largely completely - cover an axial end face of a Yoke area of the machine component covered. Advantageously an insulating mask has areas extending in the axial direction into the grooves, which in the assembled state at least partially--preferably largely completely--cover the tooth necks, in particular the portions of the tooth necks which are aligned in the circumferential direction.

Es ist auch möglich, dass die Isolationsmaske mehrstückig bzw. aus mehreren Teilstücken ausgebildet ist. Beispielsweise ist es denkbar, dass je ein Teilstück der Isolationsmaske dafür vorgesehen ist, jeweils eine axiale Stirnseite von einem Zahn zu überdecken oder weitgehend vollständig zu überdecken.It is also possible for the insulation mask to be formed in several pieces or from several sections. For example, it is conceivable that a section of the insulation mask is intended to cover or largely completely cover an axial end face of a tooth.

Unter einstückig soll in diesem Zusammenhang insbesondere stoffschlüssig verbunden, wie beispielsweise durch einen Schweißprozess und/oder einen Klebeprozess usw. und besonders vorteilhaft angeformt verstanden werden, wie durch die Herstellung aus einem Guss und/oder durch die Herstellung in einem Ein- oder Mehrkomponentenspritzverfahren.In this context, one-piece is to be understood in particular as being materially bonded, for example by a welding process and/or an adhesive process etc. and particularly advantageously molded, for example by being produced from a single cast and/or by being produced in a one-component or multi-component injection molding process.

Darunter, dass eine Fläche weitgehend vollständig überdeckt ist, soll insbesondere verstanden werden, dass die Fläche zu wenigstens 90%, bevorzugt wenigstens 95%, besonders bevorzugt wenigstens 98% überdeckt ist.The fact that an area is largely completely covered is to be understood in particular to mean that the area is covered by at least 90%, preferably at least 95%, particularly preferably at least 98%.

Die Stützstruktur kann insbesondere an der Isolationsmaske angeformt sein. Die Stützstruktur kann insbesondere einstückig mit der Isolationsmaske ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Stützstruktur aus einem separaten Bauteil gefertigt ist, welches mit der Maschinenkomponente und/oder der Isolationsmaske zumindest formschlüssig oder kraftschlüssig verbunden ist, bevorzugt stoffschlüssig verbunden ist. Beispielsweise kann die Stützstruktur, insbesondere eine rampenartig ausgebildete Stützstruktur, ein Metallelement aufweisen, welches beispielsweise in die Isolationsmaske eingegossen ist.In particular, the support structure can be molded onto the insulation mask. The support structure can in particular be formed in one piece with the insulation mask. It is also conceivable for the support structure to be manufactured from a separate component which is connected to the machine component and/or the insulation mask at least in a positive or non-positive manner, preferably with a material connection. For example, the support structure, in particular a support structure designed in the manner of a ramp, can have a metal element which is cast into the insulation mask, for example.

In einem Herstellungsversfahren wird die Isolationsmaske bevorzugt vor dem Bewickeln mit den Spulenwicklungen auf den Grundkörper der Maschinenkomponente aufgebracht. Eine Isolationsmaske kann dazu ausgebildet sein, den Wickelprozess der Wicklungen zu vereinfachen bzw. zu unterstützen. Die Isolationsmaske wird manchmal auch als Wickelmaske bezeichnet.In a manufacturing process, the insulation mask is preferably applied to the base body of the machine component before the coil windings are wound on it. An insulation mask can be designed to simplify or support the winding process of the windings. The insulation mask is also sometimes referred to as a winding mask.

Als besonders günstig für eine gleichmäßige Lagenbildung hat es sich herausgestellt, wenn eine maximale tangentiale Erstreckung der Stützstruktur zwischen 60% und 250% einer Drahtdicke der Wicklungen beträgt, bevorzugt zwischen 80% und 200%, besonders bevorzugt zwischen 100% und 150%.It has been found to be particularly favorable for uniform layer formation when a maximum tangential extent of the support structure is between 60% and 250% of a wire thickness of the windings, preferably between 80% and 200%, particularly preferably between 100% and 150%.

Weiter ist es von Vorteil, wenn die Wicklung eine erste Drahtlage aufweist, welche unmittelbar am Zahnhals bzw. auf der Isolationsmaske aufliegt, wobei ein Spuleneingangsdraht an einem radial inneren Endanschlag angeordnet ist und radial nach außen bis zu einem radial äußeren Endanschlag gewickelt ist und eine primäre Stützwindung aufweist, welche um die Stützstruktur gewickelt ist und aus der ersten Drahtlage tangential herausragt, und dass die Wicklung eine nachfolgende zweite Drahtlage aufweist, welche abschnittsweise auf der ersten Drahtlage aufliegt und von dem radial äußeren Endanschlag radial nach innen bis zur primären Stützwindung gewickelt ist und mit der letzten Windung der zweiten Drahtlage an der primären Stützwindung anliegt und mit der letzten Windung eine sekundäre Stützwindung ausbildet, welche aus der zweiten Drahtlage tangential herausragt. Diese spezielle Drahtanordnung bewirkt in Kombination mit der Stützstruktur eine Blockierung der Windungen in der gewünschten Position. Das ermöglicht eine Wicklung, welche besonders stabil gegen ein Verrutschen der Windungen ist, so dass insbesondere eine sehr gleichmäßige Wicklung bereitgestellt werden kann. Auf diese Weise liegt insbesondere am radial inneren Endanschlag eine Drahtlage auf - die erste Drahtlage - und am radial äußeren Endanschlag zwei Drahtlagen, die erste Drahtlage und die zweite Drahtlage.It is also advantageous if the winding has a first wire layer which rests directly on the neck of the tooth or on the insulation mask, with a coil input wire being arranged on a radially inner end stop and being wound radially outwards up to a radially outer end stop and a primary has a support winding which is wound around the support structure and protrudes tangentially from the first layer of wire, and that the winding has a subsequent second layer of wire which rests in sections on the first layer of wire and is wound radially inwards from the radially outer end stop to the primary support winding and the last turn of the second layer of wire rests against the primary support turn and forms a secondary support turn with the last turn, which protrudes tangentially from the second layer of wire. This special wire arrangement, in combination with the support structure, causes the windings to be locked in the desired position. This enables a winding which is particularly stable against the turns slipping, so that in particular a very uniform winding can be provided. In this way, one layer of wire lies on the radially inner end stop—the first layer of wire—and two layers of wire, the first layer of wire and the second layer of wire, lie on the radially outer end stop.

Die Stabilität der Wicklung kann weiter verbessert werden, wenn die Wicklung eine sich der zweiten Drahtlage anschließende dritte Drahtlage aufweist, welche auf der zweiten Drahtlage aufliegt und sich ausgehend von der sekundären Stützwindung radial nach außen bis zum radial äußeren Endanschlag gewickelt ist, und wobei die Wicklung eine sich anschließende vierte Drahtlage aufweist, welche auf der dritten Drahtlage aufliegt und vom radial äußeren Endanschlag bis zum inneren Endanschlag gewickelt ist und ab der primären Stützwindung bis zum inneren Endanschlag auf der ersten Drahtlage aufliegt, insbesondere wobei die vierte Drahtlage einen Spulenausgangsdraht am inneren Endanschlag aufweist. Auf diese Weise liegen insbesondere am radial inneren Endanschlag zwei Drahtlagen auf - die erste Drahtlage und die vierte Drahtlage - und am radial äußeren Endanschlag alle vier Drahtlagen. Auf diese Weise kann der in der Nut zur Verfügung stehende Raum besonders Effizient mit Windungen gefüllt werden.The stability of the winding can be further improved if the winding has a third wire layer that follows the second wire layer, which rests on the second wire layer and is wound radially outwards, starting from the secondary support winding, up to the radially outer end stop, and the winding has an adjoining fourth wire layer, which rests on the third wire layer and is wound from the radially outer end stop to the inner end stop and from the primary support winding to the inner end stop rests on the first wire layer, in particular the fourth wire layer having a coil output wire on the inner end stop . In this way, two layers of wire rest in particular on the radially inner end stop—the first layer of wire and the fourth layer of wire—and all four layers of wire lie on the radially outer end stop. In this way, the space available in the slot can be filled with windings in a particularly efficient manner.

Allgemein formuliert ist eine besonders stabile Wicklung möglich, wenn die Wicklung 4*n Drahtlagen aufweist, wobei n größer Eins ist, und wobei jeweils die [4*k+2]-te Drahtlage und [4*k+3]-te Drahtlage, wobei k Werte von 0 bis n-1 annimmt, zwischen dem äußeren Endanschlag und der Stützstruktur bzw. der [4*k+1]-ten Stützwindung oder [4*k+2]-ten Stützwindung gewickelt ist. Anders formuliert kann die Wicklung jeweils in Gruppen von vier aufeinanderfolgenden Drahtlagen aufgeteilt werden (die [4*k+l]-te, [4*k+2]-te, [4*k+3]-te und [4*k+4]-te Drahtlage), wobei jeweils die erste bzw. [4+1]*k-te Drahtlage und vierte bzw. [4*k+4]-te Drahtlage zwischen dem äußeren Endanschlag und dem inneren Endanschlag gewickelt sind und die beiden mittleren Drahtlagen, also die zweite bzw. [4*k+2]-te Drahtlage und die dritte bzw. [4*k+3]-te Drahtlage zwischen dem äußeren Endanschlag und der Stützstruktur gewickelt sind. Auf diese Weise liegen 2*n Drahtlagen am inneren Endanschlag an und 4*n Drahtlagen am äußeren Endanschlag. Das ermöglicht das Wickeln einer stabilen, nahezu keilförmigen Wicklung, welche besonders gut eine Nut ausfüllen kann.In general terms, a particularly stable winding is possible if the winding has 4*n wire layers, where n is greater than one, and where the [4*k+2]th wire layer and [4*k+3]th wire layer where k assumes values from 0 to n-1, is wound between the outer end stop and the support structure or the [4*k+1]th support turn or [4*k+2]th support turn. In other words, the winding can come on in groups of four of the following wire layers are divided (the [4*k+1]th, [4*k+2]th, [4*k+3]th and [4*k+4]th wire layer), where respectively the first or [4+1]*k-th wire layer and fourth or [4*k+4]-th wire layer are wound between the outer end stop and the inner end stop and the two middle wire layers, i.e. the second or [ The 4*k+2]th wire layer and the third or [4*k+3]th wire layer are wound between the outer end stop and the support structure. In this way, 2*n wire layers lie against the inner end stop and 4*n wire layers against the outer end stop. This enables a stable, almost wedge-shaped winding to be wound, which can fill a slot particularly well.

Die Stabilität der Wicklung kann weiter gesteigert werden, wenn zwischen der primären Stützwindung und der davor angeordneten Windung ein Windungsabstand besteht, welcher zwischen 70% und 110% einer Drahtdicke der Wicklung beträgt, bevorzugt zwischen 80% und 100%, besonders bevorzugt zwischen 85% und 95%. Auf diese Weise wird eine Windungslücke vor der primären Stützwindung bereitgestellt, in welche insbesondere eine Windung für eine darauf folgende Drahtlage bereitgestellt, insbesondere für die vierte Drahtlage, welche zurück zum inneren Endanschlag verläuft. Auf diese Weise lässt sich auch die Wicklungsbreite im Bereich der Stützwindung reduzieren, so dass die Wicklung entlang der Radialrichtung eine keilförmige Form annimmt, was vorteilhaft für einen guten Kupferfüllfaktor ist.The stability of the winding can be further increased if there is a winding spacing between the primary support winding and the winding arranged in front of it, which is between 70% and 110% of a wire thickness of the winding, preferably between 80% and 100%, particularly preferably between 85% and 95%. In this way, a winding gap is provided in front of the primary support winding, in which in particular a winding is provided for a subsequent layer of wire, in particular for the fourth layer of wire, which runs back to the inner end stop. In this way, the winding width can also be reduced in the area of the support winding, so that the winding assumes a wedge-shaped shape along the radial direction, which is advantageous for a good copper fill factor.

Die Bildung von gleichmäßigen Lagen kann weiter verbessert werden, wenn die Zahnhälse Wicklungsführungselemente aufweist, insbesondere Rillen, welche sich abschnittsweise im Wesentlichen in Tangentialrichtung erstrecken. Insbesondere können die Wicklungsführungselemente in einer Wickelmaske und/oder an der Stützstruktur ausgebildet sein. Auf diese Weise wird die optimale Position der ersten Drahtlage ermöglicht, was die Grundlage für eine gute Positionierung der folgenden Drahtlagen darstellt.The formation of uniform layers can be further improved if the necks of the teeth have winding guide elements, in particular grooves, which in sections extend essentially in the tangential direction. In particular, the winding guide elements can be formed in a winding mask and/or on the support structure. In this way, the optimal position of the first wire layer is enabled, which is the basis for a good positioning of the following wire layers.

Von Vorteil ist auch eine Maschinenkomponente für eine elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschinenkomponente Zähne aufweist, wobei die Zähne Wicklungen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne jeweils am Zahnhals eine sich tangential erstreckende Stützstruktur aufweisen, welche zur Abstützung der Wicklung vorgesehen ist. Unter einer Maschinenkomponente soll insbesondere ein Stator oder Rotor für eine elektrische Maschine verstanden werden.A machine component for an electrical machine according to the present invention is also advantageous, the machine component having teeth, the teeth having windings, characterized in that the teeth each have a tangentially extending support structure on the tooth neck, which is provided to support the winding . A machine component is to be understood in particular as a stator or rotor for an electrical machine.

Von Vorteil ist auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine mit einer Maschinenkomponente bzw. einer Maschinenkomponente, insbesondere gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Maschinenkomponente Zähne aufweist, wobei die Zähne jeweils am Zahnhals eine sich tangential erstreckende Stützstruktur aufweisen, welche zur Abstützung einer Wicklung vorgesehen ist, wobei die Wicklung um einen Zahn gewickelt wird, wobei dazu zunächst eine erste Drahtlage von einem radial inneren Endanschlag des Zahnhalses ausgehend radial nach außen bis zu einem radial äußeren Endanschlag gewickelt wird, so dass eine primäre Stützwindung ausgebildet wird, welche um die Stützstruktur gewickelt ist und aus der ersten Drahtlage tangential herausragt, und dass anschließen eine zweite Drahtlage abschnittsweise über die erste Drahtlage gewickelt wird wobei die zweite Drahtlage von dem radial äußeren Endanschlag radial nach innen bis zur primären Stützwindung gewickelt wird und mit der letzten Windung der zweiten Drahtlage an der primären Stützwindung anliegt und mit der letzten Windung eine sekundäre Stützwindung ausbildet, welche aus der zweiten Drahtlage tangential herausragt. Auf diese Weise wird das Risiko von fehlplatzierte Windungen und damit von einem nichtidealen überspannen und unbeabsichtigten Überwickeln minimiert werden. Damit kann durch eine richtige Windungsanordnung auch ein störungsfreier Wickelprozess ermöglicht werden.A method for producing an electrical machine with a machine component or a machine component, in particular according to the present invention, is also advantageous, the machine component having teeth, the teeth each having a tangentially extending support structure on the tooth neck, which is provided for supporting a winding is, the winding being wound around a tooth, for which purpose a first wire layer is initially wound radially outwards, starting from a radially inner end stop of the neck of the tooth, to a radially outer end stop, so that a primary support winding is formed, which is wound around the support structure and protrudes tangentially from the first layer of wire, and that a second layer of wire is then wound in sections over the first layer of wire, with the second layer of wire being wound radially inwards from the radially outer end stop to the primary support winding and with the last winding of the second layer of wire at the primary support coil and forms a secondary support coil with the last coil, which protrudes tangentially from the second layer of wire. In this way, the risk of misplaced windings and thus non-ideal over-stretching and unintentional over-winding will be minimized. With a correct winding arrangement, a trouble-free winding process can also be made possible.

Das Verfahren kann weiter verbessert werden, wenn nach der zweiten Drahtlage anschließende eine dritte Drahtlage gewickelt wird, welche auf der zweiten Drahtlage aufliegt und ausgehend von der sekundären Stützwindung radial nach außen bis zum radial äußeren Endanschlag gewickelt wird, und anschließende eine vierte Drahtlage gewickelt wird, welche auf der dritten Drahtlage aufliegt und vom radial äußeren Endanschlag bis zum inneren Endanschlag gewickelt wird und ab der primären Stützwindung bis zum inneren Endanschlag auf der ersten Drahtlage aufliegt, insbesondere wobei die vierte Drahtlage einen Spulenausgangsdraht am inneren Endanschlag aufweist.The method can be further improved if, after the second layer of wire, a third layer of wire is then wound, which rests on the second layer of wire and is wound radially outwards, starting from the secondary support winding, up to the radially outer end stop, and then a fourth layer of wire is wound, which rests on the third wire layer and is wound from the radially outer end stop to the inner end stop and rests on the first wire layer from the primary support winding to the inner end stop, in particular the fourth wire layer having a coil output wire at the inner end stop.

Figurenlistecharacter list

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des der elektrischen Maschine dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 2a und 2b eine Detailansicht einer Wicklung aus dem Stand der Technik,
  • 3 ein Wickelschema auf einem Zahn ohne Stützstruktur,
  • 4 und 5 eine Isolationsmaske gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 6 und 7 Detailansichten der Isolationsmaske der 4 und 5,
  • 8 ein Wickelschema gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 9 ein Detail einer Isolationsmaske eine Variante der Isolationsmaske gemäß der vorliegenden Erfindung,
  • 10 und 11 eine Variante eines Stators gemäß der vorliegenden Erfindung ohne Wicklungen,
  • 12 und 13 den Stator aus den 10 und 11 im bewickelten Zustand und
  • 14 eine Detailansicht eines Zahns des Stators aus den 12 und 13.
Exemplary embodiments of the electrical machine are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it
  • 1 a schematic representation of an electrical machine according to the present invention,
  • 2a and 2 B a detailed view of a winding from the prior art,
  • 3 a winding scheme on a tooth without a support structure,
  • 4 and 5 an isolation mask according to the present invention,
  • 6 and 7 Detail views of the isolation mask of 4 and 5 ,
  • 8th a winding scheme according to the present invention,
  • 9 a detail of an isolation mask a variant of the isolation mask according to the present invention,
  • 10 and 11 a variant of a stator according to the present invention without windings,
  • 12 and 13 the stator from the 10 and 11 in the wound condition and
  • 14 a detailed view of a tooth of the stator from the 12 and 13 .

BeschreibungDescription

In den verschiedenen Ausführungsvarianten erhalten gleiche Teile die gleichen Bezugszahlen.The same parts are given the same reference numbers in the different design variants.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer elektrischen Maschine 12 mit einem Stator 10 und einem Rotor 14. 1 zeigt eine Ansicht entlang einer gedachten Rotationsachse 16 der elektrischen Maschine 12. Beispielhaft ist der Rotor 14 als ein Außenläufer ausgebildet und der Stator 10 als Innenstator. Der Stator 10 und der Rotor 14 sind Maschinenkomponenten der elektrischen Maschine 12. Beispielhaft weist der Stator 10 zwölf Zähne 18 auf. Für die vorliegende Erfindung ist die Anzahl der Zähne 18 unerheblich, die Maschinenkomponente kann eine beliebige Anzahl an Zähnen 18 aufweisen. Die Zähne 18 erstrecken sich entlang einer gedachten Radialrichtung 20 nach außen. Beispielhaft weist jeder Zahn 18 jeweils eine Wicklung 22 auf, welche als Zahnwicklung oder Einzelzahlwicklung ausgebildet ist. Zwischen zwei in einer Umfangsrichtung 24 benachbarten Zähnen 18 ist eine Nut 26 angeordnet. 1 shows a schematic representation of an electrical machine 12 with a stator 10 and a rotor 14. 1 shows a view along an imaginary axis of rotation 16 of the electrical machine 12. For example, the rotor 14 is designed as an external rotor and the stator 10 as an internal stator. The stator 10 and the rotor 14 are machine components of the electrical machine 12. The stator 10 has twelve teeth 18, for example. The number of teeth 18 is irrelevant for the present invention; the machine component can have any number of teeth 18 . The teeth 18 extend outwards along an imaginary radial direction 20 . By way of example, each tooth 18 has a winding 22 which is designed as a tooth winding or as a single-number winding. A groove 26 is arranged between two teeth 18 that are adjacent in a circumferential direction 24 .

2a zeigt zur Veranschaulichung einer Wicklung 22 eine schematische Detailansicht eines Zahns 18 einer Maschinenkomponente aus dem Stand der Technik. 2 zeigt einen Schnitt entlang einer Radialebene, der Übersicht halber ist nur ein halber Zahn 18 abgebildet, wobei der Zahn 18 durch seine gedachte Symmetrieachse 20a in Radialrichtung 20 halbiert ist. Der Zahn 18 weist einen Zahnhals 28 auf, an welchem die Wicklung 22 angeordnet ist. Der Zahn 18 weist eine Isolationsmaske 30 auf, welche den Zahn 18, insbesondere Zahnhals 28 von der Wicklung 22 isoliert. 2a 1 shows a schematic detailed view of a tooth 18 of a machine component from the prior art to illustrate a winding 22 . 2 shows a section along a radial plane, for the sake of clarity only half a tooth 18 is shown, the tooth 18 being bisected in radial direction 20 by its imaginary axis of symmetry 20a. The tooth 18 has a tooth neck 28 on which the winding 22 is arranged. The tooth 18 has an insulation mask 30 which insulates the tooth 18 , in particular the tooth neck 28 , from the winding 22 .

Am radial äußeren Ende des Zahns 18 ist ein Zahnkopf 32 angeordnet, welcher vom Zahnhals 28 aus in Tangentialrichtung bzw. Umfangsrichtung 24 erstreckt. Am radial inneren Ende des Zahns 18 ist ein Joch 34 angeordnet, aus welchem sich der Zahn 18 mit dem Zahnhals 28 radial nach außen erstreckt. Am Joch 34 ist ein Nutgrund 36 des Zahns 18 bzw. der zugehörigen Nut 26 angeordnet. Die Isolationsmaske 30 bildet mit einer sich mit einer in Umfangsrichtung 24 erstreckenden Kontur einen inneren Endanschlag 38 für die Wicklung 22 aus, welcher beispielhaft am Nutgrund 36 angeordnet ist. Die Isolationsmaske 30 bildet mit einer sich mit einer in Umfangsrichtung 24 erstreckenden Kontur einen äußeren Endanschlag 40 für die Wicklung 22 aus, welcher beispielhaft am Zahnkopf 32 angeordnet ist.At the radially outer end of the tooth 18 there is a tooth tip 32 which extends from the tooth neck 28 in the tangential direction or circumferential direction 24 . A yoke 34 is arranged at the radially inner end of the tooth 18, from which the tooth 18 with the tooth neck 28 extends radially outwards. A groove base 36 of the tooth 18 or of the associated groove 26 is arranged on the yoke 34 . The insulation mask 30 forms an inner end stop 38 for the winding 22 with a contour extending in the circumferential direction 24 , which end stop is arranged, for example, on the slot base 36 . The insulation mask 30 forms an outer end stop 40 for the winding 22 with a contour extending in the circumferential direction 24 , which is arranged on the tooth head 32 , for example.

Die Wicklung 22 in 2a weist zwei Drahtlagen 42 auf, eine erste Drahtlage 42a und eine zweite Drahtlage 42b. Die erste Drahtlage 42a liegt unmittelbar auf der Isolationsmaske 30 auf und verläuft vom inneren Endanschlag 38 zum äußeren Endanschlag 40. Die zweite Drahtlage 42b ist auf der ersten Drahtlage 42a angeordnet und verläuft vom äußeren Endanschlag 40 zurück zum inneren Endanschlag 38. Die Windungen 44b der zweiten Drahtlage 42b liegen auf den Windungen 44a der ersten Drahtlage 42a auf. Die gedachte gestrichelte Wicklungslinie 46 illustriert die Reihenfolge, in welcher die Windungen 44 und damit der Drahtlagen 42 angeordnet werden. Demnach liegt die letzte Windung 44a der ersten Drahtlage 42a unmittelbar am äußeren Endanschlag 40 an, die erste Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b ist tangential auf der letzten Windung 44a der ersten Drahtlage 42a angeordnet. Der am Endanschlag 40 angeordnete Übergang von der ersten Drahtlage 42a zur zweiten Drahtlage 42b stellt einen seitlichen Lagensprung 48 dar.The winding 22 in 2a has two wire layers 42, a first wire layer 42a and a second wire layer 42b. The first layer of wire 42a lies directly on the insulation mask 30 and runs from the inner end stop 38 to the outer end stop 40. The second layer of wire 42b is arranged on the first layer of wire 42a and runs from the outer end stop 40 back to the inner end stop 38. The turns 44b of the second Wire layer 42b lie on the windings 44a of the first wire layer 42a. The imaginary dashed winding line 46 illustrates the order in which the windings 44 and thus the wire layers 42 are arranged. Accordingly, the last turn 44a of the first wire layer 42a lies directly against the outer end stop 40, the first turn 44b of the second wire layer 42b is arranged tangentially on the last turn 44a of the first wire layer 42a. The transition from the first wire layer 42a to the second wire layer 42b, which is arranged at the end stop 40, represents a lateral layer jump 48.

Das in 2a dargestellte Wickelschema hat den Nachteil, dass der zur Verfügung stehende Raum der Nut 26 nicht gut durch die Wicklung 22 gefüllt ist. Die gedachte Grenzlinie 50 markiert den nutzbaren Wickelraum der Nut 26. Wie deutlich zu erkennen ist, hat die Nut 26 im abgebildeten Schnitt durch die Radialebene eine weitgehend konische Form, währen die Wicklung 22 aufgrund der zwei Drahtlagen 42 im Radialschnitt einen rechteckigen Bereich ausfüllt. Es bleibt ein unausgefüllter Wickelraum 52 bestehen.This in 2a The winding scheme shown has the disadvantage that the space available in the slot 26 is not well filled by the winding 22 . The imaginary boundary line 50 marks the usable winding space of the slot 26. As can be clearly seen, the slot 26 has a largely conical shape in the illustrated section through the radial plane, while the winding 22 fills a rectangular area in the radial section due to the two wire layers 42. An unfilled winding space 52 remains.

2b illustriert ein alternatives Wickelschema, welches den Wickelraum der Nut 26 besser ausnutzt, also stärker mit Windungen 44 ausfüllt. In 2b ist im Wesentlichen der gleiche Zahn 18 aus der gleichen Perspektive wie in 2a gezeigt nur mit einer anderen Wicklung 22. Die erste Drahtlage 42a beginnt wie in der Variante von 2a mit einem Spuleneingangsdraht 54 am inneren Endanschlag 38 und ist bis zum äußeren Endanschlag 40 gewickelt. Beispielhaft weist die erste Drahtlage 42a zwölf Windungen 44a auf. Anschließend gibt es am äußeren Endanschlag 40 einen ersten seitlichen Lagensprung 48a welcher zur zweiten Drahtlage 42b überführt. Nun wird die zweite Drahtlage 42b anders als in 2a nicht vollständig bis zum inneren Endanschlag 38 gewickelt. Vorliegend wird die zweite Drahtlage 42b radial nach Innen bis zu einem zentralen Bereich 56 des Zahnhalses 28 bzw. der Isolationsmaske 30 gewickelt. Beispielhaft weist die zweite Drahtlage 42b fünf Windungen 44b auf. Nach der letzten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b führt ein erster zentraler Lagensprung 58a in eine dritte Drahtlage 42c welche vom zentralen Bereich 56 bis zum äußeren Endanschlag 40 gewickelt ist. Die dritte Drahtlage 42c liegt auf der zweiten Drahtlage 42b auf. Beispielhaft ist die erste Windung 44c der dritten Drahtlage 42c an der vorletzten Windung 44b und vorvorletzten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b angeordnet. Beispielhaft hat die dritte Drahtlage 42c vier Windungen 44c. Nach der letzten Windung 44c der dritten Drahtlage 42c am äußeren Endanschlag 40 führt ein zweiter seitlicher Lagensprung 48b in eine vierte Drahtlage 42d. Die Windungen 44d der vierten Drahtlage 44d winden sich vom äußeren Endanschlag 40 radial nach Innen. Dabei sind die ersten Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d auf der dritten Drahtlage 42c angeordnet. Anschließend weist die vierte Drahtlage 42d einen zweiten zentralen Lagensprung 58b in den zentralen Bereich 56 auf, ab welchem die Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d auf der ersten Drahtlage 42a aufliegen. Beispielhaft weist die vierte Drahtlage 42d zwei Windungen 44d auf, welche auf der dritten Drahtlage 42 aufliegen. Beim zweiten zentralen Lagensprung 58b überspringt der Draht der Wicklung 22 insgesamt vier Windungen 44c, 44b der dritten Drahtlage 42c und zweiten Drahtlage 42b und liegt mit seiner nächsten - in diesem Beispiel dritten - Windung 44d auf der ersten Drahtlage 42a. Die weiteren Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d winden sich bis zum inneren Endanschlag 38 und endet mit einem Spulenausgangsdraht 60. Insgesamt weist die vierte Drahtlage 42d beispielhaft acht Windungen 44d auf. 2 B 12 illustrates an alternative winding scheme which makes better use of the winding space in the slot 26, that is to say fills it out more with turns 44. In 2 B is essentially the same tooth 18 from the same perspective as in 2a shown only with a different winding 22. The first layer of wire 42a begins as in the variant of FIG 2a with a coil input wire 54 at the inner end stop 38 and wound to the outer end stop 40 . For example, the first wire layer 42a has twelve turns 44a. Then there is a first lateral layer jump 48a at the outer end stop 40, which leads to the second wire layer 42b. Now the second wire layer 42b different than in 2a not fully wound to the inner end stop 38. In the present case, the second wire layer 42b is wound radially inwards up to a central area 56 of the tooth neck 28 or the insulation mask 30 . By way of example, the second wire layer 42b has five windings 44b. After the last turn 44b of the second wire layer 42b, a first central layer jump 58a leads into a third wire layer 42c, which is wound from the central region 56 to the outer end stop 40. The third layer of wire 42c rests on the second layer of wire 42b. For example, the first turn 44c of the third wire layer 42c is arranged on the penultimate turn 44b and penultimate turn 44b of the second wire layer 42b. For example, the third layer of wire 42c has four turns 44c. After the last turn 44c of the third wire layer 42c at the outer end stop 40, a second lateral layer jump 48b leads into a fourth wire layer 42d. The windings 44d of the fourth wire layer 44d wind radially inwards from the outer end stop 40 . The first windings 44d of the fourth wire layer 42d are arranged on the third wire layer 42c. The fourth wire layer 42d then has a second central layer jump 58b in the central area 56, from which the windings 44d of the fourth wire layer 42d rest on the first wire layer 42a. For example, the fourth wire layer 42d has two windings 44d, which rest on the third wire layer 42. At the second central layer jump 58b, the wire of the winding 22 skips a total of four turns 44c, 44b of the third wire layer 42c and second wire layer 42b and lies with its next—in this example third—turn 44d on the first wire layer 42a. The other windings 44d of the fourth wire layer 42d wind up to the inner end stop 38 and end with a coil output wire 60. The fourth wire layer 42d has a total of eight windings 44d, for example.

Mit der in 2b gezeigten Wicklung 22 kann der Wickelraum der Nut besser mit Windungen 44 gefüllt werden. Allerdings sind hier zentrale Lagensprünge 58 notwendig, welche mehrere darunterliegende Windungen 44 überspringen. Daher besteht beim zentralen Lagensprung 58 das Risiko des unkontrollierten Abrutschens des Drahts der Wicklung 22.with the inside 2 B Winding 22 shown, the winding space of the slot can be better filled with turns 44. However, central layer jumps 58 are necessary here, which jump over several turns 44 located underneath. There is therefore a risk of the wire of winding 22 slipping off in an uncontrolled manner at the central layer jump 58.

3 zeigt einen Zahn 18 mit einer Wicklung 22 mit zentralen Lagensprüngen 58, welche der Wicklung 22 der Variante in 2b sehr ähnlich gezeigt. Hier ist der Zahn 18 zur Veranschaulichung des Verlaufs der Wicklung 22 zu unterschiedlichen Stadien A bis D des Wickelns gezeigt, wobei in jedem Stadium jeweils eine Drahtlage 42 fertig gewickelt ist. Der Übersicht halber ist die Isolationsmaske 30 nicht gezeigt und nur der Zahnhals 28 mit der Wicklung 22 abgebildet. 3 zeigt eine Ansicht entlang der Rotationsachse 16 auf die beiden axialen Stirnseiten 62a und 62b des Zahns 18. Dabei ist für jedes Stadium A bis D jeweils eine Ansicht auf eine erste axiale Stirnseite 62a des Zahns 18 auf der linken Seite der 3 abgebildet und für jedes Stadium A bis D jeweils eine Ansicht auf eine der ersten axialen Stirnseite 62a gegenüber angeordnete zweite axiale Stirnseite 62b auf der rechten Seite der 3 abgebildet. 3 shows a tooth 18 with a winding 22 with central layer discontinuities 58, which corresponds to the winding 22 of the variant in 2 B shown very similar. The tooth 18 is shown here to illustrate the course of the winding 22 at different stages A to D of the winding, with one wire layer 42 being completely wound in each stage. For the sake of clarity, the insulation mask 30 is not shown and only the tooth neck 28 with the winding 22 is shown. 3 shows a view along the axis of rotation 16 of the two axial end faces 62a and 62b of the tooth 18. For each stage A to D there is a view of a first axial end face 62a of the tooth 18 on the left-hand side of the figure 3 shown and for each stage A to D in each case a view of a first axial end face 62a opposite arranged second axial end face 62b on the right side of the 3 pictured.

In Stadium A ist die erste Drahtlage 42a vollständig vom inneren Endanschlag 38 bis zum äußeren Endanschlag 40 gewickelt. Anschließend folgt am äußeren Endanschlag 40 ein erster seitlicher Lagensprung 48a zu einer ersten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b. Wie deutlich zu erkennen ist, verlaufen die Windungen 44 auf der zweiten axialen Stirnseite 62b weitgehend senkrecht zur Radialrichtung 20 bzw. zur gedachten Symmetrieachse 20a des Zahns 18. Auf der ersten axialen Stirnseite 62a verlaufen die Windungen 44 unter einem Winkel gegenüber einer Anordnung senkrecht zur Radialrichtung 20. Beispielhaft windet oder verläuft eine Windung 44 auf der ersten axialen Stirnseite 62a im Wesentlichen senkrecht zur Radialrichtung 20 und weist dabei einen Verlaufsanteil in Radialrichtung 20 auf. Beispielhaft verläuft eine Windung 44 auf der erste axialen Stirnseite 62a mit einer Länge in Radialrichtung 20, welche weitgehend einer Drahtdicke der Wicklung 22 entspricht.In stage A, the first layer of wire 42a is completely wound from the inner end stop 38 to the outer end stop 40 . Then, at the outer end stop 40, there is a first lateral layer jump 48a to a first winding 44b of the second wire layer 42b. As can be clearly seen, the turns 44 on the second axial face 62b run largely perpendicular to the radial direction 20 or to the imaginary axis of symmetry 20a of the tooth 18. On the first axial face 62a the turns 44 run at an angle compared to an arrangement perpendicular to the radial direction 20. By way of example, a winding 44 winds or runs on the first axial end face 62a essentially perpendicularly to the radial direction 20 and has a course portion in the radial direction 20 . By way of example, a winding 44 runs on the first axial end face 62a with a length in the radial direction 20 which largely corresponds to a wire thickness of the winding 22 .

Anschließend wird die zweite Drahtlage 42b wieder zurück in Richtung des inneren Endanschlags 38 gewickelt. Wie deutlich zu erkennen ist, ändert sich beim Lagensprung 48 in die zweite Drahtlage 42b der Windungsrichtung. So ist die erste Drahtlage 42a relativ zur Radialrichtung 20 rechtsgewickelt. Die zurücklaufende zweite Drahtlage 42b ist relativ zur Radialrichtung 20 linksgewickelt. Daher überschneiden sich die erste Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b mit der letzten Windung 44a der ersten Drahtlage 42a.The second layer of wire 42b is then wound back in the direction of the inner end stop 38 . As can be seen clearly, the winding direction changes at the layer jump 48 into the second wire layer 42b. Thus, the first wire layer 42a is wound to the right relative to the radial direction 20 . The returning second wire layer 42b is wound on the left relative to the radial direction 20 . Therefore, the first turn 44b of the second layer of wire 42b overlaps with the last turn 44a of the first layer of wire 42a.

In Stadium B ist die zweite Drahtlage 42b bis zu einem zentralen Bereich 56 gewickelt und es schließt sich nach einem ersten zentralen Lagensprung 58a die erste Wicklung 44c der dritten Drahtlage 42c an. Die erste Wicklung 44c der dritten Drahtlage 42c ist auf der zweiten Drahtlage 42b angeordnet. Wie deutlich zu erkennen ist, ändert sich beim ersten zentralen Lagensprung 58a die Windungsrichtung der Wicklung 22, die dritte Drahtlage 42c ist relativ zur Radialrichtung 20 rechtsgewickelt. Die erste Windung 44c der dritten Drahtlage 42c kreuzt sich daher deutlich mit der letzten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b. An dieser Stelle besteht die Gefahr des unkontrollierten Abrutschens von Windungen 44.In stage B, the second wire layer 42b is wound up to a central area 56 and after a first central layer jump 58a the first winding 44c of the third wire layer 42c follows. The first winding 44c of the third wire layer 42c is arranged on the second wire layer 42b. As can be clearly seen, the winding direction of the winding 22 changes at the first central layer discontinuity 58a; the third wire layer 42c is wound to the right relative to the radial direction 20. The first turn 44c of the third layer of wire 42c therefore clearly crosses the last turn 44b of the second layer of wire 42b. At this point there is a risk of uncontrolled slipping of windings 44.

In Stadium C ist die dritte Drahtlage 42c vom zentralen Bereich 56 bis zum äußeren Endanschlag 40 fertig gewickelt. Stadium D zeigt die fertig gewickelte vierte Drahtlage 42d, welche relativ zur Radialrichtung 20 linksgewickelt ist und vom äußeren Endanschlag 40 zum inneren Endanschlag 38 verläuft. Dabei liegen beispielhaft die ersten beiden Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d auf der dritten Drahtlage 42c, die letzten vier Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d weitgehend auf der ersten Drahtlage 42a. Die dritte Windung 44d der vierten Drahtlage 42d führt den zweiten zentralen Lagensprung 58b aus und überkreuzt dabei drei Windungen 44c der dritten Drahtlage 42c. Auch an dieser Stelle besteht eine erhöhte Gefahr des unkontrollierten Abrutschens von Windungen 44.In stage C, the third layer of wire 42c has been wound from the central region 56 to the outer end stop 40 . Stage D shows the finished fourth wire layer 42d, which is wound to the left relative to the radial direction 20 and runs from the outer end stop 40 to the inner end stop 38. In this case, for example, the first two turns 44d of the fourth wire layer 42d lie on the third wire layer 42c, and the last four turns 44d of the fourth wire layer 42d largely lie on the first wire layer 42a. The third winding 44d of the fourth wire layer 42d runs through the second central layer jump 58b and in doing so crosses over three windings 44c of the third wire layer 42c. At this point, too, there is an increased risk of uncontrolled slipping of turns 44.

Erfindungsgemäß werden die Windungen 44 durch eine Stützstruktur 64 stabilisiert. 4 zeigt eine Isolationsmaske 30a für eine erste axiale Stirnseite 62a eines Stators 10. Die Isolationsmaske 30a weist einen Jochabschnitt 66 zum teilweisen Abdecken des Jochbereichs des Stators 10 auf. Vom Jochabschnitt 66 erstrecken sich in Radialrichtung 20 nach Außen Zahnabschnitte zum Isolieren der Zähne 18 des Stators 10. Die Zahnabschnitte bilden jeweils weitgehend die Konturen des Zahns 18 ab, insbesondere des Zahnhalses 28, des Zahnkopfs 32 und der Nut 26 bzw. des Nutgrunds 36. Daher werden der Einfachheit halber die den jeweiligen Abschnitt des Zahns 18 abdeckenden Abschnitte des Zahnabschnitts der Isolationsmaske 30a mit dem gleichen Namen und dem gleichen Bezugszeichen benannt. Beispielsweise wird der Einfachheit halber der Abschnitt des Isolationsmaske 30a, welcher den Zahnkopf 32 abdeckt, auch als Zahnkopf 32 bezeichnet. Beispielhaft weist die Isolationsmaske 30 bzw. der Stator 10 achtzehn Zähne 18 auf.According to the invention, the turns 44 are stabilized by a support structure 64 . 4 12 shows an insulation mask 30a for a first axial end face 62a of a stator 10. The insulation mask 30a has a yoke section 66 for partially covering the yoke area of the stator 10. FIG. Tooth sections for insulating the teeth 18 of the stator 10 extend outwards from the yoke section 66 in the radial direction 20. The tooth sections each largely form the contours of the tooth 18, in particular of the tooth neck 28, the tooth crest 32 and the groove 26 or the groove base 36. Therefore, for the sake of convenience, the portions of the tooth portion of the insulating mask 30a covering each portion of the tooth 18 are given the same name and reference numeral. For example, the portion of the insulating mask 30a that covers the tooth tip 32 is also referred to as the tooth tip 32 for the sake of simplicity. For example, the insulation mask 30 or the stator 10 has eighteen teeth 18 .

5 zeigt eine Isolationsmaske 30b für eine zweite axiale Stirnseite 62b eines Stators 10. Auch die Isolationsmaske 30b für die zweite axiale Stirnseite 62b weist einen Jochabschnitt 66 zum teilweisen Abdecken des Jochbereichs des Stators 10 auf. Vom Jochabschnitt 66 erstrecken sich in Radialrichtung 20 nach Außen Zahnabschnitte zum Isolieren der Zähne 18 des Stators 10. Zusätzlich weist die Isolationsmaske 30b beispielhaft drei angeformte Leitelemente 68 auf, welche zum Führen der Phasenanschlüsse für die drei Phasen der elektrischen Maschine 12 zum Kontaktieren mit einer Leistungselektronik ausgebildet sind. Dazu weist jedes Leitelement 68 jeweils zwei Führungsnuten zum Aufnehmen von den Leitungsdrähten der jeweiligen Phase. 5 12 shows an insulation mask 30b for a second axial end face 62b of a stator 10. The insulation mask 30b for the second axial end face 62b also has a yoke section 66 for partially covering the yoke area of the stator 10. Tooth sections for insulating the teeth 18 of the stator 10 extend outwards from the yoke section 66 in the radial direction 20. In addition, the insulation mask 30b has, for example, three molded-on conducting elements 68, which are used to guide the phase connections for the three phases of the electrical machine 12 for contacting power electronics are trained. For this purpose, each guide element 68 has two guide grooves for receiving the line wires of the respective phase.

6 zeigt die Detailansicht eines Zahns 18 der Isoliermaske 30, 6A von der Isolationsmaske 30a der ersten axialen Stirnseite 62a aus 4 und 6B von der Isolationsmaske 30b der zweiten axialen Stirnseite 62b aus 5. Wie deutlich zu erkennen ist, weist der Zahn 18 bzw. die Isoliermasken 30 sowohl auf der ersten axialen Stirnseite 62a als auch auf der zweiten axialen Stirnseite 62b einen sich aus dem Jochabschnitt 66 radial nach außen erstreckenden Zahnhals 28 auf sowie eine am radial äußeren Ende angeordneten Zahnfuß 32. Die Isoliermasken 30 weisen vorteilhaft Wicklungsführungselemente auf, welche zum Führen der Wicklung 22 vorgesehen ist. Beispielhaft sind die Wicklungsführungselemente 70 als Rillen 70 ausgebildet, welche sich jeweils auf der jeweiligen axialen Stirnseite 62 im Wesentlichen in Tangentialrichtung bzw. Umfangsrichtung 24 erstrecken. Im Ausführungsbeispiel sind dabei die Wicklungsführungselemente 70 auf der zweiten axialen Stirnseite 62b parallel zur Umfangsrichtung 24 ausgebildet bzw. senkrecht zu einer Symmetrieachse 20a des Zahns 18. Die Wicklungsführungselemente 70 auf der ersten axialen Stirnseite 62a sind unter einem Winkel zur Umfangsrichtung 24 ausgebildet. Beispielhaft windet oder verläuft die Rille 70 auf der ersten axialen Stirnseite 62a im Wesentlichen senkrecht zur Radialrichtung 20 und weist dabei einen Verlaufsanteil in Radialrichtung 20 auf. Beispielhaft verlaufen die Rillen 70 auf der erste axialen Stirnseite 62a mit einer Länge in Radialrichtung 20, welche weitgehend einer Drahtdicke 84 der Wicklung 22 entspricht. 6 shows the detailed view of a tooth 18 of the insulating mask 30, 6A from the isolation mask 30a of the first axial face 62a 4 and 6B from the isolation mask 30b of the second axial face 62b 5 . As can be clearly seen, the tooth 18 or the insulating masks 30 has a tooth neck 28 extending radially outwards from the yoke section 66 both on the first axial end face 62a and on the second axial end face 62b and one arranged at the radially outer end Tooth base 32. The insulating masks 30 advantageously have winding guide elements which are provided for guiding the winding 22. By way of example, the winding guide elements 70 are designed as grooves 70 which each extend essentially in the tangential direction or circumferential direction 24 on the respective axial end face 62 . In the exemplary embodiment, the winding guide elements 70 on the second axial end face 62b are formed parallel to the circumferential direction 24 or perpendicular to an axis of symmetry 20a of the tooth 18. The winding guide elements 70 on the first axial end face 62a are formed at an angle to the circumferential direction 24. By way of example, the groove 70 winds or runs on the first axial end face 62a essentially perpendicularly to the radial direction 20 and in this case has a portion running in the radial direction 20 . For example, the grooves 70 run on the first axial end face 62a with a length in the radial direction 20 which largely corresponds to a wire thickness 84 of the winding 22 .

Die Wicklungsführungselemente 70 bzw. Rillen 70 sind am Zahnhals 28 und auf der Stützstruktur 64 ausgebildet. Weiterhin weist der Jochabschnitt 66 am auf der ersten axialen Stirnseite 62a am Zahn 18 eine Wicklungsleitrille 72, welche dazu vorgesehen ist, einen Spulenausgangsdraht 60 von der Wicklung 22 des Zahns 18 wegzuführen oder einen Spuleneingangsdraht 54 zur Wicklung 22 des Zahns 18 zu führen. Auf diese Weise lassen sich insbesondere Verbindungsdrähte zwischen Wicklungen 22 von zwei unterschiedlichen Zähnen 18 besonders einfach über die erste axiale Stirnseite 62a führen.The winding guide elements 70 or grooves 70 are formed on the tooth neck 28 and on the support structure 64 . Furthermore, the yoke section 66 on the first axial face 62a at the tooth 18 has a winding guide groove 72 which is intended to lead a coil output wire 60 away from the winding 22 of the tooth 18 or to lead a coil input wire 54 to the winding 22 of the tooth 18. In this way, in particular, connecting wires between windings 22 of two different teeth 18 can be routed particularly easily over the first axial end face 62a.

In 7 ist zur Verdeutlichung der Stützstruktur 64 der Zahn 18 aus 6A vergrößert abgebildet. Im in 7 abgebildeten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Stützstruktur 64 vom Zahnhals 28 aus tangential bzw. in Umfangsrichtung 24 nach außen. Beispielhaft ist die Stützstruktur 64 rampenartig ausgebildet. Wie deutlich zu erkennen ist, nimmt eine tangentiale Erstreckung 74 der Stützstruktur 64 in Radialrichtung 20 nach Außen bzw. mit dem Abstand zur Rotationsachse 16 zu. Beispielhaft ist die Stützstruktur 64 unmittelbar am inneren Endanschlag 38 angeordnet, insbesondere an einem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses 28.In 7 To illustrate support structure 64, tooth 18 is off 6A shown enlarged. in 7 In the illustrated exemplary embodiment, the support structure 64 extends outwards from the tooth neck 28 tangentially or in the circumferential direction 24 . By way of example, the support structure 64 has a ramp-like design. As can be clearly seen, a tangential extension 74 of the support structure 64 increases outwards in the radial direction 20 or with the distance from the axis of rotation 16 . For example, the support structure 64 is arranged directly on the inner end stop 38, in particular on a radial inner section of the tooth neck 28.

Im Ausführungsbeispiel erstreckt sich die Stützstruktur 64 vom inneren Endanschlag 38 bis zu einem radialen Stützende 76. Die Stützstruktur 64 weist eine radiale Erstreckung 78 auf, welche beispielhaft 43% von einem radialen Wickelraumabstand 80 beträgt. Der Wickelraumabstand 80 ist der Abstand in Radialrichtung 20 von inneren Endanschlag 38 zum äußeren Endanschlag 50 am Zahnhals 28. Die radiale Erstreckung 78 der Stützstruktur 64 wird im Ausführungsbeispiel in Radialrichtung 20 zwischen dem inneren Endanschlag 38 und dem Stützende 76 gemessen. Insbesondere ist das Stützende 76 in einem zentralen Bereich des Zahnhalses 28 angeordnet.In the exemplary embodiment, the support structure 64 extends from the inner end stop 38 to a radial support end 76. The support structure 64 has a radial extent 78 which, for example, extends 43% from a radial winding space stood at 80. The winding space distance 80 is the distance in the radial direction 20 from the inner end stop 38 to the outer end stop 50 on the tooth neck 28. The radial extent 78 of the support structure 64 is measured in the exemplary embodiment in the radial direction 20 between the inner end stop 38 and the support end 76. In particular, the support end 76 is located in a central area of the tooth neck 28 .

Beispielhaft weist die Stützstruktur 64 am radialen Stützende 76 ein Stützmaximum 82 auf, welches eine maximale tangentiale Erstreckung 74a aufweist. Beispielhaft beträgt die maximale tangentiale Erstreckung 74a 240% einer Drahtdicke 84 der Windungen 22. Im Ausführungsbeispiel beträgt die maximale tangentiale Erstreckung 74a der Stützstruktur 64 30% einer tangentialen Breite 86 des Zahnhalses 28. In alternativen Ausführungsformen ist es möglich, dass die maximale tangentiale Erstreckung 74a der Stützstruktur 64 zwischen 10% und 40%, bevorzugt zwischen 15% und 35%, besonders bevorzugt zwischen 20% und 25% einer tangentialen Breite 86 des Zahnhalses 28 beträgt.For example, the support structure 64 has a support maximum 82 at the radial support end 76, which has a maximum tangential extension 74a. For example, the maximum tangential extent 74a is 240% of a wire thickness 84 of the windings 22. In the exemplary embodiment, the maximum tangential extent 74a of the support structure 64 is 30% of a tangential width 86 of the tooth neck 28. In alternative embodiments, it is possible that the maximum tangential extent 74a of the support structure 64 is between 10% and 40%, preferably between 15% and 35%, particularly preferably between 20% and 25% of a tangential width 86 of the tooth neck 28.

Die in 7 deutlich erkennbaren Rillen 70 bzw. Wicklungsführungselemente 70 weisen eine Rillenbreite 88 auf, welche im Wesentlichen der Drahtdicke 84 der Wicklung 22 entspricht.In the 7 The clearly recognizable grooves 70 or winding guide elements 70 have a groove width 88 which essentially corresponds to the wire thickness 84 of the winding 22 .

8 illustriert wie die Wicklung 22 um einem einen Zahn 18 mit einer erfindungsgemäßen Stützstruktur 64 gewickelt werden kann. Dazu ist der Zahn 18 zur Veranschaulichung des Verlaufs der Wicklung 22 zu unterschiedlichen Stadien A bis D des Wickelns gezeigt, wobei in jedem Stadium jeweils weitgehend eine Drahtlage 42 fertig gewickelt ist. Der Übersicht halber ist die Isolationsmaske 30 nicht gezeigt und nur der Zahnhals 28 mit der Stützstruktur 64 und mit der Wicklung 22 abgebildet. 8 zeigt, wie 3, eine Ansicht entlang der Rotationsachse 16 auf die beiden axialen Stirnseiten 62a und 62b des Zahns 18. Dabei ist für jedes Stadium A bis D jeweils eine Ansicht auf eine erste axiale Stirnseite 62a des Zahns 18 auf der linken Seite der 8 abgebildet und für jedes Stadium A bis D jeweils eine Ansicht auf eine der ersten axialen Stirnseite 62a gegenüber angeordnete zweite axiale Stirnseite 62b auf der rechten Seite der 8 abgebildet. 8th 1 illustrates how the coil 22 may be wound around a tooth 18 with a support structure 64 in accordance with the present invention. For this purpose, the tooth 18 is shown to illustrate the course of the winding 22 at different stages A to D of the winding, with one wire layer 42 being largely completely wound in each stage. For the sake of clarity, the insulation mask 30 is not shown and only the tooth neck 28 with the support structure 64 and with the winding 22 is shown. 8th shows how 3 , a view along the axis of rotation 16 of the two axial end faces 62a and 62b of the tooth 18. For each stage A to D there is a view of a first axial end face 62a of the tooth 18 on the left-hand side of the figure 8th shown and for each stage A to D in each case a view of a first axial end face 62a opposite arranged second axial end face 62b on the right side of the 8th pictured.

In Stadium A ist die erste Drahtlage 42a vollständig vom inneren Endanschlag 38 bis zum äußeren Endanschlag 40 gewickelt. Anschließend folgt am äußeren Endanschlag 40 ein erster seitlicher Lagensprung 48a zu einer ersten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b. Die letzte auf der Stützstruktur 64 aufliegende Windung 44a der ersten Drahtlage 42a ist eine primäre Stützwindung 90a. Die primäre Stützwindung 90a ist beispielhaft am Stützmaximum 82 angeordnet. Im Ausführungsbeispiel ist auf der zweiten axialen Stirnseite 62b zwischen der primären Stützwindung 90a und der davor angeordneten Windung 44 ein Windungsabstand 92 ausgebildet. Beispielhaft beträgt der Windungsabstand 92 90% der Drahtdicke. Der Windungsabstand 92 bildet eine Windungslücke, welche Windungen 44 folgender Drahtlagen 42 aufnehmen kann und diese stabilisieren kann, insbesondere Windungen 44d der vierten Drahtlage 44d. Im Ausführungsbeispiel ist auf der ersten axialen Stirnseite 62a zwischen der primären Stützwindung 90a und der davor angeordneten Windung 44a sowie der danach angeordneten Windung 44a ein Windungsabstand 92 ausgebildet. Wie deutlich zu erkennen ist, verlaufen die Windungen 44 auf der zweiten axialen Stirnseite 62b weitgehend senkrecht zur Radialrichtung 20 bzw. zur gedachten Symmetrieachse 20a des Zahns 18. Auf der ersten axialen Stirnseite 62a verlaufen die Windungen 44 unter einem Winkel gegenüber einer Anordnung senkrecht zur Radialrichtung 20. Beispielhaft windet oder verläuft eine Windung 44 auf der ersten axialen Stirnseite 62a im Wesentlichen senkrecht zur Radialrichtung 20 und weist dabei einen Verlaufsanteil in Radialrichtung 20 auf. Beispielhaft verläuft eine Windung 44 auf der erste axialen Stirnseite 62a mit einer Länge in Radialrichtung 20, welche weitgehend einer Drahtdicke 84 der Wicklung 22 entspricht.In stage A, the first layer of wire 42a is completely wound from the inner end stop 38 to the outer end stop 40 . Then, at the outer end stop 40, there is a first lateral layer jump 48a to a first winding 44b of the second wire layer 42b. The last turn 44a of the first layer of wire 42a resting on the support structure 64 is a primary support turn 90a. The primary support coil 90a is arranged at the support maximum 82, for example. In the exemplary embodiment, a winding spacing 92 is formed on the second axial end face 62b between the primary support winding 90a and the winding 44 arranged in front of it. For example, the winding spacing 92 is 90% of the wire thickness. The winding distance 92 forms a winding gap, which can accommodate windings 44 of the following wire layers 42 and can stabilize them, in particular windings 44d of the fourth wire layer 44d. In the exemplary embodiment, a coil spacing 92 is formed on the first axial end face 62a between the primary support coil 90a and the coil 44a arranged in front of it and the coil 44a arranged thereafter. As can be clearly seen, the turns 44 on the second axial face 62b run largely perpendicular to the radial direction 20 or to the imaginary axis of symmetry 20a of the tooth 18. On the first axial face 62a the turns 44 run at an angle compared to an arrangement perpendicular to the radial direction 20. By way of example, a winding 44 winds or runs on the first axial end face 62a essentially perpendicularly to the radial direction 20 and has a course portion in the radial direction 20 . By way of example, a winding 44 runs on the first axial end face 62a with a length in the radial direction 20 which largely corresponds to a wire thickness 84 of the winding 22 .

Anschließend wird die zweite Drahtlage 42b wieder zurück in Richtung des inneren Endanschlags 38 gewickelt. Wie deutlich zu erkennen ist, ändert sich beim Lagensprung 48 in die zweite Drahtlage 42b der Windungsrichtung. So ist die erste Drahtlage 42a relativ zur Radialrichtung 20 rechtsgewickelt. Die zurücklaufende zweite Drahtlage 42b ist relativ zur Radialrichtung 20 linksgewickelt. Daher überschneiden sich die erste Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b mit der letzten Windung 44a der ersten Drahtlage 42a.The second layer of wire 42b is then wound back in the direction of the inner end stop 38 . As can be seen clearly, the winding direction changes at the layer jump 48 into the second wire layer 42b. Thus, the first wire layer 42a is wound to the right relative to the radial direction 20 . The returning second wire layer 42b is wound on the left relative to the radial direction 20 . Therefore, the first turn 44b of the second layer of wire 42b overlaps with the last turn 44a of the first layer of wire 42a.

In Stadium B ist die zweite Drahtlage 42b bis zu einem zentralen Bereich 56 gewickelt, wobei sich die letzte Wicklung 44b der zweiten Drahtlage 42b an der primären Stützwicklung 90a der ersten Drahtlage 42a abstützt und eine sekundäre Stützwindung 90b ausbildet.In stage B, the second layer of wire 42b is wound to a central portion 56 with the last turn 44b of the second layer of wire 42b bearing against the primary support wrap 90a of the first layer of wire 42a and forming a secondary support turn 90b.

In Stadium C schließt sich der sekundären Stützwindung 90b nach einem ersten zentralen Lagensprung 58a die erste Wicklung 44c der dritten Drahtlage 42c an. Die dritte Drahtlage 42c ist vom zentralen Bereich 56 bis zum äußeren Endanschlag 40 fertig gewickelt. Wie deutlich zu erkennen ist, ändert sich beim ersten zentralen Lagensprung 58a die Windungsrichtung der Wicklung 22, die dritte Drahtlage 42c ist relativ zur Radialrichtung 20 rechtsgewickelt. Die erste Windung 44c der dritten Drahtlage 42c kreuzt sich daher deutlich mit der letzten Windung 44b der zweiten Drahtlage 42b bzw. der sekundären Stützwicklung 90b. Wie deutlich zu erkennen ist, ist insbesondere auf der zweiten axialen Stirnseite 62b zwischen der sekundären Stützwindung 90b der zweiten Drahtlage 42b, welche von der primären Stützwindung 90a stabilisiert wird und der ersten Windung 44c der dritten Drahtlage 42c eine weiterer Windungsabstand 92 ausgebildet.In stage C, after a first central layer discontinuity 58a, the secondary support winding 90b is followed by the first winding 44c of the third wire layer 42c. The third layer of wire 42c is completely wound from the central area 56 to the outer end stop 40 . As can be clearly seen, the winding direction of the winding 22 changes at the first central layer discontinuity 58a; the third wire layer 42c is wound to the right relative to the radial direction 20. The first turn 44c of the third layer of wire 42c therefore clearly crosses the last turn 44b of the second layer of wire 42b or the secondary support winding 90b. How clearly too As can be seen, a further winding spacing 92 is formed in particular on the second axial end face 62b between the secondary support winding 90b of the second wire layer 42b, which is stabilized by the primary support winding 90a, and the first winding 44c of the third wire layer 42c.

Stadium D zeigt die fertig gewickelte vierte Drahtlage 42d, welche relativ zur Radialrichtung 20 linksgewickelt ist und vom äußeren Endanschlag 40 zum inneren Endanschlag 38 verläuft. Dabei liegen auf der ersten axialen Stirnseite 62a beispielhaft die ersten vier Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d auf der dritten Drahtlage 42c, die letzten drei Windungen 44d der vierten Drahtlage 42d weitgehend auf der ersten Drahtlage 42a. Die fünfte Windung 44d der vierten Drahtlage 42d führt auf der ersten axialen Stirnseite 62a den zweiten zentralen Lagensprung 58b aus und überkreuzt dabei zwei Windungen 44c der dritten Drahtlage 42c und wird von der sekundären Stützwindung 90b abgestützt. Die nächste Windung 44d der vierten Drahtlage 42d wird sowohl von der der primären Stützwindung 90a als auch von der sekundären Stützwindung 90b abgestützt. Wie auf der zweiten axialen Stirnseite 62b deutlich zu erkennen, wird eine Windung 44d der vierten Drahtlage 42a in dem Windungsabstand 92 zwischen der sekundären Stützwindung 90b und der ersten Windung 44c der dritten Drahtlage 42c aufgenommen. Weiterhin wird beispielhaft eine weitere Windung 44d der vierten Drahtlage 42d in dem Windungsabstand 92 bzw. Windungslücke zwischen der primären Stützwindung 90a und der davor angeordneten Windung 44a der ersten Drahtlage 42a aufgenommen.Stage D shows the finished fourth wire layer 42d, which is wound to the left relative to the radial direction 20 and runs from the outer end stop 40 to the inner end stop 38. The first four turns 44d of the fourth wire layer 42d lie on the third wire layer 42c, for example, on the first axial end face 62a, and the last three turns 44d of the fourth wire layer 42d largely lie on the first wire layer 42a. The fifth winding 44d of the fourth wire layer 42d runs on the first axial end face 62a from the second central layer jump 58b and in doing so crosses two windings 44c of the third wire layer 42c and is supported by the secondary support winding 90b. The next coil 44d of the fourth layer of wire 42d is supported by both that of the primary support coil 90a and the secondary support coil 90b. As can be clearly seen on the second axial end face 62b, a winding 44d of the fourth wire layer 42a is accommodated in the winding spacing 92 between the secondary support winding 90b and the first winding 44c of the third wire layer 42c. Furthermore, by way of example, a further turn 44d of the fourth wire layer 42d is accommodated in the turn spacing 92 or turn gap between the primary support turn 90a and the turn 44a of the first wire layer 42a arranged in front of it.

9 zeigt eine Detailansicht der zweiten axialen Stirnseite 62b des Zahns 18 im Wicklungsstadium A aus 8. Wie deutlich zu erkennen ist, weist die Stützstruktur 64 an der Position zwischen der primären Stützwicklung 90a und der davor angeordneten Windung 44a der ersten Drahtlage 42a einen sich in Tangentialrichtung 24 aus der Stützstruktur 64 erstreckenden Abstandhalter 94 auf. Der Abstandhalter 94 hat den Vorteil, dass eine Windungslücke besonders einfach bereitgestellt werden kann. Vorteilhaft weist der Abstandhalter 94 ein Wicklungsführungselement 70 bzw. Rille 70 auf, welches dazu vorgesehen ist, wenigstens eine Windung 44 von späteren Drahtlagen 42 aufzunehmen. 9 12 shows a detailed view of the second axial end face 62b of the tooth 18 in winding stage A from FIG 8th . As can be clearly seen, the support structure 64 has a spacer 94 extending from the support structure 64 in the tangential direction 24 at the position between the primary support winding 90a and the turn 44a of the first wire layer 42a arranged in front of it. The spacer 94 has the advantage that a winding gap can be provided particularly easily. Advantageously, the spacer 94 has a winding guide element 70 or groove 70 which is intended to receive at least one turn 44 of later wire layers 42 .

10 zeigt eine Isolationsmaske 30a für eine erste axiale Stirnseite 62a welche auf dem Stator 10 montiert aber noch nicht bewickelt ist. Die Isolationsmaske 30a entspricht weitgehend der Isolationsmaske 30a aus 4 und weist einen Jochabschnitt 66 zum teilweisen Abdecken des Jochbereichs des Stators 10 auf. Die Isolationsmaske ist auf einem Statorgrundkörper 96 aufgesetzt. Der Statorgrundkörper 96 ist beispielhaft aus Blechpakete ausgebildet und beschichtet. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel wird der Statorgrundkörper 96 weitgehend von der Isolationsmaske 30a überdeckt und ist nur im radial inneren Bereich sichtbar. Vom Jochabschnitt 66 erstrecken sich in Radialrichtung 20 nach Außen Zahnabschnitte zum Isolieren der Zähne 18 des Stators 10. Die Zahnabschnitte bilden jeweils weitgehend die Konturen des Zahns 18 ab, insbesondere des Zahnhalses 28, des Zahnkopfs 32 und der Nut 26 bzw. des Nutgrunds 36. 10 shows an insulation mask 30a for a first axial end face 62a which is mounted on the stator 10 but has not yet been wound. The insulation mask 30a largely corresponds to the insulation mask 30a in FIG 4 and has a yoke portion 66 for partially covering the yoke area of the stator 10 . The insulation mask is placed on a stator base body 96 . The stator base body 96 is, for example, formed from laminated cores and coated. In the exemplary embodiment shown, the stator base body 96 is largely covered by the insulation mask 30a and is only visible in the radially inner area. Tooth sections for insulating the teeth 18 of the stator 10 extend outwards from the yoke section 66 in the radial direction 20. The tooth sections each largely form the contours of the tooth 18, in particular of the tooth neck 28, the tooth crest 32 and the groove 26 or the groove base 36.

11 zeigt die Isolationsmaske 30b für eine zweite axiale Stirnseite 62b aus 5 montiert auf den Stators 10 und unbewickelt. Auch die Isolationsmaske 30b für die zweite axiale Stirnseite 62b weist einen Jochabschnitt 66 zum teilweisen Abdecken des Jochbereichs des Stators 10 auf. Die Isolationsmaske ist auf den Statorgrundkörper 96 aufgesetzt. Wie in 10 wird der Statorgrundkörper 96 weitgehend von der Isolationsmaske 30a überdeckt und ist nur im radial inneren Bereich sichtbar. Vom Jochabschnitt 66 erstrecken sich in Radialrichtung 20 nach Außen Zahnabschnitte zum Isolieren der Zähne 18 des Stators 10. Auf der zweiten axialen Stirnseite 62b weist die Isolationsmaske 30b beispielhaft drei angeformte Leitelemente 68 auf, welche zum Führen der Phasenanschlüsse für die drei Phasen der elektrischen Maschine 12 zum Kontaktieren mit einer Leistungselektronik ausgebildet sind. Dazu weist jedes Leitelement 68 jeweils zwei Führungsnuten zum Aufnehmen von den Leitungsdrähten der jeweiligen Phase. 11 12 shows the insulation mask 30b for a second axial end face 62b 5 mounted on the stators 10 and unwound. The insulation mask 30b for the second axial end face 62b also has a yoke section 66 for partially covering the yoke area of the stator 10 . The insulation mask is placed on the stator base body 96 . As in 10 the stator base body 96 is largely covered by the insulation mask 30a and is only visible in the radially inner area. Tooth sections for insulating the teeth 18 of the stator 10 extend outward in the radial direction 20 from the yoke section 66. On the second axial end face 62b, the insulation mask 30b has, for example, three integrally formed conducting elements 68, which are used to route the phase connections for the three phases of the electrical machine 12 are designed to make contact with power electronics. For this purpose, each guide element 68 has two guide grooves for receiving the line wires of the respective phase.

12 zeigt den Stator aus den 10 und 11 von der ersten axialen Stirnseite 62a aus im fertig bewickelten Zustand. Die Wicklungen 22 aus Kupferdraht sind deutlich zu erkennen. Beispielhaft sind die Wicklungen 22 als Zahnwicklungen ausgebildet. Wie deutlich zu erkennen ist, ist jeweils der Spulenausgangsdraht 60 von der Wicklung 22 von einem ersten Zahn 18a über einen Verbindungsdraht 98 mit dem Spuleneingangsdraht 54 der Wicklung 22 eines zweiten Zahns 18b verbunden, wobei zwischen dem ersten Zahn 18a und dem zweiten Zahn 18b in Umfangsrichtung 24 zwei weitere Zähne 18 angeordnet sind. Die Verbindungsdrähte 98 aller Zahnpaare 18a, 18b verlaufen tangential entlang des Jochabschnitts 66 der axialen Stirnseite 62a der Isolationsmaske 30a. 12 shows the stator from the 10 and 11 from the first axial end face 62a in the finished wound state. The copper wire windings 22 can be clearly seen. By way of example, the windings 22 are designed as toothed windings. As can be clearly seen, the coil output wire 60 from the winding 22 of a first tooth 18a is connected via a connecting wire 98 to the coil input wire 54 of the winding 22 of a second tooth 18b, with the first tooth 18a and the second tooth 18b being circumferentially connected 24 two more teeth 18 are arranged. The connecting wires 98 of all pairs of teeth 18a, 18b run tangentially along the yoke portion 66 of the axial face 62a of the insulation mask 30a.

13 zeigt den Stator aus den 10 und 11 von der zweiten axialen Stirnseite 62b aus im fertig bewickelten Zustand. Auch hier sind die Wicklungen 22 aus Kupferdraht deutlich zu erkennen. Deutlich sind die Kontaktierfahnen 100 für die Phasenanschlüsse für die drei Phasen der elektrischen Maschine 12 zum Kontaktieren mit einer Leistungselektronik zu erkennen. Die Leitungsdrähte der Kontaktierfahnen 100 verlaufen über die Führungsnuten der Leitelemente 68. 13 shows the stator from the 10 and 11 from the second axial end face 62b in the finished wound state. Here, too, the windings 22 made of copper wire can be clearly seen. The contact lugs 100 for the phase connections for the three phases of the electrical machine 12 for contacting power electronics can be seen clearly. The conductor wires of the contacting lugs 100 run over the guide grooves of the guide elements 68.

14 zeigt die Detailansicht eines vollständig bewickelten Zahns 18 des Stators der 12 und 13, 14A von der ersten axialen Stirnseite 62a aus und 14B von der zweiten axialen Stirnseite 62b aus. In 14A ist zu erkennen, wie der Spuleneingangsdraht 54 in die ersten Windungen 44a der ersten Drahtlage 42a übergeht. Die ersten vier Windungen 44a der ersten Drahtlage 42a sind auf der Stützstruktur 64 angeordnet, welche in dieser Figur weitgehend von den Windungen 44 überdeckt ist. Die vierte Windung 44a der ersten Drahtlage 42a ist am Stützmaximum 82 angeordnet und bildet die primäre Stützwindung 90a aus. In 14b ist auch die sekundäre Stützwindung 90b der zweiten Drahtlage 42b zu erkennen, welche an der primären Stützwindung 90a angeordnet ist. Die erste Windung 44c der dritten Drahtlage 42c wird durch die sekundäre Stützwindung 90b abgestützt. Es sind zwei weitere Windungen 44c der dritten Drahtlage 42c zu erkennen, der Rest der dritten Drahtlage 44c ist durch vier Windungen 44 d der vierten Drahtlage 42d überdeckt. Eine folgende Windung 44d der vierten Drahtlage 42a führt den zweiten zentralen Lagensprung 58b aus und trifft, gestützt durch die sekundäre Stützwindung 90b zurück auf der ersten Drahtlage 42a am radialen Innenabschnitt des Zahnhalses 28. Nach einer weiteren Windung 44d der vierten Drahtlage 42d geht der Wicklungsdraht in den Spulenausgangsdraht 60 über welcher den Spuleneingangsdraht auf der ersten axialen Stirnseite 62a des Jochabschnitts 66 der Isolationsmaske 30a überkreuzt. 14 shows the detailed view of a fully wound tooth 18 of the stator 12 and 13 , 14A from the first axial face 62a and 14B from the second axial face 62b. In 14A it can be seen how the coil input wire 54 merges into the first windings 44a of the first wire layer 42a. The first four windings 44a of the first wire layer 42a are arranged on the support structure 64, which is largely covered by the windings 44 in this figure. The fourth turn 44a of the first wire layer 42a is arranged at the support maximum 82 and forms the primary support turn 90a. In 14b The secondary support coil 90b of the second wire layer 42b can also be seen, which is arranged on the primary support coil 90a. The first turn 44c of the third layer of wire 42c is supported by the secondary support turn 90b. Two further windings 44c of the third wire layer 42c can be seen, the remainder of the third wire layer 44c is covered by four windings 44d of the fourth wire layer 42d. A following winding 44d of the fourth wire layer 42a runs through the second central layer jump 58b and, supported by the secondary support winding 90b, meets back on the first wire layer 42a on the radial inner section of the tooth neck 28. After a further winding 44d of the fourth wire layer 42d, the winding wire goes in the coil-out wire 60 over which crosses the coil-in wire on the first axial face 62a of the yoke portion 66 of the insulation mask 30a.

14B illustriert den zweiten zentralen Lagensprung 58b von der gegenüberliegenden zweiten axialen Stirnseite 62b aus gesehen. Wie deutlich zu erkennen ist, wird die Windung 44d der vierten Drahtlage 42d des zweiten zentralen Lagensprungs 58b von der sekundären Stützwindung 90b abgestützt, wobei die Windung 44d des zweiten zentralen Lagensprungs 58b radial außen an der sekundären Stützwindung 90b anliegt. Auf der der ersten axialen Stirnseite 62a ist die Windung 44d des zweiten zentralen Lagensprungs 58b eine halbe Umdrehung weiter gedreht und liegt radial innen an der sekundären Stützwindung 90b an. Die darauf folgende Windung 44d der vierten Drahtlage 42d wird von der primären Stützwindung 90a abgestützt und ist in der Windungslücke zwischen der primären Stützwindung 90a und der davorgehenden Windung 44a der ersten Drahtlage 42a angeordnet. 14B illustrates the second central layer discontinuity 58b viewed from the opposite second axial face 62b. As can be clearly seen, the turn 44d of the fourth wire layer 42d of the second central layer discontinuity 58b is supported by the secondary support coil 90b, with the turn 44d of the second central layer discontinuity 58b radially outwardly abutting the secondary support coil 90b. On the first axial end face 62a, the winding 44d of the second central layer jump 58b is rotated half a turn further and bears radially on the inside against the secondary supporting winding 90b. The subsequent turn 44d of the fourth layer of wire 42d is supported by the primary support turn 90a and is disposed in the turn gap between the primary support turn 90a and the preceding turn 44a of the first layer of wire 42a.

Claims (15)

Elektrische Maschine (12) aufweisend einen Stator (10) und einen Rotor (14), wobei der Stator (10) oder der Rotor (14) Zähne (18) aufweist, wobei die Zähne (18) Wicklungen (22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (18) jeweils am Zahnhals (28) eine sich tangential erstreckende Stützstruktur (64) aufweisen, welche zur Abstützung der Wicklung (22) vorgesehen ist.Electrical machine (12) having a stator (10) and a rotor (14), the stator (10) or the rotor (14) having teeth (18), the teeth (18) having windings (22), characterized that the teeth (18) each have a tangentially extending support structure (64) on the tooth neck (28), which is provided to support the winding (22). Elektrische Maschine (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (64) rampenartig ausgebildet ist, wobei bevorzugt eine tangentiale Erstreckung (74) der Stützstruktur (64) mit dem Abstand zur Rotationsachse (16) zunimmt.Electrical machine (12) after claim 1 , characterized in that the support structure (64) is designed like a ramp, with a tangential extent (74) of the support structure (64) preferably increasing with the distance from the axis of rotation (16). Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (64) an einem radialen Innenabschnitt des Zahnhalses (28) angeordnet ist.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (64) is arranged on a radially inner section of the tooth neck (28). Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Stützstruktur (64) von einem inneren Endanschlag (38) radial nach außen bis zu einem radialen Stützende (76) erstreckt, wobei das Stützende (76) in einem zentralen Bereich des Zahnhalses (28) angeordnet ist.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (64) from an inner end stop (38) extends radially outwards to a radial support end (76), the support end (76) in a central Area of the tooth neck (28) is arranged. Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (76) eine radiale Erstreckung (78) aufweist, welche zwischen 30% und 60% eines radialen Wickelraumabstands (80) zwischen dem inneren Endanschlag (38) und einem äußeren Endanschlag (40) des Zahnhalses (28) aufweist, bevorzugt zwischen 35% und 50% besonders bevorzugt zwischen 40% und 45%.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (76) has a radial extent (78) which is between 30% and 60% of a radial winding space distance (80) between the inner end stop (38) and a outer end stop (40) of the tooth neck (28), preferably between 35% and 50%, particularly preferably between 40% and 45%. Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Stützstruktur (64) an einem radialen Stützende (76) ein Stützmaximum (82) mit maximaler tangentialer Erstreckung (74a) annimmt, insbesondere wobei das radiale Stützende (76) in einem zentralen Bereich des Zahnhalses (28) angeordnet ist.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (64) at a radial support end (76) assumes a support maximum (82) with a maximum tangential extension (74a), in particular the radial support end (76) is arranged in a central area of the tooth neck (28). Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Zähnen (18) und Wicklungen (22) wenigstens eine Isolationsmaske (30) angeordnet ist und die Isolationsmaske (30) wenigstens teilweise die Stützstruktur (64) aufweist.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one insulation mask (30) is arranged between teeth (18) and windings (22) and the insulation mask (30) at least partially has the support structure (64). Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale tangentiale Erstreckung (74a) der Stützstruktur (64) zwischen 60% und 250% einer Drahtdicke (84) der Wicklungen (22) beträgt, bevorzugt zwischen 80% und 200%, besonders bevorzugt zwischen 100% und 150%.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that a maximum tangential extent (74a) of the support structure (64) is between 60% and 250% of a wire thickness (84) of the windings (22), preferably between 80% and 200%, more preferably between 100% and 150%. Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (22) eine erste Drahtlage (42a) aufweist, welche unmittelbar am Zahnhals (28) bzw. auf der Isolationsmaske (30) aufliegt, wobei ein Spuleneingangsdraht (54) an einem radial inneren Endanschlag (38) angeordnet ist und radial nach außen bis zu einem radial äußeren Endanschlag (40) gewickelt ist und eine primäre Stützwindung (90a) aufweist, welche um die Stützstruktur (64) gewickelt ist und aus der ersten Drahtlage (42a) tangential herausragt, und dass die Wicklung (22) eine nachfolgende zweite Drahtlage (42b) aufweist, welche abschnittsweise auf der ersten Drahtlage (42a) aufliegt und von dem radial äußeren Endanschlag (40) radial nach innen bis zur primären Stützwindung (90a) gewickelt ist und mit der letzten Windung (44b) der zweiten Drahtlage (42b) an der primären Stützwindung (90a) anliegt und mit der letzten Windung (44b) eine sekundäre Stützwindung (90b) ausbildet, welche aus der zweiten Drahtlage (42b) tangential herausragt.Electrical machine (12) according to any one of the preceding claims, characterized characterized in that the winding (22) has a first wire layer (42a) which rests directly on the tooth neck (28) or on the insulation mask (30), with a coil input wire (54) being arranged on a radially inner end stop (38) and is wound radially outward to a radially outer end stop (40) and has a primary support coil (90a) wound around the support structure (64) and protruding tangentially from the first layer of wire (42a), and in that the coil (22) a subsequent second wire layer (42b) which rests in sections on the first wire layer (42a) and is wound radially inwards from the radially outer end stop (40) up to the primary support winding (90a) and with the last winding (44b) of the second Wire layer (42b) rests against the primary support coil (90a) and forms a secondary support coil (90b) with the last coil (44b), which protrudes tangentially from the second wire layer (42b). Elektrische Maschine (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Wicklung (22) eine sich der zweiten Drahtlage (42b) anschließende dritte Drahtlage (42c) aufweist, welche auf der zweiten Drahtlage (42b) aufliegt und sich ausgehend von der sekundären Stützwindung (90b) radial nach außen bis zum radial äußeren Endanschlag (40) gewickelt ist, und wobei die Wicklung (22) eine sich anschließende vierte Drahtlage (42d) aufweist, welche auf der dritten Drahtlage (42c) aufliegt und vom radial äußeren Endanschlag (40) bis zum inneren Endanschlag (38) gewickelt ist und ab der primären Stützwindung (90a) bis zum inneren Endanschlag (38) auf der ersten Drahtlage (42a) aufliegt, insbesondere wobei die vierte Drahtlage (42d) einen Spulenausgangsdraht (60) am inneren Endanschlag (38) aufweist.The electrical machine (12) according to the preceding claim, wherein the winding (22) has a third wire layer (42c) which follows the second wire layer (42b), which rests on the second wire layer (42b) and, starting from the secondary support winding (90b ) is wound radially outwards up to the radially outer end stop (40), and wherein the winding (22) has a subsequent fourth wire layer (42d) which rests on the third wire layer (42c) and from the radially outer end stop (40) to is wound to the inner end stop (38) and rests on the first wire layer (42a) from the primary support winding (90a) to the inner end stop (38), in particular with the fourth wire layer (42d) having a coil output wire (60) on the inner end stop (38 ) having. Elektrische Maschine (12) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (22) 4*n Drahtlagen (42) aufweist, wobei n größer Eins ist, und wobei jeweils die [4*k+2]-te Drahtlage (42b) und [4*k+3]-te Drahtlage (42c), wobei k Werte von 0 bis n-1 annimmt, zwischen dem äußeren Endanschlag (40) und der Stützstruktur (64) bzw. der [4*k+1]-ten Stützwindung (90a) oder [4*k+2]-ten Stützwindung (90b) gewickelt ist.Electrical machine (12) according to the preceding claim, characterized in that the winding (22) has 4*n wire layers (42), where n is greater than one, and the [4*k+2]th wire layer (42b ) and [4*k+3]th wire layer (42c), where k assumes values from 0 to n-1, between the outer end stop (40) and the support structure (64) or the [4*k+1] -th supporting turn (90a) or [4*k+2]-th supporting turn (90b) is wound. Elektrische Maschine (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der primären Stützwindung (90a) und der davor angeordneten Windung (44) ein Windungsabstand (92) besteht, welcher zwischen 70% und 110% einer Drahtdicke (84) der Wicklung (22) beträgt, bevorzugt zwischen 80% und 100%, besonders bevorzugt zwischen 85% und 95%.Electrical machine (12) according to one of claims 9 until 11 , characterized in that between the primary support winding (90a) and the winding (44) arranged in front of it there is a winding spacing (92) which is between 70% and 110% of a wire thickness (84) of the winding (22), preferably between 80% and 100%, more preferably between 85% and 95%. Elektrische Maschine (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhälse (28) Wicklungsführungselemente (70) aufweist, insbesondere Rillen (70), welche sich abschnittsweise im Wesentlichen in Tangentialrichtung (24) erstrecken.Electrical machine (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the tooth necks (28) have winding guide elements (70), in particular grooves (70) which extend in sections essentially in the tangential direction (24). Maschinenkomponente (10, 14) für eine elektrische Maschine (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Maschinenkomponente (10, 14) Zähne (18) aufweist, wobei die Zähne (18) Wicklungen (22) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Zähne (18) jeweils am Zahnhals (28) eine sich tangential erstreckende Stützstruktur (64) aufweisen, welche zur Abstützung der Wicklung (22) vorgesehen ist.Machine component (10, 14) for an electrical machine (12) according to one of Claims 1 until 13 , the machine component (10, 14) having teeth (18), the teeth (18) having windings (22), characterized in that the teeth (18) each have a tangentially extending support structure (64) on the tooth neck (28) have, which is provided to support the winding (22). Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine (12) mit einer Maschinenkomponente (10, 14) bzw. einer Maschinenkomponente (10, 14), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Maschinenkomponente (10, 14) Zähne (18) aufweist, wobei die Zähne (18) jeweils am Zahnhals (28) eine sich tangential erstreckende Stützstruktur (64) aufweisen, welche zur Abstützung einer Wicklung (22) vorgesehen ist, wobei die Wicklung (22) um einen Zahn (18) gewickelt wird, wobei dazu zunächst eine erste Drahtlage (44a) von einem radial inneren Endanschlag (38) des Zahnhalses (28) ausgehend radial nach außen bis zu einem radial äußeren Endanschlag (40) gewickelt wird, so dass eine primäre Stützwindung (90a) ausgebildet wird, welche um die Stützstruktur (64) gewickelt ist und aus der ersten Drahtlage (42a) tangential herausragt, und dass anschließen eine zweite Drahtlage (42b) abschnittsweise über die erste Drahtlage (42a) gewickelt wird wobei die zweite Drahtlage (42b) von dem radial äußeren Endanschlag (40) radial nach innen bis zur primären Stützwindung (90a) gewickelt wird und mit der letzten Windung (44b) der zweiten Drahtlage (42b) an der primären Stützwindung (90a) anliegt und mit der letzten Windung (44b) eine sekundäre Stützwindung (90b) ausbildet, welche aus der zweiten Drahtlage (42b) tangential herausragt.Method for producing an electrical machine (12) with a machine component (10, 14) or a machine component (10, 14), in particular according to one of Claims 1 until 14 , wherein the machine component (10, 14) has teeth (18), the teeth (18) each having a tangentially extending support structure (64) on the tooth neck (28), which is provided for supporting a winding (22), the winding (22) is wound around a tooth (18), with a first wire layer (44a) being wound radially outwards starting from a radially inner end stop (38) of the tooth neck (28) to a radially outer end stop (40). so that a primary support coil (90a) is formed, which is wound around the support structure (64) and protrudes tangentially from the first layer of wire (42a), and that a second layer of wire (42b) is subsequently wound in sections over the first layer of wire (42a). whereby the second layer of wire (42b) is wound radially inwards from the radially outer end stop (40) up to the primary support coil (90a) and rests against the primary support coil (90a) with the last coil (44b) of the second wire layer (42b). and with the last turn (44b) forming a secondary support turn (90b) which protrudes tangentially from the second layer of wire (42b).
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