WO2017036687A1 - Stator having an insulated bar winding for an electric machine - Google Patents

Stator having an insulated bar winding for an electric machine Download PDF

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WO2017036687A1
WO2017036687A1 PCT/EP2016/067946 EP2016067946W WO2017036687A1 WO 2017036687 A1 WO2017036687 A1 WO 2017036687A1 EP 2016067946 W EP2016067946 W EP 2016067946W WO 2017036687 A1 WO2017036687 A1 WO 2017036687A1
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WO
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stator
rod
groove
grooves
hose member
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/067946
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German (de)
French (fr)
Inventor
Bodo Von Moltke
Nurdin PITAREVIC
Aleksandr VASSILJEV
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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Filing date
Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/32Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/12Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors arranged in slots
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/30Windings characterised by the insulating material
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/12Impregnating, heating or drying of windings, stators, rotors or machines

Definitions

  • the invention relates to a stator for an electric Ma ⁇ machine, an electric machine with the inventive stator, a motor vehicle and a method of manufacturing the stator.
  • the stator has a laminated core with grooves, in each of which at least one electrically conductive rod is arranged, the entirety of the rods representing electrical windings of the stator.
  • Each rod is insulated by means of an electrical insulation element against the laminated core.
  • each electrically conductive rod is coated with an electrically insulating paint.
  • the rod is installed in the groove of the laminated core and fixed by means of an insulating paper.
  • the insulation ⁇ paper is impregnated with a potting compound, namely an impregnating resin.
  • the rod is fixed in the groove and insulated against the laminated core.
  • the invention is based on the object, an efficiently producible electric machine especially for a
  • the invention provides a stator for an electrical machine.
  • the stator has a laminated core with grooves which extend in the axial direction of the stator. The axial direction is aligned along the intended rotational axis of the rotor to be arranged in the stator.
  • the stator further comprises electrically conductive, electrical windings of the stator performing rods, each of which at least one is arranged in one of the grooves.
  • the stator has a bar winding.
  • two bars per groove are arranged and the bars mitei ⁇ interconnected to a two-layer winding.
  • Each rod is electrically insulated from the laminated core by a respective electrical insulation element.
  • each rod is designed as a hose member which is formed from a thermoplastic plastic and which encloses the respective rod.
  • each rod is surrounded or wrapped in length by the plastic.
  • each rod has a sheath made of the plastic.
  • each bar can be produced or made available separately together with its electrical insulation element.
  • Each rod can then be stuck together with its electrical insulation element finished in the groove. Then then no further processing steps are necessary to isolate the rod against the laminated core.
  • the invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits.
  • the plastic of the respective hose member is arranged by means of an extrusion method according to the ⁇ bib rod. In other words, the plastic is arranged or poured in the soft or flowable state by extrusion around the rod. This has the advantage that the rods can be successively provided mechanically with their respective electrical insulation element in a continuous or continuous extrusion process. This makes the production even more efficient.
  • a groove width of the respective groove in which the hose element is arranged at most 0.2 millimeters, in particular 0 millimeters, greater than an outer diameter of the hose member itself.
  • a development for this purpose provides that the rod is plastically and / or elastically bent in the groove and thereby has a mechanical stress that presses the hose member against a groove wall of the groove. This results in the advantage that a heat conduction between the laminated core and the rod is ensured or guaranteed.
  • the bending can be achieved, for example, by the described bending or bending of the rod ends, which protrude from the laminated core.
  • a wall thickness of the hose element of each rod is in a range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeter.
  • the wall thickness is in a range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeter.
  • the grooves are free of one
  • the plastic comprises, for example, a polyamide and / or a polyphenylene sulfone (PPSU) and / or a polyphthalamide (PPA) or it is formed therefrom.
  • PPSU polyphenylene sulfone
  • PPA polyphthalamide
  • each bar is made of copper. This results in an electrical conductivity that is suitable for providing the winding. Furthermore, the deformability of the rod is additionally ensured in order to press the plastic of the hose member by a deflection of each rod against a groove wall.
  • the invention also includes an electric machine having an embodiment of the stator according to the invention.
  • a rotor of the electric machine is rotatably mounted.
  • the electric machine can be manufactured with particularly little Ar ⁇ beits Colouren, since the stator in the manner described can be manufactured by common, simultaneous insertion of the bars together with their insulation member in the lamination stack and then bending of the rod ends.
  • the electrical Ma ⁇ machine as a starter generator for a motor vehicle or Electric motor is designed for a brake assist system of a motor vehicle.
  • the stator which is produced in the manner according to the invention, has sufficient heat transfer between the rods and the Bleckb, so that in particular the missing potting compound is no disadvantage.
  • the invention also includes a motor vehicle in which the electrical machine is provided or arranged in the manner described.
  • the invention also provides a method for producing an embodiment of the stator according to the invention.
  • a laminated core is provided with grooves which extend in a be ⁇ known manner in the axial direction of the stator.
  • At least one electrically conductive rod is be ⁇ riding provided for each groove.
  • two rods per groove are provided.
  • each rod provided is surrounded by a tubular element formed of a thermoplastic plastic, which represents the already described electrical insulation element.
  • Each bar is along with the ge ⁇ puts it in each case by ⁇ imaging tube element in each corresponding groove. In other words, therefore, after the insertion of each rod in the respective groove at the same time also the electrical
  • a further development provides that for the provision of the rods a wire is provided around which the plastic is arranged by means of an extrusion method.
  • the wire and the plastic are cut into the bars and hose elements.
  • a role with the wire, which is already covered by the plastic are provided.
  • each bar can be provided in an automated manner.
  • the plastic may be arranged continuously along the wire. In order then to provide the hose elements, it can be provided that ends of the bars are stripped, that is, the plastic is removed.
  • the wire may be, for example, a round wire or a flat conductor.
  • each rod can advantageously be inserted together with its respective tubular element into one of the grooves according to an embodiment.
  • the hose element adheres in particular to the rod, so that an adjustment of each
  • Hose element in the groove is unnecessary or can be omitted.
  • a further embodiment provides that each rod inserted into one of the grooves is deformed by bending and thereby the respective tubular element of the rod is pressed against a groove wall of the respective groove. This results in a
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a perspective view
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the stator of FIG. 1, wherein only a single electric coil is shown, FIG.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a cross section of the
  • Fig. 4 is a schematic representation of a perspective
  • Fig. 5 is a schematic representation of a side view of the
  • Fig. 6 is a schematic representation of a cross section of the
  • Fig. 7 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention.
  • the exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention.
  • the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention.
  • the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
  • Fig. 1 shows a stator 1 for an electric machine.
  • the stator 1 may be provided, for example, for a starter-generator of a motor vehicle.
  • the stator 1 has a laminated core 2 which, in a manner known per se, consists of soft-magnetic sheet metal layers (coercive field strength less than 1000 A / m). 0
  • conductor elements 6, 7 may be formed, which are electrically insulated from each other and stacked or layered along an axial direction 3.
  • conductor elements 6, 7 have been inserted in each case by an axial slot opening.
  • the conductor elements 6, 7 of each groove 4 are arranged in alignment in a radial direction 8 one behind the other.
  • the radial direction 8 is in each case directed perpendicularly outward from an axis 9, by which the axial direction 3 is fixed.
  • the axis 9 corresponds to the intended rotational axis of a rotor which can be arranged in the stator.
  • the different radial distances between the conductor elements 6, 7 result in two rings or layers 10, 11, the radially outer conductor elements 6 representing the layer 10 and the radially inner conductor elements 7 the layer 11.
  • the layers 10, 11 are part of a two-layer winding 12 of the stator 1.
  • the two-layer winding 12 comprises in the example shown six electric coils, each of which results by interconnecting a respective subset of the conductor elements 6, 7.
  • a conductor element of the outer layer 10 and a conductor element of the inner layer 11 forms a phase terminal or coil terminal 13 of one of the coils.
  • the coil terminals 13 of a coil are each arranged in a connection region 14.
  • Fig. 2 shows by way of illustration a single electrical coil 15. The illustration in Fig.
  • FIG. 2 corresponds to the illustration in Fig. 1, wherein all those conductor elements 6, 7 are hidden, which belong to the other electric coils.
  • the coil 15 shown in FIG. 2 has a total of three loops or turns 16, which are electrically interconnected within the interconnection region 14 by a winding connection 17. _
  • the conductor members 6 of the outer layer 11 have been chamfered or bent along a circumferential direction U L, while the conductor members 7 of the inner layer 11 have been bent in an opposite circumferential direction U 2.
  • the conductor elements 6, 7 of the two layers 10, 11 are entangled with each other, so that a skew region has a helix angle with respect to
  • End face 18 has.
  • the conductor ends further comprise conductor ends which are aligned parallel to the axis 9.
  • the conductor ends have for this purpose a crank.
  • the helix angles of all helical regions of the conductor ends are the same. As a result, the conductor ends are particularly close together.
  • the conductor ends are part of a winding head 20 on the end face 18 of the laminated core 2.
  • FIG. 3 shows how the electrical conductor elements 6, 7 are electrically insulated in the interior of the laminated core against the soft-magnetic sheet metal layers of the laminated core 2.
  • Each conductor element 6, 7 is formed from an electrically conductive rod 21 and an electrical insulation element 22.
  • Fig. 4 shows once again a single electrical conductor element 6, 7 in isolation with the electrically conductive rod 21 and the electrical insulation element 22.
  • the rod 21 may each be a flat conductor or a flat wire.
  • a material of the rod 21 may e.g. Be copper.
  • the electrical insulation element 22 is configured as a casing or hose element 23.
  • Fig. 3 illustrates how each rod 21 is electrically insulated from the laminated core 2 by the material of the hose element 23 by means of the insulating element 22.
  • the hose element 23 is formed from a thermoplastic material, which may comprise, for example, a polyamide and / or PPSU and / or a PPA.
  • FIG. 3 further illustrates how, due to the entanglement or bending in the region of each winding head 20 shown in FIG. 1, each rod 21 presses the respective hose element 23 against a groove wall 24 of the respective groove 4, the rod 21 being mechanically distorted or bent.
  • the plastic of the hose member 23 may have been applied to the rod 21 by an extrusion process.
  • Extrusion arrangement (not shown) out. This contains an annular gap from which the plastic exits in a deformable or liquid or flowing state. This creates a tube that applies to the rod 21 or the wire.
  • Fig. 5 shows how, when manufacturing the rod 21 from a wire, this wire is divided into rods 21 having the rod length 25.
  • stripped ends 26 are formed by stripping or removing from the rod 21 the plastic of the hose member 23 so that each hose member 23 has an insulation length 27 smaller than the rod length 25.
  • a rod length can e.g. in a range of for example 8 centimeters to 15 centimeters.
  • Figure 6 illustrates how the rod 21 surrounds the rod 21 with the plastic, the tubular member 23 having a layer thickness or wall thickness 28 which may be in the range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeter.
  • edges 29 of the rod 26 have curves or a radius of curvature 30 which is in a range of 0.5 millimeters to 1.5 millimeters. This results in the advantage that the hose member 23 is not cut or cut by the edge 29 during vibration movements.
  • FIG. 7 illustrates how an electric machine 34 can be provided by means of the stator 1.
  • a rotor 35 is rotatably mounted in the stator 1.
  • the rotor 35 is rotatably connected to a shaft 36.
  • the electric machine 34 may be installed, for example, in a motor vehicle 37.
  • the motor vehicle 37 may be, for example, a motor vehicle, in particular a passenger car or truck.
  • the shaft 36 may be coupled to a vehicle component 38, which may be, for example, an internal combustion engine or a pump for a hydraulic brake circuit of a brake assist system.
  • the electric machine 34 can be driven in a manner known per se by alternately energizing the electric coils of the stator 1 by means of an inverter or inverter. This creates a magnetic rotating field in the stator, which drives the rotor 35. The rotor 35 then rotates about the axis 9.
  • the example shows how one can provide by extrusion on ⁇ placed plastic coating, an electrical insulation of the copper rods of a stator.
  • the art ⁇ material layer thickness can thus be selectively adjusted, that can be extruded or extruded rod pin installed directly in the groove 4 of the laminated core 2 and then folded or bent or vertwistet.
  • the advantage over the prior art is that the costly process of
  • Groove insulation can be omitted.
  • the further advantage is that the damage of the insulation paper or an insulating lacquer layer on the rod also can not occur.
  • the tubular element of the thermoplastic material is flexible and adapts to the shape of the rod when bending or vertwist.
  • the hose element made of plastic also has sufficient mechanical strength and the layer thickness of the plastic coating can still be chosen sufficiently low.
  • stator 1 can be manufactured in a shorter period of time.
  • the applied by extrusion plastic coating has improved mechanical strength compared to a coating of the rods 21 with an electrically insulating paint and subsequent fixation of the rods in the grooves 4 by means of insulating paper and potting compound.
  • thermoplastic sheath of flat conductors for the production of motor windings.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

The invention relates to a stator (1) for an electric machine (34), comprising a laminated core (2), which has grooves (4), which extend in the axial direction (3) of the stator (1), and comprising electrically conductive bars (21), which are electrical windings of the stator (1), at least one of said bars being arranged in each groove (4), wherein each bar (21) is electrically insulated from the laminated core by means of a respective electrical insulating element (22). The production of the stator (1) should be efficient. According to the invention, each electrical insulating element (22) is designed as a tube element (23), which is formed of a thermoplastic plastic and surrounds the bar (21).

Description

Beschreibung description
Stator mit isolierter Stabwicklung für eine elektrische Maschine Die Erfindung betrifft einen Stator für eine elektrische Ma¬ schine, eine elektrische Maschine mit dem erfindungsgemäßen Stator, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Herstellen des Stators. Der Stator weist ein Blechpaket mit Nuten auf, in welchen jeweils mindestens ein elektrisch leitfähiger Stab angeordnet ist, wobei die Gesamtheit der Stäbe elektrische Wicklungen des Stators darstellt. Jeder Stab ist mittels eines elektrischen Isolationselements gegen das Blechpaket isoliert. Stator insulated bar winding for an electrical machine The invention relates to a stator for an electric Ma ¬ machine, an electric machine with the inventive stator, a motor vehicle and a method of manufacturing the stator. The stator has a laminated core with grooves, in each of which at least one electrically conductive rod is arranged, the entirety of the rods representing electrical windings of the stator. Each rod is insulated by means of an electrical insulation element against the laminated core.
Bei einem Stator der genannten Art ist im Stand der Technik vorgesehen, jeden elektrisch leitfähigen Stab mit einem elektrisch isolierenden Lack zu beschichten. Anschließend wird der Stab in die Nut des Blechpakets eingebaut und mit Hilfe eines Isolationspapiers fixiert. Schließlich wird das Isolations¬ papier mit einer Vergussmasse, nämlich einem Imprägnierharz, getränkt. Hierdurch wird der Stab in der Nut fixiert sowie gegen das Blechpaket isoliert. In a stator of the type mentioned is provided in the prior art to coat each electrically conductive rod with an electrically insulating paint. Subsequently, the rod is installed in the groove of the laminated core and fixed by means of an insulating paper. Finally, the insulation ¬ paper is impregnated with a potting compound, namely an impregnating resin. As a result, the rod is fixed in the groove and insulated against the laminated core.
Dieser aus dem Stand der Technik bekannte Herstellungsvorgang ist zeitaufwendig, da das Anordnen der Stäbe zusammen mit dem Isolationspapier eine hohe Präzision erfordert. Zudem dauern das Imprägnieren des Isolationspapieres und das anschließende Aushärten der Vergussmasse mehrere Stunden. This known from the prior art manufacturing process is time consuming, since the arrangement of the rods together with the insulation paper requires a high precision. In addition, the impregnation of the insulation paper and the subsequent curing of the potting compound take several hours.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine effizient herstellbare elektrische Maschine insbesondere für ein The invention is based on the object, an efficiently producible electric machine especially for a
Kraftfahrzeug bereitzustellen. To provide motor vehicle.
Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Pa¬ tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Er- findung sind durch die Merkmale der abhängigen Patentansprüche gegeben . Durch die Erfindung ist ein Stator für eine elektrische Maschine bereitgestellt. In an sich bekannter Weise weist der Stator ein Blechpaket mit Nuten auf, die sich in axialer Richtung des Stators erstrecken. Die axiale Richtung ist entlang der bestimmungs- gemäßen Rotationsachse des im Stator anzuordnenden Rotors ausgerichtet. Der Stator weist des Weiteren elektrisch leitfähige, elektrische Wicklungen des Stators darstellende Stäbe auf, von denen jeweils mindestens einer in einer der Nuten angeordnet ist. Mit anderen Worten weist der Stator eine Stabwicklung auf. Bevorzugt sind jeweils zwei Stäbe pro Nut angeordnet und die Stäbe zu einer Zweischichtwicklung mitei¬ nander verschaltet. Jeder Stab ist durch ein jeweiliges elektrisches Isolationselement elektrisch gegen das Blechpaket isoliert . The problem is solved by the subject matters of the independent Pa ¬ tentansprüche. Advantageous developments of the invention are given by the features of the dependent claims. The invention provides a stator for an electrical machine. In a manner known per se, the stator has a laminated core with grooves which extend in the axial direction of the stator. The axial direction is aligned along the intended rotational axis of the rotor to be arranged in the stator. The stator further comprises electrically conductive, electrical windings of the stator performing rods, each of which at least one is arranged in one of the grooves. In other words, the stator has a bar winding. Preferably, two bars per groove are arranged and the bars mitei ¬ interconnected to a two-layer winding. Each rod is electrically insulated from the laminated core by a respective electrical insulation element.
Anders als im Stand der Technik ist das elektrische Isolati¬ onselement nun aber nicht durch eine Lackschicht und ein mit Vergussmasse getränktes Isolationspapier gebildet. Stattdessen ist für eine effiziente Herstellung des Stators vorgesehen, dass das jeweilige elektrische Isolationselement jedes Stabes als ein Schlauchelement ausgestaltet ist, welches aus einem thermo¬ plastischen Kunststoff gebildet ist und welches den jeweiligen Stab umschließt. Mit anderen Worten ist jeder Stab der Länge nach durch den Kunststoff umgeben oder umhüllt. Mit anderen Worten weist jeder Stab eine Ummantelung aus dem Kunststoff auf. Unlike the prior art, the electric isolati ¬ onselement is now but not by a lacquer layer and impregnated with a sealing compound insulating paper formed. Instead, it is provided for efficient production of the stator, that the respective electrical insulation element of each rod is designed as a hose member which is formed from a thermoplastic plastic and which encloses the respective rod. In other words, each rod is surrounded or wrapped in length by the plastic. In other words, each rod has a sheath made of the plastic.
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass sich jeder Stab zusammen mit seinem elektrischen Isolationselement separat herstellen oder bereitstellen lässt. Jeder Stab kann dann zusammen mit seinem elektrischen Isolationselement fertig in die Nut gesteckt werden. Anschließend sind dann keine weiteren Verarbeitungsschritte nötig, um den Stab gegen das Blechpaket zu isolieren . Zu der Erfindung gehören auch optionale Weiterbildungen, durch deren Merkmale sich zusätzliche Vorteile ergeben. Gemäß einer Weiterbildung ist der Kunststoff des jeweiligen Schlauchelements mittels einer Extrusionsmethode um den je¬ weiligen Stab angeordnet. Mit anderen Worten wird der Kunststoff im weichen oder fließfähigen Zustand mittels Extrusion um den Stab angeordnet oder gegossen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Stäbe in einem kontinuierlichen oder fortlaufenden Extrusionsprozess nacheinander maschinell mit ihrem jeweiligen elektrischen Isolationselement versehen werden können. Dies macht die Herstellung noch effizienter. The advantage of the invention is that each bar can be produced or made available separately together with its electrical insulation element. Each rod can then be stuck together with its electrical insulation element finished in the groove. Then then no further processing steps are necessary to isolate the rod against the laminated core. The invention also includes optional developments, by the characteristics of which additional benefits. According to a further development of the plastic of the respective hose member is arranged by means of an extrusion method according to the ¬ weiligen rod. In other words, the plastic is arranged or poured in the soft or flowable state by extrusion around the rod. This has the advantage that the rods can be successively provided mechanically with their respective electrical insulation element in a continuous or continuous extrusion process. This makes the production even more efficient.
Gemäß einer Weiterbildung ist eine Nutbreite der jeweiligen Nut, in welcher das Schlauchelement angeordnet ist, höchstens 0,2 Millimeter, insbesondere 0 Millimeter, größer als ein Außendurchmesser des Schlauchelements selbst. Mit anderen Worten ergibt sich in Umfangsrichtung des Stators ein Spiel oder ein Freiraum des Stabs zusammen mit seinem Schlauchelement in jeder Nut, der höchstens 0,2 Millimeter, insbesondere höchstens 0 Millimeter, beträgt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass sich jeder Stab mit geringem Aufwand in der Nut fixieren oder befestigen lässt. Beispielsweise kann es ausreichend sein, aus dem Blechpaket herausragende Enden des Stabes umzuknicken oder umzubiegen, damit der Stab zusammen mit seinem Schlauchelement fest in der Nut sitzt. Eine Weiterbildung hierzu sieht vor, dass der Stab in der Nut plastisch und/oder elastisch gebogen ist und hierdurch eine mechanische Spannung aufweist, die das Schlauchelement gegen eine Nutwand der Nut drückt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass eine Wärmeleitung zwischen dem Blechpaket und dem Stab sichergestellt oder gewährleistet ist. Das Verbiegen kann beispielsweise durch das beschriebene Knicken oder Biegen der Stabenden, die aus dem Blechpaket herausragen, erreicht werden. According to a development, a groove width of the respective groove in which the hose element is arranged, at most 0.2 millimeters, in particular 0 millimeters, greater than an outer diameter of the hose member itself. In other words, results in the circumferential direction of the stator, a game or a free space of the Stabs together with its hose element in each groove, which is at most 0.2 millimeters, in particular at most 0 millimeters. This has the advantage that each rod can be fixed or fastened with little effort in the groove. For example, it may be sufficient to fold over or bend out of the laminated core projecting ends of the rod, so that the rod sits firmly together with its tubular element in the groove. A development for this purpose provides that the rod is plastically and / or elastically bent in the groove and thereby has a mechanical stress that presses the hose member against a groove wall of the groove. This results in the advantage that a heat conduction between the laminated core and the rod is ensured or guaranteed. The bending can be achieved, for example, by the described bending or bending of the rod ends, which protrude from the laminated core.
Gemäß einer Weiterbildung liegt eine Wanddicke des Schlauch- elements jedes Stabes in einem Bereich von 0,1 Millimeter bis 0,5 Millimeter. Beispielsweise kann die Wanddicke According to a development, a wall thickness of the hose element of each rod is in a range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeter. For example, the wall thickness
0,3 Millimeter betragen. Mit anderen Worten befindet sich zwischen dem Stab und dem Blechpaket zu jeder Richtung hin eine KunststoffSchicht , die eine Dicke oder Wanddicke in einem Bereich von 0,1 Millimeter bis 0 , 5 Millimeter aufweist . Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass allein mittels des Schlauchelements jeder Stab zuverlässig gegen das Blechpaket elektrisch isoliert ist. Des Weiteren ist bei den genannten Maßen auch eine zuverlässige Wärmeleitung gegeben. 0.3 millimeters. In other words, there is one between the rod and the laminated core in each direction Plastic layer having a thickness or wall thickness in a range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeters. This results in the advantage that each rod is reliably insulated electrically against the laminated core by means of the hose element alone. Furthermore, given the dimensions mentioned also a reliable heat conduction.
Gemäß einer Weiterbildung sind die Nuten frei von einer According to a development, the grooves are free of one
Vergussmasse. Mit anderen Worten ist bei dem Stator auf das Ausgießen mit der Vergussmasse, beispielsweise dem beschriebenen Imprägnierharz, verzichtet. Hierdurch wird dieser zeitaufwendige Herstellungsschritt vermieden. Sealing compound. In other words, the pouring with the potting compound, for example the impregnating resin described, is dispensed with in the stator. As a result, this time-consuming production step is avoided.
Gemäß einer Weiterbildung weist der Kunststoff beispielsweise ein Polyamid und/oder ein Polyphenylensulfon (PPSU) und/oderein Polyphthalamid (PPA) auf oder er ist daraus gebildet. Diese Kunststoffe haben sich als besonders vorteilhaft bei der Verwendung eines Stators gezeigt, der in der beschriebenen Weise hergestellt wird. According to a development, the plastic comprises, for example, a polyamide and / or a polyphenylene sulfone (PPSU) and / or a polyphthalamide (PPA) or it is formed therefrom. These plastics have been found to be particularly advantageous in the use of a stator made in the manner described.
In Bezug auf die Stäbe selbst sieht eine Weiterbildung vor, dass jeder Stab aus Kupfer gebildet ist. Hierdurch ergibt sich eine elektrische Leitfähigkeit, die zum Bereitstellen der Wicklung geeignet ist. Des Weiteren wird zusätzlich die Verformbarkeit des Stabes gewährleistet, um den Kunststoff des Schlauchelements durch eine Verbiegung jedes Stabs gegen eine Nutwand zu drücken. With regard to the bars themselves, a further development provides that each bar is made of copper. This results in an electrical conductivity that is suitable for providing the winding. Furthermore, the deformability of the rod is additionally ensured in order to press the plastic of the hose member by a deflection of each rod against a groove wall.
Zu der Erfindung gehört auch eine elektrische Maschine, die eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stators aufweist. In dem Stator ist ein Rotor der elektrischen Maschine drehbar gelagert. Die elektrische Maschine lässt sich mit besonders wenig Ar¬ beitsschritten herstellen, da der Stator in der beschriebenen Weise durch gemeinsames, gleichzeitiges Einstecken der Stäbe zusammen mit ihrem Isolationselement in das Blechpaket und anschließendes Biegen der Stabenden hergestellt werden kann. The invention also includes an electric machine having an embodiment of the stator according to the invention. In the stator, a rotor of the electric machine is rotatably mounted. The electric machine can be manufactured with particularly little Ar ¬ beitsschritten, since the stator in the manner described can be manufactured by common, simultaneous insertion of the bars together with their insulation member in the lamination stack and then bending of the rod ends.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die elektrische Ma¬ schine als Startergenerator für ein Kraftfahrzeug oder als Elektromotor für ein Bremsassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist. Bei diesen beiden Anwendungsfällen hat es sich gezeigt, dass der Stator, der in der erfindungsgemäßen Weise hergestellt ist, ausreichende Wärmeübergang zwischen den Stäben und dem Bleckpaket aufweist, sodass insbesondere die fehlende Vergussmasse keinen Nachteil darstellt. It is particularly preferred that the electrical Ma ¬ machine as a starter generator for a motor vehicle or Electric motor is designed for a brake assist system of a motor vehicle. In these two applications, it has been shown that the stator, which is produced in the manner according to the invention, has sufficient heat transfer between the rods and the Bleckpaket, so that in particular the missing potting compound is no disadvantage.
Schließlich gehört zu der Erfindung auch ein Kraftfahrzeug, in welchem in der beschriebenen Weise die elektrische Maschine bereitgestellt oder angeordnet ist. Finally, the invention also includes a motor vehicle in which the electrical machine is provided or arranged in the manner described.
Um eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stators herzustellen, ist durch die Erfindung auch ein Verfahren zum Herstellen einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stators bereitgestellt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Blechpaket mit Nuten bereitgestellt, die sich in an sich be¬ kannter Weise in axialer Richtung des Stators erstrecken. Für jede Nut wird zumindest ein elektrisch leitfähiger Stab be¬ reitgestellt. Wie bereits ausgeführt, werden bevorzugt zwei Stäbe pro Nut vorgesehen. Um nun die Stäbe in der Nut anordnen zu können und hierbei mit wenigen Arbeitsschritten eine elektrische Isolation oder Isolierung zwischen jedem Stab und dem Blechpaket bereitzustellen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass jeder bereitgestellte Stab von einem aus einem thermo- plastischen Kunststoff gebildeten Schlauchelement umgeben ist, welches das bereits beschriebene elektrische Isolationselement darstellt. Jeder Stab wird zusammen mit dem ihn jeweils um¬ gebenden Schlauchelement in die jeweils vorgesehene Nut ge¬ steckt. Mit anderen Worten ist also nach dem Einstecken jedes Stabs in die jeweilige Nut zugleich auch die elektrischeIn order to produce an embodiment of the stator according to the invention, the invention also provides a method for producing an embodiment of the stator according to the invention. In the method according to the invention, a laminated core is provided with grooves which extend in a be ¬ known manner in the axial direction of the stator. At least one electrically conductive rod is be ¬ riding provided for each groove. As already stated, preferably two rods per groove are provided. In order to be able to arrange the rods in the groove and to provide an electrical insulation or insulation between each rod and the laminated core with a few steps, it is provided according to the invention that each rod provided is surrounded by a tubular element formed of a thermoplastic plastic, which represents the already described electrical insulation element. Each bar is along with the ge ¬ puts it in each case by ¬ imaging tube element in each corresponding groove. In other words, therefore, after the insertion of each rod in the respective groove at the same time also the electrical
Isolation des Stabs gegenüber dem Blechpaket sichergestellt. Es ist also kein zusätzlicher Arbeitsschritt nach dem Einstecken jedes Stabs nötig, um die elektrische Isolation sicherzustellen. Um die beschriebenen Stäbe mit dem jeweiligen Schlauchelement bereitzustellen, sieht eine Weiterbildung vor, dass zum Bereitstellen der Stäbe ein Draht bereitgestellt wird, um welchen mittels einer Extrusionsmethode der Kunststoff angeordnet ist. Der Draht und der Kunststoff werden in die Stäbe und die Schlauchelemente zerteilt. Mit anderen Worten kann bei¬ spielsweise eine Rolle mit dem Draht, der bereits von dem Kunststoff ummantelt ist, bereitgestellt werden. Durch Abrollen des Drahtes von der Rolle und Zerschneiden oder Zerteilen des Drahtes in die einzelnen Stäbe kann in automatisierter Weise jeder Stab bereitgestellt werden. Hierbei kann der Kunststoff durchgehend entlang des Drahtes angeordnet sein. Um dann die Schlauchelemente bereitzustellen, kann vorgesehen sein, dass Enden der Stäbe abisoliert werden, das heißt der Kunststoff entfernt wird. Insulation of the rod against the laminated core ensured. So there is no additional work required after inserting each rod to ensure electrical insulation. In order to provide the described rods with the respective hose element, a further development provides that for the provision of the rods a wire is provided around which the plastic is arranged by means of an extrusion method. The wire and the plastic are cut into the bars and hose elements. In other words, in ¬ example, a role with the wire, which is already covered by the plastic, are provided. By unrolling the wire from the roll and cutting or splitting the wire into the individual bars, each bar can be provided in an automated manner. Here, the plastic may be arranged continuously along the wire. In order then to provide the hose elements, it can be provided that ends of the bars are stripped, that is, the plastic is removed.
Bei dem Draht kann es sich beispielsweise um einen Runddraht oder einen Flachleiter handeln. The wire may be, for example, a round wire or a flat conductor.
Indem die Stäbe zusammen mit ihrem Schlauchelement bereits vor dem Einstecken in die jeweilige Nut bereitgestellt werden, kann in vorteilhafter Weise gemäß einer Ausführungsform jeweils jeder Stab zusammen mit seinem jeweiligen Schlauchelement in eine der Nuten gesteckt werden. Das Schlauchelement haftet hierbei insbesondere an dem Stab, sodass eine Justierung jedes By providing the rods together with their tubular element before they are inserted into the respective groove, each rod can advantageously be inserted together with its respective tubular element into one of the grooves according to an embodiment. The hose element adheres in particular to the rod, so that an adjustment of each
Schlauchelements in der Nut unnötig ist oder entfallen kann. Hose element in the groove is unnecessary or can be omitted.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass jeder in eine der Nuten gesteckte Stab durch Verbiegen verformt wird und hierdurch das jeweilige Schlauchelement des Stabs gegen eine Nutwand der jeweiligen Nut gedrückt wird. Hierdurch ergibt sich ein A further embodiment provides that each rod inserted into one of the grooves is deformed by bending and thereby the respective tubular element of the rod is pressed against a groove wall of the respective groove. This results in a
Berührkontakt zwischen dem Schlauchelement und der Nut. Ins¬ besondere ist so ein luftfreier Übertragungsweg von Wärme zwischen dem Blechpaket und dem Stab sichergestellt. Contact contact between the hose element and the groove. Ins ¬ particular so as to ensure an air-free transmission of heat between the core and the rod.
Im Folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer perspektivischen In the following an embodiment of the invention is described. 1 shows a schematic representation of a perspective view
Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Stators , Fig. 2 eine schematische Darstellung des Stators von Fig. 1, wobei lediglich eine einzelne elektrische Spule dargestellt ist, View of an embodiment of the stator according to the invention, 2 shows a schematic representation of the stator of FIG. 1, wherein only a single electric coil is shown, FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Fig. 3 is a schematic representation of a cross section of the
Stators ,  Stators,
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer perspektivischen Fig. 4 is a schematic representation of a perspective
Ansicht eines einzelnen Leiterelements des Stators,  View of a single conductor element of the stator,
Fig. 5 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht des Fig. 5 is a schematic representation of a side view of the
Leiterelements ,  Ladder element,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Querschnitts des Fig. 6 is a schematic representation of a cross section of the
Leiterelements, und  Ladder element, and
Fig. 7 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs. Fig. 7 is a schematic representation of an embodiment of the motor vehicle according to the invention.
Bei dem im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei dem Ausführungsbeispiel stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsform jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren ist die beschriebene Ausführungsform auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar. The exemplary embodiment explained below is a preferred embodiment of the invention. In the exemplary embodiment, the described components of the embodiment each represent individual features of the invention that are to be considered independently of one another, which also each independently further develop the invention and thus also individually or in a different combination than the one shown as part of the invention. Furthermore, the described embodiment can also be supplemented by further features of the invention already described.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen. In the figures, functionally identical elements are each provided with the same reference numerals.
Fig. 1 zeigt einen Stator 1 für eine elektrische Maschine. Der Stator 1 kann beispielsweise für einen Starter-Generator eines Kraftfahrzeugs vorgesehen sein. Der Stator 1 weist ein Blechpaket 2 auf, das in an sich bekannter Weise aus weichmagnetischen Blechschichten (Koerzitivfeidstärke kleiner als 1000 A/m) 0 Fig. 1 shows a stator 1 for an electric machine. The stator 1 may be provided, for example, for a starter-generator of a motor vehicle. The stator 1 has a laminated core 2 which, in a manner known per se, consists of soft-magnetic sheet metal layers (coercive field strength less than 1000 A / m). 0
o  O
gebildet sein kann, die elektrisch gegeneinander isoliert sind und entlang einer axialen Richtung 3 gestapelt oder geschichtet sind . In Nuten 4 des Blechpakets 3 sind jeweils durch eine axiale Nutöffnung 5 zwei Leiterelemente 6, 7 eingesteckt worden. Der Übersichtlichkeit halber sind von den genannten Elementen jeweils nur einige mit einem Bezugszeichen versehen. Die Leiterelemente 6, 7 jeder Nut 4 sind in einer radialen Richtung 8 fluchtend hintereinander angeordnet. Die radiale Richtung 8 ist jeweils von einer Achse 9, durch welche die axiale Richtung 3 festgelegt ist, senkrecht nach außen gerichtet. Die Achse 9 entspricht der bestimmungsgemäßen Rotationsachse eines Rotors, der in dem Stator angeordnet werden kann. may be formed, which are electrically insulated from each other and stacked or layered along an axial direction 3. In grooves 4 of the laminated core 3 5 conductor elements 6, 7 have been inserted in each case by an axial slot opening. For the sake of clarity, only a few of the elements mentioned are provided with a reference numeral. The conductor elements 6, 7 of each groove 4 are arranged in alignment in a radial direction 8 one behind the other. The radial direction 8 is in each case directed perpendicularly outward from an axis 9, by which the axial direction 3 is fixed. The axis 9 corresponds to the intended rotational axis of a rotor which can be arranged in the stator.
Durch die unterschiedlichen radialen Abstände der Leiterelemente 6, 7 entstehen zwei Ringe oder Schichten 10, 11, wobei die radial außenliegenden Leiterelemente 6 die Schicht 10 und die radial innenliegenden Leiterelemente 7 die Schicht 11 darstellen. Die Schichten 10, 11 sind Bestandteil einer Zweischichtwicklung 12 des Stators 1. Die Zweischichtwicklung 12 umfasst in dem gezeigten Beispiel sechs elektrische Spulen, von denen sich jede durch Verschalten einer jeweiligen Teilmenge der Leiterelemente 6, 7 ergibt. Jeweils ein Leiterelement der äußeren Schicht 10 und ein Leiterelement der inneren Schicht 11 bildet einen Pha- senanschluss oder Spulenanschluss 13 einer der Spulen. Die Spulenanschlüsse 13 einer Spule sind jeweils in einem Ver- schaltungsbereich 14 angeordnet. Fig. 2 zeigt zur Veranschaulichung eine einzelne elektrische Spule 15. Die Darstellung in Fig. 2 entspricht der Darstellung in Fig. 1, wobei all diejenigen Leiterelemente 6, 7 ausgeblendet sind, die zu den übrigen elektrischen Spulen gehören. Die in Fig. 2 dargestellte Spule 15 weist insgesamt drei Schleifen oder Windung 16 auf, die innerhalb des Verschaltungsbereichs 14 durch eine Windungsverschaltung 17 elektrisch miteinander verschaltet sind . _ The different radial distances between the conductor elements 6, 7 result in two rings or layers 10, 11, the radially outer conductor elements 6 representing the layer 10 and the radially inner conductor elements 7 the layer 11. The layers 10, 11 are part of a two-layer winding 12 of the stator 1. The two-layer winding 12 comprises in the example shown six electric coils, each of which results by interconnecting a respective subset of the conductor elements 6, 7. In each case a conductor element of the outer layer 10 and a conductor element of the inner layer 11 forms a phase terminal or coil terminal 13 of one of the coils. The coil terminals 13 of a coil are each arranged in a connection region 14. Fig. 2 shows by way of illustration a single electrical coil 15. The illustration in Fig. 2 corresponds to the illustration in Fig. 1, wherein all those conductor elements 6, 7 are hidden, which belong to the other electric coils. The coil 15 shown in FIG. 2 has a total of three loops or turns 16, which are electrically interconnected within the interconnection region 14 by a winding connection 17. _
y  y
Zum Bilden der Windungen 16 der Spule 15 sind die Leiterelemente 6 der äußeren Schicht 11 entlang einer Umfangsrichtung Ul geschrägt oder geknickt worden, während die Leiterelemente 7 der inneren Schicht 11 in eine entgegengesetzte Umfangsrichtung U2 geknickt worden sind. Hierdurch sind die Leiterelemente 6, 7 der beiden Schichten 10, 11 miteinander verschränkt, sodass ein Schrägungsbereich einen Schrägungswinkel bezüglich der To form the turns 16 of the coil 15, the conductor members 6 of the outer layer 11 have been chamfered or bent along a circumferential direction U L, while the conductor members 7 of the inner layer 11 have been bent in an opposite circumferential direction U 2. As a result, the conductor elements 6, 7 of the two layers 10, 11 are entangled with each other, so that a skew region has a helix angle with respect to
Stirnfläche 18 aufweist. Die Leiterenden weisen des Weiteren Leiterenden auf, die parallel zur Achse 9 ausgerichtet sind. Die Leiterenden weisen hierzu eine Kröpfung auf. End face 18 has. The conductor ends further comprise conductor ends which are aligned parallel to the axis 9. The conductor ends have for this purpose a crank.
Die Schrägungswinkel aller Schrägungsbereiche der Leiterenden sind gleich. Hierdurch liegen die Leiterenden besonders dicht aufeinander. Die Leiterenden sind Bestandteil eines Wickelkopfes 20 an der Stirnseite 18 des Blechpakets 2. The helix angles of all helical regions of the conductor ends are the same. As a result, the conductor ends are particularly close together. The conductor ends are part of a winding head 20 on the end face 18 of the laminated core 2.
Fig. 3 zeigt, wie die elektrischen Leiterelemente 6, 7 im Inneren des Blechpakets gegen die weichmagnetischen Blechschichten des Blechpakets 2 elektrisch isoliert sind. Der Übersichtlichkeit halber sind jeweils nur einige Bezugszeichen für die genannten Elemente in Fig. 3 vergeben. Jedes Leiterelement 6, 7 ist aus einem elektrisch leitfähigen Stab 21 und einem elektrischen Isolationselement 22 gebildet. Fig. 4 zeigt noch einmal ein einzelnes elektrisches Leiterelement 6, 7 in Alleinstellung mit dem elektrisch leitfähigen Stab 21 und dem elektrischen Isolationselement 22. Bei dem Stab 21 kann es sich jeweils um einen Flachleiter oder einen Flachdraht handeln. Ein Material des Stabes 21 kann z.B. Kupfer sein. Das elektrische Isolationselement 22 ist als Ummantelung oder Schlauchelement 23 ausgestaltet . FIG. 3 shows how the electrical conductor elements 6, 7 are electrically insulated in the interior of the laminated core against the soft-magnetic sheet metal layers of the laminated core 2. For the sake of clarity, only a few reference symbols for the elements mentioned in FIG. 3 are assigned in each case. Each conductor element 6, 7 is formed from an electrically conductive rod 21 and an electrical insulation element 22. Fig. 4 shows once again a single electrical conductor element 6, 7 in isolation with the electrically conductive rod 21 and the electrical insulation element 22. The rod 21 may each be a flat conductor or a flat wire. A material of the rod 21 may e.g. Be copper. The electrical insulation element 22 is configured as a casing or hose element 23.
Fig. 3 veranschaulicht, wie mittels des Isolationselements 22 jeder Stab 21 gegen das Blechpaket 2 durch das Material des Schlauchelements 23 elektrisch isoliert ist. Das Schlauchelement 23 ist aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet, der beispielsweise ein Polyamid und/oder PPSU und/oder eine PPA aufweisen kann. Fig. 3 veranschaulicht des Weiteren, wie jeder Stab 21 aufgrund der in Fig. 1 gezeigten Verschränkung oder Verbiegung im Bereich jedes Wickelkopfs 20 das jeweilige Schlauchelement 23 gegen eine Nutwand 24 der jeweiligen Nut 4 drückt, wobei der Stab 21 mechanisch verspannt oder verbogen ist. Fig. 3 illustrates how each rod 21 is electrically insulated from the laminated core 2 by the material of the hose element 23 by means of the insulating element 22. The hose element 23 is formed from a thermoplastic material, which may comprise, for example, a polyamide and / or PPSU and / or a PPA. FIG. 3 further illustrates how, due to the entanglement or bending in the region of each winding head 20 shown in FIG. 1, each rod 21 presses the respective hose element 23 against a groove wall 24 of the respective groove 4, the rod 21 being mechanically distorted or bent.
Der Kunststoff des Schlauchelements 23 kann auf den Stab 21 mittels eines Extrusionsverfahrens aufgetragen worden sein. Hierzu wird jeder Stab 21 oder ein Draht, aus welchem die Stäbe 21 durch Zerteilen gefertigt werden sollen, durch eine The plastic of the hose member 23 may have been applied to the rod 21 by an extrusion process. For this purpose, each rod 21 or a wire, from which the rods 21 are to be manufactured by cutting, by a
Extrusionsanordnung (nicht dargestellt) geführt. Darin befindet sich ein Ringspalt, aus welchem der Kunststoff in verformbarem oder flüssigem oder fließendem Zustand austritt. Hierdurch entsteht ein Schlauch, der sich an den Stab 21 oder den Draht anlegt . Extrusion arrangement (not shown) out. This contains an annular gap from which the plastic exits in a deformable or liquid or flowing state. This creates a tube that applies to the rod 21 or the wire.
Fig. 5 zeigt, wie beim Fertigen des Stabes 21 aus einem Draht dieser Draht in Stäbe 21 mit der Stablänge 25 aufgeteilt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass abisolierte Enden 26 ausgebildet werden, indem von dem Stab 21 der Kunststoff des Schlauchelements 23 abisoliert oder entfernt wird, sodass jedes Schlauchelement 23 eine Isolationslänge 27 aufweist, die kleiner ist als die Stablänge 25. Eine Stablänge kann z.B. in einem Bereich von beispielsweise 8 Zentimetern bis 15 Zentimetern liegen. Fig. 5 shows how, when manufacturing the rod 21 from a wire, this wire is divided into rods 21 having the rod length 25. In this case it can be provided that stripped ends 26 are formed by stripping or removing from the rod 21 the plastic of the hose member 23 so that each hose member 23 has an insulation length 27 smaller than the rod length 25. A rod length can e.g. in a range of for example 8 centimeters to 15 centimeters.
Fig. 6 veranschaulicht, wie durch das Schlauchelement 23 der Stab 21 mit dem Kunststoff umgeben ist, wobei das Schlauchelement 23 eine Schichtdicke oder Wanddicke 28 aufweist, die in einem Bereich von 0,1 Millimeter bis 0,5 Millimeter liegen kann.Figure 6 illustrates how the rod 21 surrounds the rod 21 with the plastic, the tubular member 23 having a layer thickness or wall thickness 28 which may be in the range of 0.1 millimeter to 0.5 millimeter.
Bevorzugt weisen Kanten 29 des Stabes 26 Rundungen oder einen Rundungsradius 30 auf, der in einem Bereich von 0,5 Millimeter bis 1,5 Millimeter liegt . Hierdurch ergibt sich der Vorteil , dass das Schlauchelement 23 bei Vibrationsbewegungen nicht durch die Kante 29 aufgeschnitten oder zerschnitten wird. Preferably, edges 29 of the rod 26 have curves or a radius of curvature 30 which is in a range of 0.5 millimeters to 1.5 millimeters. This results in the advantage that the hose member 23 is not cut or cut by the edge 29 during vibration movements.
Ein Außendurchmesser 32 des Leiterelements 6, 7, das heißt ein Außendurchmesser 32 des Schlauchelements 23 in Umfangsrichtung Ul, U2, ist höchstens 0,2 Millimeter geringer oder kleiner als eine Nutbreite 33 in dieser Richtung. Bevorzugt berührt das Schlauchelement 23 beide gegenüberliegenden Nutwände. Fig. 7 veranschaulicht, wie mittels des Stators 1 eine elektrische Maschine 34 bereitgestellt sein kann. Bei der elektrischen Maschine 34 ist in dem Stator 1 ein Rotor 35 drehbar gelagert. Der Rotor 35 ist drehfest mit einer Welle 36 verbunden. Die elektrische Maschine 34 kann beispielsweise in einem Kraftfahrzeug 37 eingebaut sein. Bei dem Kraftfahrzeug 37 kann es sich beispielsweise um einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, handeln. Die Welle 36 kann mit einer Fahrzeugkomponente 38 gekoppelt sein, bei der es sich beispielsweise um einen Verbrennungsmotor oder eine Pumpe für einen hydraulischen Bremskreis eines Bremsassistenzsystems handeln kann. Die elektrische Maschine 34 kann in an sich bekannter Weise durch abwechselndes Bestromen der elektrischen Spulen des Stators 1 mittels eines Wechselrichters oder Inverters angetrieben werden. Hierdurch entsteht ein magnetisches Drehfeld im Statorinneren, welches den Rotor 35 antreibt. Der Rotor 35 dreht sich dann um die Achse 9. An outer diameter 32 of the conductor member 6, 7, that is, an outer diameter 32 of the hose member 23 in the circumferential direction Ul, U2, is at most 0.2 millimeters smaller or smaller than a groove width 33 in this direction. Preferably, the tube member 23 contacts both opposing groove walls. FIG. 7 illustrates how an electric machine 34 can be provided by means of the stator 1. In the electric machine 34, a rotor 35 is rotatably mounted in the stator 1. The rotor 35 is rotatably connected to a shaft 36. The electric machine 34 may be installed, for example, in a motor vehicle 37. The motor vehicle 37 may be, for example, a motor vehicle, in particular a passenger car or truck. The shaft 36 may be coupled to a vehicle component 38, which may be, for example, an internal combustion engine or a pump for a hydraulic brake circuit of a brake assist system. The electric machine 34 can be driven in a manner known per se by alternately energizing the electric coils of the stator 1 by means of an inverter or inverter. This creates a magnetic rotating field in the stator, which drives the rotor 35. The rotor 35 then rotates about the axis 9.
Insgesamt zeigt das Beispiel, wie eine durch Extrusion auf¬ gebrachte Kunststoffbeschichtung eine elektrische Isolation der Kupferstäbe eines Stators bereitstellen kann. Die Kunst¬ stoff-Schichtdicke kann so gezielt eingestellt werden, dass der extrudierte Pin oder extrudierte Stab direkt in die Nut 4 des Blechpakets 2 eingebaut und anschließend verschränkt oder gebogen oder vertwistet werden kann. Der Vorteil gegenüber dem Stand der Technik ist, dass der kostenintensive Prozess derOverall, the example shows how one can provide by extrusion on ¬ placed plastic coating, an electrical insulation of the copper rods of a stator. The art ¬ material layer thickness can thus be selectively adjusted, that can be extruded or extruded rod pin installed directly in the groove 4 of the laminated core 2 and then folded or bent or vertwistet. The advantage over the prior art is that the costly process of
Nutisolation weggelassen werden kann. Insbesondere ist es nicht nötig, Isolationspapier in die Nuten einzulegen und anschließend das Isolationspapier mit einem Imprägnierharz zu tränken. Der weitere Vorteil ist, dass die Beschädigung des Isolationspapiers oder einer Isolationslackschicht auf dem Stab ebenfalls nicht vorkommen kann. Das Schlauchelement aus dem thermoplastischen Kunststoff ist flexibel und passt sich der Form des Stabes beim Verbiegen oder Vertwisten an. Das Schlauchelement aus Kunststoff weist auch eine ausreichende mechanische Belastbarkeit auf und die Schichtdicke der Kunststoffbeschichtung kann dennoch ausreichend gering gewählt werden. Groove insulation can be omitted. In particular, it is not necessary to insert insulation paper in the grooves and then to impregnate the insulation paper with an impregnating resin. The further advantage is that the damage of the insulation paper or an insulating lacquer layer on the rod also can not occur. The tubular element of the thermoplastic material is flexible and adapts to the shape of the rod when bending or vertwist. The hose element made of plastic also has sufficient mechanical strength and the layer thickness of the plastic coating can still be chosen sufficiently low.
Es ergibt sich somit insgesamt eine Ersparnis an Herstellungs¬ oder Prozessschritten sowie eine damit einhergehende Kosten- reduktion. Des Weiteren kann der Stator 1 in einer geringeren Zeitdauer hergestellt werden. Die durch Extrusion aufgebrachte Kunststoffbeschichtung weist eine verbesserte mechanische Belastbarkeit auf im Vergleich zu einer Lackierung der Stäbe 21 mit einem elektrisch isolierenden Lack und eine anschließende Fixierung der Stäbe in den Nuten 4 mittels Isolationspapier und Vergussmasse . This results in an overall saving of manufacturing ¬ or process steps as well as an accompanying reduction in costs. Furthermore, the stator 1 can be manufactured in a shorter period of time. The applied by extrusion plastic coating has improved mechanical strength compared to a coating of the rods 21 with an electrically insulating paint and subsequent fixation of the rods in the grooves 4 by means of insulating paper and potting compound.
Insgesamt zeigt somit das Beispiel, wie durch die Erfindung eine thermoplastische Ummantelung von Flachleitern für die Her- Stellung von Motorwicklungen genutzt werden kann. Overall, thus shows the example of how can be used by the invention, a thermoplastic sheath of flat conductors for the production of motor windings.

Claims

Patentansprüche claims
1. Stator (1) für eine elektrische Maschine (34), mit einem Blechpaket (2), das Nuten (4) aufweist, die sich in axialer Richtung (3) des Stators (1) erstrecken, und mit elektrisch leitfähigen, elektrische Wicklungen des Stators (1) darstel¬ lenden Stäben (21), von denen jeweils mindestens einer in einer der Nuten (4) angeordnet ist, wobei jeder Stab (21) durch ein jeweiliges elektrisches Isolationselement (22) elektrisch gegen das Blechpaket isoliert ist, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , dass das jeweilige elektrische Isolations¬ element (22) als ein Schlauchelement (23) ausgestaltet ist, welches aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildet ist und welches den Stab (21) umschließt. A stator (1) for an electric machine (34) comprising a laminated core (2) having grooves (4) extending in the axial direction (3) of the stator (1) and electrically conductive electrical windings the stator (1) depicting ¬ lumbar rods (21) of which is disposed respectively at least one in one of the grooves (4), each rod (21) by a respective electrically insulating member (22) is electrically insulated from the laminated core, dadurchgekenn ¬ records that the respective electrical insulation ¬ element (22) as a hose member (23) is configured, which is formed of a thermoplastic material and which surrounds the rod (21).
2. Stator (1) nach Anspruch 1 , wobei der Kunststoff des j eweiligen Schlauchelements (23) mittels einer Extrusionsmethode um den jeweiligen Stab (21) angeordnet ist. Second stator (1) according to claim 1, wherein the plastic of the j eweiligen hose member (23) by means of an extrusion method to the respective rod (21) is arranged.
3. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine jeweilige Nutbreite (33) der Nut (4), in welcher das 3. stator (1) according to one of the preceding claims, wherein a respective groove width (33) of the groove (4), in which the
Schlauchelement (23) angeordnet ist, höchstens 0,2 Millimeter, insbesondere höchstens 0 Millimeter, größer ist als ein Au¬ ßendurchmesser (32) des Schlauchelements (23). Arranged tube element (23), at most 0.2 mm, especially not more than 0 mm, is larger than a Au ¬ ßendurchmesser (32) of the hose member (23).
4. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Stab (21) in der Nut (4) plastisch und/oder elastisch gebogen ist und hierdurch eine mechanische Spannung aufweist, die das Schlauchelement (23) gegen eine Nutwand (24) der Nut (4) drückt. 4. stator (1) according to any one of the preceding claims, wherein the rod (21) in the groove (4) is plastically and / or elastically bent and thereby has a mechanical stress, the hose member (23) against a groove wall (24). the groove (4) presses.
5. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Wanddicke (28) des Schlauchelements (23) in einem Bereich von 0,1 Millimeter bis 0,5 Millimeter liegt. 5. stator (1) according to any one of the preceding claims, wherein a wall thickness (28) of the hose member (23) is in a range of 0.1 millimeters to 0.5 millimeters.
6. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobe Nuten (4) frei von einer Vergussmasse sind. 6. stator (1) according to any one of the preceding claims, wherein grooves (4) are free of a potting compound.
7. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kunststoff Polyamid und/oder Polyphenylensulfon und/oder Polyphthalamid aufweist oder daraus gebildet ist. 7. stator (1) according to any one of the preceding claims, wherein the plastic comprises or is formed from polyamide and / or polyphenylene sulfone and / or polyphthalamide.
8. Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Stab (21) aus Kupfer gebildet ist. 8. stator (1) according to any one of the preceding claims, wherein each rod (21) is formed of copper.
9. Elektrische Maschine (34) mit einem Stator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Stator (1) ein Rotor (35) drehbar gelagert ist. 9. Electrical machine (34) with a stator (1) according to one of the preceding claims, wherein in the stator (1) a rotor (35) is rotatably mounted.
10. Elektrische Maschine (34) nach Anspruch 9, wobei die elektrische Maschine (34) als Startergenerator oder als 10. Electrical machine (34) according to claim 9, wherein the electric machine (34) as a starter generator or as
Elektromotor für ein Bremsassistenzsystem eines Kraftfahrzeugs (37) ausgestaltet ist. Electric motor for a brake assist system of a motor vehicle (37) is configured.
11. Kraftfahrzeug (37) mit einer elektrischen Maschine (34) nach Anspruch 9 oder 10. 11. Motor vehicle (37) with an electric machine (34) according to claim 9 or 10.
12. Verfahren zum Herstellen eines Stators (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei bei dem Verfahren ein Blechpaket (2) mit Nuten (4), die sich in axialer Richtung (3) des Stators (1) erstrecken, bereitgestellt wird und für jede Nut (4) zumindest ein elektrisch leitfähiger Stab (21) bereitgestellt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass jeder be¬ reitgestellte Stab (21) von einem aus einem thermoplastischen Kunststoff gebildeten Schlauchelement (23) umgeben ist und jeder Stab (21) zusammen mit dem ihn jeweils umgebenden Schlauchelement (23) in die jeweils vorgesehene Nut (4) gesteckt wird. 12. A method for producing a stator (1) according to any one of claims 1 to 8, wherein in the method, a laminated core (2) having grooves (4) extending in the axial direction (3) of the stator (1) is provided and for each groove (4) at least one electrically conductive rod (21) is provided, characterized in that each be ¬ prepared rod (21) is surrounded by a formed of a thermoplastic resin hose member (23) and each rod (21) together with the tubular element (23) surrounding it is inserted into the respectively provided groove (4).
13. Verfahren nach Anspruch 12 , wobei zum Bereitstellen der Stäbe (21) ein Draht bereitgestellt wird, um welchen mittels einer Extrusionsmethode der Kunststoff angeordnet ist, und der Draht in die Stäbe (21) und der Kunststoff in die Schlauchelemente (23) zerteilt wird. 13. The method of claim 12, wherein for providing the rods (21), a wire is provided, around which by means of an extrusion method, the plastic is arranged, and the wire in the rods (21) and the plastic is divided into the hose members (23) ,
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, wobei jeweils jeder Stab (21) zusammen mit seinem jeweiligen Schlauchelement (23) in eine der Nuten (4) gesteckt wird. 14. The method of claim 12 or 13, wherein each rod (21) is inserted together with its respective hose member (23) in one of the grooves (4).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei jeder in eine der Nuten (4) gesteckte Stab (21) durch Verbiegen verformt wird und hierdurch das jeweilige Schlauchelement (23) des Stabs (21) gegen eine Nutwand (24) der j eweiligen Nut (4) gedrückt wird. 15. The method according to any one of claims 12 to 14, wherein each in one of the grooves (4) inserted rod (21) is deformed by bending and thereby the respective hose member (23) of the rod (21) against a groove wall (24) of the j Meanwhile groove (4) is pressed.
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