WO2023066686A1 - Verfahren zum herstellen eines stators, insbesondere für einen ec-motor, sowie ein stator und eine elektrische maschine hergestellt nach diesem verfahren - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a stator, in particular for an EC motor, and to a stator and an electrical machine produced using this method according to the species of the independent claims.
- the disadvantage of such a solution is that the predetermined breaking points are subject to significant fluctuations due to material fluctuations and due to the wear of the stamping tool, which leads to a large variance in the separating forces to be applied between the stator segments.
- the holding forces are lower after joining than before.
- the partial cohesion of the material when the separating points are not 100% punched through leads to fluctuations in the separating forces.
- the device according to the invention and the method according to the invention with the features of the independent claims has the advantage that the production of a stator base body by means of the so-called "precut” process combines the advantages of a freely accessible tooth shaft to be wound with the advantages of a stator yoke, between which only a minimal joint gap remains for the individual T-segments. All T-shaped laminations of a lamella layer are simultaneously separated from a single layer of sheet metal during punching in a first step and then pushed back axially into the original position in a second step.
- An undercut is punched out in the tangential direction at the separation points in the yoke area, as a result of which the individual T-segments remain connected to one another over the entire circumference as a stator base body.
- the individual layers of sheet metal are connected to one another axially, so that the basic stator body is composed of individual T-shaped stator segments.
- the individual T-shaped segments can be separated from the stator body with a defined separating force.
- the individual T-segments are put back together in their original position to form a ring and held together by the undercut, with the undercuts at the dividing lines again engaging exactly tangentially.
- the magnetic flux losses in the stator yoke are minimized.
- the adhesion material cohesion
- the segments are held together in a form-fitting manner (puzzle geometry). This means that tool wear no longer has a significant impact.
- Advantageous further developments and improvements of the embodiments specified in the independent claims are possible as a result of the measures listed in the dependent claims.
- the connecting lug of a first slat segment extends in the tangential direction on a first tangential side of the yoke area, the connecting lug being part of the dividing line and forming a connecting contour to a second tangential side of an adjacent second slat segment.
- the connecting lug engages in the corresponding recess on the second tangential side of the adjacent second slat segment.
- these two adjacent lamina segments are completely sheared off during the punching process, and then the first lamina segment is pushed back axially in relation to the second lamina segment, so that both lamina segments are again in the same axial position of the original sheet metal layer.
- the separating force for the lamella segments can be specified in a defined manner via the tangential form fit, since the separating force depends significantly on the size of the undercut and no longer on an undefined predetermined breaking point that is generated by incomplete punching through of the stator laminations.
- the precut technique allows the joint gap between the wound stator segments - and thus the magnetic flux losses between the yoke areas - to be minimized.
- a mechanical undercut with respect to the tangential direction can be implemented geometrically in that the connecting lug has a wider area in the radial direction than a minimum radial width of the recess.
- This can be achieved, for example, with curved side flanks of the connecting lug in the form of a jigsaw puzzle piece.
- the side flanks of the connecting nose can also have straight sections that form a flank angle to the tangential direction.
- the two side flanks can be arranged in a wedge shape, so that they widen in the radial direction toward the free end of the connecting lug. The adjacent slat segments are reliably held together by such a positive fit.
- the holding forces during assembly after winding are approximately the same as the holding forces in the stator ring before winding.
- the holding forces - or the separating forces - between the stator segments can be adjusted by choosing the difference between the largest radial extent of the connecting lug and the minimum radial extent of the corresponding recess such that the stator ring holds together without further aids.
- the stator ring can be separated before winding using a clearly defined separating force.
- the deformation is largely elastic, with plastic deformations being largely avoided.
- This difference in the radial dimensions is preferably in the range from 0.005 mm to 0.1 mm in order to avoid plastic deformation when the stator ring is separated.
- the connecting lug is not designed symmetrically to the radial direction.
- a central axis of the connecting lug is inclined at an angle of inclination to the tangential direction, preferably radially inwards.
- Such a connecting lug engages in a recess—which is correspondingly inclined by this angle of inclination to the tangential direction—in order to form the undercut.
- Such an angle of inclination is, for example, 1° to 10°, measured at the tangential foot area of the connecting lug.
- the connecting lug is preferably arranged radially centrally in the yoke area.
- the radial distance between the outer circumference of the yoke area and the radially outer flank of the connecting lug is of the same order of magnitude as the radial distance between the inner circumference of the yoke area and the radially inner flank of the connecting lug.
- the maximum radial width of the connecting lug is preferably designed to be larger than its maximum tangential extension.
- the individual stator segments are connected to the axially adjacent laminations in a particularly advantageous manner in one operation by means of stamped packages.
- the stamped packets reliably hold the lamellar segments of the individual stator segments together axially after they have been separated, so that their tooth shafts can be easily wound with a coil wire. In this case, for example, several stator segments can also be continuously wound by means of an uninterrupted coil wire.
- the stamped packages are preferably designed as elongated beads, the longitudinal direction of which is aligned particularly favorably along the magnetic field lines in the T-segment.
- stator teeth can be wound with the coil wire so that they are freely accessible in order to achieve a high copper fill factor.
- insulating masks are placed on the stator segments beforehand, which insulate the coil wire from the laminations. This can advantageously be done before the individual stator segments are separated as a one-piece insulating mask ring, which is then also separated with the expansion of the stator segments, so that each stator segment then has its own T-shaped insulating mask before it is wound.
- individually manufactured T-shaped insulating masks can also be placed on the stator segments after they have been expanded, with more individual parts having to be manufactured and assembled here.
- separating wedges for example, are inserted axially into the slots of the stator base body. This creates a tangential separating force between adjacent toothed segments, causing the stator segments to separate at the undercuts. Because of the geometry of the undercut on the connecting lug, which is punched out in a defined manner according to the invention, even slightly unevenly exerted separating forces do not result in any deformation of the connecting lug or its corresponding accommodation. Alternatively, radial separating forces can be applied to the stator ring, causing an explosive separation of the individual stator segments.
- the geometry of the undercut is selected in such a way that it can be cut solely by elastic deformation of the sheet metal laminations by means of a defined separating force can be separated.
- the holding forces are created by a largely elastic deformation of the connection contour of the stator segments.
- the connecting lug has a flat surface at its tangentially outermost end, which runs approximately in the radial direction. This results in additional, defined guidance when the adjacent T-segments are joined together, since this flattened surface of the connecting lug runs parallel to the radial boundary line between the two yoke areas, radially outside of the connecting lug. This flattened end of the connecting lug can merge into the side flanks of the connecting lug by means of bevels or curves in order to form the connecting contour between the adjacent yoke areas.
- the T-shaped stator segments can be combined to form a ring-segment-shaped stator, with the respective yoke regions engaging in a form-fitting manner with the undercut in the tangential direction.
- the tooth shafts extend radially inward from the yoke.
- An electrical coil is wound on each of the tooth shafts, which then forms a magnetic pole acting in the radial direction on the toothed shoe.
- the electrical coil is preferably designed as a single-tooth coil that is wound onto an insulating mask placed on the stator segment.
- Such a stator can be designed particularly advantageously with 6 or 9 or 12 or 18 stator teeth and preferably has an outside diameter of 25 mm to 120 mm.
- the stator can be designed very cost-effectively as part of an electrical machine, in particular an electric motor.
- control electronics are preferably arranged axially above the stator segments, by means of which the individual electrical coils are connected to one another.
- the single-tooth coils can be connected in various ways to form an electronically commutable electric motor.
- a rotor is arranged inside the teeth, on which, for example, permanent magnets are arranged as magnetic poles.
- Fig. 1 shows a schematic cross section through an electrical machine with T-shaped stator segments
- FIG. 2 shows an embodiment of a stator base body according to the invention with an undercut between the yoke areas
- FIG. 3 shows an enlarged representation of a partial area of an undercut according to the invention according to FIG. 2,
- FIG. 4 shows a schematic detailed view of a further embodiment of a stator base body.
- the electrical machine 12 has a stator 14 with a stator base body 17 radially on the outside.
- the stator base body 17 is composed of individual T-shaped stator segments 22, which have a yoke area 24 radially on the outside, from which a tooth 26 extends radially inward. Tooth shoes 28 are formed at the radially inner end of the teeth 26 and then form the magnetic poles for the rotor 15 mounted radially inside the stator 14 .
- Insulating masks 56 are arranged on each of the stator segments 22 and an electrical winding 58 is wound around them.
- each stator segment 22 has a single-tooth coil 59 as the electrical winding 58, which is connected to control electronics of the electrical machine 12 via a wiring arrangement (not shown).
- two or more stator segments 22 can be wound with an uninterrupted winding wire 57 .
- the stator base body 17 is composed of individual laminated layers 21 which are stacked axially one on top of the other.
- the individual stator segments 22 are composed of individual T-shaped lamina segments 20 .
- Stator segments 22 (for example 12 pieces) form the stator base body 17 over the entire circumference, which is used, for example, in a motor housing (not shown).
- the individual stator segments 22 are separated from one another by lateral separating lines 40 which extend approximately in the radial direction 7 from the outer circumference 25 of the yoke area 24 to its inner diameter 23 .
- a connecting lug 30 extends in the circumferential direction 9 on a first parting line 40 of a stator segment 22 and engages in a corresponding recess 31 in an adjacent stator segment 22 in the assembled state.
- the connecting lug 30 together with the corresponding recess 31 forms an undercut 32 with respect to the tangential direction 9.
- the permanent magnets 60 are arranged here, for example, on the radial surface of the rotor base body 62 .
- Holding webs 64 are formed on the rotor base body 62 between the permanent magnets 60 in the circumferential direction 9 and separate the permanent magnets 60 , which are preferably magnetized in the radial direction 7 , from one another in the circumferential direction 9 .
- the permanent magnets 60 are shell-shaped, so that the outer circumference 66 of the rotor 15 is approximately circular.
- eight permanent magnets 60 are arranged on the rotor 15 and interact with the twelve stator poles formed by the stator segments 22 .
- the view in FIG. 1 shows a cross section through the wound stator 14, along a layer of laminations 21, which consists of many individual—for example, twelve—T-shaped lamina segments 20 are put together in the form of a ring.
- FIG. 1 A section of an unwound stator base body 17 is shown in FIG.
- the lamellar segments 20 are stamped out of a sheet metal area, with the dividing lines 40 being formed on the two sides of the yoke areas 24 .
- Each lamina segment 20 has a stator tooth 26 with a toothed shoe 28 and, on the opposite, radially outer area, the yoke area 24 which extends beyond the stator tooth 26 in both circumferential directions 9 .
- At the two free tangential ends 34 of the yoke area 24 are connecting contours by means of the punched separating lines 40 41, 42 are formed, on which two adjacent lamellar segments 20 of a lamellar layer 21 are connected to one another.
- the connecting nose 30 is punched out on a first connecting contour 41 and the recess 31 is punched out on the tangentially opposite second connecting contour 42 .
- the two adjacent lamellar segments 20 are pushed back into a common plane of the lamellar layer 21 counter to the punching direction.
- the adjacent lamellar segments 20 are reassembled exactly identically to their original position before punching to form an annular stator lamination 18 .
- the laminated layers 21 are connected to one another axially by means of punched packs 46 . This creates a stator base body 17 whose individual stator segments 22 are held together by the form fit of the individual lamina segments 20 .
- the lamellar segments 20 are not held together by a predetermined breaking point via incomplete punching, but rather by the undercut 32 in the tangential direction 9, which the connecting lug 30 forms with the adjacent recess 31.
- the holding force between the adjacent stator segments 22 can be specified in a defined manner via the geometry of the separating line 40 .
- the stator segments 22 are then separated for winding in the tangential direction 9 and/or the radial direction 7 and fitted with the insulating mask 56 .
- insulating masks 56 are placed on both axial sides of the stator base body 17 in order to insulate the winding wire 57 from the laminations of the stator segments 22 .
- the insulating masks 56 can be formed as individual mask segments for each stator segment 22 individually. Alternatively, the insulating masks 56 can also be placed on each axial side as a one-piece, ring-shaped insulating mask 56, which are then separated at the same time as the stator base body 17 before winding.
- the stator slots 27 between the teeth 26 can be widened tangentially to such an extent that a wire nozzle of a needle winder can enter the stator slot 27 in the radial direction 7 between two adjacent toothed shoes 28 in order to wind the winding wire 57 onto the teeth 26 with a high copper fill factor.
- the stamped packages 46 are shown schematically, by means of which the individual lamellar segments 20 are connected to one another in the axial direction 8.
- a first stamped package 46 with arranged within the tooth 26 along its length in the radial direction 7 .
- Two further stamped packages 46 are each arranged in the yoke area 24, with their longitudinal direction forming an angle to the circumferential direction 9, and ideally being aligned along the magnetic field lines that occur.
- the yoke areas 24 of the lamellar segments 20 have the outer circumference 24 and the inner diameter 23 .
- Both the outer circumference 25 and the inner diameter 23 can have areas that deviate from an arc of a circle.
- axial grooves or a sinusoidal contour or flat surfaces can be integrated on the outer circumference 25 and/or on the inner diameter 23 .
- the lateral boundary line 40 here runs radially on the outside and radially on the inside exactly in the radial direction 7 .
- the connecting lug 30 has an inner flank 33 and an outer flank 73, both of which deviate from the exact tangential direction 9.
- the inner flank 33 and the outer flank 73 each form a straight line 70 which forms an angle of inclination 75 to the tangential direction 9 .
- the angles of inclination 75 are, for example, in the range from 2° to 10° and are preferably designed symmetrically to one another.
- the straight lines 70 merge into the radial sections of the dividing line 40 with a radius 72 .
- the connecting lug 30 has a flattened tip here, for example, which is designed as a plane 29 in the radial direction 7 . Between the plane 29 and the flanks 33, 73 in each case slopes 77 are formed here, so that the connecting lug 30 is approximately wedge-shaped.
- the connecting lug 30 has an area with a maximum radial dimension 81 which is larger than an area with a minimum radial dimension 82 of the corresponding recess 31.
- the connecting lug 30 forms an undercut 32 in the tangential direction together with the corresponding recess 31 in the inserted state 9, which holds the two adjacent slat segments 20 firmly together.
- the connecting lug 30 is formed symmetrically in the radial direction 7 within the yoke area 24 and has, for example, a greater maximum radial dimension 81 than its tangential extension 84.
- flanks 33, 73 and the bevels 77 are not designed as straight lines 70, but in the form of a puzzle piece 90, which has a head with a larger radial dimension 81 than the radial dimension 82 of a neck of the puzzle -Part 90.
- FIG. 4 shows a further embodiment of a stator base body 17 with an undercut 32 between adjacent lamina segments 20.
- the connecting lugs 30 and correspondingly the corresponding recesses 31—are designed asymmetrically with respect to the radial direction 7.
- the inner flank 33 and the outer flank 73 are formed parallel to one another and both form the same angle of inclination 75 to the tangential direction 9.
- the inner flank 33 and the outer flank 73 are preferably formed as straight lines 70, but alternatively both can also have a curvature. Due to the angle of inclination 75, this connecting lug 30 also forms an undercut 32 on its inner flank 33 with the corresponding recess 31 with respect to the tangential direction 9.
- this undercut 32 on the inner flank 33 is symbolically represented in the enlargement by a lightning bolt 99. If a tangential force 91 is exerted between two stator segments 22, this causes radial forces 92 through the undercut 32, which brace the connecting lug 30 in the recess 31. If, in this embodiment, at least one stator segment 22 is detached from the ring-shaped stator base body 17—or the stator ring 17 is halved—all the other stator segments 22 can be separated from one another for winding, with virtually no separating force. When the stator ring 17 is in the separated state, a tensile force 93 can be exerted along the flanks 33, 73, as a result of which no radial bracing forces 92 occur.
- the specific shape of the individual lamina segments 20, the outer contour of the stator ring, the arrangement and number of teeth 26, and the design of the yoke areas 24 can be varied accordingly.
- the radial position and the dimensions of the connecting lug 30 and the corresponding recess 31 can also be adapted to the requirements of the electrical machine 12 and its manufacturing options can be adjusted.
- the contour of the inner flank 33 and the outer flank 73 of the connecting lug 30 can be varied in order to specify the separating force between the stator segments 22 via the dimension of the undercut 32 .
- the invention is particularly suitable for the rotary drive of components or for the adjustment of parts in a motor vehicle, but is not limited to this application.
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Abstract
Verfahren zum Herstellen eines Stators (14), insbesondere für einen EC-Motor (13), sowie ein damit hergestellter Stator (14) und eine damit hergestellte elektrische Maschine (12) mit folgenden Verfahrensschritten: - Zuerst werden T-förmige Lamellensegmente (20) einer Lamellenschicht (21) aus einem Blechbereich vollständig in Axialrichtung (8) durchgestanzt - anschließend werden die Lamellensegmente (20) wieder entgegen der Axialrichtung (8) in die ursprüngliche axiale Lage des Blechbereichs (18) zurückgedrückt, wobei an den Lamellensegmenten (20) ein Jochbereich (24) ausgestanzt wird, von dem sich jeweils radial nach innen ein Zahn (26) erstreckt - wobei Verbindungsnasen (30) eines ersten Lamellensegments (20) und korrespondierende Ausnehmung (31) eines zweiten benachbarten Lamellensegments (20) derart ausgebildet werden, dass diese bezüglich der Tangentialrichtung (9) einen Hinterschnitt (32) ausbilden, der die benachbarten Lamellensegmente (20) in Tangentialrichtung (9) als ringförmige Lamellenschicht (21) miteinander verbunden hält - axiales Stapeln der einzelnen Lamellenschichten (21) übereinander zu einem Statorsegmente (22) aufweisendem Statorgrundkörper (17).
Description
Beschreibung
Titel
Verfahren zum Herstellen eines Stators, insbesondere für einen EC-Motor, sowie ein Stator und eine elektrische Maschine hergestellt nach diesem Verfahren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Stators, insbesondere für einen EC-Motor, sowie auf einen Stator und eine elektrische Maschine hergestellt nach diesem Verfahren nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Stand der Technik
Mit der DE 10 2020 204576 Al ist ein Stator einer elektrischen Maschine bekannt geworden, bei dem alle T-förmigen Lamellensegmente mittels Precut- Technik gleichzeitig aus einer einzigen Blechschicht beim Stanzen in einem ersten Schritt nicht vollständig getrennt, und in einem zweiten Schritt wieder axial in die ursprüngliche Position zurückgedrückt werden. Dadurch wird eine Sollbruchstelle an den Trennstellen im Jochbereich geschaffen, wobei die einzelnen T- Segmente über den gesamten Umfang noch als Statorgrundkörper miteinander verbunden bleiben. Beim Stanzen werden die einzelnen Blechschichten mittels Stanzpaketierungen axial miteinander verbunden. Unmittelbar vor dem Bewickeln der Zahnschäfte werden die einzelnen T-förmigen Segmente an den Sollbruchstellen aufgetrennt. Nach dem Bewickeln der Zahnschäfte werden die vereinzelten T-Segmente wieder in der ursprünglichen Position zu einem Ring zusammengefügt, wobei die Sollbruchstellen wieder tangential ineinandergreifen.
Nachteilig bei einer solchen Lösung ist, dass die Sollbruchstellen aufgrund von Materialschwankungen und aufgrund dem Verschleiß des Stanzwerkzeugs signifikanten Schwankungen unterworfen sind, was zu einer großen Varianz bei den aufzubringenden Trennkräften zwischen den Statorsegmenten führt. Durch die
plastische Materialverformung bei dem Trennvorgang der Sollbruchstellen sind die Haltekräfte nach dem Zusammenfügen geringer als zuvor. Der teilweise Materialzusammenhalt bei nicht 100% durchgestanzten Trennstellen führt zu Schwankungen bei den Trennkräften.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Herstellung eines Statorgrundkörpers mittels des sogenannten „Precut“-Verfahren die Vorteile eines frei zugänglich zu bewickelnden Zahnschaftes mit den Vorteilen eines Statorjochs verbunden werden, zwischen dessen einzelnen T-Segmenten nur ein minimaler Fügespalt verbleibt. Dabei werden alle T- förmigen Blechlamellen einer Lamellenschicht gleichzeitig aus einer einzigen Blechschicht beim Stanzen in einem ersten Schritt getrennt, und in einem zweiten Schritt wieder axial in die ursprüngliche Position zurückgedrückt. Dabei wird an den Trennstellen im Jochbereich ein Hinterschnitt in Tangentialrichtung ausgestanzt, wodurch die einzelnen T-Segmente über den gesamten Umfang noch als Statorgrundkörper miteinander verbunden bleiben. Die einzelnen Blechschichten werden axial miteinander verbunden, so dass sich der Statorgrundkörper aus einzelnen T-förmigen Statorsegmenten zusammensetzt. Unmittelbar vor dem Bewickeln der Zahnschäfte können die einzelnen T-förmigen Segmente aus dem Statorgrundkörper mit einer definierten Trennkraft vereinzelt werden. Nach dem Bewickeln der Zahnschäfte werden die vereinzelten T-Segmente wieder in der ursprünglichen Position zu einem Ring zusammengefügt und durch den Hinterschnitt zusammengehalten, wobei die Hinterschnitte an den Trennlinien wieder exakt tangential ineinandergreifen. Dabei werden die magnetischen Flussverluste im Statorjoch minimiert. Bei der erfindungsmäßigen Lösung wird der Kraftschluss (Materialzusammenhalt) durch ein 100%-iges Durchstanzen aufgehoben. Der Zusammenhalt der Segmente erfolgt formschlüssig (Puzzle-Geometrie). Damit hat auch der Werkzeugverschleiß keinen signifikanten Einfluss mehr.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen vorgegebenen Ausführungen möglich. Die Verbindungsnase eines ersten Lamellensegments erstreckt sich dabei an einer ersten tangentialen Seite des Jochbereichs in Tangentialrichtung, wobei die Verbindungsnase Bestandteil der Trennlinie ist und eine Verbindungskontur zu einer zweiten tangentialen Seite eines benachbarten zweiten Lamellensegments ausbildet. Die Verbindungsnase greift dabei in die korrespondierende Ausnehmung an der zweiten tangentialen Seite des benachbarten zweiten Lamellensegments. Mittels der Precut-Technik werden diese beiden benachbarten Lamellensegmente beim Stanzen vollständig abgeschert, und danach wird das erste Lamellensegment wieder axial gegenüber dem zweiten Lamellensegment zurück gedrückt, so dass beide Lamellensegmente wieder in der gleichen axialen Lage der ursprünglichen Blechschicht liegen. Aufgrund des 100-prozentigen Ausstanzen der Lamellensegmente kann die Trennkraft für die Lamellensegmente über den tangentialen Formschluss definiert vorgegeben werden, da die Trennkraft maßgeblich von dem Maß des Hinterschnitts und nicht mehr von einer Undefinierten Sollbruchstelle abhängt, die durch ein unvollständiges Durchstanzen der Statorlamellen erzeugt wird. Durch die Precut-Technik kann der Fügespalt zwischen den bewickelten Statorsegmenten - und damit die magnetischen Flussverluste zwischen den Jochbereichen - minimiert werden.
Ein mechanischer Hinterschnitt bezüglich der Tangentialrichtung kann geometrisch dadurch realisiert werden, dass die Verbindungsnase in Radialrichtung einen breiteren Bereich aufweist, als eine minimale radiale Breite der Ausnehmung. Das kann beispielsweise mit gekrümmten Seitenflanken der Verbindungsnase in Form eines Puzzle-Teils erzielt werden. Alternativ können die Seitenflanken der Verbindungsnase auch gerade Abschnitte aufweisen, die einen Flankenwinkel zur Tangentialrichtung ausbilden. Beispielsweise können die beiden Seitenflanken keilförmig angeordnet sein, so dass sich diese zum freien Ende der Verbindungsnase hin in Radialrichtung aufweiten. Durch solch einen Formschluss werden die benachbarten Lamellensegmente zuverlässig zusammengehalten. Dabei sind insbesondere die Haltekräfte beim Zusammenfügen nach dem Bewickeln etwa gleich groß, wie die Haltekräfte im Statorring vor dem Bewickeln.
Die Haltekräfte - beziehungsweise die Trennkräfte - zwischen den Statorsegmenten können durch die Wahl der Differenz zwischen der größten radialen Erstreckung der Verbindungsnase und der minimalen radialen Erstreckung der korrespondierenden Ausnehmung derart eingestellt werden, dass der Statorring ohne weitere Hilfsmittel zusammenhält. Andererseits kann der Statorring vor dem Bewickeln mittels einer klar definierten Trennkraft getrennt. Die Verformung ist dabei größtenteils elastisch, wobei plastische Verformungen weitgehend vermieden werden. Bevorzugt liegt diese Differenz der radialen Abmessung etwa im Bereich von 0,005 mm bis 0,1 mm, um eine plastische Verformung beim Auftrennen des Statorrings zu vermeiden.
In einer alternativen Ausführung ist die Verbindungsnase nicht symmetrisch zur Radialrichtung ausgebildet. Insbesondere ist eine Mittelachse der Verbindungsnase um einen Neigungswinkel zur Tangentialrichtung geneigt, vorzugsweise radial nach innen. Eine solche Verbindungsnase greift dabei in eine - entsprechend um diesen Neigungswinkel zur Tangentialrichtung geneigte - Ausnehmung, um den Hinterschnitt auszubilden. Dabei beträgt ein solcher Neigungswinkel beispielsweise 1° bis 10°, gemessen am tangentialen Fußbereich der Verbindungsnase. Der Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass nach dem Auftrennen einer ersten Trennlinie die folgenden Statorsegmente näherungsweise kräftefrei voneinander getrennt werden können, wodurch eine plastische Verformung der Verbindungsnasen vermieden werden kann.
Die Verbindungsnase ist bevorzugt radial mittig im Jochbereich angeordnet. Dabei liegt der radiale Abstand zwischen dem Außenumfang des Jochbereichs und der radial äußeren Flanke der Verbindungsnase in der gleichen Größenordnung wie der radiale Abstand zwischen dem Innenumfang des Jochbereichs und der radial inneren Flanke der Verbindungsnase. Die maximale radiale Breite der Verbindungsnase ist bevorzugt größer ausgebildet, als deren maximale tangentiale Erstreckung.
Beim Stanzen der Blechlamellen werden die einzelnen Statorsegmente besonders vorteilhaft in einem Arbeitsgang mittels Stanzpaketierungen mit den axial benachbarten Blechlamellen verbunden. Dadurch entfällt ein zusätzlicher Verbin-
dungsprozess zwischen den axial geschichteten Blechlamellen. Die Stanzpaketierungen halten die Lamellensegmente der einzelnen Statorsegmente nach deren Vereinzelung zuverlässig axial aneinander, so dass deren Zahnschäfte in einfacher Weise mittels einem Spulendraht bewickelt werden können. Dabei können beispielsweise auch mehrere Statorsegmente mittels eines ununterbrochenen Spulendrahts durchgehend bewickelt werden. Die Stanzpaketierungen sind bevorzugt als längliche Sicken ausgebildet, deren Längsrichtung besonders günstig entlang der Magnetfeldlinien im T-Segment ausgerichtet sind.
Nachdem die Statorsegmente nahezu ohne plastische Materialverformung aus dem paketierten Statorring herausgelöst wurden, können die Statorzähne frei zugänglich mit dem Spulendraht bewickelt werden, um einen hohen Kupferfüllfaktor zu erzielen. Dabei werden auf die Statorsegmente zuvor Isoliermasken aufgesetzt, die den Spulendraht gegenüber der Blechlamellen isolieren. Dies kann beispielsweise vorteilhaft vor dem Auftrennen der einzelnen Statorsegmente als einteiliger Isoliermasken- Ring erfolgen, der dann mit der Expansion der Statorsegmente ebenfalls mit aufgetrennt wird, so dass danach jedes Statorsegment vor dem Bewickeln eine eigene T-förmige Isoliermaske aufweist. Alternativ können auch einzeln gefertigte T-förmige Isoliermasken nach dem Expandieren der Statorsegmente auf diese aufgesetzt werden, wobei hier mehr einzelne Teile gefertigt und montiert werden müssen.
Zum Vereinzeln der T-Segmente werden beispielsweise Trennkeile axial in die Nuten des Statorgrundkörpers eingeführt. Dadurch wird eine tangentiale Trennkraft zwischen benachbarten Zahnsegmenten bewirkt, die eine Trennung der Statorsegmente an den Hinterschnitten bewirken. Aufgrund der erfindungsgemäßen definiert ausgestanzten Geometrie des Hinterschnitts an der Verbindungsnase führen auch etwas ungleichmäßig ausgeübte Trennkräfte zu keiner Verformung der Verbindungsnase oder deren korrespondierenden Aufnahme. Alternativ können radiale Trennkräfte auf den Statorring eingeleitet werden, die ein explosionsartiges Trennen der einzelnen Statorsegmente bewirken.
Die Geometrie des Hinterschnitts wird dabei so gewählt, dass dieser allein durch eine elastische Verformung der Blechlamellen mittels einer definierten Trennkraft
aufgetrennt werden kann. Die Haltekräfte entstehen durch eine weitestgehend elastische Verformung der Verbindungskontur der Statorsegmente.
In einer Ausführung weist die Verbindungsnase an ihrem tangential äußersten Ende eine ebene Fläche auf, die näherungsweise in Radialrichtung verläuft. Dies ergibt eine zusätzliche definierte Führung beim Zusammenfügen der benachbarten T-Segmente, da diese abgeflachte Fläche der Verbindungsnase parallel zur radialen Begrenzungslinie zwischen den beiden Jochbereichen radial außerhalb der Verbindungsnase verläuft. Dieses abgeflachte Ende der Verbindungsnase kann mittels Schrägen oder Kurven in die Seitenflanken der Verbindungsnase übergehen, um die Verbindungskontur zwischen den benachbarten Jochbereichen auszubilden.
Als besonders vorteilhaft können die T-förmigen Statorsegmente zu einem ringsegmentförmigen Stator zusammengesetzt werden, wobei jeweils die Jochbereiche mit dem Hinterschnitt in Tangentialrichtung formschlüssig ineinander greifen. Vom Joch erstrecken sich radial die Zahnschäfte nach innen. Auf den Zahnschäften ist jeweils eine elektrische Spule gewickelt, die dann am Zahnschuh einen in Radialrichtung wirkenden Magnetpol ausbildet. Die elektrische Spule ist bevorzugt als Einzelzahnspule ausgebildet, die auf eine auf das Statorsegment aufgesetzte Isoliermaske aufgewickelt ist. Besonders vorteilhaft kann ein solcher Stator mit 6 oder 9 oder 12 oder 18 Statorzähnen ausgebildet werden, und weist bevorzugt einen Außendurchmesser von 25 mm bis 120 mm auf.
Der Stator kann sehr kostengünstig als Teil einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Elektromotors ausgebildet werden. Dazu ist bevorzugt axial oberhalb der Statorsegmente eine Steuerelektronik angeordnet, durch die die einzelnen elektrischen Spulen miteinander verschaltet sind. Die Einzelzahnspulen können in verschiedener Weise zu einem elektronisch kommutierbaren Elektromotor verschaltet werden. Bei dieser Ausführung wird innerhalb der Zähne ein Rotor angeordnet, an dem beispielsweise Permanentmagnete als Magnetpole angeordnet sind.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 schematisch einen Querschnitt durch eine elektrische Maschine, mit T-förmigen Statorsegmenten,
Fig. 2 eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Statorgrundkörpers mit einem Hinterschnitt zwischen den Jochbereichen,
Fig. 3 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs eines erfindungsgemäßen Hinterschnitts gemäß Fig. 2, und
Fig. 4 schematisch eine Detailansicht auf eine weitere Ausführung eines Statorgrundkörpers.
Fig. 1 zeigt als erfindungsgemäße elektrische Maschine 12 einen elektrisch kommutierten EC-Motor 13. Die elektrische Maschine 12 weist radial außen einen Stator 14 mit einem Statorgrundkörper 17 auf. Der Statorgrundkörper 17 ist aus einzelnen T-förmigen Statorsegmenten 22 zusammengesetzt, die radial außen einen Jochbereich 24 aufweisen, von dem sich radial nach innen jeweils ein Zahn 26 erstreckt. Am radial inneren Ende der Zähne 26 sind Zahnschuhe 28 ausgebildet, die dann die Magnetpole für den radial innerhalb des Stators 14 gelagerten Rotor 15 ausbilden. Auf den Statorsegmenten 22 sind jeweils Isoliermasken 56 angeordnet, die mit einer elektrischen Wicklung 58 umwickelt sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist jedes Statorsegment 22 als elektrische Wicklung 58 eine Einzelzahnspule 59 auf, die über eine nicht dargestellte Verschaltungsanordnung mit einer Steuerelektronik der elektrischen Maschine 12 verbunden sind. Dabei können beispielsweise auch zwei - oder mehrere Statorsegmente 22 mit einem ununterbrochenen Wickeldraht 57 bewickelt sein. Der Statorgrundkörper 17 ist aus einzelnen Lamellenschichten 21 zusammengesetzt, die axial übereinandergestapelt sind. Dadurch sind die einzelnen Statorsegmente 22 aus einzelnen T-förmigen Lamellensegmenten 20 zusammengesetzt. Mehrere
Statorsegmente 22 (beispielsweise 12 Stück) bilden über den gesamten Umfang den Statorgrundkörper 17, der beispielweise in ein nicht dargestelltes Motorgehäuse eingesetzt wird. Die einzelnen Statorsegmente 22 sind durch seitliche Trennlinien 40 voneinander getrennt, die sich näherungsweise in Radialrichtung 7 vom Außenumfang 25 des Jochbereichs 24 zu dessen Innendurchmesser 23 erstrecken. An einer ersten Trennlinie 40 eines Statorsegments 22 erstreckt sich in Umfangsrichtung 9 eine Verbindungsnase 30, die im zusammengebauten Zustand in eine korrespondierende Ausnehmung 31 eines benachbarten Statorsegments 22 eingreift. Dabei bildet die Verbindungsnase 30 zusammen mit der korrespondierenden Ausnehmung 31 einen Hinterschnitt 32 bezüglich der Tangentialrichtung 9. Der Rotor 15 in Fig. 1 weist mehrere Permanentmagnete 60 auf, die in einem Rotorgrundkörper 62 aufgenommen sind. Die Permanentmagnete 60 sind hier beispielweise an der radialen Oberfläche des Rotorgrundkörpers 62 angeordnet. In Umfangsrichtung 9 zwischen den Permanentmagneten 60 sind Haltestege 64 am Rotorgrundkörper 62 ausgebildet, die die vorzugsweise in Radialrichtung 7 magnetisierte Permanentmagnete 60 in Umfangsrichtung 9 voneinander trennen. Im Ausführungsbeispiel sind die Permanentmagnete 60 schalenförmig ausgebildet, so dass der Außenumfang 66 des Rotors 15 näherungsweise kreisförmig ausgebildet ist. Insbesondere sind auf dem Rotor 15 acht Permanentmagnete 60 angeordnet, die mit den zwölf durch die Statorsegmente 22 gebildeten Statorpole Zusammenwirken. Die Ansicht in Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch den bewickelten Stator 14, entlang einer Lamellenschicht 21, der aus vielen einzelnen - beispielsweise zwölf - T-förmigen Lamellensegmenten 20 ringförmig zusammen gesetzt ist.
Ein Ausschnitt eines unbewickelten Statorgrundkörpers 17 ist anhand einer konkreten Geometrie für die Verbindungsnase 30 der Lamellensegmente 20 in Fig. 2 dargestellt. Die Lamellensegmente 20 werden aus einem Blechbereich ausgestanzt, wobei an den beiden Seiten der Jochbereiche 24 die Trennlinien 40 ausgebildet werden. Jedes Lamellensegment 20 weist jeweils einen Statorzahn 26 mit einem Zahnschuh 28 auf, und am gegenüberliegenden, radial äußeren Bereich den Jochbereich 24, der sich in beiden Umfangsrichtungen 9 über den Statorzahn 26 hinaus erstreckt. An den beiden freien tangentialen Enden 34 des Jochbereichs 24 sind mittels der gestanzten Trennlinien 40 Verbindungskonturen
41, 42 ausgeformt, an denen zwei benachbarte Lamellensegmente 20 einer Lamellenschicht 21 miteinander verbunden sind. An einer ersten Verbindungskontur 41 wird dabei die Verbindungsnase 30 und an der tangential gegenüberliegenden zweiten Verbindungskontur 42 die Ausnehmung 31 ausgestanzt. Nach dem vollständigen Durchstanzen der Trennlinie 40 werden die beiden benachbarten Lamellensegmente 20 entgegen der Stanzrichtung wieder in eine gemeinsame Ebene der Lamellenschicht 21 zurückgedrückt. Somit werden die benachbarten Lamellensegmente 20 nach dem vollständigen Trennen wieder genau identisch zu ihrer ursprünglichen Lage vor dem Durchstanzen zu einem ringförmigen Statorblech 18 zusammengesetzt. Nach dem Stanzen und wieder Zusammenfügen werden die Lamellenschichten 21 mittels Stanzpaketierungen 46 axial miteinander verbunden. Dadurch entsteht ein Statorgrundkörper 17, dessen einzelne Statorsegmente 22 durch den Formschluss der einzelnen Lamellensegmente 20 Zusammenhalten werden. Bei dieser Art von Precut-Technik werden die Lamellensegmente 20 also nicht durch eine Sollbruchstelle über ein unvollständiges Durchstanzen zusammengehalten, sondern durch den Hinterschnitt 32 in Tangentialrichtung 9, den die Verbindungsnase 30 mit der benachbarten Ausnehmung 31 bildet. Dabei kann über die Geometrie der Trennlinie 40 die Haltekraft zwischen den benachbarten Statorsegmenten 22 definiert vorgegeben werden. Die Statorsegmente 22 werden dann zum Bewickeln in Tangentialrichtung 9 und/oder Radialrichtung 7 aufgetrennt und mit der Isoliermaske 56 bestückt. Beispielsweise werden vor dem Bewickeln an beiden axialen Seiten des Statorgrundkörpers 17 Isoliermasken 56 aufgesetzt, um den Wickeldraht 57 gegenüber den Blechlamellen der Statorsegmente 22 zu isolieren. Die Isoliermasken 56 können als einzelne Maskensegmente für jedes Statorsegment 22 einzeln ausgebildet sein. Alternativ können die Isoliermasken 56 auch als einstückige, ringförmige Isoliermasken 56 an jeder axialen Seite aufgesetzt werden, die dann gleichzeitig mit dem Statorgrundkörper 17 vor dem Bewickeln aufgetrennt werden. Dabei können die Statornuten 27 zwischen den Zähnen 26 tangential so weit aufgeweitet werden, dass eine Drahtdüse eines Nadelwicklers in Radialrichtung 7 zwischen zwei benachbarten Zahnschuhen 28 in die Statornut 27 eintauchen kann, um den Wickeldraht 57 mit einem hohen Kupferfüllfaktor auf die Zähne 26 zu wickeln. In Fig. 2 sind schematisch die Stanzpaketierungen 46 dargestellt, mittels denen die einzelnen Lamellensegmente 20 in Axialrichtung 8 miteinander verbunden sind. Beispielsweise ist eine erste Stanzpaketierung 46 mit
ihrer Längserstreckung in Radialrichtung 7 innerhalb des Zahns 26 angeordnet. Zwei weitere Stanzpaketierungen 46 sind jeweils im Jochbereich 24 angeordnet, wobei deren Längsrichtung einen Winkel zur Umfangsrichtung 9 bilden, und idealerweise entlang der auftretenden Magnetfeldlinien ausgerichtet sind.
In Fig. 3 ist eine Ausführung einer Geometrie der Verbindungskonturen 41, 41 für den Hinterschnitt 32 gemäß der Fig. 2 im Detail dargestellt. Die Jochbereiche 24 der Lamellensegmente 20 weisen den Außenumfang 24 und den Innendurchmesser 23 auf. Sowohl der Außenumfang 25 als auch der Innendurchmesser 23 können Bereiche aufweisen, die von einem Kreisbogen abweichen. Beispielweise können axiale Nuten oder eine Sinuskontur oder ebene Flächen am Außenumfang 25 und/oder am Innendurchmesser 23 integriert sein. Die seitliche Begrenzungslinie 40 verläuft hier radial außen und radial innen genau in Radialrichtung 7. Von der seitlichen Trennlinie 40 erstreckt sich die Verbindungsnase 30 in Umfangsrichtung 9, wo sie in die entsprechende Ausnehmung 31 des benachbarten Lamellensegments 20 eingreift. Die Verbindungsnase 30 weist eine Innenflanke 33 und eine Außenflanke 73 auf, die beide von der exakten Tangentialrichtung 9 abweichen. Insbesondere bilden die Innenflanke 33 und die Außenflanke 73 jeweils eine Gerade 70, die einen Neigungswinkel 75 zur Tangentialrichtung 9 bilden. Die Neigungswinkel 75 liegen beispielsweise im Bereich von 2° bis 10° und sind bevorzugt symmetrisch zueinander ausgebildet. Die Geraden 70 gehen mit einem Radius 72 in die radialen Abschnitte der Trennlinie 40 über. Die Verbindungsnase 30 weist hier beispielsweise eine abgeflachte Spitze auf, die als Ebene 29 in Radialrichtung 7 ausgebildet ist. Zwischen der Ebene 29 und den bei den Flanken 33, 73 sind hier jeweils Schrägen 77 ausgebildet, so dass die Verbindungsnase 30 näherungsweise keilförmig ausgebildet ist. Die Verbindungsnase 30 weist einen Bereich mit einer maximalen radialen Abmessung 81 auf, die größer ist, als ein Bereich einer minimalen radialen Abmessung 82 der korrespondierenden Ausnehmung 31. Dadurch bildet die Verbindungsnase 30 in eingefügten Zustand zusammen mit der korrespondierenden Ausnehmung 31 einen Hinterschnitt 32 in Tangentialrichtung 9, der die beiden benachbarten Lamellensegmente 20 fest zusammenhält. In dieser Ausführung gemäß Fig. 3 ist die Verbindungsnase 30 in Radialrichtung 7 symmetrisch innerhalb des Jochbereichs 24 ausgebildet und weist beispielsweise eine größere maximale radiale Abmessung 81 auf, als deren tangentiale Erstreckung 84. In einer alternativen
Ausführung gemäß Fig. 1 sind die Flanken 33, 73 und die Schrägen 77 nicht als Geraden 70 ausgebildet, sondern in Form eines Puzzle-Teils 90, das einen Kopf mit einer größeren radialen Abmessung 81 aufweist, als die radiale Abmessung 82 eines Halses des Puzzle-Teils 90.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführung eines Statorgrundkörpers 17 mit einem Hinterschnitt 32 zwischen benachbarten Lamellensegmenten 20. Bei dieser Ausführung sind die Verbindungsnasen 30 - und entsprechend die korrespondierende Ausnehmungen 31 - asymmetrisch bezüglich der Radialrichtung 7 ausgebildet. Dabei ist die Innenflanke 33 und die Außenflanke 73 parallel zueinander ausgebildet, und bilden beide einen gleichen Neigungswinkel 75 zur Tangentialrichtung 9. Die Innenflanke 33 und die Außenflanke 73 sind dabei bevorzugt als Geraden 70 ausgebildet, können alternativ jedoch auch beide eine Krümmung aufweisen. Aufgrund des Neigungswinkels 75 bildet diese Verbindungsnase 30 an ihrer Innenflanke 33 auch einen Hinterschnitt 32 mit der korrespondierenden Ausnehmung 31 bezüglich der Tangentialrichtung 9. Die Ausbildung dieses Hinterschnitts 32 an der Innenflanke 33 ist in der Vergrößerung symbolisch durch einen Blitz 99 dargestellt. Wird eine tangentiale Kraft 91 zwischen zwei Statorsegmenten 22 ausgeübt, bewirkt diese durch den Hinterschnitt 32 Radialkräfte 92, die die Verbindungsnase 30 in der Ausnehmung 31 verspannen. Wird bei dieser Ausführung mindestens ein Statorsegment 22 aus dem ringförmigen Statorgrundkörper 17 heraus gelöst - oder der Statorring 17 halbiert - können alle weitere Statorsegmente 22 quasi ohne Trennkraft für das Bewickeln voneinander getrennt werden. Dabei kann im aufgetrennten Zustand des Statorrings 17 eine Zugkraft 93 entlang der Flanken 33, 73 ausgeübt werden, wodurch keine radialen Verspannungskräfte 92 auftreten.
Es sei angemerkt, dass hinsichtlich der in den Figuren und in der Beschreibung gezeigten Ausführungsbeispiele vielfältige Kombinationsmöglichkeiten der einzelnen Merkmale untereinander möglich sind. So kann beispielsweise die konkrete Formgestaltung der einzelnen Lamellensegmente 20, die Außenkontur des Statorrings, die Anordnung und Anzahl der Zähne 26, sowie die Ausbildung der Jochbereiche 24 entsprechend variiert werden. Auch kann die radiale Lage und die Abmessungen der Verbindungsnase 30 und der korrespondierenden Ausnehmung 31 an die Anforderungen der elektrischen Maschine 12 und deren Ferti-
gungsmöglichkeiten angepasst werden. Ebenso kann die die Kontur der Innenflanke 33 und der Außenflanke 73 der Verbindungsnase 30 variiert werden, um über das Maß des Hinterschnitts 32 die Trennkraft zwischen den Statorsegmenten 22 vorzugeben. Die Erfindung eignet sich in besonderer Weise für den Dreh- antrieb von Komponenten oder für die Verstellung von Teilen im Kraftfahrzeug, ist jedoch nicht auf diese Anwendung beschränkt.
Claims
1. Verfahren zum Herstellen eines Stators (14), insbesondere für einen EC-Motor (13), gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Zuerst werden T-förmige Lamellensegmente (20) einer Lamellenschicht (21) aus einem Blechbereich in Axialrichtung (8) durchgestanzt
- anschließend werden die Lamellensegmente (20) wieder entgegen der Axialrichtung (8) in die ursprüngliche axiale Lage des Blechbereichs (18) zurückgedrückt, wobei an den Lamellensegmenten (20) ein Jochbereich (24) ausgestanzt wird, von dem sich jeweils radial nach innen ein Zahn (26) erstreckt
- wobei Verbindungsnasen (30) eines ersten Lamellensegments (20) und korrespondierende Ausnehmung (31) eines zweiten benachbarten Lamellensegments (20) derart ausgebildet werden, dass diese bezüglich der Tangentialrichtung (9) einen Hinterschnitt (32) ausbilden, der die benachbarten Lamellensegmente (20) in Tangentialrichtung (9) als ringförmige Lamellenschicht (21) miteinander verbunden hält
- axiales Stapeln der einzelnen Lamellenschichten (21) übereinander zu einem Statorsegmente (22) aufweisendem Statorgrundkörper (17).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsnasen (30) und die korrespondierenden Ausnehmungen (31) an Verbindungskonturen (41, 42) der Jochbereiche (24) ausgebildet sind, und zu 100% durchgestanzt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Hinterschnitts (32) die Verbindungsnasen (30) einen Bereich mit einer größeren radialen Erstreckung (81) aufweisen, als ein Bereich einer minimalen radialen Erstreckung (82) der korrespondierenden Ausnehmungen (31).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsnase (30) zwei Seitenflanken (33, 73) auf-
weist, die in Tangentialrichtung (9) verlaufen und insbesondere symmetrisch zueinander ausgebildet sind, und die Seitenflanken (33, 73) einen Neigungswinkel (75) zur Tangentialrichtung bilden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen der größten radialen Erstreckung (81) die Verbindungsnasen (30) und der minimalen radialen Erstreckung (82) der korrespondierenden Ausnehmungen (31) etwa 0,005 mm bis 0,1 mm - insbesondere etwa 0,01 bis 0,05 mm - beträgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung des Hinterschnitts (32) eine Mittelachse (80) der Verbindungsnase (30) und entsprechend eine Mittelachse (80) der Ausnehmung (31) um einen bestimmten Neigungswinkel (75) - vorzugsweise radial nach Innen - von der exakten Tangentialrichtung (9) abweicht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (75) am Fuß der Verbindungsnase (30) etwa 1° bis 10° - insbesondere etwa 3° bis 8° - beträgt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die einzelnen Lamellensegmente (20) mittels Stanzpaketierungen (46) axial miteinander verbunden sind - wobei insbesondere eine erste Stanzpaketierung (46) im Zahn (26) und zwei weitere Stanzpaketierungen (46) symmetrisch zueinander im Jochbereich (24) ausgebildet sind.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
-Vereinzeln der einzelnen Statorsegmente (22) aus dem ringförmigen Statorgrundkörper (17), wobei sich insbesondere die Verbindungsnase (30) aus der Ausnehmung (31) mittels überwiegend elastischer Verformung löst, -Isolieren und Bewickeln der Zähne (26) mit elektrischen Wicklungen (58) -Zusammenfügen der Statorsegmente (22) zu dem ringförmigen Statorgrundkörper (17) genau in identischer Weise, wie die Lamellensegmente (20) zuvor miteinander verbunden waren.
- 15 -
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die T-förmigen Statorsegmente (22) mittels Trenn- Keilen vereinzelt werden, die axial - insbesondere an beiden gegenüberliegenden axialen Stirnseiten - zwischen den Zähnen (26) eingepresst werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Trennung der Statorsegmente (22) aus dem ringförmigen Statorgrundkörper (17) die Verbindungsnasen (30) und die korrespondierenden Ausnehmungen (31) ausschließlich elastisch und nicht plastisch verformt werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den tangentialen Enden (34) der Jochbereiche (24), an denen die Verbindungsnasen (30) und Ausnehmungen (31) angeordnet sind, Trennlinien (40) zwischen den Statorsegmenten (22) ausgebildet sind, die über einen Teil ihrer radialen Erstreckung näherungsweise entlang der Radialrichtung (7) verlaufen, - und insbesondere tangentiale Spitzen der Verbindungsnasen (30) abgeflacht ausgebildet sind - und vorzugsweise eine ebene Fläche (29) entlang der Radialrichtung (7) aufweisen.
13. Stator (14) hergestellt nach einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (14) aus mehreren Statorsegmenten (22) ringförmig zusammengesetzt ist, wobei der Hinterschnitt (32) zwischen den Verbindungsnasen (30) und den korrespondierenden Ausnehmungen (31) derart ausgebildet ist, dass der Statorsegmente (22) sowohl vor dem Bewickeln als auch nach dem Bewickeln zum Transport und zur Montage des Statorgrundkörpers (17) ohne weitere Hilfsmittel fest miteinander verbunden bleiben.
14. Elektrische Maschine (12) mit einem Stator (14) nach Anspruch 12, wobei die elektrischen Wicklungen (58) der einzelnen T-förmigen Statorsegmente (22) mittels einer Steuerelektronik elektronisch kommutierbar ausgebildet sind, um einen Rotor (15) anzutreiben, der Permanentmagnetpole (60) aufweist.
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