DE102005046848A1

DE102005046848A1 - Coil body e.g. stator, for e.g. magneto-electrical transmission, has teeth formed as individual units, where units have preset gap distance to adjacent teeth between tooth base and head over entire teeth length in circumferential direction

Info

Publication number: DE102005046848A1
Application number: DE200510046848
Authority: DE
Inventors: Ulrich Riemer; Gerd Stöhr; Tobias Kroner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2005-09-29
Filing date: 2005-09-29
Publication date: 2007-04-05

Abstract

The body has a base plate (2) and a number of coil teeth (4) that are spaced from each other in circumferential direction and are wrapped by a coil (3), where the teeth have teeth base areas respectively. The teeth are connected with the base plate by a polyamide or epoxy resin adhesive joint. The teeth are formed as individual units that are independent of each other and are not coupled with each other, where the units have a specified gap distance (7) to the respective adjacent teeth between a tooth base (5) and a tooth head (6) over the entire teeth length in the circumferential direction. An independent claim is also included for a method of manufacturing a coil body for an electrical machine.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wicklungskörper für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Stator oder Rotor für ein magnetoelektrisches Getriebe von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wicklungskörpers für eine elektrische Maschine, insbesondere für ein magnetoelektrisches Getriebe von Kraftfahrzeugen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The The invention relates to a winding body for an electrical machine, in particular a stator or rotor for a magnetoelectric transmission of motor vehicles, according to the preamble of claim 1, as well as a method for producing a winding body for an electrical machine, in particular for a Magnetoelectric transmission of motor vehicles, according to the preamble of claim 11.

Magnetoelektrische Getriebe sind allgemein bekannt, so z. B. aus der DE 44 08 719 C1 . Wesentliche Komponenten eines derartigen Getriebeaufbaus sind die Rotor- und Statoranordnung in Verbindung mit der Permanentmagnetanordnung. Beispielsweise weisen die Statoren für sowohl Innen- als auch. Außenläufer eine Mehrzahl von in Statorumfangsrichtung voneinander beabstandete und in Radialrichtung vom Stator wegragende Statorzähne auf, um die herum die Statorwicklung aufgebracht wird. Die Statoren mitsamt Statorzähnen werden dabei regelmäßig einstückig und materialeinheitlich aus einer Vielzahl von gestanzten und gestapelten Rondenblechen gebildet. Ein derartiger Aufbau erlaubt nur wenig Flexibilität bei der Auslegung derartiger Statoren. Zudem sind derartige Statoren insbesondere dann teuer, wenn sie aus qualitativ besonders hochwertigen Materialien gestaltet werden sollen.Magnetoelectric transmissions are well known, such. B. from the DE 44 08 719 C1 , Essential components of such a transmission structure are the rotor and stator assembly in conjunction with the permanent magnet assembly. For example, the stators for both indoor and outdoor. External rotor on a plurality of stator circumferentially spaced and projecting in the radial direction of the stator stator teeth around which the stator winding is applied. The stators together with stator teeth are regularly formed in one piece and the same material from a variety of stamped and stacked Ronde sheets. Such a structure allows little flexibility in the design of such stators. In addition, such stators are particularly expensive if they are to be made of high quality materials.

Aus der JP 2002335650 A ist ein als Stator ausgebildeter gattungsgemäßer Wicklungskörper bekannt, der einen Statorgrundkörper aufweist, an dem zur Ausbildung eines zylindrischen Stators ein eine Mehrzahl von miteinander kettenartig verbundenen Statorzähnen aufweisendes Statorzahnband befestigt werden kann. Die einzelnen Statorzähne sind hier jeweils im Bereich ihrer einen T-förmigen Querschnitt aufweisenden Zahnfüße mittels einer Gelenkverbindung gelenkig verbunden, wobei dieser Zahnfußbereich auf der dem Zahnkopf gegenüberliegenden Seite leicht gerundet ausgebildet ist, so dass das die Statorzähne tragende kettenförmige Band im am Statorgrundkörper montierten Zustand eine dem Statorgrundkörper entsprechende Kreisringfläche in Umfangsrichtung gesehen ausbildet, für eine flächige Anlage am Statorgrundkörper. Dieses die Statorzähne tragende Band wird vor dessen Befestigung am Statorgrundkörper bewickelt, wozu es über eine Umlenkrolle geführt wird, die bewirkt, dass der jeweils am oberen Umlenkrollenende zum Liegen kommende Statorzahn unbehindert durch die nach unten hängenden beiden benachbarten Statorzähne bewickelt werden kann. Hierbei wird jeweils nur stets immer der jeweilige Statorzahn bewickelt, so dass zwischen den einzelnen Wicklungen der Statorzähne jeweils ein Wicklungsspalt ausgebildet wird. Dies führt insgesamt zu einem relativ großen Bauvolumen des Stators, wobei zudem Wirkungsgradverluste durch den Spalt auftreten können. Auch die Herstellung der Statorzahnkette ist insgesamt relativ aufwendig und daher wenig praktikabel.From the JP 2002335650 A is a trained as a stator generic winding body is known, which has a Statorgrundkörper to which a plurality of mutually chain-like connected stator teeth exhibiting Statorzahnband can be attached to form a cylindrical stator. The individual stator teeth are articulated in each case in the region of their tooth-feet having a T-shaped cross section by means of a hinge connection, this toothed foot region being slightly rounded on the side opposite the tooth head, so that the chain-like band carrying the stator teeth is in the state mounted on the stator base body the stator main body corresponding annular surface formed seen in the circumferential direction, for a flat contact with the stator main body. This supporting the stator teeth band is wound before its attachment to the stator base, to which it is guided over a pulley, which causes each of the upper Umlenkrollenende coming to rest stator tooth can be wrapped unobstructed by the hanging down two adjacent stator teeth. In this case, only the respective stator tooth is always always wound, so that in each case a winding gap is formed between the individual windings of the stator teeth. This leads to a total of a relatively large volume of the stator, which also efficiency losses can occur through the gap. The production of the Statorzahnkette is relatively complex and therefore not very practical.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wicklungskörper für eine elektrische Maschine, insbesondere einen Stator oder Rotor für ein magnetoelektrisches Getriebe von Kraftfahrzeugen zu schaffen, der einfach und mit hoher Qualität herstellbar sowie einfachst an die jeweiligen Erfordernisse anpassbar ist. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wicklungskörper zur Verfügung zu stellen, mittels dem die Herstellung mit hoher Qualität und wirtschaftlich durchgeführt werden kann.It It is therefore an object of the invention to provide a winding body for an electrical Machine, in particular a stator or rotor for a magnetoelectric transmission to create of motor vehicles that can be produced easily and with high quality as well as easily adaptable to the respective requirements. Further It is an object of the invention to provide a method for producing a Such winding body to disposal to provide, by means of which the production with high quality and economically carried out can be.

Diese Aufgabe wird bezüglich des Wicklungskörpers gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is relative of the winding body solved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 sind die Wicklungszähne als voneinander unabhängige und nicht miteinander gekoppelte Einzelbauteile ausgebildet, die im montierten Zustand in Umfangsrichtung gesehen, über die gesamte Zahnlänge zwischen Zahnfuß und Zahnkopf, einen vorgegebenen Spaltabstand zu den jeweils benachbarten Wicklungszähnen aufweisen.According to claim 1, the winding teeth are as independent from each other and non-coupled individual components are formed, the seen in the mounted state in the circumferential direction, over the entire tooth length between tooth base and tooth head, have a predetermined gap distance to the respective adjacent winding teeth.

Ein besonderer Vorteil dieses erfindungsgemäßen Wicklungskörperaufbaus mit als Einzelbauteile ausgebildeten, separaten und nicht miteinander gekoppelten Wicklungszähnen besteht darin, dass diese jeweils individuell an die gegebenen Erfordernisse angepasst ausgebildet werden können, so z. B. ohne einen großen Materialaufwand insgesamt gesehen, aus einem höherwertigen Material hergestellt sein können als der Grundkörper. Durch die Verwendung eines hochwertigeren Materials können die Kosten insbesondere gegenüber den Aufbauten reduziert werden, die materialeinheitlich und einstückig mit integrierten Zähnen ausgebildet sind. Sowohl die Wicklungszähne als auch der Grundkörper können aus Sintermaterialien, Blechen oder auch Vollmaterialien ausgebildet sein. Zudem können die einzelnen Wicklungszähne als Gleichteile auf einfache und preiswerte Weise hergestellt werden, wobei die Zahngeometrie frei gestaltbar ist, insbesondere auch so gestaltbar ist, dass am Zahnkopf die „Zahnlücken" wenigstens bereichsweise überdeckende Nutüberdachungen ausgebildet werden können, ohne dass dies Beeinträchtigungen bei der Aufbringung der Wicklung nach sich ziehen würde, da die Wicklungszähne grundsätzlich vor dem Zusammenfügen mit dem Grundkörper bewickelt werden können oder diese auch nachträglich in ein Wicklungslücken aufweisendes Wicklungsband, vorgegebener Länge eingesetzt werden können. Ein derartiges z. B. Rotor- oder die Statorwicklung ausbildendes Wicklungsband vorgegebener Länge, das auch separat beansprucht wird, ist bevorzugt so ausgebildet, dass die voneinander beabstandeten Wicklungslücken die z. B. Rotor- oder Statorzähne als Wicklungszähne formschlüssig aufnehmen, wodurch sichergestellt werden kann, dass hervorragende Nutfüllgrade erzielt werden.A particular advantage of this winding body structure according to the invention with individual components, separate and non-coupled winding teeth is that they can each be adapted individually to the given requirements, such. B. without a large amount of material as a whole, can be made of a higher quality material than the body. By using a higher quality material, the costs can be reduced, in particular compared to the structures that are formed of the same material and integral with integrated teeth. Both the winding teeth and the base body may be formed of sintered materials, sheets or solid materials. In addition, the individual winding teeth can be manufactured as equal parts in a simple and inexpensive manner, the tooth geometry is freely designable, in particular so gestaltbar that at the tooth tip the "tooth gaps" at least partially overlapping groove roofs can be formed without affecting the application the winding would entail, since the winding teeth can be wound in principle prior to assembly with the body or this also subsequently in a winding gaps exhibiting winding tape, given length turned can be set. Such a z. B. rotor or the stator winding winding coil predetermined length, which is also claimed separately, is preferably designed so that the spaced-apart winding gaps the z. B. Rotor or stator teeth as a winding teeth form-fitting record, which can be ensured that excellent Nutfüllgrade be achieved.

Die Wicklungszähne werden mittels dem Grundkörper bevorzugt kraft- und/oder formschlüssig verbunden, wobei die Wicklungszähne bevorzugt jeweils einen Zahnfuß mit vorgegebener Kraft- und/oder Formschlussgeometrie aufweisen, denen am Grundkörper eine nutförmige Gegenkontur zugeordnet ist, in der der Zahnfuß im montierten Zustand form- und/oder kraftschlüssig gehalten und aufgenommen ist. Besonders bevorzugt ist hierbei eine Kraft- und/oder Formschlussverbindung, bei der der jeweilige Wicklungszahn mit dem Zahnfuß in die den Zahnfuß im montierten Zustand hintergreifende Grundkörper-Gegenkontur ein- und/oder aufschiebbar ist, da damit eine besonders funktionssichere und unverlierbare Verbindung zwischen Wicklungszähnen und Grundkörper geschaffen werden kann. Beispielsweise kann ein derartiger vorteilhafter Hintergriff durch eine Art Schwalbenschwanzführung ausgebildet werden. Alternativ dazu sind jedoch auch Passnutverbindungen etc. verwendbar. Für eine in Axialrichtung gesehen gleiche Ausrichtung der einzelnen Zähne ist hier sowie auch insgesamt bevorzugt ein axialer Anschlag vorgesehen, der bevorzugt im Bereich der Gegenkontur als Anschlagbereich ausgebildet ist.The winding teeth be by means of the main body preferably non-positively and / or positively connected, wherein the winding teeth preferred each with a tooth base have predetermined force and / or positive locking geometry, which on body a groove-shaped Mating contour is assigned, in which the tooth base in the assembled state form- and / or non-positively held and recorded. Particularly preferred here is a force and / or positive connection, in which the respective winding tooth with the tooth root in the the tooth root in mounted state engaging behind body counter-contour on and / or is deferrable because it is a particularly reliable and reliable Connection between winding teeth and basic body can be created. For example, such an advantageous Rear handle be formed by a kind of dovetail guide. alternative but also Passnutverbindungen etc. are usable. For one in the axial direction The same alignment of the individual teeth is seen here as well as in total preferably provided an axial stop, which preferably in the area the mating contour is designed as a stop area.

Alternativ oder zusätzlich dazu können die Wicklungszähne aber auch mittels einer Klebeverbindung mit dem Grundkörper verbunden sein. Als Klebeverbindung kommt beispielsweise eine Epoxydharz- und/oder eine Ein- oder Mehrkomponentenkleber- und/oder eine Backlack- und/oder eine Polyamid-Klebeverbindung in Frage. Für eine besonders bevorzugte Klebeverbindung können die Wicklungszähne hier jeweils einen Zahnfuß aufweisen, der an der den Grundkörper zugewandten Fußunterseite eine solche Struktur aufweist, dass Teilbereiche der Fußunterseite im montierten Zustand des Wicklungszahns betrachtet, einen vorgegebenen Spaltabstand vom Grundkörper aufweisen. Dadurch kann dann die Klebefläche und damit die Haftfestigkeit der Klebeverbindung gegenüber einem normalen Stumpfstoß erhöht werden. Besonders bevorzugt ist hier eine Strukturierung, bei der z. B. einzelne erhabene Bereiche der Fußunterseitenstruktur in entsprechende Nutbereiche des Grundkörpers eingreifen und die Wicklungszähne somit entsprechend am Grundkörper für eine Herstellung der insbesondere Klebeverbindung lagerichtig positionierbar und haltbar sind.alternative or additionally can do this the winding teeth but also connected by means of an adhesive bond with the body be. As an adhesive bond comes, for example, an epoxy resin and / or a single or multi-component adhesive and / or a baked enamel and / or a polyamide adhesive compound in question. For a particularly preferred Adhesive connection can the winding teeth here each have a tooth root, the at the the base body facing foot base one has such a structure that subregions of the foot bottom considered in the mounted state of the winding tooth, a predetermined Gap distance from the main body exhibit. As a result, then the adhesive surface and thus the adhesive strength the adhesive bond opposite a normal butt joint can be increased. Particularly preferred here is a structuring in which z. B. individual raised areas of the foot bottom structure into corresponding groove areas of the basic body engage and the winding teeth thus corresponding to the main body for one Production of the particular adhesive joint in the correct position positioned and are durable.

Grundsätzlich können die Wicklungszähne im Falle eines Außenläufers auch mittels einer Bandagierung alternativ oder aber insbesondere zusätzlich mit dem Grundkörper verbunden sein.Basically, the Winding teeth in the Trap of an outside runner too by means of a bandaging alternative or in particular additionally with the main body be connected.

Die Erfindung wird bezüglich des Verfahrens gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 11.The Invention is related solved the method with the features of claim 11.

Nach Anspruch 11 werden die als voneinander unabhängig und nicht miteinander gekoppelte Einzelbauteile ausgebildeten Wicklungszähne so am Grundkörper befestigt, dass diese in Umfangsrichtung gesehen, über die gesamte Zahnlänge zwischen Zahnfuß und Zahnkopf, einen vorgegebenen Spaltabstand zu den jeweils benachbarten Wicklungszähnen aufweisen.To Claim 11 are as independent of each other and not with each other coupled individual components trained winding teeth so attached to the body, that seen in the circumferential direction, over the entire tooth length between Tooth base and Tooth, a predetermined gap distance to the adjacent one winding teeth exhibit.

Die damit verbundenen Vorteile wurden bereits zuvor in Verbindung mit der Würdigung des erfindungsgemäßen Wicklungskörper ausführlich erläutert, so dass an dieser Stelle nicht mehr näher darauf eingegangen wird.The associated benefits have been previously associated with the appreciation of the winding body according to the invention explained in detail, so that at this point will not be discussed in more detail.

Wie dies ebenfalls bereits zuvor erläutert worden ist, ist die Wicklung bevorzugt als Wicklungsband vorgegebener Länge ausgestaltet, das jeweils mehrere den Wicklungszähnen zugeordnete Wicklungslücken aufweist, die so ausgebildet sind, dass die Wicklungszähne darin im endmontierten Zustand vom Zahnfuß bis zum Zahnkopf formschlüssig aufgenommen sind. Gemäß einer konkreten Ausführungsform hierzu werden die Wicklungslücken im Längs-Querschnitt betrachtet mit einer sich nach außen vom Grundkörper weg verjüngenden Form ausgebildet, in der die im Querschnitt betrachtet eine einfach herzustellende rechteckige Form aufweisenden Wicklungszähne im endmontierten Zustand dann formschlüssig aufgenommen sind. Mit einer derartigen Maßnahme können somit auf einfache und vorteilhafte Weise unterschiedliche Abwicklungslängen des Innen- und Außendurchmessers zwischen Grundkörper und Wicklungsaußenumfang so berücksichtigt werden, dass sich eine vollkommene Nutfüllung zwischen den einzelnen Zähnen ergibt. Selbstverständlich ist dies auch mit anderen als den zuvor genannten Geometrien möglich.As this has also been explained previously is, the winding is preferably configured as a winding strip of predetermined length, each having a plurality of the winding teeth associated winding gaps which are formed so that the winding teeth are in the final assembled Condition from the tooth root to positive fit to the tooth tip are included. According to one concrete embodiment this will be the winding gaps viewed in longitudinal cross-section with one outward from the main body away rejuvenating Form formed in which viewed in cross section a simple to be produced rectangular shape having winding teeth in the final assembled Condition then positive are included. With such a measure can thus on simple and advantageous manner different development lengths of the inner and outer diameters between basic body and coil outer circumference so considered be that a perfect groove filling between the individual tooth results. Of course this is also possible with other than the previously mentioned geometries.

Besonders bevorzugt ist hier eine Verfahrensführung, bei der die Wicklung in einem ersten Verfahrensschritt als Wicklungsband vorgegebener Länge mit Hilfe von die Wicklungslückenkonturen vorgebenden Wickelzähnen als „Dummies" hergestellt wird, wobei die Wickelzähne als Gleichteile ausgebildet sind, die vorzugsweise in einer geraden Wickelebene angeordnet und bewickelt werden. Derartige Wickelzahndummies können besonders einfach hergestellt und vor allem stets wiederverwendet werden, da sie nach dem Wickeln und dem Herstellen des Wicklungsbandes jederzeit wieder entfernt und wiederverwendet werden können. Beispielsweise können diese aus einem billigen Kunststoffmaterial hergestellt sein. Auch die maschinelle Anordnung zur Durchführung der Wicklung kann bei einem derartigen Vorgehen einfachst und damit mit hoher Wirtschaftlichkeit hergestellt ausgebildet sein. Besonders bevorzugt bei derartigen die Wicklungslückenkonturen vorgebenden Wickelzähnen ist auch noch, dass hier im Gegensatz zu der selbstverständlich auch möglichen Bewicklung der Wicklungszähne von Haus aus, die erforderlichen Wicklungslückenkonturen unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Außendurchmesser- und Innendurchmesser-Abwicklungslängen von vorne herein auf einfachste Weise hergestellt werden können, so dass sich die gewünschten hohen Nutfüllgrade auf einfache Weise nahezu „automatisch" ergeben, sobald die Wicklung mitsamt Wicklungszähnen auf dem Grundkörper montiert ist.Particularly preferred here is a process control in which the winding is produced in a first process step as a winding strip of predetermined length with the help of the winding gap contours predetermining winding teeth as "dummies", wherein the winding teeth are formed as identical parts, which are preferably arranged and wound in a straight winding plane Such winding tooth dummies can be produced particularly easily and, above all, can always be reused since they can be removed and reused at any time after winding and producing the winding strip, for example from a cheap plastic material be prepared. Also, the mechanical arrangement for carrying out the winding can be formed in such a procedure simplest and thus manufactured with high efficiency. Particularly preferred in such the winding gap contours predetermining winding teeth is also that in contrast to the course also possible winding of the winding teeth from the house, the required winding gap contours taking into account the different outer diameter and inner diameter Abwicklungslängen can be made in the simplest way from the outset so that the desired high Nutfüllgrade result in a simple manner almost "automatically" as soon as the winding is mounted together with winding teeth on the body.

In einem anschließenden Verfahrensschritt werden dann, wie dies bereits erwähnt worden ist, die Wickelzähne aus der Wicklung entfernt und die Wicklung auf dem Grundkörper aufgebracht. Die Zähne können dabei vor oder aber auch nach dem Aufbringen der Wicklung auf den Grundkörper in die Wicklungslücken eingebracht werden. Alternativ dazu können die Zähne aber auch vor dem Aufbringen der Wicklung bereits auf dem Grundkörper befestigt werden. Die Befestigung kann dabei so erfolgen, wie dies bereits zuvor in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Grundkörperaufbau ausführlich geschildert worden ist.In a subsequent Process step then become, as already mentioned is, the winding teeth removed from the winding and the winding applied to the body. The teeth can do this before or after the application of the winding on the body in the winding gaps be introduced. Alternatively, the teeth but also before application the winding already be attached to the body. The Attachment can be made as already in connection with the basic body structure according to the invention in detail has been described.

Für den Fall, dass die Wicklung bei Außenläufern eingesetzt wird, kann die Wicklung mittels einer Bandagierung gehalten werden. Im Falle eines Innenläufers kann hierzu eine Innenhülse vorgesehen werden.In the case, that the winding used in external rotors is, the winding can be held by means of a bandage. In the case of an indoor runner this can be an inner sleeve be provided.

Insgesamt gesehen ergibt sich somit mit dem erfindungsgemäßen Wicklungskörperaufbau sowie der erfindungsgemäßen Verfahrensführung ein besonders wirtschaftlicher Aufbau und eine besonders wirtschaftliche und effektive Herstellung eines Rotors oder Stators für eine elektrische Maschine, wobei insbesondere die Flexibilität sowohl bei der Herstellung als auch beim Einsatz eines derartigen Rotors oder Stators wesentlich erhöht ist und auf einfache Weise eine konstruktive Anpassung an die jeweils gewünschten bzw. erforderlichen Gegebenheiten erfolgen kann.All in all Seen thus results with the winding body structure according to the invention and the process control according to the invention particularly economical construction and a particularly economical and effective manufacture of a rotor or stator for an electrical Machine, in particular the flexibility both in the production as even when using such a rotor or stator essential elevated is and in a simple way a constructive adaptation to each desired or required conditions can take place.

Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert.The The invention will be explained in more detail with reference to a drawing.

Es zeigen:It demonstrate:

1 schematisch, einen Teilausschnitt eines Stators für einen Außenläufer mit einem Statorgrundkörper und daran befestigten, als Einzelbauteile ausgebildeten Statorzähnen, und 1 schematically, a partial section of a stator for an external rotor with a Statorgrundkörper and attached thereto, formed as individual components stator teeth, and

2 schematisch eine Prinzipsskizze einer erfindungsgemäßen Verfahrensführung zur Herstellung eines Stators. 2 schematically a schematic diagram of a process according to the invention for the production of a stator.

In 1 ist schematisch eine Draufsicht auf einen hier beispielsweise als Stator 1 und Außenläufer ausgebildeten erfindungsgemäßen Wicklungskörper gezeigt, der einen Statorgrundkörper 2 aufweist, mittels dem eine Mehrzahl von in Statorumfangsrichtung voneinander beabstandeten und eine Statorwicklung 3 tragenden Statorzähnen 4 fest verbunden ist. In der 1 sind aus Übersichtlichkeitsgründen nicht sämtliche Zahnlücken 12 mit Wicklungsteilbereichen 17 bewickelt dargestellt. Die Statorzähne 4 sind, wie dies der 1 sehr gut zu entnehmen ist, als voneinander unabhängig und nicht miteinander gekoppelte Einzelbauteile ausgebildet, die im montierten Zustand, wie in der 1 gezeigt ist, in Umfangsrichtung gesehen, über die gesamte Zahnlänge zwischen Zahnfuß 5 und Zahnkopf einen vorgegebenen Spaltabstand 7 zu den jeweils benachbarten Statorzähnen 4 aufweisen.In 1 is a schematic plan view of a here, for example, as a stator 1 and external rotor trained winding body according to the invention shown, which has a Statorgrundkörper 2 by means of which a plurality of spaced apart in the stator circumferential direction and a stator winding 3 carrying stator teeth 4 is firmly connected. In the 1 are not all tooth gaps for clarity 12 with winding sections 17 shown wrapped. The stator teeth 4 are, like this one 1 is very easy to remove, as mutually independent and not coupled to each other individual components formed in the assembled state, as in 1 is shown, seen in the circumferential direction, over the entire tooth length between the tooth root 5 and tooth head a predetermined gap distance 7 to the adjacent stator teeth 4 exhibit.

Die Statorzähne 4 sind, wie dies lediglich beispielhaft und schematisch mit dem Teilausbruch in der 1 dargestellt ist, hier z. B. mittels einer als Schwalbenschwanzverbindung 8 ausgebildeten Verbindung form- und/oder kraftschlüssig mit dem Statorgrundkörper 2 verbunden. Im hier gezeigten Beispiel umfasst die Schwalbenschwanzverbindung am Zahnfuß 5 eine entsprechende Schwalbenschwanzkontur 9, die statorgrundkörperseitig eine entsprechende Gegenkontur 10 aufweist, die nach dem Auf- bzw. Einschieben der Statorzähne 4 auf den Statorgrundkörper 2 die Schwalbenschwanzkontur 9 der Statorzähne 4 formschlüssig hintergreift. Für die axiale, d. h. in die Bildebene hinein gerichtete Sicherung der Position der Statorzähne 4 können verschiedene Maßnahmen getroffen sein, so z. B. eine Kraftschlussverbindung in Verbindung mit der Schwalbenschwanzverbindung 8 vorgesehen sein oder aber auch eine zusätzliche Klebeverbindung vorgesehen sein. Auch das Vorsehen von zusätzlichen Sicherungsmitteln, wie z. B. Sicherungsringen etc. kann gegebenenfalls vorgesehen sein. Zur Begrenzung des Einschiebens der Statorzähne 4 in die Bildebene hinein, d. h. in Axialrichtung, können hier nicht dargestellte Anschlagbereiche im Bereich der Gegenkontur 10 ausgebildet sein.The stator teeth 4 are as only exemplary and schematically with the partial eruption in the 1 is shown here z. B. by means of a dovetail joint 8th trained connection positive and / or non-positive with the stator base 2 connected. In the example shown here, the dovetail connection comprises at the root of the tooth 5 a corresponding dovetail contour 9 , The statorgrundkörperseitig a corresponding counter contour 10 having, after the insertion or insertion of the stator teeth 4 on the stator base 2 the dovetail contour 9 the stator teeth 4 engages positively behind. For the axial, ie in the image plane directed securing the position of the stator teeth 4 Various measures can be taken, such. B. a frictional connection in connection with the dovetail connection 8th be provided or even provided an additional adhesive connection. The provision of additional securing means, such. B. circlips, etc. may optionally be provided. To limit the insertion of the stator teeth 4 in the image plane, ie in the axial direction, not shown here stop areas in the region of the mating contour 10 be educated.

Wie dies in der 1 lediglich strichliert in Verbindung mit einem Statorzahn 4 schematisch dargestellt ist, können die Zahnköpfe 6 beispielsweise eine hier lediglich äußerst schematisch und prinzipiell dargestellte Nutüberdachung 11 aufweisen, mittels der im endmontierten Zustand des Stators 1 dann die Statorwicklung 2 im Bereich der Zahnlücken 12 überdeckt bzw. überdacht werden können.Like this in the 1 only dashed in conjunction with a stator tooth 4 is shown schematically, the tooth heads 6 For example, a groove roof here only extremely schematically and in principle illustrated 11 have, by means of the final assembled state of the stator 1 then the stator winding 2 in the field of tooth gaps 12 above covers or can be covered.

Die Herstellung eines derartigen Stators 1 wird nachfolgend anhand der 2 näher erläutert. Wie dies der 2 entnommen werden kann, werden in einer geraden Wickelebene 14 eine Mehrzahl von Zahndummies bildende und als Gleichteile ausgebildete Wickelzähne 15 mit einem vorgegebenen Wickelabstand angeordnet, wobei diese Wickelzähne 15 hier eine solche Kontur aufweisen, dass bei der anschließenden Wicklung des als Wickelband 13 vorgegebenen Länge auszubildenden Statorwicklung 3 die Wicklungslücken 16 bereits die gewünschte Wicklungslückenkontur aufweisen.The production of such a stator 1 is described below on the basis of 2 explained in more detail. Like this one 2 can be taken in a straight winding plane 14 a plurality of tooth dummies forming and formed as equal parts winding teeth 15 arranged at a predetermined winding pitch, said winding teeth 15 here have such a contour that in the subsequent winding of the winding band 13 predetermined length to be formed stator winding 3 the winding gaps 16 already have the desired winding gap contour.

Nach dem Entfernen der Wickelzähne 15 können, wie dies in der 2 lediglich beispielhaft dargestellt ist, die hier beispielhaft eine Rechteckquerschnitt aufweisenden Statorzähne 4 in die Wicklungslücken 16 eingebracht werden und dann das Wickelband 13 mitsamt den Statorzähnen 4 auf den Statorgrundkörper 2 aufgewickelt werden, wobei sich dann nach dem Aufwickeln die einzelnen Wicklungsteilbereiche 17 in eine Anlageverbindung an die Statorzähne 4 anliegen, so dass die Statorzähne 4 im endmontierten Zustand des Stators 1, wie er in der 1 dargestellt ist, formschlüssig anliegen. Dadurch wird ein gewünschter Nutfüllgrad erreicht.After removing the winding teeth 15 can, as in the 2 is shown only by way of example, the stator teeth having a rectangular cross section here by way of example 4 in the winding gaps 16 are introduced and then the winding tape 13 together with the stator teeth 4 on the stator base 2 are wound up, then after winding the individual winding sections 17 in an investment connection to the stator teeth 4 abut so that the stator teeth 4 in the final assembled state of the stator 1 as he is in the 1 is shown, fit form-fitting. As a result, a desired Nutfüllgrad is achieved.

11: Statorstator
22: Statorgrundkörperstator base
33: Statorwicklungstator
44: Statorzähnestator teeth
55: Zahnfußtooth root
66: Zahnkopfaddendum
77: Spaltabstandgap distance
88th: Schwalbenschwanzverbindungdovetail joint
99: Schwalbenschwanzkonturdovetail contour
1010: Gegenkonturmating contour
1111: NutüberdachungNutüberdachung
1212: Zahnlückengullets
1313: WickelungsbandWrapping tape
1414: Wickelebenewinding plane
1515: Wickelzähnewinding teeth
1616: Wicklungslückenwinding gaps
1717: WicklungsteilbereicheWinding sections

Claims

Wicklungskörper für eine elektrische Maschine, insbesondere Stator oder Rotor für ein magnetoelektrisches Getriebe von Kraftfahrzeugen, mit einem Wicklungskörper und mit einer Mehrzahl von in Grundkörperumfangsrichtung voneinander beabstandeten und mit einer Wicklung umwickelten Wicklungszähnen, die jeweils einen Zahnfußbereich aufweisen, mittels dem die Wicklungszähne mit dem Wicklungsgrundkörper verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) als voneinander unabhängige und nicht miteinander gekoppelte Einzelbauteile ausgebildet sind, die im montierten Zustand in Umfangsrichtung gesehen, über die gesamte Zahnlänge zwischen Zahnfuß (5) und Zahnkopf (6), einen vorgegebenen Spaltabstand (7) zu den jeweils benachbarten Wicklungszähnen (4) aufweisen.Winding body for an electric machine, in particular stator or rotor for a magnetoelectric transmission of motor vehicles, with a winding body and with a plurality of circumferentially spaced from each other and wound with a winding winding teeth, each having a Zahnfußbereich, by means of which the winding teeth connectable to the winding body characterized in that the winding teeth ( 4 ) are formed as independent of each other and not coupled to each other individual components, seen in the mounted state in the circumferential direction, over the entire tooth length between the tooth root ( 5 ) and tooth head ( 6 ), a predetermined gap distance ( 7 ) to the respective adjacent winding teeth ( 4 ) exhibit.

Wicklungskörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) mittels des Grundkörpers (2) kraft- und/oder formschlüssig verbunden sind.Winding body according to claim 1, characterized in that the winding teeth ( 4 ) by means of the basic body ( 2 ) are positively and / or positively connected.

Wicklungskörper nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) jeweils einen Zahnfuß (5) mit vorgegebener Kraft- und/oder Formschlussgeometrie (9) aufweisen; dem am Grundkörper (2) eine nutförmige Gegenkontur (10) zugeordnet ist, in der der Zahnfuß (5) im montierten Zustand form- und/oder kraftschlüssig gehalten und aufgenommen ist.Winding body according to claim 2, characterized in that the winding teeth ( 4 ) one tooth root ( 5 ) with predetermined force and / or positive locking geometry ( 9 ) exhibit; on the base body ( 2 ) a groove-shaped mating contour ( 10 ), in which the tooth root ( 5 ) is held positively and / or non-positively in the assembled state and recorded.

Wicklungskörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der jeweilige Wicklungszahn (4) mit dem Zahnfuß (5) in die den Zahnfuß (5) im montierten Zustand hintergreifende Grundkörper-Gegenkontur (10) ein- und/oder aufschiebbar ist, vorzugsweise bis zu einem Gegenkontur-Anschlagbereich.Winding body according to claim 3, characterized in that the respective winding tooth ( 4 ) with the tooth root ( 5 ) into the tooth root ( 5 ) in the assembled state engaging behind main body counter contour ( 10 ) is on and / or pushed, preferably up to a mating contour stop area.

Wicklungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) mittels einer Klebeverbindung, insbesondere mittels einer Epoxidharz- und/oder einer Ein- oder Mehrkomponentenkleber- und/oder einer Backlack- und/oder einer Polymid-Klebeverbindung, mit dem Grundkörper (2) verbunden sind.Winding body according to one of claims 1 to 4, characterized in that the winding teeth ( 4 ) by means of an adhesive bond, in particular by means of an epoxy resin and / or a one-component or multi-component adhesive and / or a baked enamel and / or a polymide adhesive bond, with the main body ( 2 ) are connected.

Wicklungskörper nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne jeweils einen Zahnfuß aufweisen, der an der dem Grundkörper zugewandten Fußunterseite eine solche Struktur aufweiset, dass Teilbereiche der Fußunterseite im montierten Zustand des Statorzahns einen vorgegebenen Spaltabstand vom Grundkörper aufweisen, in dem der Kleber mit vorgegebener Schichtdicke aufgenommen ist.winding body according to claim 5, characterized in that the winding teeth respectively have a tooth base, the at the the body facing foot bottom has such a structure that subregions of the underside of the foot in the mounted state of the stator tooth a predetermined gap distance from the main body in which the adhesive is taken up with a predetermined layer thickness is.

Wicklungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne mit dem Grundkörper mittels einer Bandagierung verbunden sind.winding body according to one of the claims 1 to 6, characterized in that the winding teeth with the main body are connected by means of a bandaging.

Wicklungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) an ihrem dem Zahnfuß (5) gegenüberliegenden Zahnkopf (6) eine den Zahnhals im wesentlichen seitlich überragende Nutüberdachung (11) aufweisen, die den oder die angrenzenden Zahnlücken (12) ausbildenden Zahnzwischenräume zwischen benachbarten Wicklungszähnen (4) wenigstens bereichsweise überdeckt.Winding body according to one of claims 1 to 7, characterized in that the winding teeth ( 4 ) at her the Zahnfuß ( 5 ) opposite tooth head ( 6 ) a the dental neck substantially laterally projecting groove roofing ( 11 ) having the one or more adjacent tooth spaces ( 12 ) forming interdental spaces between adjacent winding teeth ( 4 ) at least partially covered.

Wicklungskörper nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungszähne (4) aus einem anderen Material hergestellt sind als der Wicklungsrundkörper (2).Winding body according to one of claims 1 to 8, characterized in that the winding teeth ( 4 ) are made of a different material than the winding body ( 2 ).

Wicklungskörper, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (3) als Wicklungsband (13) vorgegebener Länge ausgebildet ist, das voneinander beabstandete Wicklungslücken (16) zur Aufnahme, insbesondere zur formschlüssigen Aufnahme der Wicklungszähne (4) aufweist.Winding body, in particular according to one of claims 1 to 9, characterized in that the winding ( 3 ) as a winding band ( 13 ) of predetermined length is formed, the spaced-apart winding gaps ( 16 ) for receiving, in particular for the positive reception of the winding teeth ( 4 ) having.

Verfahren zur Herstellung eines Wicklungskörper für eine elektrische Maschine, insbesondere eines Stators oder Rotors für ein magnetoelektrisches Getriebe von Kraftfahrzeugen, insbesondere zur Herstellung eines Wicklungskörpers nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem eine Mehrzahl von in Grundkörperumfangsrichtung voneinander beabstandete und mit einer Wicklung umwickelte Wicklungszähne an einem Wicklungsgrundkörper befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die als voneinander unabhängige und nicht miteinander gekoppelte Einzelbauteile ausgebildeten Wicklungszähne (4) so am Grundkörper (2) befestigt werden, dass diese in Umfangsrichtung gesehen, über die gesamte Zahnlänge zwischen Zahnfuß (5) und Zahnkopf (6), einen vorgegebenen Spaltabstand (7) zu den jeweils benachbarten Wicklungszähnen (4) aufweisen.A method of producing a winding body for an electrical machine, in particular a stator or rotor for a magnetoelectric transmission of motor vehicles, in particular for producing a winding body according to one of claims 1 to 10, wherein a plurality of circumferentially spaced from each other and wound with a winding winding teeth be attached to a winding main body, characterized in that the formed as independent and not coupled to each other individual components winding teeth ( 4 ) so on the body ( 2 ), that these seen in the circumferential direction, over the entire tooth length between tooth root ( 5 ) and tooth head ( 6 ), a predetermined gap distance ( 7 ) to the respective adjacent winding teeth ( 4 ) exhibit.

Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (3) als Wicklungsband (13) vorgegebener Länge jeweils mehrere, den Wicklungszähnen (4) zugeordnete Wicklungslücken (16) aufweist, die so ausgebildet sind, dass die Wicklungszähne (4) darin im endmontierten Zustand vom Zahnfuß (5) bis zum Zahnkopf (6) formschlüssig aufgenommen sind.Method according to claim 11, characterized in that the winding ( 3 ) as a winding band ( 13 ) predetermined length each several, the winding teeth ( 4 ) associated winding gaps ( 16 ), which are formed so that the winding teeth ( 4 ) in the final assembled state of the tooth root ( 5 ) to the tooth tip ( 6 ) are positively received.

Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungslücken (16) im Querschnitt betrachtet eine sich nach außen vom Grundkörper (2) weg verjüngende Form aufweisen, in der die im Querschnitt betrachtet eine rechteckige Form aufweisenden Wicklungszähne (4) im endmontierten Zustand formschlüssig aufgenommen sind.Method according to claim 12, characterized in that the winding gaps ( 16 ) viewed in cross-section one outwardly from the main body ( 2 ) have a tapering shape, in which the viewed in cross-section a rectangular shape having winding teeth ( 4 ) are positively received in the final assembled state.

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (3) in einem ersten Verfahrensschritt als Wicklungsband (13) vorgegebener Länge mit Hilfe von die Wicklungslückenkonturen vorgebenden Wickelzähnen (15) hergestellt wird, wobei die Wickelzähne (15) als Gleichteile ausgebildet sind, die vorzugsweise in einer geraden Wickelebene (14) angeordnet sind, und dass in einem anschließenden Verfahrensschritt die Wickelzähne (15) aus der Wicklung (3) entfernt und die Wicklung (3) auf den Grundkörper (2) aufgebracht wird, wobei die Wicklungszähne (4) vor oder nach dem Aufbringen der Wicklung (3) auf den Grundkörper (2) in die Wicklungslücken (16) eingebracht werden oder wobei die Wicklungszähne (4) vor dem Aufbringen der Wicklung (3) auf dem Grundkörper (2) an diesem befestigt werden.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the winding ( 3 ) in a first process step as a winding strip ( 13 ) predetermined length by means of the winding gap contours predetermining winding teeth ( 15 ), wherein the winding teeth ( 15 ) are formed as identical parts, which are preferably in a straight winding plane ( 14 ) are arranged, and that in a subsequent process step, the winding teeth ( 15 ) from the winding ( 3 ) and the winding ( 3 ) on the basic body ( 2 ) is applied, wherein the winding teeth ( 4 ) before or after the application of the winding ( 3 ) on the basic body ( 2 ) in the winding gaps ( 16 ) or the winding teeth ( 4 ) before applying the winding ( 3 ) on the base body ( 2 ) are attached to this.

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (3) in einem ersten Verfahrensschritt als Wicklungsband (13) vorgegebener Länge mit Hilfe der als Einzelbauteile ausgebildeten Wicklungszähne (4) hergestellt wird, und dass in einem anschließenden Verfahrensschritt die Wicklung (3) mitsamt umwickelten Wicklungszähnen (4) am Grundkörper (2) aufgebracht wird.Method according to one of claims 11 to 13, characterized in that the winding ( 3 ) in a first process step as a winding strip ( 13 ) of predetermined length with the help of trained as individual components winding teeth ( 4 ) and that in a subsequent process step the winding ( 3 ) together with wound winding teeth ( 4 ) on the base body ( 2 ) is applied.

Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung (3) bei Außenläufern mittels einer Bandagierung und bei Innenläufern mittels einer Innenhülse gehalten wird.Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that the winding ( 3 ) is held at external rotors by means of a bandage and internal rotors by means of an inner sleeve.