Im Automobilbau ersetzen elektronisch kommutierte Elektromotoren in zuneh- mendem Masse die bis anhin bekannten Kollektormotoren. Von ihrer Bauart wird zwischen Innenläufer-und Aussenläufermotoren unterschieden. Der Blechschnitt des Stators eines Innenläufermotors entspricht annähernd dem Blechschnitt eines Asynchronmotors.

Wünschenswert bei einem Stator eines Innenläufermotors ist das Aufbringen einer gleichmässig über die gesamte Länge jedes Statorpols verteilten, mög- lichst lagenweisen Wicklung.

Eine heute übliche Wickelvorrichtung weist eine als Hohlwelle ausgebildete Wickelstange auf, an deren Ende eine oder mehrere rechtwinklig angeordnete Drahtführerdüsen angebracht sind. Die Wickelstange ist derart gesteuert, dass die Drahtführerdüsen mit dem austretenden Wickeldraht eine Hubbewegung und der Stator eine Schwenkbewegung um etwa eine Polteilung ausführt. Da- durch wird der Draht in einer annähernd rechteckigen Wickelbahn um den ent- sprechenden Pol geführt.

Damit sich die Wicklung nicht gehäuft an einer Stelle aufbaut, ist eine zusätzli- che Bewegung der Drahtführerdüsen in radialer Richtung hin und zurück erfor- derlich. Eine derartige Vorrichtung ist in der EP-A-1 076 401 offenbart.

Eine andere Wickelvorrichtung ist aus der EP-A-1 283 585 bekannt. Die dort beschriebene Wickelvorrichtung kann auf einfache Weise umgerüstet werden

und ist zum gleichzeitigen Umwickeln mehrerer Pole eines Stators geeignet.

Die beiden vorstehend erwähnten Wickelverfahren werden allgemein als Nadel- Wickelverfahren bezeichnet.

Das direkte Bewickeln mehrpoliger Statoren im Nadel-Wickelverfahren setzt eine gewisse Breite der Nutschlitze voraus. Es war daher bis anhin nicht mög- lich, Statoren mit Nutschlitzen von weniger als etwa 3 mm direkt zu bewickeln.

Zur Lösung des vorstehend genannten Problems wird in der WO-A-99 33 157 vorgeschlagen, die Pole einzeln auf kl Spulenwickelmaschinen mehr oder weniger lagenweise zu bewickeln und anschliessend in einen Rück- schlussring einzusetzen. Dadurch wird eine Lagenwicklung mit hohem Füllgrad möglich, und der Nutschlitz kann sehr klein gehalten werden. Ein gravierender Nachteil dieser Lösung liegt jedoch darin, dass die Verbindung der einzelnen Polwicklungen erst nach dem Einfügen der bewickelten Pole in den Stator-oder Rückschlussring von Hand erfolgen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bewickeln von mehrpoligen Innenläuferstatoren zu schaffen, welches Wicklungen mit hohem Nuffüllgrad und kleinsten Nutschlitzen zwischen den Polen ermöglicht, und bei welchem die Verschaltung der einzelnen gewickelten Spulen im gleichen Ar- beitsgang erfolgen kann.

Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die Pole vor dem Wickelvorgang in ein Hilfswerkzeug von der Art eines Rückschlussrings einge- setzt werden, wobei das Hilfswerkzeug einen gegenüber dem fnnendurchmes- ser des Rückschlussrings grösseren Innendurchmesser aufweist, die im Hilfs- werkzeug gehaltenen Pole bewickelt werden, die Pole nach dem Wickelvorgang mit einer Hilfseinrichtung aus dem Hilfswerkzeug genommen, auf die der An- ordnung im Rückschlussring entsprechende Position radial nach innen ver- schoben und nachfolgend in den Rückschlussring eingesetzt werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht eine maximale Nutfüllung, da die zu bewickelnden Statorpole im Hilfswerkzeug einen verhältnismässig grossen gegenseitigen Abstand aufweisen, so dass genügend Platz für die Wickelnadel vorhanden ist und der üblicherweise für das Wickeln erforderliche Abstand zwi- schen benachbarten Spulen praktisch auf Null verringert werden kann. Dadurch werden die Eisenverluste vermindert und die Leistung des Motors wird erhöht.

Die Reduzierung des Luftspaltes zwischen den bewickelten Polen führt zudem zu einer Verringerung des Rastmoments am Anker, was beispielsweise bei elektrischen Servolenkungen von Bedeutung ist.

Das Bewickeln der Pole wird bevorzugt mit einem sogenannten Nadel-Wickel- verfahren durchgeführt.

Zweckmässigerweise sind im Hilfswerkzeug parallel zu einer Hilfswerkzeug- achse hinterschnittene Längsnuten zur Aufnahme eines von den Polen abra- genden Federteil angeordnet, und das Einsetzen der Pole erfolgt durch Ein- schieben der Federteile in die Längsnuten von einer Stirnseite des Hilfswerk- zeuges parallel zur Hilfswerkzeugachse.

In gleicher Weise sind im Rückschlussring parallel zur Stator-oder Rück- schlussringachse hinterschnittene Führungsnuten zur Aufnahme des von den Polen abragenden Federteils angeordnet, und das Einsetzen der Pole erfolgt durch Einpressen der Federteile in die Führungsnuten von einer Stirnseite des Rückschlussrings parallel zur Statorachse.

Bevorzugt weisen die Längs-bzw. Führungsnuten und die Federteile der Pole einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt auf.

Vor dem Einsetzen der Pole in das Hilfswerkzeug werden diese mit einem bei- spielsweise aus Kunststoff gespritzten Spulenkörper bestückt. Dieser Spulen- körper weist einerseits einen zentralen Wickelbereich zur Aufnahme der gegen den Pol isolierten Wicklung auf und dient andererseits der Befestigung eines

Anschlussterminals und der Führung und Isolation der Verschaltdrähte gegen den Rückschlussring.

Zweckmässigerweise erfolgt das Verschalten von Anschlussdrähten der Spulen unmittelbar nach dem Bewickein der Pole im Hilfswerkzeug. Dies hat den Vor- teil, dass die Verbindungsdrähte zwischen den einzelnen Spulen beim nachfol- genden Verschieben der Pole auf die der Anordnung im Rückschlussring ent- sprechende Position eine Zugentlastung erfahren.

Bevorzugt erfolgt das Bewickeln der Pole und das Verschalten der Spulen in einem einzigen Arbeitsgang.

Das Verschweissen der Anschiussdrähte wird bevorzugt ebenfalls im Hilfswerk- zeug, jedoch in einer separaten Arbeitsstation durchgeführt.

Ein bevorzugter Verfahrensablauf weist die folgenden Einzelschritte auf : - Bestücken des Hilfswerkzeugs mit den einzelnen Polen - Wickeln und Verschalten - Kontaktieren der Anschlussdrähte (z. B. Schweissen, Löten oder Crimpen) - Übernahme der Pole aus dem Hilfswerkzeug in eine Positioniervorrichtung - Zusammenschieben der Pole innerhalb der Positioniervorrichtung in ihre Endposition - Einpressen der Pole in den Rückschlussring Zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrensablaufs werden zweckmässigerweise die nachfolgenden Stationen durchlaufen.

Station 1 : Maschine zum Fügen der einzelnen Pole in das Hilfswerkzeug Station 2 : Wickelmaschine zum Wickeln, Schalten und Anhängen der Drähte Station 3 : Maschine zum Verschweissen der Drähte Station 4 : Maschine zum Herauslösen der bewickelten Pole aus dem Hilfs-

werkzeug, Zusammenschieben und Fügen der verschalteten und verschweissten Pole in den Rückschlussring Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an- hand der Zeichnung ; diese zeigt schematisch in - Fig. 1 einen einzelnen Pol eines Stators zum Einsetzen in einen Rück- schlussring ; - Fig. 2 die Draufsicht auf den Pol von Fig. 1 in Blickrichtung A ; - Fig. 3 die Stirnansicht des Pols von Fig. 1 in Blickrichtung B ; - Fig. 4 eine Seitenansicht eines Spulenkörpers für einen Statorpol ; -Fig. 5 die Stirnansicht des Spulenkörpers von Fig. 4 in Blickrichtung C ; - Fig. 6 die Draufsicht auf den Spulenkörper von Fig. 4 in Blickrichtung D ; - Fig. 7 die Stirnansicht eines Rückschlussrings in Richtung der Stator- achse ; - Fig. 8 die Draufsicht auf ein Hilfswerkzeug mit eingesetzten, mit je einem Spulenkörper bestückten Polen ; - Fig. 9 die Anordnung von Fig. 8 mit bewickelten Pole und verschalteten Spulen ; - Fig. 10 ein Rückschlussring mit den eingesetzten bewickelten Polen und mit verschalteten Spulen entsprechen der in Fig. 9 gezeigten An- ordnung.

Ein in den Fig. 1 bis 3 gezeigter, beispielsweise aus einzelnen Blechlamellen durch Stanzpaketieren hergestellter Pol 10 weist an einem Ende ein Federteil 12 mit einem schwalbenschwanzförmigen Querschnitt als Verbindungselement zu einem in Fig. 7 dargestellten, ebenfalls aus einzelnen Blechlamellen durch Stanzpaketieren hergestellten Rückschlussring 14 auf. Am inneren Umfang des Rückschlussrings 14 sind parallel zur Stator-bzw. Rückschlussringachse z verlaufende hinterschnittene Führungssnuten 16 angeordnet. Die hinterschnit- tenen Führungsnuten 16 im Rückschlussring 14 haben einen dem Querschnitt

des Federteil 12 entsprechenden schwalbenschwanzförmigen Querschnitt.

Federteil 12 und Führungsnut 16 sind so aufeinander abgestimmt, dass sich die Federteile 12 in die Führungsnuten 16 einpressen lassen, so dass zwischen den Polen 10 und dem Rückschlussring 14 eine form-und kraftschlüssige Ver- bindung entsteht. Der Rückschlussring 14 mit eingesetzten Polen 10 wird auch als Statorpaket bezeichnet.

Die Fig. 4 bis 6 zeigen einen Spulenkörper 18, mit weichem jeder einzelne Pol 10 bestückt wird. Der Pol 10 ist in den Fig. 4 und 6 durch gestrichelte Linien angedeutet. Der beispielsweise aus Kunststoff gespritzte Spulenkörper 18 weist einen den Pol 10 umhüllenden zentralen Wickelbereich 20 mit einem einseitig angeformten Innenflansch 24 auf. Ein Aussenflansch 22 wird von dem dem Fe- derteil 12 entgegengesetzten Ende des Pols 10 gebildet. Zwischen den beiden Flanschen 22,24 wird Draht 26 zu einer Spule 28 gewickelt. Der Innenflansch 24 liegt der inneren Umfangfläche des Rückschlussrings 14 an, der Aussen- flansch 22 begrenzt den vom Rückschlussring 14 abragenden zentralen Wik- kelbereich 20. Ein vom Innenflansch 24 abragender Isoliersteg 30 liegt bei ein- gesetztem Pol 10 der Stirnseite des Rückschlussrings 14 auf und bildet die Isolation für einen Verschaltdraht 32.

Der Isoliersteg 30 ragt an seinem freien Ende unter Bildung einer Führungs- rinne 34 für den Verschaltdraht 32 rechtwinklig nach oben ab. Zusätzlich ragen vom Innenflansch 24 Zapfen 36 zur Führung des Verschaltdrahtes 32 auf. An seinen freien Enden ist der Isoliersteg 30 derart abgewinkelt, dass die einzelnen Isolierstege 30 praktisch den gesamten Rückschlussring 14 überdecken. Ein Anschlussterminal 38 ist in den Innenflansch 24 eingepresst.

Fig. 8 zeigt ein Hilfswerkzeug 40, dessen äussere Gestalt etwa derjenigen des Rückschlussrings 14 entspricht, wobei der Innendurchmesser dH des Hilfswerk- zeugs 40 grösser ist als Innendurchmesser dR des Rückschlussrings 14. Am inneren Umfang des Hilfswerkzeugs 40 sind den Führungsnuten 16 entspre-

chende Längsnuten 42 parallel zur Hilfswerkzeugachse z'angeordnet, in wel- che die mit je einem Spulenkörper 18 bestückten Pole 10 mit dem Federteil 12 einzeln eingesetzt sind.

In der in Fig. 8 gezeigten Anordnung des Hilfswerkzeugs 40 mit darin einge- setzten Polen 10 mit Spulenkörper 18 erfolgt das Bewickeln der Pole 10 in den einzelnen zentralen Wickelbereichen 20 in einer Nadel-Wickelmaschine. Nach dem Bewickeln der Pole 10 werden die einzelnen Spulen 28 über deren Enden miteinander verbunden und die Anschlussenden mit dem Anschlussterminal 38 verschweisst.

Fig. 9 zeigt die in Fig. 8 dargestellte Anordnung nach vollständiger Bewicklung und Verschaltung. Bei Betrachtung der Fig. 8 und 9 wird ohne weiteres ver- ständlich, dass die Öffnung der Nutschlitze 44 bzw. der Abstand a zwischen den Aussenflanschen 22 von zwei benachbarten Spulenkörpern 18 so einge- stellt werden muss, dass die Wickelnadel zur Bewicklung der Pole 10 ungehin- dert in die Nutschlitze 44 eingeführt werden kann.

Nach dem Wickel-und Verschaltvorgang werden die vorgefertigten und bereits verschalteten Pole aus dem Hilfswerkzeug 40 geschoben und mittels einer in der Zeichnung nicht dargestellten Vorrichtung auf die der Anordnung im Rückschlussring 14 entsprechende Position radial nach innen verschoben und anschliessend in Richtung der Stator-bzw. Rückschlussringachse z in den Rückschlussring 14 gepresst.

Das Zusammenschieben der Pole vom grösseren Innendurchmesser dH des Hilfswerkzeugs 40 auf den kleineren Innendurchmesser dR des Rückschluss- rings 14 bewirkt eine Zugentlastung des Verbindungsdrahtes zwischen den ein- zelnen Spulen. Gleichzeitig verringert sich auch der Abstand zwischen benach- barten Polen.