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Die Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Weitere Aspekte der Erfindung betreffen ein Verfahren zur Herstellung eines Rotors sowie eine elektrische Maschine mit einem Rotor.
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Um die Herstellung von elektrischen Maschinen in großen Stückzahlen zu vereinfachen sind aus dem Stand der Technik verschiedene Ansätze bekannt. So ist beispielsweise der
DE 10 2013 200 476 A1 eine permanenterregte Synchronmaschine als bekannt zu entnehmen, mit einem Stator, der ein in Nuten positioniertes Wicklungssystem aufweist, einem Rotor mit Permanentmagneten, der mit einem durch das Wicklungssystem des Stators im Betrieb der permanenterregten Synchronmaschine erzeugten Magnetfeld über einen Luftspalt, zwischen Stator und Rotor derart elektromagnetisch wechselwirkt, dass sich eine Rotation des Rotors um eine Rotationsachse in einer Rotationsrichtung einstellt, und mit im oder am Rotor axial verlaufenden Taschen. Dabei weist eine Tasche zumindest zwei Permanentmagnete mit unterschiedlich ausgerichteter Magnetisierungsrichtung auf, so dass sich zwei oder mehrere magnetische Pole des Rotors ausbilden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen aufwandsarm hergestellten und eine hohe Ausfallsicherheit aufweisenden Rotor für eine elektrische Maschine, ein Verfahren zur aufwandsarmen Herstellung eines ausfallsicheren Rotors sowie eine elektrische Maschine mit einem derartigen Rotor bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Rotor mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8 sowie durch eine elektrische Maschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine, mit einem Rotorgrundkörper, welcher wenigstens einen Polkern aufweist, mit wenigstens einer Wicklungsvorrichtung, welche an dem wenigstens einen Polkern aufgenommen ist und mit zumindest einer Kontaktvorrichtung, welche mit dem Rotorgrundkörper drehfest verbunden und stromleitend mit der wenigstens einen Wicklungsvorrichtung gekoppelt ist. Die elektrische Maschine kann als Elektromotor ausgebildet sein und auch als Generator betreibbar sein. Zudem kann die elektrische Maschine einen Stator aufweisen, welcher mit einem Gehäuse der elektrischen Maschine gekoppelt sein kann oder als Gehäuse der elektrischen Maschine ausgebildet sein kann. Der Rotor kann insbesondere stromerregbar ausgebildet sein. Der Rotor kann mit anderen Worten insbesondere als SSM-Rotor ausgebildet sein, also als Rotor, welcher als Läufer einer als stromerregte Synchronmaschine ausgebildeten elektrischen Maschine ausgebildet ist.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass die wenigstens eine Wicklungsvorrichtung zumindest eine Wicklung umfasst, welche auf den wenigstens einen Polkern aufgesteckt ist und zwei Wicklungsdraht-Enden aufweist, von welchen wenigstens ein Wicklungsdraht-Ende über zumindest eine Steckverbindung stromleitend mit der zumindest einen Kontaktvorrichtung gekoppelt ist. Dies ist von Vorteil, da durch das Aufstecken der Wicklungsvorrichtung auf ein aufwändiges Umwickeln des Polkerns zur Herstellung der Wicklungsvorrichtung am Polkern verzichtet werden kann, wodurch eine einfachere und präzisere Herstellung erzielt werden kann. Zudem kann durch die stromleitende Koppelung des Wicklungsdraht-Endes über die Steckverbindung mit der Kontaktvorrichtung auf eine Kontaktierung der Wicklungsvorrichtung beispielsweise mit einem Schaltring des Rotors unterbleiben, wodurch die Ausfallsicherheit des Rotors verbessert wird. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass an einem derartigen Schaltring über die Lebensdauer des Rotors Drahtrisse entstehen können, die zu einem Ausfall des Rotors führen können.
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Die Wicklung kann allgemein aus einem Wicklungsdraht, gebildet sein. Der Wicklungsdraht kann einen Metalldraht und einen, den Metalldraht elektrisch isolierenden Isolationsmantel umfassen. Der Isolationsmantel kann vorzugsweise als Lackschicht ausgebildet sein, wodurch besonders wenig Bauraum durch die Isolation eingenommen wird. Der Metalldraht kann vorzugsweise aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung gebildet sein, sodass die Wicklung auch als Kupferwicklung bezeichnet werden kann.
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Bevorzugt kann das zumindest eine Wicklungsdraht-Ende in einer Aufsteckrichtung orientiert sein, in welcher die Wicklungsvorrichtung bei der Herstellung des Rotors auf den Polkern aufgesteckt werden kann. So kann das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende, bevorzugt beide Wicklungsdraht-Enden parallel oder zumindest im Wesentlichen parallel zu einer Radialerstreckungsrichtung des Rotors orientiert sein. Dadurch kann das Aufstecken der Wicklungsvorrichtung auf den Polkern und das Ausbilden der Steckverbindung zum stromleitenden Koppeln des Wicklungsdraht-Endes mit der Kontaktvorrichtung mit zeitlicher Überschneidung, also zumindest teilweise gleichzeitig, erfolgen. So kann beispielsweise kurz bevor die Wicklungsvorrichtung beim Aufstecken auf den Polkern ihre Endlage erreicht auch die Steckverbindung und dadurch die stromleitende Verbindung durch Koppelung des jeweiligen Wicklungsdraht-Endes mit der Kontaktvorrichtung hergestellt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die zumindest eine Wicklung als vorgefertigte Wicklung ausgebildet. Dies vereinfacht die Herstellung des Rotors besonders wirksam. Die vorgefertigte Wicklung der Wicklungsvorrichtung kann bei der Herstellung des Rotors insbesondere in Radialerstreckungsrichtung des Rotors von außen über den Polkern aufgesteckt werden. Jeder Polkern des Rotors kann seine eigene vorgefertigte Wicklungsvorrichtung aufweisen, welche auch als Wickelpaket bezeichnet werden kann. Jedes Wickelpaket kann die zwei Wicklungsdraht-Enden als jeweilige Kontaktstellen aufweisen. Beim Aufstecken der jeweiligen Wicklungsvorrichtung auf die jeweiligen Polkerne kann die jeweilige Steckverbindung einen jeweiligen Stromfluss zwischen den Wicklungsvorrichtungen und der Kontaktvorrichtung des Rotors ermöglichen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die wenigstens eine Wicklungsvorrichtung zumindest ein Ausrichtelement auf, welches wenigstens eines der Wicklungsdraht-Enden in einer vorbestimmten Orientierung ausgerichtet hält. Dies vereinfacht die Montage der Wicklungsvorrichtung am Polkern bei der Herstellung der Steckverbindung, indem das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende mittels des Ausrichtelements in der vorbestimmten Orientierung, insbesondere auf die Kontaktvorrichtung ausgerichtet, gehalten wird. Die Orientierung kann vorzugsweise parallel zur Radialerstreckungsrichtung des Rotors ausgerichtet sein. Die Wicklungsvorrichtung kann allgemein einerseits die Wicklung und andererseits das Ausrichtelement, also wenigstens zwei Komponenten, umfassen.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das zumindest eine Ausrichtelement wenigstens eine Durchgangsöffnung auf, durch welche das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende durchgeführt und in der Orientierung ausgerichtet gehalten ist. Dies ist von Vorteil, da das Wicklungsdraht-Ende hierdurch mittels des Ausrichtelements gegenüber einem etwaigen unerwünschten Abknicken während der Montage abgestützt werden kann.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende mit dem zumindest einen Ausrichtelement gefügt. Dadurch kann eine besonders zuverlässige Montage sichergestellt werden, da durch das Fügen eine verbesserte Verbindung zwischen dem Ausrichtelement und dem Wicklungsdraht-Ende erzielt werden kann. Das Fügen kann durch stoffschlüssige Verbindung zwischen Wicklungsdraht-Ende und Ausrichtelement, also beispielswiese durch Verkleben erfolgen. Zusätzlich oder alternativ kann das Wicklungsdraht-Ende kraftschlüssig mit dem Ausrichtelement verbunden sein beispielsweise durch Einklemmen des Wicklungsdraht-Endes in der Durchgangsöffnung. Denkbar ist auch eine formschlüssige Verbindung.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Kontaktvorrichtung wenigstens ein Federelement, über welches das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende unter Ausbildung der Steckverbindung mit der Kontaktvorrichtung gekoppelt ist. Dies ist von Vorteil, da hierdurch ein reversibles und damit zerstörungsfreies Lösen des Wicklungsdraht-Endes von der Kontaktvorrichtung erfolgen kann. Dies kann beispielsweise ein Tauschen der Wicklungsvorrichtung erleichtern.
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In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst der Rotor wenigstens einen Polschuh, welcher mit dem wenigstens einen Polkern verbunden ist und ein fliehkraftbedingtes Lösen der wenigstens einen Wicklungsvorrichtung von dem wenigstens einen Polkern beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Rotors unterbindet. Dies ist von Vorteil, da der Polschuh eine großflächige Abstützung der Wicklungsvorrichtung am Polschuh ermöglicht, wenn insbesondere Fliehkräfte die Wicklungsvorrichtung beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der elektrischen Maschine, insbesondere bei rotierendem Rotor, in Radialerstreckungsrichtung nach außen drücken. Der wenigstens eine Polschuh kann insbesondere reversibel lösbar, also zerstörungsfrei lösbar, mit dem wenigstens einen Polkern verbunden sein. Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Rotors rotiert Letzterer um eine Rotationsachse und relativ zu einem Stator der elektrischen Maschine. Die Rotationsachse kann dabei entlang einer auch als Längserstreckungsrichtung bezeichneten Axialerstreckungsrichtung des Rotors ausgerichtet sein.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Rotors gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung, umfassend zumindest die folgenden Schritte:
- a) Aufstecken der zumindest einen Wicklungsvorrichtung auf den wenigstens einen Polkern;
- b) Koppeln der zumindest einen Wicklung der zumindest einen Wicklungsvorrichtung mit der zumindest einen Kontaktvorrichtung, indem das wenigstens eine Wicklungsdraht-Ende über die zumindest eine Steckverbindung mit der zumindest einen Kontaktvorrichtung gekoppelt wird.
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Durch dieses Verfahren kann der Rotor gleichsam einfach und ausfallsicher bereitgestellt werden.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung erfolgt das Koppeln gemäß Schritt b) während, insbesondere infolge, des Aufsteckens gemäß Schritt a). Dadurch kann in vorteilhafter Weise Zeit zur Herstellung des Rotors eingespart werden. Mit anderen Worten kann durch das Ausführen von Schritt a) der Schritt b) durchgeführt werden. Mit Abschluss von Schritt a) ist damit auch Schritt b) abgeschlossen.
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Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft eine elektrische Maschine für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einem Rotor gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Eine derartige elektrische Maschine ist einfach herstellbar und besonders ausfallsicher betreibbar. Die elektrische Maschine kann vorzugsweise als Traktionsmaschine des Kraftfahrzeugs ausgebildet sein, also das Kraftfahrzeug antreiben.
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Die in Bezug auf einen der Aspekte vorgestellten, bevorzugten Ausführungsformen und deren Vorteile gelten entsprechend für die jeweils anderen Aspekte der Erfindung und umgekehrt.
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Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnungen.
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Im Folgenden ist die Erfindung noch einmal anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels erläutert. Hierzu zeigt:
- 1 eine schematische Perspektivansicht eines Rotorgrundkörpers eines Rotors für eine elektrische Maschine, wobei der Rotorgrundkörper vier in Umfangsrichtung des Rotors regelmäßig angeordnete Rotorkerne aufweist und eine vorgefertigte Wicklungsvorrichtung auf einen der Rotorkerne aufgesteckt wird;
- 2 eine vergrößerte Detaildarstellung eines schräg geschnittenen Teilbereichs einer Kontaktvorrichtung des Rotors, an welche zwei Wicklungsdraht-Enden der Wicklungsvorrichtung bei deren Aufstecken herangeführt werden, um eine jeweilige Steckverbindung zur stromleitenden Kontaktierung zwischen der Kontaktvorrichtung und den Wicklungsdraht-Enden herzustellen;
- 3 eine weitere vergrößerte Detaildarstellung des schräg geschnittenen Teilbereichs der Kontaktvorrichtung, welche die hergestellte Steckverbindung zwischen der Kontaktvorrichtung und den Wicklungsdraht-Enden zeigt;
- 4 eine vergrößerte Schnittdarstellung der Steckverbindung zwischen der Kontaktvorrichtung und einem der Wicklungsdraht-Enden;
- 5 eine schematische Perspektivansicht des Rotorgrundkörpers mit welchem eine der vorgefertigten Wicklungsvorrichtungen gefügt ist;
- 6 eine schematische Seitenansicht des in 5 gezeigten Rotorgrundkörpers mit der Wicklungsvorrichtung, wobei zwei parallele Schnittebenen A und B durch die Kontaktvorrichtung verlaufen;
- 7 eine Schnittdarstellung gemäß der Schnittebene A in 6; und
- 8 eine weitere Schnittdarstellung gemäß der Schnittebene B in 6.
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1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Rotorgrundkörpers 30 eines Rotors 20 für eine in 5 abstrahiert dargestellte elektrische Maschine 10. Die elektrische Maschine 10 umfasst einen Stator 12, welcher auch als Gehäuse der elektrischen Maschine 10 dienen kann und ist als Traktionsmaschine eines ebenfalls stark abstrahiert dargestellten Kraftfahrzeugs K ausgestaltet. Somit dient die elektrische Maschine 10 dazu, das Kraftfahrzeug K anzutreiben, mithin zu bewegen.
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Bei einem Verfahren zur Herstellung des Rotors 20 werden in einem ersten Schritt a) auf jeweiligen Polkernen 40, 42, 44, 46 des Rotorgrundkörpers 30 jeweilige Wicklungsvorrichtungen 50 des Rotors 20 aufgesteckt. Der Rotor 20 umfasst vorliegend die vier Polkerne 40, 42, 44, 46, welche in Umfangsrichtung des Rotors 20 in 90°-Abständen zueinander angeordnet über den Rotorgrundkörper 30 verteilt sind. Dadurch schließen beispielsweise die Polkerne 40 und 44 ebenso einen Winkel von 180° miteinander ein, wie die Polkerne 42 und 46.
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In 1, 5 und 6 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nur eine der insgesamt vier Wicklungsvorrichtungen 50 gezeigt, welche gemäß dem Schritt a) des Verfahrens auf den Polkern 40 aufgesteckt wird. Das zur Fertigstellung des Rotors 20 durchgeführte Aufstecken der übrigen drei Wicklungsvorrichtungen 50 auf die verbleibenden Polkerne 42, 44, 46 ist dabei nicht gezeigt. Nachfolgende Ausführungen zur einzelnen Wicklungsvorrichtung 50 gelten jedoch für alle Wicklungsvorrichtungen 50.
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Der Rotor 20 umfasst zudem eine Kontaktvorrichtung 90, welche mit dem Rotorgrundkörper 30 drehfest verbunden, beispielsweise verschraubt, und stromleitend mit den jeweiligen Wicklungsvorrichtungen 50 gekoppelt ist. Die Kontaktvorrichtung 90 kann vorzugsweise als Ringkörper ausgebildet sein, wie beispielsweise anhand von 1 erkennbar ist. Zur zumindest mittelbaren Übertragung von elektrischer Energie von einem hier nicht weiter gezeigten Energiespeicher des Kraftfahrzeugs K über eine ebenfalls nicht weiter gezeigte Leistungselektronik des Kraftfahrzeugs K an die Wicklungsvorrichtungen 50 können an einer in 6 gekennzeichneten Stirnseite 91 eines Kontaktringelements 98 der Kontaktvorrichtung 90 jeweilige Kontakte 100, 102 der Kontaktvorrichtung 90 angeordnet sein. Die Kontakte 100, 102 können sich in einer in 6 durch einen Pfeil verdeutlichten Axialerstreckungsrichtung x des Rotors 20 in Richtung des Rotorgrundkörpers 30 erstrecken, wie durch Zusammenschau von 1, 5 und 6 erkennbar ist. Die Kontakte 100, 102 können jeweils eine Einsenkung umfassen, in welche hier nicht weiter gezeigte Steckerelemente zur Herstellung der stromleitenden Verbindung zwischen Energiespeicher bzw. Leistungselektronik und Wicklungsvorrichtungen 50 eingesteckt werden können. Über die Steckerelemente kann ein vorliegend nicht weiter gezeigter Schleifkontakt hergestellt werden, welcher dazu dienen kann, die stromleitende Verbindung bei rotierendem Rotor 20 aufrecht zu erhalten.
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Jede der Wicklungsvorrichtungen 50 umfasst jeweils zumindest eine vorgefertigte Wicklung 60, welche bei dem fertig hergestellten Rotor 20 auf den jeweiligen Polkern 40, 42, 44, 46 aufgesteckt ist. Jede Wicklung umfasst zwei Wicklungsdraht-Enden 62, 64, welche jeweils über Steckverbindungen 66, 68 stromleitend mit der Kontaktvorrichtung 90 gekoppelt sind. Die Wicklungsdraht-Enden 62, 64 sind jeweils in einer Aufsteckrichtung und mit einer durch einen Pfeil verdeutlichten Orientierung O, mit der Kontaktvorrichtung 90 gefügt. Die Orientierung O sowie die Aufsteckrichtung sind zumindest im Wesentlichen parallel zu einer durch einen weiteren Pfeil in 4 und 5 verdeutlichten und auf den jeweiligen Polkern 40, 42, 44, 46 bezogenen Radialerstreckungsrichtung R des Rotors 20 sowie des Rotorgrundkörpers 30 ausgerichtet, wie anhand von 4 in der vergrößerten Darstellung der Steckverbindung 66 zwischen dem ersten Wicklungsdraht-Ende 62 und der Kontaktvorrichtung 90 mit Bezug auf den Polkern 40 erkennbar ist. Unter dem Ausdruck „im Wesentlichen parallel“ kann dabei verstanden werden, dass die Orientierung O und die Radialerstreckungsrichtung R einen Winkel von weniger als 10°, bevorzugt weniger als 5°, miteinander einschließen. Um Fertigungstoleranzen auszugleichen, können die jeweiligen Wicklungsdraht-Enden 62, 64 bei der Ausbildung der jeweiligen Steckverbindung 66, 68 auch elastisch verformt, insbesondere bereichsweise elastisch verbogen, werden.
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Die Steckverbindungen 66, 68 können in einem weiteren Schritt b) des Verfahrens hergestellt werden, bei welchem das Koppeln der Wicklungsvorrichtung 50 mit der Kontaktvorrichtung 90 erfolgt, indem vorliegend beide Wicklungsdraht-Enden 62, 64 der Wicklung 60 über die jeweilige Steckverbindung 66, 68 mit der Kontaktvorrichtung 90 gekoppelt werden. Die jeweiligen Wicklungsdraht-Enden 62, 64 sind zumindest bereichsweise frei von einem Isolationsmantel der einen Metalldraht eines Wicklungsdrahtes der jeweiligen Wicklung 60 zur elektrischen Isolation in einem von den Wicklungsdraht-Enden 62, 64 verschiedenen Bereich des Wicklungsdrahtes umgibt.
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Das Koppeln gemäß Schritt b) erfolgt dabei während und infolge des Aufsteckens gemäß Schritt a), wodurch ein Montageschritt, nämlich das zeitlich hintereinander erfolgende separate Durchführen der Schritte a) und b), eingespart werden kann. Schritt b) des Verfahrens ist durch eine Zusammenschau von 2 und 3 verdeutlicht. Zu beachten ist, dass 2 und 3 jeweils Schnittdarstellungen gemäß einer schrägen Schnittebene zeigen, die sowohl eine Schnittebene A, als auch eine Schnittebene B in 6 schneidet. Mit anderen Worten liegt diese schräge Schnittebene nicht senkrecht zur Axialerstreckungsrichtung x. Die Schnittdarstellung gemäß der schrägen Schnittebene dient dazu, beide Steckverbindungen 66, 68 gemeinsam geschnitten dargestellt zu zeigen, zumal die Steckverbindungen 66, 68 in Axialerstreckungsrichtung x relativ zueinander versetzt sind, wie nachfolgend noch ausgeführt wird.
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Um die Wicklungsdraht-Enden 62, 64 während der Montage in der vorbestimmten Orientierung O ausgerichtet zu halten, weist jede Wicklungsvorrichtung 50 zumindest ein Ausrichtelement 80 auf. Das jeweilige Ausrichtelement 80 weist für jedes der Wicklungsdraht-Enden 62, 64 je eine Durchgangsöffnung 82, 84 auf, durch welche das jeweilige Wicklungsdraht-Ende 62, 64 durchgeführt und in der Orientierung O ausgerichtet gehalten ist. Dabei kann jedes der Wicklungsdraht-Enden 62, 64 mit dem entsprechenden Ausrichtelement 80 gefügt, beispielsweise in dessen in die Durchgangsöffnung 82, 84 eingeführter Position verklebt, sein.
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Anhand von 4 ist erkennbar, dass die Kontaktvorrichtung 90 für jede Steckverbindung 66, 68 zwei Federelemente 92, 94 umfasst, welche in der Orientierung O hintereinander angeordnet sind. Dadurch fluchten jeweilige in der Orientierung O und damit in der Aufsteckrichtung hintereinander angeordnete Federelement-Durchgangsöffnungen der Federelemente 92, 94. Wird also beispielsweise eines der Wicklungsdraht-Enden 62, 64 in der Aufsteckrichtung unter Ausbildung der jeweiligen Steckverbindung 66, 68 mit der Kontaktvorrichtung 90 gefügt, so wird dabei das jeweilige Wicklungsdraht-Ende 62, 64 mit den jeweiligen Federelementen 92, 94 kontaktiert, indem das entsprechende Wicklungsdraht-Ende 62, 64 in die jeweilige Federelement-Durchgangsöffnung des jeweiligen Federelements 92, 94 eingeführt und dabei stromleitend mit dem jeweiligen Federelement 92, 94 verbunden, beispielsweise verspannt, wird. Die Federelemente 92, 94 sind für jede Steckverbindung 66, 68 in einem jeweiligen Hülsenelement 96 aufgenommen, vorzugsweise verpresst und zusammen mit dem jeweiligen Hülsenelement 96 mit dem Kontaktringelement 98 der Kontaktvorrichtung verbunden. An dem Kontaktringelement 98 kann die Kontaktvorrichtung 90 mit dem Rotorgrundkörper 30 verbunden, vorzugsweise verschraubt, sein. Die Kontaktvorrichtung 90 umfasst also wenigstens das Kontaktringelement 98, an welchem auch die Kontakte 100, 102 angeordnet sind, sowie je Steckverbindung 66, 68 eines der Hülsenelemente 96 und zwei der Federelemente 92, 94.
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In den 1 bis 8 nicht weiter dargestellt sind jeweilige Polschuhe des Rotors 20. Jeweils einer der Polschuhe kann mit wenigstens einem der Polkerne 40, 42, 44, 46 verbunden sein und ein fliehkraftbedingtes Lösen der jeweiligen Wicklungsvorrichtung 50 von dem jeweiligen Polkern 40, 42, 44, 46 beim bestimmungsgemäßen Gebrauch des Rotors 20 unterbinden.
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7 und 8 zeigen jeweils Schnittansichten der Kontaktvorrichtung 90, wobei 7 einen Schnitt gemäß einer Schnittebene A und 8 einen Schnitt gemäß einer weiteren Schnittebene B zeigt. Die Schnittebenen A und B sind parallel zueinander ausgerichtet, und weisen einen Versatz zueinander in Axialerstreckungsrichtung x auf.
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Diesen Versatz weisen, wie bereits beschrieben, auch die jeweiligen Steckverbindungen 66, 68 für jeweils eine der Wicklungsvorrichtungen 50 auf. Da der Rotor 20 vorliegend vier Polkerne 40, 42, 44, 46 und vier darauf aufgesteckte Wicklungsvorrichtungen 50 aufweist, liegen je Wicklung 60 der jeweiligen Wicklungsvorrichtung 50 für die vier ersten Wicklungsdraht-Enden 62 vier der Steckverbindungen 66 in der Schnittebene A und für die vier zweiten Wicklungsdraht-Enden 64 vier der Steckverbindungen 68 in der Schnittebene B. Die vorliegend insgesamt acht Steckverbindungen 66, 68 sind über mehrere Leitungselemente 70, welche sich teilweise über beide Schnittebenen A und B und damit mit dem Versatz in Axialerstreckungsrichtung x durch das Kontaktringelement 98 erstrecken, derart stromleitend miteinander verbunden, dass eine Stromversorgung der vier Wicklungen 60 bzw. Wicklungsvorrichtungen 50 über die Kontakte 100, 102 erfolgen kann, wie durch eine Zusammenschau von 7 und 8 mit 5 erkennbar ist. Jeweils einer der Kontakte 100, 102 ist hierzu mit jeweils einer der insgesamt acht Steckverbindungen 66, 68 stromleitend gekoppelt und die acht Steckverbindungen 66, 68 sind untereinander über die besagten Leitungselemente 70 stromleitend miteinander verbunden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- elektrische Maschine
- 12
- Stator
- 20
- Rotor
- 30
- Rotorgrundkörper
- 40
- Polkern
- 42
- Polkern
- 44
- Polkern
- 46
- Polkern
- 50
- Wicklungsvorrichtung
- 60
- Wicklung
- 62
- erstes Wicklungsdraht-Ende
- 64
- zweites Wicklungsdraht-Ende
- 66
- Steckverbindung
- 68
- Steckverbindung
- 70
- Leitungselement
- 80
- Ausrichtelement
- 82
- Durchgangsöffnung
- 84
- Durchgangsöffnung
- 90
- Kontaktvorrichtung
- 91
- Stirnseite
- 92
- Federelement
- 94
- Federelement
- 96
- Hülsenelement
- 98
- Kontaktringelement
- 100
- Kontakte
- 102
- Kontakte
- K
- Kraftfahrzeug
- O
- Orientierung
- R
- Radialerstreckungsrichtung
- x
- Axialerstreckungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013200476 A1 [0002]
