Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wicklung, eine Wicklungsanordnung, eine Komponente für eine elektrische Maschine, eine elektrische Maschine, eine Getriebeeinrichtung, einen elektrischen Achsantrieb und ein Kraftfahrzeug.

Elektrische Maschinen können Komponenten mit Wicklungen aus beispielsweise Kupferdrähten zum Leiten von elektrischer Energie zum Erzeugen von Magnetfeldern umfassen. Die Sehnung zwischen Kränzen von solchen Wicklungen kann als Flachdrahtwicklung anhand zusätzlicher Verschaltungselemente oder Lost und Additional Motion auf einer kompletten Wickellage der Komponente realisiert sein.

Vor diesem Hintergrund schafft die vorliegende Erfindung eine verbesserte Wicklung, eine verbesserte Wicklungsanordnung, eine verbesserte Komponente für eine elektrische Maschine, eine verbesserte elektrische Maschine, eine verbesserte Getriebeeinrichtung, einen verbesserten elektrischen Achsantrieb und ein verbessertes Kraftfahrzeug gemäß den Hauptansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung.

Mit der hier vorgestellten Wicklung können vorteilhafter das Kupfergewicht zur Realisierung der Sehnung minimiert und Materialkosten eingespart werden. Außerdem weist die Wicklung eine gute Hersteilbarkeit sowie eine kompakte Verschaltung auf.

Eine Wicklung ist für eine Komponente einer elektrischen Maschine vorgesehen, wobei die Komponente ein ringförmiges Blechpaket mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen umfasst. Dabei umfassen die Wickellagen mindestens eine radial äußerste Außenlage und eine radial innerste Innenlage, sowie mindestens eine benachbart zu der Außenlage angeordnete Zwischenlage und eine benachbart zu der Innenlage angeordnete weitere Zwischenlage. Dabei ist eine erste Teilmenge der Teilstränge der Wicklung durch die Innenlage und die weitere Zwischenlage geführt und eine der ersten Teilmenge entsprechende zweite Teilmenge der Teilstränge ist durch die Zwischenlage und die Außenlage geführt und eine der ersten und der zweiten Teilmenge entsprechende dritte Teilmenge der Teilstränge ist durch die Außenlage und die Zwischenlage geführt und eine der ersten, zweiten und dritten Teilmenge entsprechende vierte Teilmenge der Teilstränge ist durch die weitere Zwischenlage und die Innenlage ge- führt.

Bei der elektrischen Maschine kann es sich zum Beispiel um einen elektrischen Antriebsmotor oder eine andere elektrische Maschine zum Beispiel für ein Fahrzeug handeln. Die elektrische Maschine kann verschiedene Komponenten umfassen, wie beispielsweise einen Rotor und einen Stator. Dabei kann die Komponente, beispielsweise ein ringförmiger Stator, als Blechpaket aus mehreren Einzelblechen ausgebildet sein, durch die sich die Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung erstrecken. Die Nuten können entlang des Umfangs des Blechpakets durchnummeriert sein, sodass jeder Nut eine eindeutige Position zugewiesen sein kann. Jede der Nuten kann eine Mehrzahl von Teilsträngen aufnehmen, die dabei radial benachbart in der Nut angeordnet sein können. Die Anzahl von Teilsträngen, die von einer Nut aufgenommen werden können, kann einer Anzahl der Wickellagen entsprechen. Somit können die Wickellagen unterschiedliche Abschnitte der Nuten darstellen. Bei der Wicklung kann es sich beispielsweise um eine Flachdrahtwicklung handeln, deren einzelne Teilstränge zum Beispiel als sogenannte Hairpin-Drähte ausgebildet sein können, das heißt als elektrisch leitfähige Drähte mit einer haarnadelähnlichen Geometrie, die auf einer Twistseite der Komponente miteinander verschaltet sein können. Die Wicklung kann zum Beispiel vier Wickellagen umfassen, mit einer Außenlage, einer Innenlage und beispielsweise zwei dazwischenliegenden Zwischenlagen. Die Teilstränge der Wicklung können dabei jeweils durch benachbart zueinander angeordnete Wickellagen geführt sein, beispielsweise kann ein Teilstrang der ersten Teilmenge von der Innenlage zu der weiteren Zwischenlage geführt sein und mit einem zweiten Teilstrangs verschaltet sein, der ebenfalls von der Innenlage zu der weiteren Zwischenlage geführt sein kann. Dabei können die Teilstränge zum Beispiel parallel zueinander und entlang eines Umfangs des Blechpakets beanstandet zueinander geführt sein. In ähnlicher Weise kann beispielsweise ein Teilstränge der zweiten Teilmenge von der Zwischenlage zu der Außenlage geführt sein und mit einem zweiten Teilstrangs der zweiten Teilmenge verschaltet sein der ebenfalls von der Zwischenlage zu der Außenlage geführt sein kann. In ähnlicher Weise können Teilstränge der dritten Teilmenge jeweils von der Außenlage zu der Zwischenlage geführt sein und Teilstränge der vierten Teilmenge können wiederum von der weiteren Zwischenlage zu der Innenlage geführt sein. Vorteilhafterweise können annähernd alle Teilstränge der Wicklung dabei die gleiche Größe, das heißt die gleiche Spulenweite, aufweisen, wodurch die Hersteilbarkeit vereinfacht werden kann. Dabei kann jede Teilmenge eine gleich große Anzahl von Teilsträngen umfassen, um vorteilhafterweise eine gleichmäßige Verteilung und damit eine optimierte Wicklung zu ermöglichen. Wickelschritte von einer Wickellage beziehungsweise von einem Kranz für einen sogenannten Kranzsprung können je nach Grad der Sehnung der Wicklung entsprechend reduziert und in einer Zwischenlage positioniert werden. Dadurch kann vorteilhafterweise der Wickelschritt an anderen Stellen normal bleiben und eine optimale Wickel kopfhöhe beispielsweise eines Stators mit Sehnung sowie ohne Sehnung realisiert werden. Zusätzlichen Verschaltungselemente können entfallen, wodurch Material und Kosten eingespart werden können.

Gemäß einer Ausführungsform können die erste Teilmenge und die zweite Teilmenge der Teilstränge entlang einer ersten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein und die dritte Teilmenge und die vierte Teilmenge der Teilstränge können entlang einer der ersten Hauptrichtung entgegenläufigen zweiten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein. Beispielsweise kann die Wicklung 24 Teilstränge umfassen, die in beispielsweise vier Wickellagen entlang des ringförmigen Blechpakets gewickelt sein können. Dabei können zum Beispiel die erste Hälfte der Teilstränge in der ersten Hauptrichtung gewickelt sein, beispielsweise im Uhrzeigersinn entlang der Ringform des Blechpakets. Die zweite Hälfte der Teilstränge kann dann in der gegenläufigen zweiten Hauptrichtung gewickelt sein, also beispielsweise gegen den Uhrzeigersinn.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die Teilmengen der Teilstränge jeweils einem Viertel einer Gesamtanzahl der Teilstränge entsprechen. Dabei können die Teilmengen beispielsweise auf eine Anzahl von Wickellagen abgestimmt sein. Bei einer Wicklung mit beispielsweise vier Wickellagen kann zum Beispiel jeweils eine Wickellage aus einem Viertel der Gesamtzahl der Teilstränge ausgebildet sein. Das hat den Vorteil, dass die Teilstränge der Wicklung gleichmäßig auf die einzelnen Wickellagen verteilt sein können. Umfasst die Wicklung beispielsweise eine höhere Anzahl von Wickellagen, so können auch die Teilmengen der Teilstränge gleichmäßig auf diese Lagen aufgeteilt sein. Beispielsweise kann bei einer Anzahl von sechs Wickellagen jede Teilmenge der Teilstränge ein Sechstel der Gesamtzahl der Teilstränge umfassen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein erster Teilstrang der ersten Teilmenge mit einem Außenanschluss verschaltet sein und ein letzter Teilstrang der ersten Teilmenge kann mit einem ersten Teilstrang der zweiten Teilmenge verschaltet sein. Ein letzter Teilstrang der zweiten Teilmenge kann wiederum mit einem ersten Teilstrang der dritten Teilmenge verschaltet sein und ein letzter Teilstrang der dritten Teilmenge kann mit einem ersten Teilstrang der vierten Teilmenge verschaltet sein und ein letzter Teilstrang der vierten Teilmenge kann mit einem weiteren Außenanschluss verschaltet sein. Beispielsweise kann der letzte Teilstränge der ersten Teilmenge aus der weiteren Zwischenlage ausgehen und mit dem ersten Teil sprang der zweiten Teilmenge verschaltet sein, der beispielsweise in der benachbart angeordneten Zwischenlage eingeht. So kann eine Verschaltung zwischen den einzelnen Teilmengen jeweils beispielsweise über benachbart angeordnete Wickellagen hinweg oder zum Beispiel innerhalb der gleichen Wickellagen durchgeführt sein, um vorteilhafterweise eine kompakte Verschaltung mit minimalem Kupfergewicht und minimaler Wickelkopfgröße zu ermöglichen. Über den Außenanschluss und den weiteren Außenanschluss können zudem vorteilhafterweise eine Spannung angelegt werden, um einen Stromfluss in der Wicklung zu ermöglichen.

Zudem können weitere Teilstränge der ersten Teilmenge untereinander lagenübergreifend verschaltet sein. Zusätzlich oder alternativ können weitere Teilstränge der zweiten Teilmenge untereinander lagenübergreifend verschaltet sein und zusätzlich oder alternativ können weitere Teilstränge der dritten Teilmenge untereinander lagenübergreifend verschaltet sein und zusätzlich oder alternativ können weitere Teilstränge der vierten Teilmenge untereinander lagenübergreifend verschaltet sein. Die einzelnen Teilstränge können zum Beispiel als Hairpins in die entsprechenden Nuten in das Blechpaket gesteckt und an einer Twistseite der Wicklung miteinander verschaltet werden. Hierfür können beispielsweise zwei freie Endabschnitte von zwei Teilsträngen aufeinander zu gebogen und zum Beispielsiel elektrisch leitfähig miteinander gekoppelt beziehungsweise umeinander getwistet werden. Dabei können die einzelnen Teilstränge zum Beispiel jeweils parallel zueinander geführt sein. Beispielsweise kann ein erster Teilstrang der ersten Teilmenge in der Innenlage eingehen und in der benachbart angeordneten weiteren Zwischenlage ausgehen, wobei eine erste Ausgangsposition des ersten Teilstrangs entlang des Umfangs des Blechpakets beabstandet zu einer ersten Eingangsposition des ersten Teilstrangs angeordnet sein kann. Dieser erste Teilstrang kann mit einem zweiten Teilstrang der ersten Teilmenge verschaltet sein, der beispielsweise an einer entlang des Umfangs zur ersten Ausgangsposition beanstandeten zweiten Eingangsposition in der Innenlage der Wickellagen eingehen kann und gleich dem ersten Teilstrang an einer wiederum beanstandeten zweiten Ausgangsposition in der weiteren Zwischenlage ausgehen kann. Auf diese oder ähnliche Weise können die Teilstränge entlang jeweils benachbarter Wickellagen in einer Art Zickzack geführt und miteinander verschaltet sein. Die Teilstränge der zweiten Teilmenge können gleichermaßen in der Zwischenlage und der Außenlage geführt und lagen übergreifend verschaltet sein. Gleichermaßen können die Teilstränge der dritten Teilmenge in der Außenlage und der Zwischenlage geführt und lagen übergreifend verschaltet sein und die Teilstränge der vierten Teilmenge können gleichermaßen in der weiteren Zwischenlage und der Innenlage geführt und lagen übergreifend verschaltet sein.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann ein Teilstrang der zweiten Teilmenge innerhalb der Außenlage mit einem Teilstrang der dritten Teilmenge verschaltet sein. Beispielsweise kann ein letzter Teilstrang der zweiten Teilmenge von der Zwischenlage zu der Außenlage geführt sein und innerhalb der Außenlage mit einem entlang des Umfangs des Blechpakets beanstandet angeordneten ersten Teilstrang der dritten Teilmenge verschaltet sein. Der erste Teilstrang der dritten Teilmenge kann seinerseits in der Außenlage eingehen und in der benachbart angeordneten Zwischenlage ausgehen und mit einem weiteren Teilstrang der dritten Teilmenge verschaltet sein. Dabei kann Verschaltung der beiden Teilstränge innerhalb der Außenlage vorteilhafterweise ein Richtungswechsel der Wicklung herbeigeführt werden. Beispielsweise können die Teilstränge der ersten Teilmenge und der zweiten Teilmenge entlang einer ersten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein und die Teilstränge der dritten Teilmenge und der vierten Teilmenge können entlang einer gegenläufigen zweiten Hauptrichtung der Wicklung gewickelt sein.

Zudem wird eine Wicklungsanordnung mit mindestens einer ersten Teilwicklung und einer zweiten Teilwicklung vorgestellt. Dabei entspricht die erste Teilwicklung und zusätzlich oder alternativ die zweite Teilwicklung einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung. Beispielsweise kann eine Wicklungsanordnung zwei oder drei Teilwicklungen umfassen, die parallel zueinander nach einem gleichen oder ähnlichen Schema gewickelt sind. Dabei kann zum Beispiel in allen Teilwicklungen die gleiche Phase geführt werden.

Zudem wird eine Komponente für eine elektrische Maschine mit einer Variante der zuvor vorgestellten Wicklung vorgestellt. Die Komponente umfasst zudem das ringförmige Blechpaket mit der Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen der Teilstränge der Wicklung in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Durch diese Kombination können vorteilhafterweise die zuvor beschriebenen Vorteile optimal umgesetzt werden. Beispielsweise kann die Komponente drei der zuvor beschriebenen Wicklungen umfassen, um beispielsweise drei verschiedenen Phasen zu führen, wobei alle Wicklungen nach dem gleichen Wickelschema gewickelt sein können. Vorteilhafterweise kann dadurch eine kompakte Komponente mit optimierter Verschaltung der einzelnen Phasen realisiert sein.

Eine elektrische Maschine kann eine genannte Komponente umfassen, die entweder als Stator oder als Rotor ausgeführt sein kann. Beispielsweise kann die Komponente drei der genannten Wicklungen umfassen.

Die elektrische Maschine eignet sich beispielsweise für einen elektrischen Achsantrieb. Ein solcher elektrischer Achsantrieb für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine genannte elektrischen Maschine, eine Getriebeeinrichtung und einen Stromrichter. Der Stromrichter kann beispielsweise als ein Wechselrichter ausgeführt sein. Unter Verwendung des Stromrichters kann ein zum Betreiben der elektrischen Maschine erforderlicher elektrischer Strom bereitgestellt werden. Unter Verwendung der Getriebeeinrichtung kann ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Drehmoment in ein Antriebsmoment zum Antreiben zumindest eines Rads des Kraftfahrzeugs umgewandelt werden. Die Getriebeeinrichtung kann ein Getriebe zum Reduzieren der Drehzahl der elektrischen Maschine sowie optional ein Differenzial aufweisen.

Entsprechend kann ein Kraftfahrzeug eine genannte elektrische Maschine und zusätzlich oder alternativ einen genannten elektrischen Achsantrieb umfassen.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Komponente einer elektrischen Maschine mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 2 eine schematische Teilansicht einer Komponente mit einer Wicklungsanordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 3 eine schematische Teilansicht einer Komponente mit einer Wicklung gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 4 eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelschemas für eine Wicklungsanordnung;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Wickelschemas gemäß einem Ausführungsbeispiel;

Fig. 6 eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel; und

Fig. 7 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel.

In der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird. Fig. 1 zeigt eine schematische Seitenansicht einer Komponente 100 einer elektrischen Maschine 105 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Komponente 100 ist lediglich beispielhaft als Stator ausgebildet und umfasst ein ringförmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket erstreckenden Nuten zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung 110 in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Die Wickellagen umfassen eine radial äußerste Außenlage, eine radial innerste Innenlage, eine benachbart zu der Außenlage angeordnete Zwischenlage und eine zwischen der Zwischenlage und der Innenlage angeordnete weitere Zwischenlage.

Die Teilstränge der Wicklung 110 sind lediglich beispielhaft als Flachdrähte zum Leiten eines elektrischen Energieflusses mit einer haarnadelähnlichen Geometrie ausgebildet, weshalb sie auch als Hairpins oder Haarnadel-Drähte bezeichnet werden können. Beispielhaft weist jeder Hairpin zwei durch jeweils eine Nut des Blechpakets geführte Abschnitte oder Schenkel auf, die über eine Kronenseite 117 der Komponente 100 miteinander verbunden sind. An einer der Kronenseite 117 gegenüberliegenden Twistseite 118 sind die freien Enden jedes Haarnadel-Drahtes mit einem anderen Draht verschaltbar. Zum Führen eine Stromflusses weist die Wicklung 110 zudem einen Außenanschluss U 1 und einen weiteren Außenanschluss U2 auf. Mittels der Außenanschlüsse U1 , U2 ist an die gesamte Wicklung eine Spannung anlegbar, beispielsweise zum Führen einer bestimmten Phase.

Fig. 2 zeigt eine schematische Teilansicht einer Komponente 100 mit einer Wicklungsanordnung 200 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Komponente 100 entspricht oder ähnelt der in der vorangegangenen Figur beschriebenen Komponente und ist in der hier gezeigten Darstellung von der Twistseite gezeigt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist die Komponente zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungsanordnungen 200, 205, 210 ausgebildet. Lediglich beispielhaft sind die Wicklungsanordnungen 200, 205, 210 zum Führen von jeweils einer Phase ausgebildet. So ist in einem Ausführungsbeispiel die Wicklungsanordnung 200 lediglich Beispiel ausgebildet um eine U-Phase zu führen. Eine weitere Wicklungsanordnung 205 ist beispielhaft zum Führen einer W-Phase ausgebildet und eine zusätzliche Wicklungsanordnung 210 ist lediglich beispielhaft zum Führen einer V-Phase ausgebildet. Dabei ist jede Wicklungsanordnung 200, 205, 210 auf gleiche Weise gewickelt, weshalb folgende Beschreibung der Wicklungsanordnung 200 in ähnlicher Weise auch für die weitere Wicklungsanordnung 205 und die zusätzliche Wicklungsanordnung 210 gilt.

Die Wicklungsanordnung 200 umfasst eine erste Teilwicklung A und eine zweite Teilwicklung B, die auch als Zweige oder Pfade bezeichnet werden können. Beide Teilwicklungen A, B entsprechenden diesem Ausführungsbeispiel einer Wicklung, wie sie in der vorangegangenen Figur geschrieben wurde, und sind beispielhaft parallel zueinander in insgesamt vier Wickellagen L1 , L2, L3, L4 gewickelt. Die Wickellagen L1 , L2, L3, L4 umfassen eine radial äußerste Außenlage L1 und benachbart zu der Außenlage L1 angeordnete Zwischenlage L2. Der Außenlage L1 gegenüberliegend ist benachbart zu der Zwischenlage L1 eine weitere Zwischenlage L3 angeordnet. Wiederrum benachbart zu der weiteren Zwischenlage L3 ist eine radial innerste Innenlage L4 der Wickellagen angeordnet.

Jede Teilwicklung A, B der Wicklungsanordnung 200 umfasst eine Mehrzahl von Teilsträngen, die lediglich beispielhaft als Hairpins ausgebildet und an der Twistseite der Wicklung miteinander verschaltet sind. Hierfür ist eine erste Teilmenge der Teilstränge der ersten Teilwicklung A durch die Innenlage L4 und die weitere Zwischenlage L3 geführt und beispielhaft lagenübergreifend miteinander verschaltet. Eine der ersten Teilmenge entsprechende zweite Teilmenge der Teilstränge der ersten Teilwicklung A ist durch die Zwischenlage L2 und die Außenlage L1 geführt und hier ebenfalls beispielhaft lagenübergreifend miteinander verschaltet. Eine der ersten und der zweiten Teilmenge entsprechende dritte Teilmenge der Teilstränge der ersten Teilwicklung A ist durch die Außenlage L1 und die Zwischenlage L2 geführt und lagenübergreifend miteinander verschaltet und eine der ersten, zweiten und dritten Teilmenge entsprechende vierte Teilmenge der Teilstränge der ersten Teilwicklung A ist durch die weitere Zwischenlage L3 und die Innenlage L4 geführt und lagenübergreifend miteinander verschaltet. Dabei entsprechen die Teilmengen in einem Ausführungsbeispiel jeweils einem Viertel einer Gesamtanzahl von Teilsträngen der ersten Teilwicklung A. Die Teilwicklung B der Wicklungsanordnung 200 ist in diesem Ausführungsbeispiel mit der gleichen Anzahl von Teilsträngen wie die der Teilwicklung A sowie nach dem gleichen Wickelmuster und parallel zu der Teilwicklung A gewickelt.

Durch die beschriebene Art der Wicklung sind insbesondere die benachbart zueinander angeordneten Wickellagen L1 und L2 sowie die Wickellagen L3 und L4 eng miteinander verwoben, weshalb diese Paare auch als Kränze bezeichnet werden können. Ein Verschalten eines Teilstrangs der ersten Teilmenge mit einem Teilstrang der zweiten Teilmenge beziehungsweise eines Teilstrangs der dritten Teilmenge mit einem Teilstrang der vierten Teilmenge über die Zwischenlage L2 und die weitere Zwischenlage L3 hinweg kann dementsprechend auch als Kranzsprung bezeichnet werden. Ein solcher Kranzsprung findet in der hier vorgestellten Komponente in jedem Zweig in möglichst reduzierter Zahl statt, wodurch die gesamte Wicklungsanordnung 200 und mit ihr auch die in gleicher Art geführte weitere Wicklungsanordnung 205 und die zusätzliche Wicklungsanordnung 210 mit geringem Arbeitsaufwand und material- sowie bauraumschonend herstellbar sind.

Fig. 3 zeigt eine schematische Teilansicht einer Komponente 100 mit einer Wicklung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die hier dargestellte Komponente 100 entspricht oder ähnelt der in den vorangegangenen Figuren beschriebenen Komponente und ist in der hier gezeigten Darstellung von der Twistseite gezeigt. Die Komponente 100 umfasst ein ringförmiges Blechpaket 115 mit einer Mehrzahl von sich axial durch das Blechpaket 115 erstreckenden Nuten 300 zum Aufnehmen von Teilsträngen der Wicklung 110 in einer Mehrzahl von radial benachbart angeordneten Wickellagen. Die Wicklung 110 umfasst in diesem Ausführungsbeispiel vier Wickellagen, wobei jede Wickellage einer radialen Position eines Teilstrangs der Wicklung 110 innerhalb der Nuten 300 entspricht. Die Teilstränge der Wicklung 110 sind auf der hier gezeigten Twistseite der Komponente 100 jeweils lagenübergreifend von zueinander benachbarten Wickellagen miteinander verschaltet. Dadurch ist ein Twistwinkel, in dem aufeinander zu gebogene Teilstränge ausgerichtet sind, reduziert. Fig. 4 zeigt eine tabellarische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Wickelschemas 400 für eine Wicklungsanordnung, wie sie in der vorangegangenen Figur 2 beschrieben wurde. Die Wicklungsanordnung umfasst eine erste Teilwicklung A und eine zweite Teilwicklung B. Dabei entsprechen beide Teilwicklungen A, B einer Wicklung, wie sie in den vorangegangen Figuren 1 und 3 beschrieben wurde.

Das hier dargestellte Wickelschema 400 ist beispielhaft ausgeführt für eine Komponente mit einem Blechpaket mit beispielhaft 72 Nuten und einer Lochzahl 3 zum Aufnehmen von insgesamt drei Wicklungen in denen beispielhaft die Phasen U, W und V führbar sind. Die Positionen 1 bis 72 der Nuten entlang des Umfangs des Blechpakets sind in den oberen drei Zeilen der Tabelle angegeben, wobei die oberste Zeile einer eine U-Phase führenden Variante der Wicklungsanordnung entspricht, die darunter angeordnete Zeile einer eine W-Phase führenden Variante der Wicklungsanordnung und die darunter angeordnete Zeile einer eine V-Phase führenden Variante der Wicklungsanordnung. In der vierten Zeile sind die Positionen der jeweiligen Anschlüsse der einzelnen Phasen angegeben.

Vier unterhalb den Positionsmarkierungen dargestellte Zeilen entsprechen beispielhaft vier Wickellagen der Wicklung. Hierbei entspricht die oberste Zeile der radial äußersten Außenlage L1 der Wicklung. Die Zwischenlage L2 ist in der hier gezeigten Tabelle unterhalb der Außenlage L1 angeordnet und ist als im Blechpaket radial benachbart angeordnete Wickellage zu der Außenlage L1 zu verstehen. Die darunter angeordnete Zeile bezeichnet gleichermaßen die radial benachbart zu der zweiten Wickellage L2 angeordnete weitere Zwischenlage L3. Gleichermaßen bezeichnet die darunter angeordnete Zeile die radial benachbart zu der weiteren Zwischenlage L3 angeordnete und radial innerste Innenlage L4 der Wicklung. In der untersten Zeile des Wickelschemas 400 sind Ein- und Ausgänge von Teilsträngen der Wicklung ausgehend von einer Twistseite der Wicklung markiert.

In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Wickelschema 400 lediglich beispielhaft anhand einer Wicklungsanordnung zum Führen der U-Phase dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst die Wicklungsanordnung zwei parallele Teilwicklungen A, B mit jeweils vierundzwanzig miteinander verschalteten Teilsträngen. Die Teilwicklungen A, B können auch als Pfade oder Zweige der Wicklungsanordnung bezeichnet werden und sind parallel zueinander gewickelt. Entsprechend kann die nachfolgende Beschreibung der ersten Teilwicklung A in ähnlicher auch für die zweite Teilwicklung B gelten, wobei die jeweiligen Teilstränge der Teilwicklungen A, B jeweils entlang eines Umfangs des Blechpakets ein bis drei Nuten voneinander be- abstandet angeordnet sind.

Die erste Teilwicklung A umfasst in diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtanzahl von beispielhaft vierundzwanzig Teilsträngen. Dabei ist ein erster Teilstrang A1 einer ersten Teilmenge der Teilstränge mit einem Außenanschluss U1 verschaltet. Der erste Teilstrang A1 geht in diesem Ausführungsbeispiel an einer ersten Eingangsposition 47 (siehe erste Zeile des Wickelschemas 400) in der Innenlage L4 der Wickellagen ein ist von dort aus durch das Blechpaket der Komponente geführt und tritt an einer ersten Ausgangsposition 61 in der benachbart zu der Innenlage L4 angeordneten weiteren Zwischenlage L3 wieder aus. Dabei sind die erste Eingangsposition 47 und die erste Ausgangsposition 61 beispielhaft vierzehn Nuten beabstandet zueinander angeordnet. Der erste Teilstrang A1 der ersten Teilmenge ist ausgehend von der beispielhaften ersten Ausgangsposition 61 mit einem zweiten Teilstrang A2 verschaltet. Der zweite Teilstrang A2 geht ähnlich dem ersten Teilstrang A1 an einer zweiten Eingangsposition 1 in der Innenlage L4 ein und tritt an einer zweiten Ausgangsposition 11 in der weiteren Zwischenlage L3 aus. Entsprechend sind der erste Teilstrang A1 und der zweite Teilstrang A2 in diesem Ausführungsbeispiel mit einem Abstand von 12 Nuten und einem daraus resultierenden Twistschritt von jeweils sechs Nuten lagenübergreifend miteinander verschaltet. Der zweite Teilstrang A2 ist beispielhaft mit einem dritten Teilstrang A3 der ersten Teilmenge verschaltet, wobei der dritte Teilstrang A3 gleich dem ersten und dem zweiten Teilstrang A1 , A2 von der Innenlage L4 zu der weiteren Zwischenlage L3 geführt ist. Gemäß diesem Muster ist die erste Teilmenge von Teilsträngen der Teilwicklung A durch die Innenlage L4 und die weitere Zwischenlage L3 geführt und jeweils lagenübergreifend miteinander verschaltet. Dabei entspricht die erste Teilmenge der Teilstränge in einem Ausführungsbeispiel einem Viertel der Gesamtanzahl der Teilstränge der Teilwicklung A. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein letzter Teilstrang A6 der ersten Teilmenge mit einem ersten Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge verschaltet. Der letzte Teilstrang A6 der ersten Teilmenge tritt hierfür an einer sechsten Ausgangsposition 35 in der weiteren Zwischenlage L3 aus und ist beispielhaft lagenübergreifend mit dem ersten Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge verschaltet, wobei der erste Teilstrang A7 in diesem Ausführungsbeispiel an einer zehn Nuten beabstandeten siebten Eingangsposition 45 in der Zwischenlage L2 eingeht. Diese Verschaltung zwischen den Zwischenlagen L3, L2 kann auch als Kranzsprung bezeichnet werden.

Der erste Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge der Teilstränge geht an der siebten Eingangsposition 45 in der Zwischenlage L2 ein und tritt an einer siebten Ausgangsposition 59 in der Außenlage L1 aus. Von der siebten Ausgangsposition 59 ausgehend ist der erste Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge mit einem zweiten Teilstrang A8 der zweiten Teilmenge verschaltet, wobei der zweite Teilstrang A8 der zweiten Teilmenge ähnlich der ersten Teilstrang A7 in der Zwischenlage L2 eingeht und aus der Außenlage L1 austritt. In gleicherweise ist der zweite Teilstrang A8 der zweiten Teilmenge beispielhaft mit einem dritten Teilstrang A9 der zweiten Teilmenge verschaltet, wobei der dritte Teilstrang A9 gleich dem ersten und dem zweiten Teilstrang A7, A8 von der Zwischenlage L2 zu der Außenlage L1 geführt ist. Gemäß diesem Muster ist die zweite Teilmenge von Teilsträngen der Teilwicklung A durch die Zwischenlage L2 und die Außenlage L1 geführt und jeweils lagenübergreifend miteinander verschaltet. Dabei entspricht die zweite Teilmenge der Teilstränge in einem Ausführungsbeispiel einem Viertel der Gesamtanzahl der Teilstränge der Teilwicklung A.

Die erste Teilmenge und die zweite Teilmenge der Teilstränge der Teilwicklung A sind in diesem Ausführungsbeispiel entlang einer ersten Hauptrichtung H1 der Wicklung gewickelt. Die erste Hauptrichtung H1 entspricht dabei lediglich beispielhaft einer Wickelrichtung gegen den Uhrzeigersinn, wenn die Komponente von der Twistseite aus betrachtet wird.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein letzter Teilstrang A12 der zweiten Teilmenge mit einem ersten Teilstrang A13 der dritten Teilmenge verschaltet. Hierfür ist in diesem Ausführungsbeispiel der letzte Teilstrang A12 der zweiten Teilmenge ausgehend von einer zwölften Ausgangsposition 33 innerhalb der Außenlage L4 mit dem ersten Teilstrang a13 der dritten Teilmenge verschaltet, wobei der erste Teilstrang a13 an einer zu der zwölften Ausgangsposition 33 entlang des Umfangs beabstande- ten dreizehnten Eingangsposition 22 in die Außenlage L4 eingeht.

Der erste Teilstrang a13 der dritten Teilmenge ist in diesem Ausführungsbeispiel von der dreizehnten Eingangsposition 22 zu einer dreizehnten Ausgangsposition 12 in der Zwischenlage L2 geführt und ist mit einem zweiten Teilstrang a14 der dritten Teilmenge verschaltet, der an einer vierzehnten Eingangsposition 72 in der Außenlage L1 eingeht und an einer vierzehnten Ausgangsposition 58 in der Zwischenlage L2 austritt. Der zweite Teilstrang a14 der dritten Teilmenge ist wiederum beispielhaft mit einem dritten Teilstrang a15 der dritten Teilmenge verschaltet, der ebenfalls von der Außenlage L1 zu der Zwischenlage L2 geführt ist. Dabei sind die Teilstränge der dritten Teilmenge, die beispielhaft einem Viertel der Gesamtanzahl der Teilstränge der Teilwicklung A entspricht, parallel zu den Teilsträngen der zweiten Teilmenge in der Außenlage L1 und der Zwischenlage L2 geführt, dabei aber entlang einer der ersten Hauptrichtung H1 entgegenläufigen zweiten Hauptrichtung H2 der Wicklung gewickelt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein letzter Teilstrang a18 der dritten Teilmenge mit einem ersten Teilstrang a19 der vierten Teilmenge verschaltet. Diese Verschaltung ist ähnlich der Verschaltung zwischen dem letzten Teilstrang A6 der ersten Teilmenge und dem ersten Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge als ein Kranzsprung von der Zwischenlage L2 zu der weiteren Zwischenlage L3 ausgeführt. Im Anschluss ist der erste Teilstrang a19 der vierten Teilmenge beispielhaft entlang der zweiten Hauptrichtung H2 von der weiteren Zwischenlage L3 zu der Innenlage L4 geführt und ist beispielhaft mit einem zweiten Teilstrang a20 der vierten Teilmenge verschaltet, der ebenfalls von der weiteren Zwischenlage L3 zu der Innenlage L4 geführt ist. Auch die restlichen Teilstränge der vierten Teilmenge, die in diesem Ausführungsbeispiel einem Viertel der Gesamtanzahl der Teilstränge der Teilwicklung A entspricht, sind jeweils parallel zueinander entlang der zweiten Hauptrichtung H2 durch die weitere Zwischenlage L3 und die Innenlage L4 geführt und beispielhaft lagenübergreifend miteinander verschaltet. Dabei ist in diesem Ausführungsbeispiel ein letzter Teilstrang a24 der vierten Teilmenge mit dem weiteren Außenanschluss U2 verschaltet.

Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Wickelschemas 400 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das hier dargestellte Wickelschema 400 entspricht oder ähnelt dem in der vorangegangenen Figur 4 beschriebenen Wickelschema. Dabei ist in der hier gezeigten Darstellung beispielhaft die Wicklung der ersten Teilwicklung A gezeigt, wobei in der unteren Hälfte der Figur die vorangehend beschriebene Innenlage und die benachbart dazu angeordnete weitere Zwischenlage dargestellt ist und in der oberen Hälfte der Figur die vorangehend beschriebene Zwischenlage und die Außenlage.

In der hier gezeigten Darstellung ist lediglich beispielhaft neben der Anordnung und Verschaltung der Teilstränge der Teilwicklung A auch die jeweilige Spulenweite der einzelnen beispielhaft als Hairpins ausgebildeten Teilstränge angegeben. So weist der erste Teilstrang A1 der ersten Teilmenge lediglich beispielhaft eine Spulenweite von vierzehn Nuten auf, der zweite Teilstrang A2 der ersten Teilmenge weist eine Spulenweite von zehn Nuten auf und der dritte Teilstrang A3 der ersten Teilmenge weist wieder eine Spulenweite von vierzehn Nuten auf. Gemäß diesem Muster weisen auch alle übrigen Teilstränge der Teilwicklung A alternierend eine Spulenweite von zehn und vierzehn Nuten auf.

In diesem Ausführungsbeispiel ist der letzte Teilstrang A6 der ersten Teilmenge mit dem ersten Teilstrang A7 der zweiten Teilmenge verschaltet, wodurch ein Kranzsprung von der in der unteren Hälfte der hier gezeigten Figur dargestellten weiteren Zwischenlage in die in der oberen der hier gezeigten Figur dargestellten Zwischenlage stattfindet. Ein ähnlicher Kranzsprung ist durch das Verschalten des letzten Teilstrangs a18 der dritten Teilmenge mit dem ersten Teilstrang a19 der vierten Teilmenge gegeben, wobei die Teilstränge a18, a19 diesmal in die Gegenrichtung, von der Zwischenlage zurück in die weitere Zwischenlage, gewickelt sind. Dabei findet jeder Kranzsprung von jedem Zweig der Wicklungsanordnung in nur einer zusätzlichen Lage statt, um eine Sehnung ohne großen Aufwand zu realisieren. Das Wickelschema 400 weist dadurch eine gute Hersteilbarkeit auf und hat einen günstigen Bauraumbedarf. Die Kosten für zusätzliche Verschaltungselemente entfallen.

Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Teilstrangs A1 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der hier dargestellte erste Teilstrang A1 entspricht oder ähnelt dem in den vorangegangenen Figuren 4 und 5 beschriebenen ersten Teilstrang und steht exemplarisch für alle Teilstränge einer Wicklung, wie sie in den vorangegangenen Figuren beschrieben wurde. In diesem Ausführungsbeispiel ist der ersten Teilstrang A1 als Flachdraht aus einem Kupfermaterial zum Leiten elektrischer Energie und mit einer haarnadelähnlichen Geometrie ausgeformt. Der ersten Teilstrang A1 umfasst einen Eingangsabschnitt 600 und einen Ausgangsabschnitt 602 zum Durchführen durch eine Nut eines Blechpakets einer Komponente. Der Eingangsabschnitt und der Ausgangsabschnitt sind beispielhaft durch einen Verbindungsabschnitt 604 verbunden.

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs 700 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kraftfahrzeug weist einen elektrischen Achsantrieb mit einer elektrischen Maschine 105 auf, wie sie beispielsweise anhand der vorangegangenen Figur 1 beschrieben wurde. Elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine 105 wird von einer Energieversorgungseinrichtung 702, beispielsweise einer Batterie, bereitgestellt. Beispielsweise wird von der Energieversorgungseinrichtung 702 ein Gleichstrom bereitgestellt, der unter Verwendung eines Stromrichters 704 der Getriebeeinrichtung in einen Wechselstrom, beispielsweise einen dreiphasigen Wechselstrom, gewandelt und an die elektrische Maschine 105 bereitgestellt wird. Somit kann es sich bei der elektrische Maschine 105 um einen Elektromotor handeln, der mit einer dreiphasigen Wechselspannung betrieben wird. Eine von der elektrischen Maschine 105 angetriebene Welle ist direkt oder unter Verwendung einer Getriebeeinrichtung 706 mit zumindest einem Rad 708 des Kraftfahrzeugs 700 gekoppelt. Somit kann das Kraftfahrzeug 700 angetrieben durch die elektrischen Maschine 105 fortbewegt werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel umfasst der elektrische Achsantrieb ein Gehäuse, in dem der Stromrichter 704, die elektrische Maschine 105 und die Getriebeeinrichtung 706 integriert angeordnet sind. Bezugszeichen

100 Komponente

105 elektrische Maschine

110 Wicklung

115 Blechpaket

117 Kronenseite

118 Twistseite

200 Wicklungsanordnung

205 weitere Wicklungsanordnung

210 zusätzliche Wicklungsanordnung

A erste Teilwicklung

B zweite Teilwicklung

L1 Außenlage

L2 Zwischenlage

L3 weitere Zwischenlage

L4 Innenlage

300 Nuten

400 Wickelschema

U1 Außenanschluss

U2 weiterer Außenanschluss

A1 erster Teilstrang der ersten Teilmenge

A2 zweiter Teilstrang der ersten Teilmenge

A3 dritter Teilstrang der ersten Teilmenge

A6 letzter Teilstrang der ersten Teilmenge

A7 erster Teilstrang der zweiten Teilmenge

A8 zweiter Teilstrang der zweiten Teilmenge

A9 dritter Teilstrang der zweiten Teilmenge

A12 letzter Teilstrang der zweiten Teilmenge a13 erster Teilstrang der dritten Teilmenge a14 zweiter Teilstrang der dritten Teilmenge a15 dritter Teilstrang der dritten Teilmenge a16 sechzehnter Teilstrang der Teilstränge a18 letzter Teilstrang der dritten Teilmenge a19 erster Teilstrang der vierten Teilmenge a20 zweiter Teilstrang der vierten Teilmenge A21 einundzwanzigster Teilstrang der Teilstränge a24 letzter Teilstrang der vierten Teilmenge 1 zweite Eingangsposition 12 dreizehnte Ausgangsposition 22 dreizehnte Eingangsposition 33 zwölfte Ausgangsposition 35 sechste Ausgangsposition 45 siebte Eingangsposition 47 erste Eingangsposition 58 vierzehnte Ausgangsposition 59 siebte Ausgangsposition 61 erste Ausgangsposition 72 vierzehnte Eingangsposition

H1 erste Hauptrichtung der Wicklung H2 zweite Hauptrichtung der Wicklung

600 Eingangsabschnitt 602 Ausgangsabschnitt 604 Verbindungsabschnitt

700 Kraftfahrzeug 702 Energieversorgungseinrichtung 704 Stromrichter 706 Getriebeeinrichtung 708 Rad