WO2020253900A1 - Electric motor, motor component and method for producing a motor component - Google Patents

Electric motor, motor component and method for producing a motor component Download PDF

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WO2020253900A1
WO2020253900A1 PCT/DE2020/100401 DE2020100401W WO2020253900A1 WO 2020253900 A1 WO2020253900 A1 WO 2020253900A1 DE 2020100401 W DE2020100401 W DE 2020100401W WO 2020253900 A1 WO2020253900 A1 WO 2020253900A1
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wire
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wires
component
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Norman BIEHLMAN
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/32—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation
    • H02K3/38—Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation around winding heads, equalising connectors, or connections thereto
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
    • H02K15/0056—Manufacturing winding connections
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/50—Fastening of winding heads, equalising connectors, or connections thereto

Definitions

  • Electric motor motor component and method for manufacturing an engine component
  • the invention relates to a method for producing a wire-wound motor component assigned to an electric motor according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to an engine component according to the preamble of claim 7 and an electric motor with such an engine component according to claim 10.
  • a wire-wound motor component of an electric motor is known from DE 10 2008 019 479 A1, for example. It describes a method for producing a stator or rotor of an electric motor with a distributed wave winding, in which two individually prefabricated, interwoven wire strands are wound one on top of the other. The wire strands are formed from parallel, evenly aligned wires with a rectangular cross-section and interwoven and inserted into the stator or rotor slots in the adjacent state as a cohesive wave winding.
  • the object of the present invention is to improve a method for producing an engine component.
  • the production should be easier, faster and cheaper.
  • the engine component should be cheaper and easier to manufacture.
  • an electric motor with a motor component should be easier and cheaper to manufacture.
  • At least one of these objects is achieved by a method for producing a wire-wound and an electric motor associated motor component with the characteristics according to claim 1.
  • the motor component can be designed as a rotor or as a stator of the electric motor.
  • the electric motor can be installed in a drive train of a motor vehicle. The electric motor can act as a drive element.
  • the receiving component can be designed as a laminated core.
  • the receiving component can have a plurality of circumferentially distributed grooves in which the wire winding is arranged.
  • the wire winding can be designed as a continuous hairpin winding.
  • the wire winding can be designed as a, in particular distributed, wave winding.
  • the wires can have a round cross-section, a rectangular cross-section, in particular a special square cross-section, or any geometrically-led cross-section.
  • the proposed method is not limited to a cross-sectional configuration.
  • the wires can all have the same cross section or at least two wires can have a different cross section. At least one, in particular each of the wires, can have a constant or variable cross section, in particular in the area of the wire winding on the receiving component.
  • the wires can consist of at least a first and a second wire.
  • the wires can have several circumferentially spaced wire pairs aufwei sen, each wire pair being formed by the first and second wire.
  • the first wire can have a first wire end and the second wire can have a second wire end.
  • the first and second wire can be arranged next to one another, in particular radially.
  • the first and second wire can be arranged directly next to one another.
  • the guide element can be designed as a switching ring.
  • the guide element can be designed as an annular disk arranged axially next to the receiving component.
  • the through openings can be aligned axially.
  • the guide element and the receiving component can be arranged coaxially.
  • the guide element can be made of plastic.
  • the guide element can have at least a first and a second through opening.
  • the first wire can be the first Through-opening and the second wire can be assigned to the second through-opening.
  • the first and second through openings can be arranged circumferentially and / or radially offset from one another.
  • the first and second through openings can be separated from one another by a spacer means.
  • the spacing means can have a spacing width.
  • the Ab stand means can, in particular radially and / or circumferentially, be arranged between the first and second wire.
  • the first and second wire can be arranged in the receiving component, in particular radially, directly on top of one another and in the region of the spacer at least by the spacing width, in particular radially and / or on the peripheral side, spaced from one another.
  • the first and second wire ends can be spaced apart from one another by the spacing means by the spacing width, in particular radially and / or circumferentially.
  • the contact area faces away from the receiving component in relation to the guide element, and electrical contact is made with the wire when the guide element is attached. Reliable electrical contact can thereby be achieved while maintaining the alignment of the wires.
  • the wires run through the through openings when the guide element is pushed onto the receiving component and are thereby separated.
  • each wire is assigned its own through opening. This allows the wires to be separated and spread open.
  • the through openings on the side of the guide element facing the receiving component are bevelled for aligning the wires with respect to the guide element via guide bevels.
  • the contacting area is arranged on the side of the guide element facing away from the guide bevels.
  • a Mo gate component for an electric motor is also proposed. The features specified above for the method and in particular relating to the device, the arrangement or the design of the components also apply accordingly to the proposed engine component.
  • the guide element is designed separately from the receiving component.
  • the wires can be separated and aligned when the guide element is arranged on the receiving component.
  • the guide element is designed as an annular disk, which is arranged axially next to the receiving component.
  • the wires can have a rectangular cross section.
  • a first wire and a second wire of the wires can be arranged directly on top of one another in the receiving component and spaced apart from one another in the region of the guide element.
  • the wire ends can be in electrical contact with one another on the side of the guide element facing away from the receiving component.
  • an electric motor with a motor component having at least one of the above features.
  • FIG. 1 A three-dimensional view of an engine component in a special embodiment of the invention.
  • Figure 2 A detail from Figure 1 in an enlarged view.
  • FIG. 3 A rear view of a guide element of an engine component in a further special embodiment of the invention.
  • FIG. 4 A detail from FIG. 3 in an enlarged view.
  • FIG. 5 A front view of the guide element from FIG. 3.
  • FIG. 6 A detail from FIG. 5 in an enlarged view.
  • FIG. 7 A partial step of a method for producing an engine component in a special embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a three-dimensional view of an engine component 10 in a special embodiment of the invention and FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 in an enlarged illustration.
  • the motor component 10 is designed as a stator 12 and is assigned to an electric motor, which furthermore comprises a rotor that can be rotated radially inside of the motor component 10.
  • the electric motor can be installed in a drive train of a motor vehicle and act as a drive element.
  • the motor component 10 comprises a receiving component 12 and a wire winding 14, which is arranged on the receiving component 12 and has a plurality of wires 16 which conduct electricity to generate a magnetic field, with respective wire ends 18.
  • the wires 16 have a rectangular cross section, which enables a high fill factor.
  • the wires 16 can be copper wires with a high electrical conductivity.
  • the wires 16 are arranged in grooves 20 in the receiving component 12.
  • the wire winding is designed here as a continuous hairpin winding, for example.
  • the wires 16 comprise a plurality of wire pairs 22 arranged at a distance from one another on the circumference, a wire pair 22 in each case being formed by a first wire 24 and a second wire 26.
  • the first wire 24 has a first wire end 28 and the second wire 26 has a second wire end 30.
  • the first and second wire 24, 26 are arranged radially directly next to one another.
  • An electrical Greie tion of the wire ends 18, in particular the directly adjacent first and second wire ends 28, 30 is difficult and expensive due to the cramped arrangement.
  • FIG. 3 shows a rear view of a guide element 32 of an engine component in a further special embodiment of the invention and FIG. 4 shows a detail from Figure 3 in an enlarged view.
  • the guide element 32 is assigned to the receiving component.
  • the guide element 32 is designed as an annular disk separate from the receiving component.
  • the guide element 32 is, for example, placed on the end face of the receiving component with the wire winding arranged.
  • the guide element 32 comprises a plurality of through openings 34, in which the wires of the wire winding can be guided through the guide element 32 when the guide element 32 is placed on the receiving component.
  • the through openings 34 are beveled on the side 36 of the guide element 32 facing the receiving component in order to align the wires with respect to the guide element 32 via guide bevels 37. As a result, a simple and reliable insertion of the wire ends into the through openings 34 can be made light.
  • the wires introduced into the guide element 32 can thus be spaced apart from one another and aligned with one another in the region of the guide element 32.
  • the through openings 34 extend axially through the guide element 32.
  • Each wire is assigned its own through opening 34.
  • a first wire can be assigned to a first through-opening 38 and a second wire, radially outside of the first wire and directly adjacent to it, can be assigned to a second through-opening 40.
  • the first and second through openings 38, 40 are arranged circumferentially and radially offset from one another.
  • the first and second through openings 38, 40 are separated from one another by a spacer 42, here by a web.
  • the spacer 42 has a spacing width from and is in particular arranged on the circumferential side between the first and second wire or between the first and second through opening 38, 40.
  • the first and second wire are arranged in the region of the spacer 42 at least circumferentially spaced from one another by the spacing width. As a result, the wire ends are spread apart in a contacting area adjoining the guide element 32 and can be electrically contacted with one another in a simple and reliable manner.
  • FIG. 5 shows a front view of the guide element 32 from FIG. 3 or FIG. 4 and FIG. 6 shows a detail from FIG. 5 in an enlarged illustration.
  • the through openings 34 run axially through the guide element 32 and extend axially between the entry bevels on the side facing the receiving component and outlet openings on the opposite side of the guide element 32 shown here.
  • FIG. 7 shows a partial step of a method 100 for lowering an engine component 10 in a special embodiment of the invention.
  • the motor component 10 is designed here as a stator of an electric motor.
  • the wire winding 14 arranged on the receiving component 12 comprises several wires 16 which conduct electricity to generate a magnetic field and have respective wire ends 18 which are electrically contacted with one another in a subsequent substep.
  • a guide element 32 is pushed in the axial direction A after arranging the wire winding 14 on the receiving component 12 and before contacting the wire ends 18, through which the wires 16 are guided and mutually aligned. If the guide element 32 is placed on the receiving component 12, the wires 16 in the area of the guide element 32 are spaced from one another and aligned with one another.
  • the wire ends 18 can be electrically contacted with one another simply and reliably in a subsequent substep in a contacting area adjoining the guide element 32.

Abstract

The invention relates to a method (100) for producing a wire-wound motor component (10) which is associated with an electric motor, having a receiving component (12) and a wire winding (14) which is arranged on the receiving component (12) and has a plurality of wires (16, 24, 26) which conduct an electric current in order to generate a magnetic field and have respective wire ends (18) which are electrically contact-connected to one another, wherein a guide element (32) which has passage openings (34, 38, 40), in which the wires (16, 24, 26) are guided through the guide element (32), is mounted on the receiving component (12) after arrangement of the wire winding (14) on the receiving component (12) and before contact-connection of the wire ends (18, 28, 30), wherein in the region of the guide element (32) the wires (16, 24, 26) are spaced apart from one another and aligned with one another and the wire ends (18, 28, 30) are then electrically contact-connected to one another in a contact-connection region which adjoins the guide element (32). The invention further relates to a motor component (10) and to an electric motor having a motor component (10) of this kind.

Description

Elektromotor, Motorbauteil und Verfahren zur Herstellung eines Motorbauteils Electric motor, motor component and method for manufacturing an engine component
Beschreibungseinleitung Description introduction
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines drahtgewickelten und ei nem Elektromotor zugeordneten Motorbauteils nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 . Weiterhin betrifft die Erfindung ein Motorbauteil nach dem Oberbegriff von An spruch 7 und einen Elektromotor mit einem derartigen Motorbauteil nach Anspruch 10. The invention relates to a method for producing a wire-wound motor component assigned to an electric motor according to the preamble of claim 1. The invention further relates to an engine component according to the preamble of claim 7 and an electric motor with such an engine component according to claim 10.
Ein drahtgewickeltes Motorbauteil eines Elektromotors ist beispielsweise aus DE 10 2008 019 479 A1 bekannt. Darin wird ein Verfahren zur Herstellung eines Sta tors oder Rotors eines Elektromotors mit einer verteilten Wellenwicklung, bei der zwei einzeln vorgefertigte, in sich verflochtene Drahtstränge übereinander gewickelt werden, beschrieben. Die Drahtstränge werden aus parallelen, gleichmäßig ausge richteten Drähten mit rechteckigem Querschnitt geformt und verflochten und in dem aneinander liegenden Zustand als eine insgesamt zusammenhängende Wellenwick lung in die Stator- bzw. Rotornuten eingesetzt. A wire-wound motor component of an electric motor is known from DE 10 2008 019 479 A1, for example. It describes a method for producing a stator or rotor of an electric motor with a distributed wave winding, in which two individually prefabricated, interwoven wire strands are wound one on top of the other. The wire strands are formed from parallel, evenly aligned wires with a rectangular cross-section and interwoven and inserted into the stator or rotor slots in the adjacent state as a cohesive wave winding.
Bei unmittelbar aufeinanderliegenden, rechteckigen Drähten ist die nach Abschluss der Drahtwicklung erfolgende elektrische Kontaktierung der axial hervorstehenden Drähte schwierig umsetzbar. In the case of rectangular wires lying directly on top of one another, the electrical contacting of the axially protruding wires that takes place after the wire winding has been completed is difficult to implement.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Motorbauteils zu verbessern. Bevorzugt soll die Herstellung einfacher, schnel ler und kostengünstiger erfolgen. Weiterhin soll das Motorbauteil kostengünstiger und einfacher herstellbar sein. Außerdem soll ein Elektromotor mit einem Motorbau teil einfacher und kostengünstiger herstellbar sein. The object of the present invention is to improve a method for producing an engine component. Preferably, the production should be easier, faster and cheaper. Furthermore, the engine component should be cheaper and easier to manufacture. In addition, an electric motor with a motor component should be easier and cheaper to manufacture.
Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines drahtgewickelten und einem Elektromotor zugeordneten Motorbauteils mit den Merk malen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann eine einfache und zuverlässige Verein zelung und Kontaktierung der Drähte bei zugleich erhöhtem Füllfaktor erfolgen. Das Motorbauteil kann als Rotor oder als Stator des Elektromotors ausgeführt sein. Der Elektromotor kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingebaut sein. Der Elektromotor kann als Antriebselement wirken. At least one of these objects is achieved by a method for producing a wire-wound and an electric motor associated motor component with the characteristics according to claim 1. This allows simple and reliable isolation and contacting of the wires with an increased fill factor. The motor component can be designed as a rotor or as a stator of the electric motor. The electric motor can be installed in a drive train of a motor vehicle. The electric motor can act as a drive element.
Das Aufnahmebauteil kann als Blechpaket ausgeführt sein. Das Aufnahmebauteil kann mehrere umfangsseitig verteilt angeordnete Nuten aufweisen, in denen die Drahtwicklung angeordnet ist. The receiving component can be designed as a laminated core. The receiving component can have a plurality of circumferentially distributed grooves in which the wire winding is arranged.
Die Drahtwicklung kann als kontinuierliche Hairpinwicklung ausgeführt sein. Die Drahtwicklung kann als, insbesondere verteilte, Wellenwicklung ausgeführt sein. The wire winding can be designed as a continuous hairpin winding. The wire winding can be designed as a, in particular distributed, wave winding.
Die Drähte können einen runden Querschnitt, einen rechteckigen Querschnitt, insbe sondere einen quadratischen Querschnitt oder einen beliebig geometrisch ausge führten Querschnitt aufweisen. Das vorgeschlagene Verfahren ist nicht auf eine Querschnittsausgestaltung beschränkt. Die Drähte können alle den gleichen Quer schnitt oder wenigstens zwei Drähte einen unterschiedlichen Querschnitt aufweisen. Zumindest einer, insbesondere jeder der Drähte, kann einen konstanten oder verän derlichen Querschnitt, insbesondere im Bereich der Drahtwicklung an dem Aufnah mebauteil, aufweisen. The wires can have a round cross-section, a rectangular cross-section, in particular a special square cross-section, or any geometrically-led cross-section. The proposed method is not limited to a cross-sectional configuration. The wires can all have the same cross section or at least two wires can have a different cross section. At least one, in particular each of the wires, can have a constant or variable cross section, in particular in the area of the wire winding on the receiving component.
Die Drähte können zumindest aus einem ersten und zweiten Draht bestehen. Die Drähte können mehrere umfangsseitig beabstandet angeordnete Drahtpaare aufwei sen, wobei jeweils ein Drahtpaar durch den ersten und zweiten Draht gebildet wird. The wires can consist of at least a first and a second wire. The wires can have several circumferentially spaced wire pairs aufwei sen, each wire pair being formed by the first and second wire.
Der erste Draht kann ein erstes Drahtende und der zweite Draht kann ein zweites Drahtende aufweisen. Der erste und zweite Draht können, insbesondere radial, ne beneinander angeordnet sein. Der erste und zweite Draht können unmittelbar neben einander angeordnet sein. The first wire can have a first wire end and the second wire can have a second wire end. The first and second wire can be arranged next to one another, in particular radially. The first and second wire can be arranged directly next to one another.
Das Führungselement kann als Schaltring ausgeführt sein. Das Führungselement kann als axial neben dem Aufnahmebauteil angeordnete Ringscheibe ausgeführt sein. Die Durchgangsöffnungen können axial ausgerichtet sein. Das Führungsele ment und das Aufnahmebauteil können koaxial angeordnet sein. Das Führungsele ment kann aus Kunststoff bestehen. Das Führungselement kann wenigstens eine erste und zweite Durchgangsöffnung aufweisen. Der erste Draht kann der ersten Durchgangsöffnung und der zweite Draht kann der zweiten Durchgangsöffnung zu geordnet sein. Die erste und zweite Durchgangsöffnung können umfangsseitig und/oder radial versetzt zueinander angeordnet sein. The guide element can be designed as a switching ring. The guide element can be designed as an annular disk arranged axially next to the receiving component. The through openings can be aligned axially. The guide element and the receiving component can be arranged coaxially. The guide element can be made of plastic. The guide element can have at least a first and a second through opening. The first wire can be the first Through-opening and the second wire can be assigned to the second through-opening. The first and second through openings can be arranged circumferentially and / or radially offset from one another.
Die erste und zweite Durchgangsöffnung können durch ein Abstandsmittel voneinan der getrennt sein. Das Abstandsmittel kann eine Abstandsbreite aufweisen. Das Ab standsmittel kann, insbesondere radial und/oder umfangsseitig, zwischen dem ersten und zweiten Draht angeordnet sein. Der erste und zweite Draht kann in dem Aufnah mebauteil, insbesondere radial, unmittelbar aufeinanderliegend und im Bereich des Abstandsmittels zumindest um die Abstandsbreite, insbesondere radial und/oder um fangsseitig, voneinander beabstandet angeordnet sein. Das erste und zweite Drah tende können durch das Abstandsmittel um die Abstandsbreite, insbesondere radial und/oder umfangsseitig, voneinander beabstandet sein. The first and second through openings can be separated from one another by a spacer means. The spacing means can have a spacing width. The Ab stand means can, in particular radially and / or circumferentially, be arranged between the first and second wire. The first and second wire can be arranged in the receiving component, in particular radially, directly on top of one another and in the region of the spacer at least by the spacing width, in particular radially and / or on the peripheral side, spaced from one another. The first and second wire ends can be spaced apart from one another by the spacing means by the spacing width, in particular radially and / or circumferentially.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist der Kontaktierungsbereich in Be zug auf das Führungselement von dem Aufnahmebauteil abgewandt und die Drah tenden werden bei aufgesetztem Führungselement elektrisch kontaktiert. Dadurch kann eine zuverlässige elektrische Kontaktierung unter Beibehaltung der Ausrichtung der Drähte bewirkt werden. In a preferred embodiment of the invention, the contact area faces away from the receiving component in relation to the guide element, and electrical contact is made with the wire when the guide element is attached. Reliable electrical contact can thereby be achieved while maintaining the alignment of the wires.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung verlaufen die Drähte beim Aufschieben des Führungselements auf das Aufnahmebauteil durch die Durchgangsöffnungen und werden dabei vereinzelt. In a special embodiment of the invention, the wires run through the through openings when the guide element is pushed onto the receiving component and are thereby separated.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist jedem Draht eine eigene Durchgangsöffnung zugewiesen. Dadurch können die Drähte vereinzelt und aufge spreizt werden. In a further special embodiment of the invention, each wire is assigned its own through opening. This allows the wires to be separated and spread open.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Durchgangsöffnungen an der dem Aufnahmebauteil zugewandten Seite des Führungselements zur Ausrichtung der Drähte gegenüber dem Führungselement über Führungsschrägen abgeschrägt. Dadurch kann ein einfaches und zuverlässiges Einführen der Drahtenden in die Durchgangsöffnungen ermöglicht werden. In a preferred embodiment of the invention, the through openings on the side of the guide element facing the receiving component are bevelled for aligning the wires with respect to the guide element via guide bevels. A simple and reliable insertion of the wire ends into the through openings can thereby be made possible.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist der Kontaktierungsbereich auf der den Führungsschrägen abgewandten Seite des Führungselements angeordnet. Zur Lösung wenigstens einer der zuvor genannten Aufgaben wird weiterhin ein Mo torbauteil für einen Elektromotor vorgeschlagen. Die vorstehend zu dem Verfahren angegebenen und insbesondere die Vorrichtung, die Anordnung oder die Ausführung der Bauteile betreffenden Merkmale gelten entsprechend auch für das vorgeschla- gene Motorbauteil. In a special embodiment of the invention, the contacting area is arranged on the side of the guide element facing away from the guide bevels. To solve at least one of the aforementioned problems, a Mo gate component for an electric motor is also proposed. The features specified above for the method and in particular relating to the device, the arrangement or the design of the components also apply accordingly to the proposed engine component.
In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das Führungselement getrennt von dem Aufnahmebauteil ausgeführt. Dadurch können die Drähte bei Anordnung des Führungselements auf das Aufnahmebauteil vereinzelt und ausgerichtet werden. In a special embodiment of the invention, the guide element is designed separately from the receiving component. As a result, the wires can be separated and aligned when the guide element is arranged on the receiving component.
In einer weiteren speziellen Ausführung der Erfindung ist das Führungselement als Ringscheibe ausgeführt, die axial neben dem Aufnahmebauteil angeordnet ist. Die Drähte können einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Ein erster Draht und ein zweiter Draht der Drähte können in dem Aufnahmebauteil unmittelbar aufeinanderlie gend und im Bereich des Führungselements voneinander beabstandet angeordnet sein. Die Drahtenden können auf der dem Aufnahmebauteil abgewandten Seite des Führungselements miteinander elektrisch kontaktiert sein. In a further special embodiment of the invention, the guide element is designed as an annular disk, which is arranged axially next to the receiving component. The wires can have a rectangular cross section. A first wire and a second wire of the wires can be arranged directly on top of one another in the receiving component and spaced apart from one another in the region of the guide element. The wire ends can be in electrical contact with one another on the side of the guide element facing away from the receiving component.
Weiterhin wird wenigstens eine der zuvor angegebenen Aufgaben durch einen Elekt romotor mit einem Motorbauteil mit wenigstens einem der vorstehenden Merkmale gelöst. Furthermore, at least one of the objects specified above is achieved by an electric motor with a motor component having at least one of the above features.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen. Further advantages and advantageous embodiments of the invention emerge from the description of the figures and the illustrations.
Figurenbeschreibung Figure description
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen: The invention is described in detail below with reference to the figures. They show in detail:
Figur 1 : Eine räumliche Ansicht eines Motorbauteils in einer speziellen Aus führungsform der Erfindung. FIG. 1: A three-dimensional view of an engine component in a special embodiment of the invention.
Figur 2: Einen Ausschnitt aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung. Figure 2: A detail from Figure 1 in an enlarged view.
Figur 3: Eine Rückansicht eines Führungselements eines Motorbauteils in ei ner weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung. FIG. 3: A rear view of a guide element of an engine component in a further special embodiment of the invention.
Figur 4: Einen Ausschnitt aus Figur 3 in vergrößerter Darstellung. Figur 5: Eine Frontansicht des Führungselements aus Figur 3. FIG. 4: A detail from FIG. 3 in an enlarged view. FIG. 5: A front view of the guide element from FIG. 3.
Figur 6: Einen Ausschnitt aus Figur 5 in vergrößerter Darstellung. FIG. 6: A detail from FIG. 5 in an enlarged view.
Figur 7: Einen Teilschritt eines Verfahrens zum Herstellen eines Motorbauteils in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. FIG. 7: A partial step of a method for producing an engine component in a special embodiment of the invention.
Figur 1 zeigt eine räumliche Ansicht eines Motorbauteils 10 in einer speziellen Aus führungsform der Erfindung und Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 in vergrößerter Darstellung. Das Motorbauteil 10 ist als Stator 12 ausgebildet und ist einem Elektro- motor zugeordnet, der weiterhin einen radial innerhalb von dem Motorbauteil 10 drehbaren Rotor umfasst. Der Elektromotor kann in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eingebaut sein und als Antriebselement wirken. FIG. 1 shows a three-dimensional view of an engine component 10 in a special embodiment of the invention and FIG. 2 shows a detail from FIG. 1 in an enlarged illustration. The motor component 10 is designed as a stator 12 and is assigned to an electric motor, which furthermore comprises a rotor that can be rotated radially inside of the motor component 10. The electric motor can be installed in a drive train of a motor vehicle and act as a drive element.
Das Motorbauteil 10 umfasst ein Aufnahmebauteil 12 und eine an dem Aufnahme bauteil 12 angeordnete Drahtwicklung 14 mit mehreren zur Erzeugung eines Magnet- felds einen elektrischen Strom leitenden Drähten 16 mit jeweiligen Drahtenden 18.The motor component 10 comprises a receiving component 12 and a wire winding 14, which is arranged on the receiving component 12 and has a plurality of wires 16 which conduct electricity to generate a magnetic field, with respective wire ends 18.
Die Drähte 16 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf, wodurch ein hoher Füllfak tor ermöglicht wird. Die Drähte 16 können Kupferdrähte mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit sein. Die Drähte 16 sind in Nuten 20 in dem Aufnahmebauteil 12 ange ordnet. Die Drahtwicklung ist hier beispielsweise als kontinuierliche Hairpinwicklung ausgeführt. The wires 16 have a rectangular cross section, which enables a high fill factor. The wires 16 can be copper wires with a high electrical conductivity. The wires 16 are arranged in grooves 20 in the receiving component 12. The wire winding is designed here as a continuous hairpin winding, for example.
Die Drähte 16 umfassen mehrere umfangsseitig beabstandet angeordnete Draht paare 22, wobei jeweils ein Drahtpaar 22 durch einen ersten Draht 24 und einen zweiten Draht 26 gebildet wird. Der erste Draht 24 weist ein erstes Drahtende 28 und der zweite Draht 26 weist ein zweites Drahtende 30 auf. Der erste und zweite Draht 24, 26 sind radial unmittelbar nebeneinander angeordnet. Eine elektrische Kontaktie rung der Drahtenden 18, insbesondere der unmittelbar nebeneinander liegenden ers ten und zweiten Drahtenden 28, 30 ist aufgrund der beengten Anordnung schwierig und aufwendig. Für eine elektrische Kontaktierung, insbesondere der ersten und zweiten Drähte 24, 26 ist eine Vereinzelung, insbesondere der Drahtpaare 22, erfor- derlich. The wires 16 comprise a plurality of wire pairs 22 arranged at a distance from one another on the circumference, a wire pair 22 in each case being formed by a first wire 24 and a second wire 26. The first wire 24 has a first wire end 28 and the second wire 26 has a second wire end 30. The first and second wire 24, 26 are arranged radially directly next to one another. An electrical Kontaktie tion of the wire ends 18, in particular the directly adjacent first and second wire ends 28, 30 is difficult and expensive due to the cramped arrangement. For electrical contact, in particular the first and second wires 24, 26, separation, in particular the wire pairs 22, is necessary.
Figur 3 zeigt eine Rückansicht eines Führungselements 32 eines Motorbauteils in ei ner weiteren speziellen Ausführungsform der Erfindung und Figur 4 einen Ausschnitt aus Figur 3 in vergrößerter Darstellung. Das Führungselement 32 ist dem Aufnahme bauteil zugeordnet. Das Führungselement 32 ist als Ringscheibe getrennt von dem Aufnahmebauteil ausgeführt. Das Führungselement 32 wird beispielsweise stirnseitig auf das Aufnahmebauteil mit angeordneter Drahtwicklung aufgesetzt. Das Führungs element 32 umfasst mehrere Durchgangsöffnungen 34, in denen beim Aufsetzen des Führungselements 32 auf das Aufnahmebauteil die Drähte der Drahtwicklung durch das Führungselement 32 geführt werden können. FIG. 3 shows a rear view of a guide element 32 of an engine component in a further special embodiment of the invention and FIG. 4 shows a detail from Figure 3 in an enlarged view. The guide element 32 is assigned to the receiving component. The guide element 32 is designed as an annular disk separate from the receiving component. The guide element 32 is, for example, placed on the end face of the receiving component with the wire winding arranged. The guide element 32 comprises a plurality of through openings 34, in which the wires of the wire winding can be guided through the guide element 32 when the guide element 32 is placed on the receiving component.
Die Durchgangsöffnungen 34 sind an der dem Aufnahmebauteil zugewandten Seite 36 des Führungselements 32 zur Ausrichtung der Drähte gegenüber dem Führungs element 32 über Führungsschrägen 37 abgeschrägt. Dadurch kann ein einfaches und zuverlässiges Einführen der Drahtenden in die Durchgangsöffnungen 34 ermög licht werden. The through openings 34 are beveled on the side 36 of the guide element 32 facing the receiving component in order to align the wires with respect to the guide element 32 via guide bevels 37. As a result, a simple and reliable insertion of the wire ends into the through openings 34 can be made light.
Die in dem Führungselement 32 eingeführten Drähte können somit im Bereich des Führungselements 32 voneinander beabstandet und zueinander ausgerichtet wer den. Die Durchgangsöffnungen 34 erstrecken sich axial durch das Führungselement 32. Jedem Draht ist eine eigene Durchgangsöffnung 34 zugewiesen. Ein erster Draht kann einer ersten Durchgangsöffnung 38 und ein radial außerhalb von dem ersten Draht und unmittelbar an diesem anliegender zweiter Draht kann einer zweiten Durchgangsöffnung 40 zugeordnet sein. Die erste und zweite Durchgangsöffnung 38, 40 sind umfangsseitig und radial versetzt zueinander angeordnet. The wires introduced into the guide element 32 can thus be spaced apart from one another and aligned with one another in the region of the guide element 32. The through openings 34 extend axially through the guide element 32. Each wire is assigned its own through opening 34. A first wire can be assigned to a first through-opening 38 and a second wire, radially outside of the first wire and directly adjacent to it, can be assigned to a second through-opening 40. The first and second through openings 38, 40 are arranged circumferentially and radially offset from one another.
Die erste und zweite Durchgangsöffnung 38, 40 sind durch ein Abstandsmittel 42, hier durch einen Steg, voneinander getrennt. Das Abstandsmittel 42 weist eine Ab standsbreite auf und ist hier insbesondere umfangsseitig zwischen dem ersten und zweiten Draht bzw. zwischen der ersten und zweiten Durchgangsöffnung 38, 40 an geordnet. Der erste und zweite Draht ist in dem Bereich des Abstandsmittels 42 zu mindest um die Abstandsbreite umfangsseitig voneinander beabstandet angeordnet. Dadurch sind die Drahtenden in einem an das Führungselement 32 angrenzenden Kontaktierungsbereich aufgespreizt und können einfach und zuverlässig elektrisch miteinander kontaktiert werden. The first and second through openings 38, 40 are separated from one another by a spacer 42, here by a web. The spacer 42 has a spacing width from and is in particular arranged on the circumferential side between the first and second wire or between the first and second through opening 38, 40. The first and second wire are arranged in the region of the spacer 42 at least circumferentially spaced from one another by the spacing width. As a result, the wire ends are spread apart in a contacting area adjoining the guide element 32 and can be electrically contacted with one another in a simple and reliable manner.
Figur 5 zeigt eine Frontansicht des Führungselements 32 aus Figur 3 bzw. Figur 4 und Figur 6 einen Ausschnitt aus Figur 5 in vergrößerter Darstellung. Die Durch gangsöffnungen 34 verlaufen axial durch das Führungselement 32 und erstrecken sich axial zwischen den Einfuhrschrägen auf der dem Aufnahmebauteil zugewandten Seite und Austrittsöffnungen auf der hier abgebildeten gegenüberliegenden Seite des Führungselements 32. FIG. 5 shows a front view of the guide element 32 from FIG. 3 or FIG. 4 and FIG. 6 shows a detail from FIG. 5 in an enlarged illustration. The through openings 34 run axially through the guide element 32 and extend axially between the entry bevels on the side facing the receiving component and outlet openings on the opposite side of the guide element 32 shown here.
Figur 7 zeigt einen Teilschritt eines Verfahrens 100 zum Fierstellen eines Motorbau- teils 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Das Motorbauteil 10 ist hier als Stator eines Elektromotors ausgeführt. Die an dem Aufnahmebauteil 12 an geordnete Drahtwicklung 14 umfasst mehrere zur Erzeugung eines Magnetfelds ei nen elektrischen Strom leitende Drähte 16 mit jeweiligen Drahtenden 18, die in ei nem nachfolgenden Teilschritt elektrisch miteinander kontaktiert werden. Auf das Aufnahmebauteil 12 wird nach Anordnung der Drahtwicklung 14 an dem Auf nahmebauteil 12 und vor Kontaktierung der Drahtenden 18 ein Führungselement 32 in axialer Richtung A aufgeschoben, durch das die Drähte 16 geführt und gegenseitig ausgerichtet sind. Ist das Führungselement 32 auf das Aufnahmebauteil 12 aufge setzt, sind die Drähte 16 im Bereich des Führungselements 32 voneinander beab- standet und zueinander ausgerichtet. Die Drahtenden 18 können in einem nachfol genden Teilschritt in einem an das Führungselement 32 angrenzenden Kontaktie rungsbereich einfach und zuverlässig elektrisch miteinander kontaktiert werden. FIG. 7 shows a partial step of a method 100 for lowering an engine component 10 in a special embodiment of the invention. The motor component 10 is designed here as a stator of an electric motor. The wire winding 14 arranged on the receiving component 12 comprises several wires 16 which conduct electricity to generate a magnetic field and have respective wire ends 18 which are electrically contacted with one another in a subsequent substep. On the receiving component 12, a guide element 32 is pushed in the axial direction A after arranging the wire winding 14 on the receiving component 12 and before contacting the wire ends 18, through which the wires 16 are guided and mutually aligned. If the guide element 32 is placed on the receiving component 12, the wires 16 in the area of the guide element 32 are spaced from one another and aligned with one another. The wire ends 18 can be electrically contacted with one another simply and reliably in a subsequent substep in a contacting area adjoining the guide element 32.
Bezugszeichenliste List of reference symbols
10 Motorbauteil 10 engine component
12 Stator 12 stator
14 Drahtwicklung 14 wire winding
16 Draht 16 wire
18 Drahtende 18 end of wire
20 Nut 20 groove
22 Drahtpaar 22 pairs of wires
24 erster Draht 24 first wire
26 zweiter Draht 26 second wire
28 erstes Drahtende 28 first wire end
30 zweites Drahtende 30 second wire end
32 Führungselement 32 guide element
34 Durchgangsöffnung 34 passage opening
36 Seite 36 page
37 Führungsschräge 37 guide slope
38 erste Durchgangsöffnung 38 first through opening
40 zweite Durchgangsöffnung 40 second through opening
42 Abstandsmittel 42 spacers

Claims

Patentansprüche Claims
1. Verfahren (100) zur Herstellung eines drahtgewickelten und einem Elektromo tor zugeordneten Motorbauteils (10), aufweisend 1. A method (100) for producing a wire-wound and an electric motor associated engine component (10), comprising
ein Aufnahmebauteil (12) und a receiving component (12) and
eine an dem Aufnahmebauteil (12) angeordnete Drahtwicklung (14) mit meh reren zur Erzeugung eines Magnetfelds einen elektrischen Strom leitenden Drähten (16, 24, 26) mit jeweiligen Drahtenden (18), die elektrisch miteinander kontaktiert werden, a wire winding (14) arranged on the receiving component (12) with several wires (16, 24, 26) which conduct electricity to generate a magnetic field and have respective wire ends (18) which are electrically contacted with one another
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
auf das Aufnahmebauteil (12) nach Anordnung der Drahtwicklung (14) an dem Aufnahmebauteil (12) und vor Kontaktierung der Drahtenden (18, 28, 30) ein Führungselement (32) aufgesetzt wird, das Durchgangsöffnungen (34, 38, 40) aufweist, in denen die Drähte (16, 24, 26) durch das Führungselement (32) geführt sind, wobei on the receiving component (12) after the wire winding (14) has been arranged on the receiving component (12) and before contacting the wire ends (18, 28, 30), a guide element (32) is placed which has through openings (34, 38, 40), in which the wires (16, 24, 26) are guided through the guide element (32), wherein
die Drähte (16, 24, 26) im Bereich des Führungselements (32) voneinander beabstandet und zueinander ausgerichtet sind und the wires (16, 24, 26) in the region of the guide element (32) are spaced apart and aligned with one another, and
die Drahtenden (18, 28, 30) anschließend in einem an das Führungselement (32) angrenzenden Kontaktierungsbereich elektrisch miteinander kontaktiert werden. the wire ends (18, 28, 30) are then electrically contacted with one another in a contacting area adjoining the guide element (32).
2. Verfahren (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kontak tierungsbereich in Bezug auf das Führungselement (32) von dem Aufnahme bauteil (12) abgewandt ist und die Drahtenden (18, 28. 30) bei aufgesetztem Führungselement (32) elektrisch kontaktiert werden. 2. The method (100) according to claim 1, characterized in that the contact area with respect to the guide element (32) faces away from the receiving component (12) and the wire ends (18, 28, 30) when the guide element (32) is attached electrically contacted.
3. Verfahren (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drähte (16, 24, 26) beim Aufschieben des Führungselements (32) auf das Aufnahmebauteil (12) durch die Durchgangsöffnungen (34, 38, 40) verlaufen und dabei vereinzelt werden. 3. The method (100) according to claim 1 or 2, characterized in that the wires (16, 24, 26) run through the through openings (34, 38, 40) when the guide element (32) is pushed onto the receiving component (12) be isolated.
4. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass jedem Draht (16, 24, 26) eine eigene Durchgangsöffnung (34, 38, 40) zugewiesen ist. 4. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that each wire (16, 24, 26) is assigned its own through opening (34, 38, 40).
5. Verfahren (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Durchgangsöffnungen (34, 38, 40) an der dem Aufnahme bauteil (12) zugewandten Seite des Führungselements (32) zur Ausrichtung der Drähte (16, 24, 26) gegenüber dem Führungselement (32) über Führungs schrägen (37) abgeschrägt sind. 5. The method (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the through openings (34, 38, 40) on the side of the guide element (32) facing the receiving component (12) for aligning the wires (16, 24, 26) are beveled relative to the guide element (32) via guide bevels (37).
6. Verfahren (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kontak tierungsbereich auf der den Führungsschrägen (37) abgewandten Seite des Führungselements (32) angeordnet ist. 6. The method (100) according to claim 5, characterized in that the contact area is arranged on the side of the guide element (32) facing away from the guide slopes (37).
7. Motorbauteil (10) für einen Elektromotor, aufweisend 7. Motor component (10) for an electric motor, having
ein Aufnahmebauteil (12) und a receiving component (12) and
eine an dem Aufnahmebauteil (12) angeordnete Drahtwicklung (14) mit meh reren zur Erzeugung eines Magnetfelds einen elektrischen Strom leitenden Drähten (16, 24, 26) mit jeweiligen Drahtenden (18, 28, 30), die elektrisch mit einander kontaktiert sind, a wire winding (14) arranged on the receiving component (12) with several wires (16, 24, 26) which conduct electricity to generate a magnetic field, with respective wire ends (18, 28, 30) which are in electrical contact with one another,
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
dem Aufnahmebauteil (12) ein Führungselement (32) zugeordnet ist, das Durchgangsöffnungen (34, 38. 40) aufweist, in denen die Drähte (16, 24, 26) durch das Führungselement (32) geführt sind, wobei the receiving component (12) is assigned a guide element (32) which has through openings (34, 38, 40) in which the wires (16, 24, 26) are guided through the guide element (32), wherein
die Drähte (16, 24, 26) im Bereich des Führungselements (32) voneinander beabstandet und zueinander ausgerichtet sind und the wires (16, 24, 26) in the region of the guide element (32) are spaced apart and aligned with one another, and
die Drahtenden (18, 28, 30) in einem an das Führungselement (32) angren zenden Kontaktierungsbereich elektrisch miteinander kontaktiert sind. the wire ends (18, 28, 30) are in electrical contact with one another in a contact area adjoining the guide element (32).
8. Motorbauteil (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Füh rungselement (32) getrennt von dem Aufnahmebauteil (12) ausgeführt ist. 8. engine component (10) according to claim 7, characterized in that the Füh approximately element (32) is carried out separately from the receiving component (12).
9. Motorbauteil (10) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (32) als Ringscheibe ausgeführt ist, die axial neben dem Aufnahmebauteil (12) angeordnet ist, 9. engine component (10) according to claim 7 or 8, characterized in that the guide element (32) is designed as an annular disk which is arranged axially next to the receiving component (12),
die Drähte (16, 24, 26) einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, the wires (16, 24, 26) have a rectangular cross-section,
ein erster Draht (24) und ein zweiter Draht (26) der Drähte in dem Aufnahme bauteil (12) unmittelbar aufeinanderliegend und im Bereich des Führungsele ments (32) voneinander beabstandet angeordnet sind und a first wire (24) and a second wire (26) of the wires in the receiving component (12) are arranged directly on top of one another and in the region of the guide element (32) spaced from one another and
die Drahtenden (18, 28, 30) auf der dem Aufnahmebauteil (32) abgewandten Seite des Führungselements (32) miteinander elektrisch kontaktiert sind. the wire ends (18, 28, 30) on the side of the guide element (32) facing away from the receiving component (32) are in electrical contact with one another.
10. Elektromotor mit einem Motorbauteil (10) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorbauteil (10) als Rotor oder als Stator ausgeführt ist. 10. Electric motor with a motor component (10) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the motor component (10) is designed as a rotor or as a stator.
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