DE102006056161A1

DE102006056161A1 - Rotierende elektrische Maschine, Anker und Verfahren zur Herstellung der elektrischen rotierenden Maschine, und Maschine für die Herstellung des Ankers

Info

Publication number: DE102006056161A1
Application number: DE102006056161A
Authority: DE
Inventors: Kazuyuki Kariya Kitou; Akiyasu Kariya Itoh; Katsunobu Kariya Inoue; Eiji Kariya Sakai; Minoru Kariya Fukui
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2007-06-14
Anticipated expiration: 2026-11-29
Also published as: DE102006056161B4; FR2895586A1; US20070126537A1; US7786644B2; FR2895586B1

Abstract

Es sind eine rotierende elektrische Maschine, ein Anker für die Verwendung in der elektrischen Maschine, ein Verfahren zur Herstellung der rotierenden elektrischen Maschine und eine Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine offenbart, wobei mit Isoliermaterial beschichtete Wicklungen in Schlitzen eines Ankerkernes gewickelt sind, von welchen untere und obere Schichtwicklungsfortsätze herausragen oder herausgeführt sind und mit einem Kommutator verbunden sind. Der obere Schichtwicklungsfortsatz besitzt einen Kontur-Deformationsteil an einer Überkreuzungszone, wo der untere und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen, um dadurch einen Isolationsabstand zwischen dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz vorzusehen. Die Formungsmaschine enthält einen Werkstückhalter, welcher den Anker in Lage hält, und ein Formungsjoch zum Formen eines gekrümmten Abschnitts an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Die vorliegende Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-348687, die am 2. Dezember 2005 angemeldet wurde, und auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2005-378775, die am 28. Dezember 2005 angemeldet wurde, deren Inhalte hier durch Bezugnahme voll mit einbezogen werden.
Hintergrund der Erfindung
1. Technisches Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische rotierende Maschinen mit Ankerwicklungen, die aus flachen Drähten hergestellt sind, und betrifft spezieller eine rotierende elektrische Maschine, einen Anker für die rotierende elektrische Maschine, ein Verfahren zur Herstellung der rotierenden elektrischen Maschine und eine Herstellungsmaschine für den Anker der rotierenden elektrischen Maschine.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In den letzten Jahren erforderte eine rotierende elektrische Maschine (speziell ein Anlasser) für die Installation in einem Fahrzeug eine Anstrengung dahingehend, die Konstruktion leichtgewichtig auszuführen und zu minimieren mit dem Ziel, den Installationsraum zu reduzieren und den Brennstoffverbrauch zu verbessern. Um ein solches Ziel zu erreichen, wurde ein Versuch dahingehend unternommen, ein Modell einer Ankerwicklung zu schaffen, die aus einem flachen Draht gebildet ist, um eine verbesserte Laminierungsrate mit einem erhöhten Ausgangsdrehmoment zu schaffen, um dadurch die Miniaturisierung eines Ankers mit geringem Gewicht zu erreichen.
Es ist jedoch gut bekannt, daß ein flacher Draht einen engeren Kriech-Abstand zwischen einer oberen und unteren Wicklung an einer Überkreuzungszone aufweist, wo die obere und untere Wicklung einander kreuzen, und zwar einen engeren Kriech-Abstand als denjenigen eines runden Drahtes mit der Schwierigkeit, die sich bei der Sicherstellung eines sicheren Isolationsabstandes ergibt. Zusätzlich ist ein flacher Draht kaum dafür geeignet, einen Wicklungssatz vorzusehen (speziell in einer Längsseitenrichtung des Drahtes), was zu einer Fehlerquelle führen kann, und zwar bei der Sicherung eines Isolationsabstandes zwischen der oberen und der unteren Wicklung an der Kreuzungszone, wo die obere und die untere Wicklung einander kreuzen.

Um einen solchen Fehler oder Nachteil anzugehen, wird in dem US-Patent Nr. 5619088 ein Anker für eine rotierende elektrische Maschine vorgeschlagen. Wie in 7 gezeigt ist, besitzt der Anker einen unteren Wicklungsfortsatz 100 und einen oberen Wicklungsfortsatz 200, die einander kreuzen. Der untere Wicklungsfortsatz 100 und der obere Wicklungsfortsatz 200 sind mit Ausschnitten ausgebildet (gestuft), und zwar in Form von Ausschnitt-Abschnitten 110 bzw. 210 an einer Kreuzungszone, wo der untere und der obere Wicklungsfortsatz 100, 200 einander kreuzen, wodurch ein Isolationsspalt zwischen diesen Wicklungsfortsätzen 100, 200 sichergestellt wird.

Bei dieser herkömmlichen Konstruktion ermöglichen es Preßstanz-Zwischenbereiche des unteren Wicklungsfortsatzes 100 und des oberen Wicklungsfortsatzes 200 an der Überkreuzungszone, daß die Ausschnitt-Abschnitte 110 bzw. 210 ausgebildet werden. Wenn diese Ausschnitt-Abschnitte 110, 210 durch Preßstanzen oder Preßausschneiden ausgebildet werden, werden an den Rändern der Ausschnitt-Abschnitte 110, 210 Grate ausgebildet. Diese Grate verursachen in einer vermuteten Weise eine Beschädigung der Isolationsschichten der Wicklungen mit dem Ergebnis, daß ein Kurzschluß auftreten kann. Wenn ein Versuch unternommen wird, eine Entgratung vor zunehmen, nimmt die Zahl der Arbeitsstunden zu mit dem Ergebnis, daß sich die Herstellungskosten erhöhen.

Ferner bewirkt das Preßstanzen oder Preßausformen des unteren Wicklungsfortsatzes 100 und des oberen Wicklungsfortsatzes 200, um die Ausschnitt (gestuften)-Abschnitte 110, 210 zu bilden, daß der Isolationsfilm sich von dem unteren Wicklungsfortsatz 100 und dem oberen Wicklungsfortsatz 200 abschält. Dies führt zu einer Erhöhung des Kurzschlusses oder der Kurzschlußbildung.

Die Zahl der Wicklungen, die einem Preßstanz-Vorgang unterworfen werden, reicht von angenähert 100 bis 200 Stücken. Es werden daher eine große Zahl von Preßstanz-Operationen oder Preßformungs-Operationen benötigt, was zu einer erhöhten Last in Verbindung mit einem Preßstempel führt und auch die Gefahr mit sich bringt, daß die Lebensdauer des Stempels verkürzt wird.

Ferner verbleiben Grate, die während des Preßstanz-Vorganges hervorgerufen werden, an den Wicklungen mit nachteiligen Wirkungen, die sich bei den nachfolgenden Schritten einstellen.

Ferner fliegen die Grate, die während des Preßstanz-Vorganges auftreten, in die Ausrüstung hinein weg, was zu einer Erhöhung der Arbeitszeit zum Reinigen der Ausrüstung führt.

In Hinblick auf die Überwindung des Auftretens einer Kurzschlußbildung müssen eine große Anzahl von Zwischenschicht-Isolationsblättern zwischen den unteren Wicklungsfortsätzen 100 und den oberen Wicklungsfortsätzen 200 eingefügt werden. Dies bewirkt eine Erhöhung der Anzahl der Komponententeile und auch eine Erhöhung der Produktionsausrüstung, die dadurch in ihrer Konstruktion kompliziert wird.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wurde mit Blick auf die Beseitigung der oben erläuterten Fehler oder Nachteile entwickelt, und es ist Aufgabe der Erfindung, eine rotierende elektrische Maschine, einen Anker für die rotierende elektrische Maschine, ein Verfahren zur Herstellung der rotierenden elektrischen Maschine und eine Formungsmaschine für den Anker der rotierenden elektrischen Maschine zu schaffen, wobei ein Isolationsabstand zwischen den oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätzen an der Überkreuzungszone derselben vorgesehen werden kann, ohne daß dabei gestufte Abschnitte an den oberen und den unteren Schichtwicklungsfortsätzen an Bereichen ausgebildet werden müssen, die einander überkreuzen, und zwar unter Vermeidung, daß Isolationsfilme von den oberen und den unteren Schichtwicklungsfortsätzen abgeschält werden.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, schafft die Erfindung gemäß einem Aspekt eine rotierende elektrische Maschine mit einem Joch, welches eine Vielzahl an Permanentmagneten trägt, ferner mit einem Ankerkern, der feststehend oder ortsfest an einer Ankerwelle gehaltert ist und in dem Joch drehbar angeordnet ist, welches einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl an Schlitzen ausgestattet ist. Eine Vielzahl an Ankerwicklungen, die mit einem Isolator beschichtet sind, sind in den Schlitzen des Ankerkernes in vielen Schichten gewickelt, von denen jede einen flachen Draht enthält, der in unteren und oberen Schichtwicklungen ausgebildet ist, die in jedem der Schlitze der unteren und oberen Schichten angeordnet sind. Ein Kommutator wird ortsfest an der Ankerwelle an einem Ende derselben gehaltert und besitzt eine Vielzahl an Leitersegmenten, die in gleichem Abstand an einem Außenumfang der Ankerwelle in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die Leitersegmente jeweils Anheber enthalten, an die die untere und obere Wicklungsschicht elektrisch angeschlossen sind. Die unteren und die oberen Schichtwicklungen enthalten einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes jeweils herausgeführt ist, und wenigstens einer der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze enthält einen Kontur-Deformationsteil, der in einem Bereich an einer Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz kreuzen, um einen Isolationsabstand zwischen dem un teren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone zu erzeugen.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, kann, da wenigstens einer der unteren und der oberen Schichtwicklungsfortsätze einen Kontur-Deformationsteil enthält, der in dem Bereich an der Überkreuzungsstelle ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen, der Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone vorgesehen werden. Dies schafft die Möglichkeit, einen dicken flachen Draht, der aus einem flachen Drahttyp mit einer erhöhten vertikalen Länge für eine Wicklung eines Ankers einer rotierenden elektrischen Maschine zu verwenden, wobei ein Design der rotierenden elektrischen Maschine mit einer minimierten Konstruktion und geringem Gewicht ermöglicht wird.

Ferner brauchen bei der oben erläuterten Konstruktion die unteren und die oberen Schichtwicklungsfortsätze nicht Ausschnitt-Abschnitte (gestufte Abschnitte) zu enthalten, die an den Bereichen ausgebildet sind, bei denen die Überkreuzungszone liegt, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen, und diese brauchen auch nicht durch Preßstanz-Operationen, wie sie bei dem oben beschriebenen Stand der Technik erforderlich sind, ausgebildet zu werden. Daher besitzen auch die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze keine Grate, die sich aus den Preßstanz-Operationen ergeben, und es besteht auch kein Bedarf dafür, eine Entgratungsoperation durchzuführen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, eine Reduzierung der Arbeitszeit zu erreichen.

Bei der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der Anheber (riser) von jedem Schlitz einen Anhebeschlitz (riser slot) aufweisen, in welchem die distalen Enden der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze in den oberen und unteren Schichten aufgenommen werden, wobei die distalen Enden der unteren und der oberen Schichtwicklungsfortsätze einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolationsfilmen bedeckt sind, die durch Verschmelzen ge schmolzen werden, um es den distalen Enden der oberen und der unteren Schichtwicklungsfortsätze zu ermöglichen, elektrisch und mechanisch aneinander gebondet zu werden.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, besitzen die oberen und die unteren Schichtwicklungsfortsätze distale Enden, die in den Schlitz des Anhebers des das Leitersegment formenden Teiles des Kommutators eingeschoben sind, wobei sich kein Bedarf dafür ergibt, die Isolationsschichten vorbereitend abzuschälen, und zwar von den distalen Enden der zugeordneten Wicklungsfortsätze. Daher können die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze einen erweiterten minimalen Spielraum an der Überkreuzungszone aufweisen, wo die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze einander kreuzen. Es ergibt sich daher kein Bedarf dafür, einen Wicklungssatz aus einem flachen Drahttyp zum Zwecke des Erlangens eines angemessenen Isolationsspaltes zwischen sowohl den oberen als auch den unteren Schichtwicklungsfortsätzen herzustellen.

Ferner ermöglicht das Vorhandensein der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze, die mit den Isolationsfilmen an der Überkreuzungszone bedeckt sind, wobei die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze am dichtesten beieinander zu liegen kommen, lediglich einen kleinen Betrag eines Isolationsspaltes, der zwischen den oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätzen vorgesehen werden muß. Es kann somit auch eine stabile Qualität der Isolation zwischen den oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätzen erhalten werden, ohne zu bewirken, daß ein zwischengefügtes Isolationsblatt zwischen den zugeordneten Wicklungsfortsätzen placiert werden muß.

Bei der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze einen verwundenen Abschnitt aufweisen, der in einem Bereich der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.

Bei der oben erläuterten Konstruktion kann, da der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem unteren und oberen Schichtwicklungsfortsatz aus dem verwundenen oder verdrillten Abschnitt gebildet ist, der Kontur-Deformationsteil die Form einer einfachen oder vereinfachten Struktur haben, ohne daß dabei eine Erhöhung in den Kosten der rotierenden elektrischen Maschine hervorgerufen wird. Auch erlaubt das Vorhandensein des Kontur-Deformationsteiles, der aus dem verwundenen oder verdrillten Abschnitt gebildet ist, daß ein Außenumfang des Ankers in einer kompakten Konfiguration ausgebildet werden kann, und zwar ohne eine Erhöhung der Abmessung in einer radialen Richtung des Ankers. Es kann daher die rotierende elektrische Maschine in einer minimierten Konstruktion ausgeführt werden, ohne daß dabei eine Reduzierung in einem effektiven Querschnittsbereich des flachen Drahtes auftritt, der die Ankerwicklung bildet.

Bei der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen gekrümmten Abschnitt enthalten, der in dem Bereich der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, kann, da der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz als gekrümmter Abschnitt ausgebildet ist, der Kontur-Deformationsteil eine vereinfachte Konstruktion oder Struktur einnehmen, ohne daß dabei eine Erhöhung in den Kosten für die rotierende elektrische Maschine verursacht wird. Auch das Vorhandensein des Kontur-Deformationsteils, der als gekrümmter Abschnitt ausgebildet ist, ermöglicht es, daß ein Außenumfang des Ankers in einer kompakten Konfiguration ausgebildet werden kann, ohne daß dabei eine Zunahme in einer radialen Richtung des Ankers verursacht wird. Daher kann die rotierende elektrische Maschine in einer minimierten Konstruktion ausgeführt werden, ohne daß dabei eine Reduzierung in dem effektiven Querschnittsflächenbereich des flachen Drahtes bewirkt wird, der die Ankerwicklung bildet.

Mit der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweisen, die im wesentlichen gleich ist der Querschnittsfläche des unteren Schichtwicklungsfortsatzes, und zwar in vorangehenden und nachfolgenden Bereichen derselben an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben dargelegt ist, brauchen der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz nicht mit dem gestuften Abschnitt ausgebildet zu werden, mit der Folge einer bemerkenswerten Reduzierung in der Querschnittsfläche von jedem Wicklungsfortsatz. Das heißt, der untere Schichtwicklungsfortsatz besitzt eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist der Querschnittsfläche des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in den vorderen und nachfolgenden Bereichen derselben an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen. In ähnlicher Weise besitzt der obere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in einem vorderen und hinteren Bereich derselben an der Überkreuzungszone, wo sich der obere Schichtwicklungsfortsatz mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt. Es findet somit keine bemerkenswerte Reduzierung in den Querschnittsflächen von beiden Wicklungsfortsätzen an der Überkreuzungszone derselben statt, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, eine Konstruktion einer rotierenden elektrischen Maschine zu realisieren, bei der eine Zunahme in den Wärmewerten unterdrückt wird und eine Verschlechterung in der Ausgangsleistung vermieden wird, während gleichzeitig ein ausgezeichneter Wärmewiderstand erreicht wird.

Bei der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der flache Drahttyp für jede der Ankerwicklungen durch einen Zieh-Schritt ausgebildet werden.

Indem man einen Metallwalzvorgang eines runden Drahtes in einen flachen Draht durchführt, wird eine Arbeitsaushärtung in dem flachen Draht verursacht, was zu einer Schwierigkeit bei der Ausbildung des Kontur-Deformationsteiles an dem flachen Draht führt. Im Gegensatz zu einem solchen Metallwalzvorgang kann der flache Draht durch einen Zieh-Schritt ausgebildet werden, der zu einer geringeren Arbeitsaushärtung führt, wodurch es einfach wird, den Kontur-Deformationsteil der Wicklung herzustellen.

Bei der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der verwundene oder verdrillte Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweisen, die eine Hauptachse besitzt, die in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse der Querschnittsfläche des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, kann, da der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in bezug auf eine Hauptachse eines Querschnittbereiches des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist, der Kontur-Deformationsabschnitt in einer vereinfachten Struktur oder Konstruktion ausgebildet werden, ohne daß dabei bewirkt wird, daß die rotierende elektrische Maschine in einer komplizierten Konstruktion ausgebildet wird.

Mit der rotierenden elektrischen Maschine der vorliegenden Ausführungsform kann der gekrümmte Abschnitt von wenigstens einem der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze einen plastisch verformten Abschnitt aufweisen, der an wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer Kurvengestalt ausgebildet ist.

Bei der oben dargestellten Konstruktion braucht aufgrund des Vorhandenseins des gekrümmten Abschnitts, der aus dem plastisch verformten Abschnitt zusammengesetzt ist, kein Isolationsfilm von dem gekrümmten Abschnitt abgeschält oder abgezogen zu werden. Demzufolge ist es in Verbindung mit dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsabschnitt nicht erforderlich sicherzustellen, daß ein unnötig erhöhter Isolationsabstand zwischen den zugeordneten Wicklungsfortsätzen eingehalten wird. Zusätzlich kann der gekrümmte Abschnitt in einer Konfiguration gestaltet werden entsprechend einer minimalen Deformation, was zu einer Reduzierung der Spannung führt, die in wenigstens einem der zugeordneten Wicklungsfortsätze bewirkt wird.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Anker einer rotierenden elektrischen Maschine geschaffen, die eine Ankerwelle, einen Ankerkern, welcher ortsfest an der Ankerwelle gehaltert ist und sich mit der rotierenden elektrischen Maschine drehen kann, gebildet, welcher Ankerkern an einem Außenumfang eine Vielzahl von Schlitzen ausgebildet enthält, mit einer Vielzahl an Ankerwicklungen, die mit einem Isolator beschichtet sind, welche in den Schlitzen des Ankerkernes in vielen Schichten gewickelt sind, wobei jede derselben einen flachen Draht enthält, der in eine untere und obere Schichtwicklung geformt ist, die in jedem der Schlitze in unteren und oberen Schichten angeordnet sind, und mit einem Kommutator, der ortsfest an der Ankerwelle an einem Ende derselben gehaltert ist und eine Vielzahl von Leitersegmenten aufweist, die in gleichem Abstand an einem Außenumfang der Ankerwelle in der Umfangsrichtung derselben angeordnet sind, wobei die Leitersegmente Anheber (risers) jeweils enthalten, wobei an jeden die untere und die obere Schichtwicklung elektrisch angeschlossen ist. Die untere und die obere Schichtwicklung enthalten jeweils einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes herausgezogen ist, und wenigstens einer der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz enthält einen Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt, der in einem Bereich an einer Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz kreuzt, um dadurch einen Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone auszubilden.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, kann, da wenigstens ein Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen Kontur-Deformationsteil enthält, der in dem Bereich ausgebildet ist, in welchem die Überkreuzungszone vorhanden ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz kreuzen, ein angemessener Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone sichergestellt werden. Dies schafft die Möglichkeit, daß ein dicker flacher Draht verwendet werden kann, das heißt ein flacher Drahttyp mit einer erhöhten vertikalen Länge für eine Wicklung eines Ankers einer rotierenden elektrischen Maschine, mit der Möglichkeit einer Konstruktion der rotierenden elektrischen Maschine entsprechend einer minimierten Struktur oder Konstruktion und geringem Gewicht.

Ferner müssen bei der oben erläuterten Konstruktion der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz nicht Ausschnitt-Abschnitte (gestufte Abschnitte) enthalten, die in den Bereichen der Überkreuzungszone ausgebildet sind, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen, indem Preßstanz- oder Preßformungs-Operationen ausgeführt werden, wie dies bei dem beschriebenen Stand der Technik erforderlich ist. Daher weisen die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze auch keine Grate auf, die sich aus den Preßstanz-Operationen ergeben, und es besteht auch kein Bedarf dafür, eine Entgratungsoperation auszuführen, mit der Möglichkeit, daß die Arbeitszeit reduziert werden kann.

Bei dem Anker der rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Anheber von jedem Schlitz einen Anheberschlitz aufweisen, welcher darin die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in den oberen und unteren Schichten aufnimmt, wobei die distalen Enden der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolationsfilmen bedeckt sind, die durch ein Verschmelzen aufgeschmolzen werden, damit die distalen Enden der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze elektrisch und mechanisch aneinander gebondet werden können.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, besitzen die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze distale Enden, die in den Schlitz des Anhebers des das Leitersegment formenden Teiles des Kommutators eingesetzt sind, wobei keine Notwendigkeit dafür entsteht, in vorbereitender Weise die Isolationsschichten von den distalen Enden der zugeordneten Wicklungsfortsätze abzuschälen. Somit können die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze einen erweiterten minimalen Spielraum an der Überschneidungszone aufweisen, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen. Es entsteht somit keine Notwendigkeit dafür, einen Wicklungssatz auf einem flachen Drahttyp auszubilden, und zwar zum Zwecke, um einen angemessenen Isolationsspalt zwischen sowohl dem oberen als auch dem unteren Schichtwicklungsfortsatz zu erreichen.

Ferner ermöglicht das Vorhandensein der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze, die mit Isolierfilmen an der Überkreuzungszone beschichtet sind, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz am dichtesten zueinander liegen, daß lediglich ein geringes Ausmaß des Isolierspaltes zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz vorgesehen werden muß. Es kann somit eine stabile Qualität hinsichtlich der Isolation zwischen den oberen und den unteren Schichtwicklungsfortsätzen erreicht werden, ohne dabei zu bewirken, daß ein isolierendes Blatt zwischen den beiden zugeordneten Wicklungsfortsätzen zwischengefügt werden muß.

Bei dem Anker für die rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen verwundenen oder verdrillten Abschnitt enthalten, der in dem Bereich ausgebildet ist, an welchem die Überkreuzungszone liegt, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, nimmt, da der Kontur-Deformationsteil von dem wenigstens einen Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz als verwundener Abschnitt ausgebildet ist, der Kontur- Deformationsteil die Form einer vereinfachten Struktur oder Konstruktion an, ohne daß dabei eine Kostenerhöhung bei der rotierenden elektrischen Maschine verursacht wird. Auch das Vorhandensein des Kontur-Deformationsteiles, der aus dem verwundenen Abschnitt gebildet ist, ermöglicht es, daß ein Außenumfang des Ankers in einer kompakten Konfiguration ausgebildet werden kann, und zwar ohne eine Erhöhung der Abmessung in der radialen Richtung des Ankers. Es kann daher die rotierende elektrische Maschine in einer minimierten Konstruktion ausgebildet werden, ohne dabei eine Reduzierung in der effektiven Querschnittsfläche des flachen Drahtes zu verursachen, der die Ankerwicklung bildet.

Bei dem Anker für die rotierende elektrische Maschine nach der vorliegenden Erfindung kann der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweisen, die im wesentlichen gleich ist mit den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes, und zwar in vorderen und hinteren Bereichen desselben an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben dargelegt ist, brauchen der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz nicht mit dem abgestuften Abschnitt ausgebildet zu werden, und es tritt keine bemerkenswerte Reduzierung der Querschnittsfläche von jedem Wicklungsfortsatz auf. Das heißt, der untere Schichtwicklungsfortsatz besitzt eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist mit den Querschnittsflächen des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in vorderen und hinteren Bereichen desselben an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen. In ähnlicher Weise besitzt der obere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in den vorderen und hinteren Bereichen bzw. vorderen und nachfolgenden Bereichen desselben, und zwar an der Überkreuzungszone, wo sich der obere Schichtwicklungsfortsatz mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt. Es tritt somit keine besondere Reduzierung in den Querschnittsflächen von beiden Wicklungsfortsätzen an der Überkreu zungszone auf, so daß dadurch die Möglichkeit geschaffen wird, eine Konstruktion einer rotierenden elektrischen Maschine zu realisieren, bei der eine Zunahme der Wärmewerte und eine Verschlechterung in der Ausgangsleistung unterdrückt werden und gleichzeitig ein ausgezeichneter Wärmewiderstand erreicht wird.

Bei dem Anker für die rotierende elektrische Maschine nach der vorliegenden Erfindung kann der flache Draht für jede der Ankerwicklungen durch einen Zieh-Schritt ausgebildet werden.

Bei der Realisierung des Metallwalzvorganges von einen runden Draht in einen flachen Drahttyp wird eine Arbeitsaushärtung verursacht, die in dem flachen Draht auftritt, was zu einer Schwierigkeit führt, und zwar bei der Ausbildung des Kontur-Deformationsteiles an dem flachen Draht. Im Gegensatz zu einem solchen Metallwalzverfahren wird es durch die Ausbildung des flachen Drahtes durch den Zieh-Schritt, bei dem eine geringere Arbeitsaushärtung stattfindet, einfach, den Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt der Wicklung auszubilden.

Bei dem Anker für die rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt der verwundene oder verdrillte Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche mit einer Hauptachse, die in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse einer Querschnittsfläche des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie oben erläutert ist, kann, da der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in bezug auf eine Hauptachse der Querschnittsfläche von einem der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist, der Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt in einer einfachen Konstruktion ausgebildet werden, ohne dabei zu bewirken, daß die rotierende elektrische Maschine eine komplizierte Konstruktion erhält.

Bei dem Anker für die rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der gekrümmte Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen plastisch verformten Abschnitt enthalten, der an wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer gekrümmten oder kurvenförmigen Gestalt ausgebildet ist.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie zuvor dargelegt wurde, kann sich aufgrund des Vorhandenseins des gekrümmten Abschnitts, der aus dem plastisch verformten Abschnitt besteht, kein Isolationsfilm von dem gekrümmten Abschnitt abschälen. Demzufolge brauchen der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz keinen unnötig erhöhten Isolationsabstand zwischen den zugeordneten Wicklungsfortsätzen aufzuweisen. Darüber hinaus kann der gekrümmte Abschnitt in einer Konfiguration gestaltet sein, entsprechend einer minimalen Deformation, was zu einer Reduzierung der Spannung in wenigstens einem der zugeordneten Wicklungsfortsätze führt.

Gemäß einen anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine geschaffen, welches das Vorbereiten eines Ankerkernes umfaßt, der an einer Ankerwelle ortsfest gehaltert wird und einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl an Schlitzen ausgestattet ist, ferner mit einem Kommutator, der an der Ankerwelle in einer Gegenüberlage-Beziehung zu dem Ankerkern getragen ist, wobei der Kommutator eine Vielzahl von Leitersegmenten enthält, die umfangsmäßig an gleich beabstandeten Positionen placiert sind und die Anheber (risers) jeweils aufweisen, wonach eine Vielzahl von oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen in den Schlitzen des Ankerkernes gewickelt werden, und zwar in einer Vielzahl von Schichten derart, daß die oberen und unteren mit einem Isoliermaterial beschichteten Wicklungen in jedem der Schlitze in oberen und unteren Schichten angeordnet werden. Die oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen werden in den Schlitzen des Ankerkernes als obere bzw. untere Schichtwicklungsfortsätze ausgebildet, und es wird ein Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt in wenigstens einem der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze in einem Bereich ausgebildet, bei welchem eine Überkreuzungszone liegt, wobei der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz sich überkreuzen, um dabei einen isolierenden Abstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zu erzeugen. Die distalen Enden der unteren und der oberen Schichtwicklungsfortsätze werden elektrisch mit jeder Anhebung der Leitersegmente des Kommutators verbunden.

Bei einem derartigen Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann, da das Anker-Herstellungsverfahren den Schritt enthält gemäß der Ausbildung des Kontur-Deformationsteils in dem Bereich der Überkreuzungszone, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt, ein angemessener Isolationsabstand in einfacher Weise und in zuverlässiger Weise sichergestellt werden, und zwar zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone. Indem dies realisiert wird, wird es für einen dicken flachen Draht möglich, das heißt also für einen flachen Drahttyp, der eine erhöhte vertikale Länge besitzt, für eine Wicklung eines Ankers einer rotierenden elektrischen Maschine verwendet zu werden. Dies führt zu der Möglichkeit, eine Konstruktion der rotierenden elektrischen Maschine zu realisieren, die eine minimierte Struktur und ein geringes Gewicht besitzt.

Ferner brauchen bei einem Anker-Herstellungsverfahren, wie es oben erläutert ist, die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze keine Ausschnitt-Abschnitte (abgestufte Abschnitte) aufzuweisen, die in den Bereichen der Überkreuzungszone ausgebildet sind, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen, indem Preßstanz-Operationen ausgeführt werden, wie dies bei dem oben beschriebenen Stand der Technik erforderlich ist. Daher weisen die oberen und die unteren Schichtwicklungsfortsätze auch keine Grate auf, die sich aus den Preßstanz-Operationen ergeben, und es ergibt sich auch keine Notwendigkeit dafür, Arbeiten entsprechend einer Entgratung durchzuführen, wodurch die Möglichkeit geschaffen wird, Arbeitszeit zu reduzieren.

Mit dem Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt der Anheber (riser) von jedem Schlitz einen Anheberschlitz oder Riser-Schlitz, der die distalen Enden der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze in den oberen und unteren Schichten aufnimmt, wobei die distalen Enden der unteren und der oberen Schichtwicklungsfortsätze einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolierfilmen beschichtet sind, die geschmolzen werden, und zwar durch einen Schmelzvorgang, damit die distalen Enden der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze elektrisch und mechanisch aneinander gebondet werden können.

Bei einem solchen Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung besitzen die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze distale Enden, die in den Schlitz des Anhebers (riser) des das Leitersegment formenden Teiles des Kommutators eingeführt werden, wobei sich kein Bedarf oder Notwendigkeit dafür ergibt, in vorbereitender Weise Isolationsschichten von den distalen Enden der zugeordneten Wicklungsfortsätze abzuziehen oder abzuschälen. Daher können der obere und der untere Wicklungsfortsatz einen erweiterten minimalen Spielraum an der Überkreuzungsstelle aufweisen, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen. Es ergibt sich somit auch kein Bedarf dafür, einen Wicklungssatz aus einem flachen Draht herzustellen, und zwar für den Zweck, um einen angemessenen Isolationsspalt zwischen beiden Fortsätzen gemäß dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz zu erreichen.

Ferner ermöglicht das Vorhandensein der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze, die mit Isolationsfilmen an der Überkreuzungszone beschichtet sind, wo sich der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz am engsten aneinander annähern, daß lediglich ein geringer Betrag oder Ausmaß eines Isolationsspaltes zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz vorgesehen werden muß. Es ergibt sich somit eine stabile Qualität in der Isolation zwischen den beiden Fortsätzen gemäß dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz, ohne daß die Notwendigkeit besteht, ein Zwischen-Isolierblatt zwischen die beiden zugeordneten Wicklungsfortsätze zu placieren.

Bei dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen verwundenen oder verdrillten Abschnitt aufweisen, der in dem Bereich ausgebildet wird, bei dem die Überkreuzungszone gelegen ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.

Bei einem derartigen Anker-Herstellungsverfahren, wie es oben erläutert ist, erreicht, da der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz aus dem verwundenen Abschnitt geformt ist, der Kontur-Deformationsteil die Form einer vereinfachten Struktur, ohne dabei eine Kostenerhöhung bei der rotierenden elektrischen Maschine zu bewirken. Auch ermöglicht das Vorhandensein des Kontur-Deformationsteiles, der aus dem verwundenen Abschnitt gebildet ist, daß ein Außenumfang des Ankers in einer kompakten Konfiguration ausgebildet werden kann, und zwar ohne eine Erhöhung der Abmessung in einer radialen Richtung des Ankers. Es kann daher die Maschine in einer minimierten Konstruktion realisiert werden, ohne dabei eine Reduzierung in dem effektiven Querschnittsbereich oder Querschnittsfläche des Flachdrahtes zu bewirken, der die Ankerwicklung bildet.

Mit dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung enthält der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen gekrümmten Abschnitt, der in dem Bereich ausgebildet wird, an welchem die Überkreuzungszone gelegen ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt.

Bei einem derartigen Anker-Herstellungsverfahren, wie es zuvor erläutert wurde, erreicht, da der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in Form eines gekrümmten Abschnittes ausgebildet ist, der Kontur-Deformationsteil die Form einer vereinfachten Konstruktion oder Struktur, ohne dabei eine Kostenerhöhung des Ankers zu bewirken. Auch ermöglicht das Vorhandensein des Kontur-Deformationsteiles, der aus dem gekrümmten Abschnitt gebildet ist, daß ein Außenumfang des Ankers in einer kompakten Konfiguration hergestellt werden kann, ohne eine Vergrößerung des Ankers in einer radialen Richtung. Es kann daher der Anker in einer minimierten Konstruktion ausgebildet werden, ohne dabei eine Reduzierung in dem effektiven Querschnitt bzw. Querschnittsfläche des Flachdrahtes zu bewirken, der die Ankerwicklung bildet.

Bei dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung besitzt der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist mit den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in vorausgehenden und nachfolgenden Flächenbereichen desselben, und zwar an der Überkreuzungszone, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt.

Bei einem derartigen Anker-Herstellungsverfahren, wie es zuvor erläutert ist, brauchen der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz nicht mit einem abgestuften Abschnitt ausgebildet zu werden, so daß dabei keine nennenswerte Reduzierung in der Querschnittsfläche von jedem Wicklungsfortsatz auftritt. Das heißt, der untere Schichtwicklungsfortsatz besitzt eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in vorderen und hinteren Flächenbereichen desselben an der Überkreuzungszone, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt. In ähnlicher Weise besitzt der obere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächenbereichen des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in den vorausgehenden und nachfolgenden Flächenbereichen desselben, und zwar an der Überkreuzungszone, wo sich der obere Schicht wicklungsfortsatz mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt. Es ergibt sich somit keine nennenswerte Reduzierung in den Querschnittsflächenbereichen der beiden Wicklungsfortsätze an der Überkreuzungszone, so daß dadurch die Möglichkeit geschaffen wird, eine Konstruktion eines Ankers zu reduzieren, bei dem eine Erhöhung der Wärmewerte und eine Verschlechterung in der Ausgangsleistung unterdrückt werden, jedoch ein ausgezeichneter Wärmewiderstand erreicht wird.

Bei dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung wird der Flachdraht von jeder der oberen und unteren mit einem Isoliermaterial beschichteten Wicklungen durch einen Zieh-Schritt hergestellt.

Wenn ein runder Draht in einen flachen Draht gewalzt wird, tritt eine Bearbeitungsaushärtung auf, und zwar in dem flachen Draht, was dann zu einer Schwierigkeit führt, den Kontur-Deformationsteil an dem flachen Draht auszubilden. Im Gegensatz zu einem solchen Metallwalzvorgang führt die Ausbildung des flachen Drahtes durch den Zieh-Schritt zu einer geringeren Bearbeitungsaushärtung, wodurch es einfach wird, den Kontur-Deformationsteil der Wicklung auszubilden.

Mit dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweisen, die eine Hauptachse besitzt, welche in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse einer Querschnittsfläche des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.

Bei diesem Anker-Herstellungsverfahren, wie es zuvor erläutert ist, kann, da der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in bezug auf eine Hauptachse einer Querschnittsfläche des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist, der Kontur-Deformationsteil in einer vereinfachten Konstruktion ausgebildet werden, ohne daß dabei bewirkt wird, daß der Anker in einer komplizierten Struktur hergestellt wird.

Dies führt auch zu einer Reduzierung der Anzahl der Komponententeile des Ankers unter gleichzeitiger Reduzierung der Herstellungskosten.

Bei dem Herstellungsverfahren für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der gekrümmte Abschnitt von wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen plastisch deformierten Abschnitt enthalten, der an einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer gekrümmten oder kurvenförmigen Gestalt ausgebildet ist.

Bei einem derartigen Anker-Herstellungsverfahren, wie es zuvor erläutert ist, besteht der gekrümmte Abschnitt aus dem plastisch verformten Abschnitt, es wird kein Isolierfilm von dem gekrümmten Abschnitt abgeschält. Demzufolge braucht in bezug auf den oberen und unteren Schichtwicklungsfortsatz kein unnötig vergrößerter Isolationsabstand zwischen den zugeordneten Wicklungsfortsätzen sichergestellt zu werden. Auch kann der gekrümmte Abschnitt in einer Konfiguration gestaltet werden entsprechend einer minimalen Deformation, was zu einer Reduzierung in der Spannung führt, die in wenigstens einem der zugeordneten Wicklungsfortsätze bewirkt wird.

Gemäß einem noch anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Herstellungsmaschine für einen Anker einer rotierenden elektrischen Maschine geschaffen. Der Anker umfaßt eine Ankerwelle und einen Ankerkern, der ortsfest auf der Ankerwelle gehaltert ist und drehbar in der rotierenden elektrischen Maschine angeordnet ist und einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl von Schlitzen ausgestattet ist. Eine Vielzahl an mit Isoliermaterial beschichteten Ankerwicklungen ist in den Schlitzen des Ankerkernes in Form von vielen Schichten aufgewickelt, wobei jede dieser Wicklungen einen Flachdraht enthält, der in den unteren und oberen Schichtwicklungen verwendet wird, die in jedem der Schlitze in unteren und oberen Schichten angeordnet sind. Es ist ein Kommutator ortsfest an der Ankerwelle gehaltert, und zwar an einem Ende derselben, und besitzt eine Vielzahl an Leitersegmenten, die in gleichem Abstand entlang einem Außenumfang der Ankerwelle in einer Umfangsrichtung angeordnet sind.

Die Leitersegmente enthalten jeweils Anheber (risers), wobei an jeden dieser Anheber die unteren und oberen Schichtwicklungen elektrisch angeschlossen sind. Die unteren und oberen Schichtwicklungen enthalten einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes herausgeführt ist, und zwar jeweils. Wenigstens ein Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz enthält einen Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt, der in einem Bereich gemäß einer Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz überkreuzt, um dadurch einen Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone zu erzeugen. Die Herstellungsmaschine umfaßt einen Werkstück-Halterungsmechanismus, der betrieben werden kann, um den Ankerkern in einer gegebenen Position festzuhalten, einen Wicklungs-Beschränkungsring, der dafür ausgebildet ist, auf dem Außenumfang des Ankerkernes placiert zu werden, um einen Außenumfang des oberen Schichtwicklungsfortsatzes bei einer Stufe einzuschränken, bei der unmittelbar der Fortsatz aus dem Schlitz des Ankerkernes herausgezogen wird. Ein Formungsjoch wird im Betrieb in einen Spielraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz eingeführt, die aus dem Schlitz des Ankerkernes herausgezogen wurden, und enthält einen Formungsabschnitt, um den Kontur-Deformationsteil an wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz auszubilden. Ein Preßstempel preßt im Betrieb gegen einen Außenumfang von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz, und zwar gegen den Formungsabschnitt.

Bei dieser zuvor erläuterten Konstruktion kann der Kontur-Deformationsteil in der Gestalt des Formungsjoches in einer effizienten Weise ausgebildet werden.

Ferner kann der Wicklungs-Beschränkungsring eine äußere Umfangswand des oberen Schichtwicklungsfortsatzes an einem Bereich beschränken, und zwar unmittelbar nachdem der obere Schichtwicklungsfortsatz aus dem zugeordneten Schlitz des Ankerkernes in einer axialen Richtung herausgezogen wurde. Dies verhindert es, daß der obe re Schichtwicklungsfortsatz sich in einer radialen Richtung in einer nach außen verlaufenden Richtung hin anhebt, und zwar aufgrund der reaktiven Kraft desselben, die ansonsten während der Arbeit des Preßstempels hervorgerufen wird, wenn dieser gegen den Formungsabschnitt des Formungsjoches gepreßt wird. Dies führt zu der Möglichkeit zu verhindern, daß der obere Schichtwicklungsfortsatz einen Kurzschluß mit dem Ankerkern bildet. Auch kann der Kontur-Deformationsteil in einer präzisen Gestalt in einer hochzuverlässigen Weise ausgebildet werden.

Bei der Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Formungsjoch eine Einschub-Zunge aufweisen, die dafür ausgelegt ist, um in den Spielraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz eingeschoben zu werden, und die mit einem Formungsabschnitt ausgebildet ist, bei dem beide Seiten mit Wandflächen ausgestattet sind, zwischen welchen eine Wicklungseinschub-Ausnehmung ausgebildet ist, um den oberen Schichtwicklungsfortsatz an einer fixierten Stelle aufzunehmen und festzuhalten.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie oben dargelegt ist, kann die Einschub-Zunge in den Spielraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz eingeschoben werden und besitzt einen Formungsabschnitt, bei dem beide Seiten mit Wandflächen ausgestattet sind, zwischen welchen eine Wicklungseinschub-Ausnehmung ausgebildet ist, wobei der obere Schichtwicklungsfortsatz in der Wicklungseinschub-Ausnehmung aufgenommen werden kann, um den oberen Schichtwicklungsfortsatz an einer fixierten Stelle in einer hochzuverlässigen Weise zurückzuhalten oder festzuhalten. Das heißt, wenn der Kontur-Deformationsteil an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz ausgebildet wird, kann der obere Schichtwicklungsfortsatz in einer stabilen Höhe gehalten werden mit der Möglichkeit, daß der Kontur-Deformationsteil an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer hochzuverlässigen Weise ausgebildet werden kann.

Mit der Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach der vorliegenden Erfindung kann die Einschub-Zunge eine konische Füh rungswand aufweisen, die in der radialen Dickenrichtung abnimmt, und zwar von einem Spitzenabschnitt des Formungsabschnitts zu einem distalen Ende hin.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie zuvor erläutert wurde, ermöglicht das Vorsehen der Einschub-Zunge, die mit der konischen Führungswand ausgestattet ist, daß die Einschub-Zunge in den Spielraum zwischen dem unteren und dem oberen Wicklungsfortsatz eingeschoben werden kann, und zwar bei geringerem Kontaktwiderstand mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz. Es kann somit die Einschub-Zunge in den Spielraum oder Zwischenraum zwischen dem unteren und dem oberen Wicklungsfortsatz eingeschoben werden, mit dem Ergebnis, daß sich ein höherer Wirkungsgrad der Formungsarbeit ergibt.

Bei der Formungsmaschine für einen Anker einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann der Druckstempel ein distales Ende aufweisen, welches in einer R-Gestalt in bezug auf eine logitudinale Achse des oberen Schichtwicklungsfortsatzes ausgebildet ist und mit einer gegebenen Breite in bezug auf die Breitenrichtung des oberen Schichtwicklungsfortsatzes.

Bei einer derartigen Konstruktion, wie sie zuvor dargelegt wurde, kann während der Operation des Druckstempels, um den oberen Schichtwicklungsfortsatz zu pressen, der Preßstempel in Berührung mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einem minimierten Kontaktflächenbereich gebracht werden. Dies unterdrückt eine Verschlechterung in dem Isolierfilm, welcher den oberen Schichtwicklungsfortsatz bedeckt. Auch kann das Vorsehen des Preßstempels, der ein distales Ende in einer R-Gestalt aufweist, das Auftreten einer Spannungskonzentration an dem distalen Ende des Preßstempels unterdrücken. Dies ermöglicht es, eine Rißbildung oder Schuppenbildung des Preßstempels zu verhindern mit der Folge einer erweiterten (verlängerten??) Lebensdauer.

Bei der Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Weite oder Breite des Preßstempels so be stimmt werden, daß sie gleich ist mit oder geringfügig größer ist als eine Weite oder Breite des oberen Schichtwicklungsfortsatzes.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann der Preßstempel gegen die gesamte Breite des oberen Schichtwicklungsfortsatzes gepreßt werden, wodurch die Möglichkeit entsteht, daß eine Teilverformung des oberen Schichtwicklungsfortsatzes verhindert wird und auch eine Verschlechterung des Isolierfilms des oberen Schichtwicklungsfortsatzes vermieden wird.

Mit (Bei??) der Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann das Formungsjoch einen Außenumfang aufweisen, der mit einer Stempelführungsausnehmung ausgebildet ist, um den Preßstempel zu einer gegebenen Position an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zu führen.

Bei einer solchen Konstruktion, wie sie zuvor beschrieben wurde, kann das Positionieren des Preßstempels in einer einfachen und zuverlässigen Weise erreicht werden mit der Möglichkeit, daß der obere Schichtwicklungsfortsatz mit einem Kontur-Deformationsteil in einer stabilen Weise versehen werden kann.

Mit der Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine gemäß der vorliegenden Erfindung kann das innere Joch in dem Formungsjoch montiert sein, um einen Innenumfang des unteren Schichtwicklungsfortsatzes einzuschränken.

Bei dieser Konstruktion, wie sie zuvor beschrieben wurde, wird das Formungsjoch zwischen den oberen und den unteren Schichtwicklungsfortsatz eingeschoben, es kann dabei verhindert werden, daß der untere Schichtwicklungsfortsatz sich radial nach innen zu biegt. Dies führt zu einem zuverlässigen Betrieb, um den Kontur-Deformationsabschnitt des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in einer hocheffizienten Weise auszubilden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Querschnittsansicht von der Hälfte eines Anlassers, in welchem eine rotierende elektrische Maschine einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung inkorporiert ist;
2 ist eine Querschnittsansicht von der Hälfte eines Ankers der rotierenden elektrischen Maschine der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist;
3 zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht des Ankers, der in 2 dargestellt ist;
4 ist eine Querschnittsansicht entlang einer Linie A-A von 3, und zwar von dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz, der einen Teil des Ankers bildet, welcher in 3 gezeigt ist;
5 ist eine schematische Ansicht, die ein Verbindungsdiagramm einer Ankerwicklung veranschaulicht;
6A ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entlang einer Linie B-B von 3 des in 3 gezeigten Ankers;
6B ist eine Querschnittsansicht von distalen Enden der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze, die einen Teil einer modifizierten Form eines Ankers der ersten Ausführungsform bilden;
7 zeigt eine perspektivische Ansicht der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze, die einen Teil eines Ankers einer rotierenden elektrischen Maschine nach dem Stand der Technik bilden;
8A veranschaulicht eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Ankers, der eine rotierende elektrische Maschine gemäß dem Stand der Technik bildet;
8B ist eine Querschnittsansicht von distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes, die Teil des Ankers bilden, der in 8A veranschaulicht ist;
9 zeigt eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Ankers, der eine rotierende elektrische Maschine einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, wobei der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz aus zugeordneten Schlitzen eines Ankerkernes herausgezogen sind;
10 ist eine schematische Ansicht, welche eine Gesamtkonstruktion eines Ankers wiedergibt, der eine Maschine zum Ausbilden eines Ankers zeigt, der in 9 dargestellt ist;
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht entsprechend einer betriebsmäßigen Beziehung zwischen einem Wicklungs-Rückhaltering und einem Formungsjoch der Ankerformungsmaschine, die in 10 gezeigt ist;
12 zeigt eine Draufsicht des Wicklungs-Rückhalteringes, der in 11 gezeigt ist;
13A ist eine Frontansicht des Formungsjoches der den Anker herstellenden Maschine, die in 10 gezeigt ist;
13B ist eine Querschnittsansicht des Formungsjoches, welches in 13A dargestellt ist;
14 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Schritt der Ausbildung eines Kontur-Deformationsteiles an einem oberen Schichtwicklungsfortsatz veran schaulicht, und zwar bevor ein Preßstempel in Kontakt mit einer oberen Peripherie des oberen Schichtwicklungsfortsatzes gebracht wird;
15 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Schritt gemäß der Ausbildung des Kontur-Deformationsteiles an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zeigt, und zwar nachdem der Preßstempel in Betrieb genommen wurde, um den Kontur-Deformationsteil an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz auszubilden.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Es werden nun im Folgenden rotierende elektrische Maschinen verschiedener Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung und ein damit in Beziehung stehendes Verfahren in Einzelheiten unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht so zu interpretieren, daß sie auf die weiter unten beschriebenen Ausführungsformen und die technischen Konzepte der vorliegenden Erfindung beschränkt ist, sondern sie kann in Kombination mit anderen bekannten Technologien implementiert werden oder es können andere Technologien Funktionen haben, die äquivalent zu derartigen bekannten Technologien sind.
Bei der folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen ähnliche oder entsprechende Teile in allen Darstellungen. Auch sind in der folgenden Beschreibung Erläuterungen von gleichen Komponententeilen einer zweiten Ausführungsform, wie denjenigen einer ersten Ausführungsform, weggelassen, wobei jedoch darauf hingewiesen sei, daß die gleichen Komponententeile der zweiten Ausführungsform wie diejenigen der ersten Ausführungsform in der gleichen Weise behandelt werden und eine Rolle spielen wie bei der ersten Ausführungsform, was sich durch die Verwendung der gleichen Bezugszeichen ergibt.
[Erste Ausführungsform]
Es wird nun ein Anlasser 1 weiter unten in Einzelheiten in Form einer rotierenden elektrischen Maschine einer ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die einen Anlasser 1 in einem Querschnitt gemäß einer oberen Hälfte desselben veranschaulicht, während 2 eine Ansicht zeigt, die einen Anker 14 in einem Querschnitt in einer oberen Hälfte desselben wiedergibt.
Wie in 1 gezeigt ist, umfaßt der Anlasser 1 der ersten Ausführungsform einen Motor 2, der dafür ausgebildet ist, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen, eine Getriebeuntersetzungseinheit 3, welche eine Drehzahl des Motors 2 reduziert, eine Ausgangswelle 4, die in einer konzentrischen Beziehung zu einer Motorwelle 2a des Motors 2 steht, um das Antriebsdrehmoment von dem Motor 2 über die Getriebeuntersetzungseinheit 3 zu empfangen, ein Kleinzahnrad 6, welches an einem Außenumfang der Ausgangswelle 4 vorgesehen ist und sich mit dieser als Einheit dreht, und einen elektromagnetischen Schalter 8, der parallel zu dem Motor 2 placiert ist und dafür ausgebildet ist, um einen Schiebehebel 7 zu betätigen, mit welchem eine Kupplung 5 und das Kleinzahnrad 6 nach vorne (in 1 nach links hin) entgegengesetzt zu dem Motor 2 bewegt wird. Der elektromagnetische Schalter 8 ist auch dafür ausgebildet, um einen Hauptkontakt zu öffnen und zu schließen (wird noch später beschrieben), der in einer Erregerschaltung inkorporiert ist (im Folgenden auch als eine Motorschaltung bezeichnet).
Der Motor 2 besteht aus einem Gleichstrommotor mit einem zylinderförmigen Joch 9 mit einem Innenumfang, an welchem eine Vielzahl von Permanentmagneten 10 fest montiert sind, um ein magnetisches Flußfeld zu bilden, einem Anker 14 mit einer Ankerwelle 11, die ortsfest einen Ankerkern 12 trägt, auf welchen eine Ankerwicklung 13 aufgewickelt ist und welcher drehbar in einem Bereich innerhalb des Innenumfangs der Permanentmagnete 10 gehaltert ist, und mit einer Vielzahl von Kohlenstoffbürsten 16, um dem Anker 14 elektrische Energie von einer Batterie (nicht gezeigt) zuzuführen.
Die Getriebeuntersetzungseinheit 3 enthält eine Planeten-Getriebeuntersetzungseinheit, welche die Möglichkeit bietet, eine Getriebeuntersetzung an einer Achse konzentrisch zu der Ankerwelle 11 zu liefern, um Umlaufbewegungen der Planetenzahnräder 17 auf die Ausgangswelle 4 zu übertragen.
Die Ausgangswelle 4 ist in einer konzentrischen Beziehung zu der Ankerwelle 11 placiert und besitzt ein Frontende, welches drehbar in einem Gehäuse 19 über ein Lager 18 gehaltert ist, und besitzt ein hinteres Ende, welches mit der Getriebeuntersetzungseinheit 3 gekoppelt ist.
Die Kupplung 5 ist über einen Schiebekeil an einen Außenumfang der Ausgangswelle 4 gekuppelt und ist dafür ausgebildet, um das Antriebsdrehmoment der Ausgangswelle 4 des Kleinzahnrades 6 während des Ankurbelns einer Maschine zu übertragen. Ferner enthält die Kupplung 5 eine Einwegkupplung, die so konfiguriert oder konstruiert ist, daß dann, wenn das Kleinzahnrad 6 veranlaßt wird, sich vermittels der Maschine zu drehen, das heißt, wenn eine Drehgeschwindigkeit des Kleinzahnrades 6 eine Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 4 überschreitet, die Energieübertragung zwischen der Ausgangswelle 4 und dem Kleinzahnrad 6 unterbrochen wird, um zu verhindern, daß die Drehung des Kleinzahnrades 6 auf die Ausgangswelle 4 übertragen wird.
Das Kleinzahnrad 6 ist an der Kupplung 5 an einer Seite derselben gegenüber dem Motor 2 montiert und ist axial in Vorwärtsrichtung auf der Ausgangswelle 4 zusammen mit der Kupplung 5 in einer Einheitsweise bewegbar, um in einen Kämmeingriff mit einem Ringzahnrad (nicht gezeigt) der Maschine zu gelangen, woraufhin dann die Drehkraft, die über die Kupplung 5 übertragen wird, auf das Ringzahnrad übertragen wird.
Der elektromagnetische Schalter 8 besteht aus einer elektromagnetischen Wicklung (nicht gezeigt), die in Ansprechen auf eine elektrische Energie erregt wird, welche von einer Fahrzeugbatterie zugeführt wird, wenn ein Starter-Schalter geschlossen wird, und besteht aus einem Tauchkolben (nicht gezeigt), der axial innerhalb des Innenum fangs der elektromagnetischen Wicklung 13 bewegbar ist. Wenn die elektromagnetische Wicklung erregt wird, um einen Elektromagneten zu bilden, zieht der Elektromagnet den Tauchkolben an, um den Hauptkontakt zu schließen. Ferner wird die elektromagnetische Wicklung auch entregt, um eine Anziehungskraft des Elektromagneten zu deaktivieren, wobei der Tauchkolben in seine ursprüngliche Position zurückgeführt wird, und zwar aufgrund einer Reaktionskraft einer Rückholfeder (nicht gezeigt), wodurch dann der Hauptkontakt geöffnet wird.
Der Hauptkontakt besteht aus einem Satz von stationären Kontakten (nicht gezeigt), die an den Motorschaltkreis angeschlossen sind, und zwar über zwei Anschlußschrauben 20, 21, und besteht aus einem bewegbaren Kontakt (nicht gezeigt), der dafür ausgebildet ist, um sich mit dem Tauchkolben in einer Einheitsweise zu bewegen, um eine Verbindung oder Trennung von den stationären Kontakten herzustellen.
Die zwei Anschlußschrauben oder Bolzen 20, 21 umfassen einen B-Anschlußbolzen oder Schraube 20, der mit der Fahrzeugbatterie über ein Batteriekabel verbunden ist, und einen M-Anschlußbolzen oder Schraube 21, der mit einem Leitungsdraht 22 verbunden ist, welcher aus dem Motor 2 herausgeführt ist, wobei die beiden Anschlüsse ortsfest an einer Kontaktabdeckung 23 des elektromagnetischen Schalters 8 befestigt sind.
Der Schiebehebel 7 besitzt einen Hebel-Stützpunkt 7a, der schwingfähig an dem Gehäuse 19 gehaltert ist, und einen Hebel-Endabschnitt 7b, der sich von dem Hebel-Stützpunkt 7a nach oben hin erstreckt, welcher mit einer Schiebestange 24 gekuppelt ist, die an dem Tauchkolben des elektromagnetischen Schalters 8 montiert ist. Der Hebel 7 umfaßt den äußeren Hebel-Endabschnitt 7c, der sich von dem Hebel-Stützpunkt 7a nach unten hin erstreckt, welcher in Anlage mit der Kupplung 5 gehalten wird, um eine Bewegung des Tauchkolbens auf die Kupplung 5 zu übertragen. Das heißt, der Elektromagnet zieht den Tauchkolben an, um zu bewirken, daß dieser sich nach rechts bewegt, wenn man wie in 1 blickt, wobei der Hebel-Endabschnitt 7b, der mit der Schiebestange 24 gekuppelt ist, durch den Tauchkolben gezogen wird und nach rechts hin be wegt wird. Dies schafft die Möglichkeit, daß der Hebel-Endabschnitt 7c, der in Anlage oder Eingriff mit der Kupplung 5 gehalten wird, um ein Zentrum des Hebel-Stützpunktes 7a schwingt, mit der Wirkung, daß die Kupplung 5 nach vorne hin nach außen gestoßen wird, das heißt, nach rechts hin, wenn man wie in 1 blickt, in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Motor 2.
Als nächstes wird weiter unten eine Ankerwicklung 13, die einen Teil des Anlassers 1 gemäß der vorliegenden Erfindung bildet, beschrieben.
Die Ankerwicklung 13 besteht aus einer Vielzahl von mit einem Isoliermaterial beschichteten flachen Drähten, die in Schlitze 25 gewickelt sind (siehe 5), welche an einem Außenumfang des Ankerkernes 13 ausgebildet sind, und zwar in Vielfachschichten. Speziell ist jeder Flachdraht in oberen und unteren Wicklungen 13B, 13A ausgebildet, die in eine Innenseite von jedem Schlitz 25 in den oberen und unteren Schichten eingeführt sind. Untere und obere Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be besitzen untere und obere Schichtwicklungsfortsätze 13Ae bzw. 13Be, wobei die distalen Enden 13a, 13b derselben mit einem Kommutator 15 verbunden sind. Auch wird der flache Drahttyp durch einen Ziehprozeß hergestellt, bei dem eine geringere Bearbeitungsaushärtung stattfindet, und wird in den Schlitz 25 eingeführt, wobei eine Hauptachse des Flachdrahtes in einer radialen Richtung des Ankerkernes 12 ausgerichtet wird.
Wie in 2 gezeigt ist, besitzt die Ankerwelle 11 ein hinteres Ende 11a, welches ortsfest ein zylinderförmiges Isolierteil 26 haltert. Der Kommutator 15 besteht aus einer Vielzahl von Leitersegmenten 15a, die feststehend an einem Außenumfang des Isolierteiles 26 angeordnet sind, und zwar an umfangsmäßig gleich beabstandeten Positionen in einem zylinderförmigen Profil.
Spezieller ausgedrückt besteht das zylinderförmige Isolierteil 26 aus einem zylinderförmigen Abschnitt 26a, der an dem hinteren Ende 11a der Ankerwelle 11 getragen ist, einem radial nach außen ragenden vorderen Ringflansch 26b, der an einem Frontende des zylinderförmigen Abschnitts 26a ausgebildet ist, und einem radial nach außen verlaufenden hinteren ringförmigen Flansch 26c, der an einem hinteren Ende des zylinderförmigen Abschnitts 26a ausgebildet ist. Darüber hinaus umfaßt der vordere ringförmige Flansch 26b eine hintere Fläche, die mit einem ringförmigen Rippenabschnitt 26d ausgestattet ist, der in einer dreiecksförmigen Konfiguration im Querschnitt gestaltet ist, welcher in Übereinstimmungs-Anlage mit ringförmigen Ausnehmungen 15d gehalten wird, die an den Frontenden der Leitersegmente 15a ausgebildet sind. Der zylinderförmige Abschnitt 26a des Isolierteiles 26 besitzt eine Außenumfangswand 26e, an welcher die Leitersegmente 15a ortsfest oder fest montiert sind.
Wie am besten in 3 gezeigt ist, ist das Leitersegment 15a in einer longitudinalen Stabgestalt im Querschnitt ausgebildet und besitzt ein Frontende, welches mit einem Anheber (riser) 15b ausgestattet ist, der sich in einer radialen Richtung nach außen hin erstreckt und der einen sich radial erstreckenden Schlitz 15c aufweist, um die distalen Enden 13a, 13b des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae, 13Be dort einzuschieben (siehe die 6A und 6B).
Auch wird in der folgenden Beschreibung der Flachdraht, der zu einer unteren Schicht des Schlitzes 25 eingeführt wird, als eine untere Schichtwicklung 13A bezeichnet. In ähnlicher Weise, wird ein anderer Flachdraht, der in die obere Schicht des Schlitzes 25 eingeführt wird, auch als obere Schichtwicklung 13A (B??) bezeichnet.
Die untere Schichtwicklung 13A und die obere Schichtwicklung 13B, die in den gleichen Schlitz 25 des Ankerkernes 12 eingeschoben sind, werden aus dem zugeordneten Schlitz 25 in einer axialen Richtung herausgezogen oder herausgeführt, und zwar in Form des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be und werden nachfolgend in Umfangsrichtung in entgegengesetzten Richtungen gebogen, woraufhin die untere Schichtwicklung 13A und die obere Schichtwicklung 13B mit unterschiedlichen Leitersegmenten 15a des Kommutators 15 gemäß der Darstellung in 5 verbunden werden. Mit einer solchen Konfiguration besitzen dann die untere Schichtwicklung 13A und die obere Schichtwicklung 13B, die aus den zugeordneten Schlitzen 25 des Ankerkernes 12 in der axialen Richtung heraus gezogen oder herausgeführt sind, umfangsmäßig gebogene Abschnitte, die einander an einer Kreuzungszone kreuzen (welche als ein Abschnitt „X" in 5 bezeichnet ist).
Wenigstens einer der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be der unteren Schichtwicklung 13A und der oberen Schichtwicklung 13B besitzt einen Kontur-Deformationsteil an dem Überkreuzungsabschnitt oder der Überkreuzungszone X, wo sich der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be und der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae überkreuzen. Das heißt, gemäß der Darstellung in 4 besitzt der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be einen Zwischenabschnitt, der mit dem Kontur-Deformationsteil 13Bt ausgestattet ist. Der Kontur-Deformationsteil 13Bt umfaßt einen verbundenen oder verdrillten Abschnitt, der verwunden ist, und zwar an de Zwischenposition des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be in einer Orientierung mit der Folge, daß eine Hauptachse des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be in bezug auf eine radiale Richtung des Ankerkernes 13 geneigt ist. Es wird dann der verwundene Abschnitt zurückgewunden, und zwar in eine ursprüngliche Orientierung, um dadurch in den Schlitz 15c des Anhebers (riser) 15b des Leitersegments 15a einzudringen, und zwar in solcher Weise, daß die Hauptachse des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be mit einer Hauptachse des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae ausgerichtet wird, und zwar in Übereinstimmung mit der radialen Richtung des Ankerkernes 12.
Es wird nun die Betriebsweise des Anlassers 1 beschrieben.
Wenn der Anlasser-Schalter geschlossen wird und die elektromagnetische Wicklung des elektromagnetischen Schalters 8 erregt wird, um den Elektromagneten zu bilden, zieht der Elektromagnet den Tauchkolben an, der darauffolgend nach rechts bewegt wird, wenn man wie in 1 blickt. Bei dieser Bewegung wird die Bewegung des Tauchkolbens auf die Kupplung 5 über den Schiebehebel 7 übertragen, und die Kupplung 5 und das Kleinzahnrad 6 bewegen sich zusammenhängend auf der Ausgangswelle 4 in der Vorwärtsrichtung, weg von dem Motor 2. Es wird daher eine Endfläche des Kleinzahnrades 6 in Anlageeingriff mit einer Endfläche des Ringzahnrades gebracht und wird an einer fixierten Stelle oder Ort gestoppt.
Zwischenzeitlich bewegt sich der Tauchkolben, und der Hauptkontakt des Motorschaltkreises wird geschlossen, dem Motor 2 wird elektrische Energie von der Fahrzeugbatterie zugeführt, um den Anker 14 zu veranlassen, die Drehkraft zu erzeugen. Die Drehgeschwindigkeit des Ankers 14 wird mit Hilfe der Untersetzungsgetriebeeinheit 3 reduzien und wird auf die Ausgangswelle 4 als Antriebsdrehmoment übertragen, von welcher aus dann das Antriebsdrehmoment weiter auf das Kleinzahnrad 6 über die Kupplung 5 übertragen wird. Als ein Ergebnis wird das Kleinzahnrad 6 zwangsweise in Drehung versetzt, und zwar zu einer Position hin, in welcher das Kleinzahnrad 6 die Möglichkeit erhält, in Kämmeingriff mit dem Ringzahnrad zu gelangen, um das Antriebsdrehmoment des Motors 2 auf das Ringzahnrad über das Kleinzahnrad 6 zu übertragen, wodurch dann die Maschine angekurbelt wird.
Wenn die Maschine bei der Ankurbel-Operation dann startet und der Anlasser-Schalter geöffnet wird, wird die elektromagnetische Wicklung entregt und es wird die Anziehungskraft aufgehoben. Dies ermöglicht es, daß eine Reaktionskraft einer Rückholfeder den Tauchkolben zurückstößt, und zwar in die ursprüngliche Position. Bei dieser Bewegung wird der Hauptkontakt geöffnet, und es wird die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Motor 2 von der Fahrzeugbatterie her unterbrochen, und somit nimmt die Drehung des Ankers 14 allmählich in der Drehzahl ab und wird dann angehalten.
Wenn ferner der Tauchkolben zurückgestoßen wird, wird der Schiebehebel 7 veranlaßt, in einer Richtung zu schwingen entgegengesetzt zu derjenigen, in welcher der Schiebehebel 7 während des Anlassens der Maschine schwingt, wobei die Bewegung des Tauchkolbens auf die Kupplung 5 übertragen wird. Als ein Ergebnis gelangt das Kleinzahnrad außer Eingriff von dem Ringzahnrad der Maschine, und das Kleinzahnrad 6 und die Kupplung 5 werden in axialer Richtung auf der Ausgangswelle 4 in einer einheitlichen Weise zurückbewegt, und zwar zu einer gegebenen Position hin (das heißt, zu einer Position, wie sie in 1 gezeigt ist) und werden in der Startoperation angehalten.
(Vorteilhafte Wirkung der ersten Ausführungsform)
Bei dem oben erläuterten Anlasser 1 kann, da wenigstens ein Fortsatz (das heißt, die obere Wicklungsschicht 13BBe bei der vorliegenden Ausführungsform) entsprechend dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Be, 13Ae, die aus dem Schlitz 25 herausgeführt sind und welche den verwundenen Abschnitt 13Bt als Kontur-Deformationsteil an der Überkreuzungszone X aufweisen, wo sich der untere und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be überkreuzen, ein Isolationsabstand in angemessener Weise zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be an der Überkreuzungszone X (siehe 4) vorgesehen werden. Dies schafft für die Ankerwicklung 13 die Möglichkeit, daß in dieser ein Flachdraht verwendet werden kann, und zwar mit einer erhöhten Dicke, oder auch ein vertikal langer flacher Draht verwendet werden kann, mit der Möglichkeit, daß der Anlasser 1 in einer minimierten Konstruktion bei geringem Gewicht realisiert werden kann.
Bei dem Anlasser 1 der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung brauchen keine abgestuften Abschnitte an dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz ausgebildet zu werden, und zwar durch eine Preßstanz-Operation an einem Überschneidungsbereich, wo der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz einander schneiden oder überkreuzen. Es entsteht daher auch in Verbindung mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der oberen Schichtwicklung 13BBe keine Gratbildung, die aus der Preßstanz-Operation resultiert, und es ergibt sich auch keine Notwendigkeit dafür, Grate von den Wicklungen zu entfernen, mit der Möglichkeit, daß eine Reduzierung des Arbeitszeitaufwandes erreicht werden kann.
Da ferner keine Forderung danach besteht, die abgestuften Abschnitte an dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be an der Überkreuzungszone auszubilden, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be überschneiden, findet auch keine nennenswerte Reduzierung in den Querschnittsflächen der beiden Fortsätze gemäß den oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätzen 13Ae, 13Be an der Überschneidungszone statt. Das heißt, der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae besitzt eine Gesamtlänge mit der gleichen Querschnittsfläche wie diejenigen eines vorderen und hinteren oder vorangehenden und nachfolgenden Bereiches an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be kreuzt. In ähnlicher Weise besitzt der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be eine Gesamtlänge mit einer Querschnittsfläche wie diejenigen der vorderen und hinteren oder vorhergehenden und nachfolgenden Bereiche an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be einander überkreuzen. Dies führt dazu, daß keine Wahrscheinlichkeit für bemerkenswerte Reduzierungen entsteht, und zwar in Verbindung mit den Querschnittsflächen der oberen und der unteren Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be an der Überkreuzungszone mit der Möglichkeit, daß ein Aufwärmwert unterdrückt oder abgesenkt werden kann. Demzufolge kann ein Abfall in der Ausgangsspannung des Anlassers 1 minimal gehalten werden, und es wird einfach, eine Konstruktion des Motors 2 zu erreichen, die eine erhöhte Wärmewiderstandseigenschaft besitzt.
[Modifizierte Ausführungsform der ersten Ausführungsform]
Es wird nun ein Anlasser einer modifizierten Ausführungsform von der ersten Ausführungsform unter Hinweis auf 6A und 6B beschrieben. 6A zeigt eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Anker 14a in einer Teilansicht wiedergibt, der einen Teil des Anlassers der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform bildet, wobei der Schlitz 15c des Anhebers (riser) 15b des Leitersegments 15a in diesem die Wicklungsendabschnitte 13a, 13b des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be aufnimmt, und wobei 6B eine Querschnittsansicht ist, welche die Wicklungsendabschnitte 13a, 13b zeigt.
Der Anlasser gemäß der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform, die weiter oben unter Hinweis auf eine beispielhafte Konstruktion beschrieben wurde, bei der die Wicklungsendabschnitte 13a, 13b des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be in den Schlitz 15c des Anhebers 15b eingeschoben sind, durch Schmelzbehandlung aneinander gebondet werden.
Vor der Schmelzbehandlung der Wicklungsendabschnitte 13a, 13b des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be, die in den Schlitz 15c des Anhebers 15b eingeschoben sind, werden Teilbereiche der Isolierfilme, welche die Wicklungsendabschnitte 13a, 13b bedecken, vorbereitend entfernt. Spezieller ausgedrückt wird gemäß der Darstellung in 6B ein Bodenbereich IFa des Isolierfilms, der den Wicklungsendabschnitt 13a der unteren Schichtwicklung 13A bedeckt, entfernt, und zwar in solcher Weise, daß der Wicklungsendabschnitt 13a eine ebene Bodenfläche erhält. In ähnlicher Weise wird ein oberer Bereich IFb des Isolierfilms, der den Wicklungsendabschnitt 13b des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be bedeckt, in solcher Weise entfernt, daß der Wicklungsendabschnitt 13b eine ebene obere Fläche erhält. Mit anderen Worten besitzen die Wicklungsendabschnitte 13a, 13b des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be Flächenbereiche, die einander gegenüberliegen, und zwar in dem Schlitz 15c des Anhebers 15b, in welchem die Isolierfilme jeweils belassen sind. Demzufolge werden beide Wicklungsendabschnitte 13a, 13b des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be in den Schlitz 15c des Anhebers 15b von jedem Leitersegment 15a eingeschoben, wobei die nicht gebondeten Abschnitte der Wicklungsendabschnitte 13a, 13b an den Bereichen, die mit den Isolierfilmen bedeckt sind, in Anlage miteinander gehalten werden, wie in 6A dargestellt ist. Unter einer solchen Placierungsbedingung oder Zustand werden dann die Isolierfilme der Wicklungsendabschnitte 13a, 13b durch eine Schmelzbehandlung geschmolzen und werden elektrisch und mechanisch aneinander gebondet.
Nebenbei bemerkt besitzt die herkömmliche Konstruktion, die oben angesprochen wurde, gemäß den Darstellungen in den 8A und 8B den unteren Schichtwicklungsendabschnitt 111 mit einer oberen und unteren bzw. Boden-Endwand 111a, 111b, deren Isolierfilme vorbereitend entfernt wurden. In ähnlicher Weise besitzt der obere Schichtwicklungsendabschnitt 211 eine obere Wand und eine Boden-Endwand 211a, 211b, deren Isolierfilme vorbereitend entfernt werden. Nachfolgend werden beide Wicklungsendabschnitte 111, 211 in den Schlitz 311 des Anhebers 300 des Leitersegments eingeschoben, und zwar unter einem Zustand, bei dem die obere Endwand 111a des unteren Schichtwicklungsendabschnittes 111 und die Bodenendwand 211b des oberen Schichtwicklungsendabschnitts 211 in Anlage miteinander gehalten werden. Bei einem derartigen Zustand werden dann die obere Endwand 111a des unteren Schichtwicklungsendabschnitts 111 und die Boden-Endwand 211b des oberen Schichtwicklungsendabschnitts 211 elektrisch und mechanisch aneinander gebondet, und zwar durch Schmelzbehandlung. Bei dieser herkömmlichen Konstruktion führt die vorbereitende Beseitigung des Isolierfilms T2 an der oberen Endwand 111a des unteren Schichtwicklungsendabschnitts 111 und des Isolierfilms B1 der Bodenendwand 211b des oberen Schichtwicklungsendabschnitts 211 zu einem schmaleren minimalen Spielraum zwischen den oberen und unteren Schichtwicklungen 211, 111 an dem Überschneidungsabschnitt, wo die obere und die untere Schichtwicklung 211, 111 am dichtesten beieinander liegen.
Im Gegensatz dazu kann bei der Konstruktion des Ankers der modifizierten Ausführungsform der ersten Ausführungsform, da die Isolierfilme an den sich gegenüber liegenden Endwänden von beiden Wicklungsendabschnitten 13a, 13b verbleiben, deren Hauptachsen in dem Schlitz 25 in Ausrichtung mit der radialen Richtung des Ankers 14A angeordnet sind, ein erweiterter Spielraum oder Zwischenraum zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be an der Überkreuzungszone sichergestellt werden, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be am engsten beieinander liegen. Indem dies so realisiert wird, ergibt sich keine Notwendigkeit dafür, daß der Flachdraht in beabsichtigter Weise in einer speziell ausgebildeten gestanzten Konfiguration ausge bildet wird, wie dies bei der herkömmlichen Konstruktion erforderlich ist, und zwar zu dem Zweck, um einen Isolierabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zu erreichen, und es kann bei der Erfindung der Isolierabstand in einfacher Weise an der Überkreuzungszone erreicht werden, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.
Da ferner der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be einander gegenüberliegende Wände aufweisen, die jeweils mit Isolierfilmen bedeckt sind, und zwar an der Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be am dichtesten beieinander liegen, ist ein geringes Ausmaß eines Isolierabstandes ausreichend, um einen Raum zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be an der Überkreuzungszone sicherzustellen. Daher kann der Anker des Anlassers gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine stabilisierte Qualität hinsichtlich des Spielraumes oder Zwischenraumes zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be erreichen. Es ergibt sich daher keine Notwendigkeit dafür, daß ein Zwischen-Isolierblatt zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be zwischengefügt wird.
Obwohl die modifizierte Ausführungsform der ersten Ausführungsform alleine implementiert werden kann, sei darauf hingewiesen, daß die erste und die zweite Ausführungsform auch in Kombination implementiert werden können, wenn dies gewünscht wird.
[Zweite Ausführungsform]
Es wird nun ein Anker eines Anlassers einer zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Hinweis auf die 9 bis 15 beschrieben. Der Anker der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß ein Kontur-Deformationsteil eines oberen Schichtwicklungsfortsatzes aus einem gebogenen Abschnitt besteht, der an einer Überschneidungszone ausgebildet ist, an welcher der obere Schichtwicklungsfortsatz und ein unterer Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen. Auch richtet sich die zweite Ausführungsform auf eine Formungsmaschine für die Ausbildung des gebogenen Abschnitts an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz, der aus einem Schlitz eines Ankerkerns herausgezogen oder herausgeführt ist, welcher einen Teil des Ankers bildet.
9 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen ankerbildenden Teil des Anlassers der zweiten Ausführungsform wiedergibt. Die 10 bis 15 sind Ansichten, welche die Formungsmaschine für den Anker der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
Bei dem Anlasser der vorliegenden Ausführungsform ist ein Anker 14B drehbar innerhalb eines Joches 9 des Anlassers 1 gehaltert, ähnlich wie bei der Konstruktion, die in 1 gezeigt ist.
Der Anker 14B besteht aus einer Ankerwelle 11, einem Ankerkern 12, der fest an der Ankerwelle 11 montiert ist, einer Vielzahl an Ankerwicklungen 13, die auf den Ankerkern 12 gewickelt sind, und einem Kommutator 15, der feststehend oder ortsfest an der Ankerwelle 11 montiert ist, und zwar an einem Ende derselben bei der gleichen Konstruktion wie derjenigen, die in 1 gezeigt ist.
Der Ankerkern 12 besitzt auch axial verlaufende Schlitze 25 (fünfundzwanzig Schlitze bei der Konstruktion, die in 9 gezeigt), und zwar gleichmäßig beabstandet entlang dem Umfang des Ankerkerns 12 placiert, wie in 9 veranschaulicht ist. Die Schlitze 25 sind an dem Ankerkern 12 in einer gesamten axialen Länge desselben ausgebildet.
Die Ankerwicklung 13 besteht aus einem mit Isoliermaterial beschichteten Kupferdraht und ist auf den Ankerkern 12 in solcher Weise gewickelt, daß der mit dem Iso liermaterial beschichtete Kupferdraht in den Schlitz 25 des Ankerkernes 12 in Form von oberen und unteren Schichten eingeschoben ist. Die Ankerwicklung 13 besitzt eine untere Schichtwicklung 13A und eine obere Schichtwicklung 13B, die untere und obere Schichtwicklungsfortsätze 13Ae bzw. 13Be aufweisen, die von einem Ende des Schlitzes 25 des Ankerkerns 12 herausgeführt sind und die distale Wicklungsenden 13a, 13b aufweisen, die mit dem Kommutator 15 verbunden sind (siehe 1 und 2).
Bei dem Anker 13B der zweiten Ausführungsform sind gemäß der Darstellung in 9 die untere Wicklung 13A und die obere Wicklungsschicht 13BB in dem Schlitz 25 des Ankerkernes 12 in den unteren und oberen Schichten angeordnet, und es sind untere und obere Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be von einem Ende des Ankerkernes 12 herausgeführt. Die unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be sind in entgegengesetzte Richtungen an dem Umfangsbereich des Ankerkernes 12 gebogen, um eine Verbindung zu unterschiedlichen Leitersegmenten herzustellen, und überkreuzen einander an einer Überkreuzungszone X in der gleichen Konstruktion wie derjenigen, die in 5 gezeigt ist und unter Hinweis auf die erste Ausführungsform beschrieben wurde.
An der Überkreuzungszone X, wo die oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze 13Be, 13Ae der oberen Schichtwicklung 13B und der unteren Schichtwicklung 13A einander kreuzen, gelangen der obere und der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Be, 13Ae der oberen Schichtwicklung 13B und der unteren Schichtwicklung 13A dicht aneinander, was zu der Ausbildung eines geringeren Isolierabstandes zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Be, 13Ae führt. Um diesem Nachteil zu begegnen, besitzt wenigstens ein Fortsatz (das heißt der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be bei der vorliegenden Ausführungsform) der oberen und unteren Schichtwicklungsfortsätze 13Be, 13Ae einen Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt, der aus einem gekrümmten Abschnitt 13Bc gebildet ist, welcher an einer Überkreuzungszone ausgebildet ist (ähnlich dem Überkreuzungsbereich X, der in 5 gezeigt ist), wo sich der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae überschneidet. Das Vorsehen des Kontur-Deformationsteiles in Form des gekrümmten Abschnittes 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be ermöglicht es, daß ein angemessener Isolierabstand zwischen dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae sichergestellt wird, ohne daß es erforderlich wird, Preßstanz-Operationen durchzuführen, um abgestufte Abschnitte an dem oberen Schichtwicklungsabschnitt 13Be und dem unteren Schichtwicklungsabschnitt 13Ae auszubilden.
Mit der zweiten Ausführungsform wird ein solcher Kontur-Deformationsteil des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be unter Verwendung einer Formungsmaschine 30 ausgebildet, die in den 10 bis 15 gezeigt ist.
Spezieller ausgedrückt ist die Formungsmaschine 30 in einer Konstruktion ausgeführt, um den gekrümmten Abschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be der oberen Schichtwicklung 13B auszubilden, wobei der Kommutator 15 ortsfest an der Ankerwelle 11 gehaltert ist, das heißt, mit dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be aus dem Schlitz 25 des Ankerkernes 12 in einer axialen Richtung herausgeführt.
Gemäß 10 ist die Formungsmaschine 30 so dargestellt, daß sie einen Werkstück-Halterungsmechanismus 31, einen Wicklungs-Rückhaltering 32, ein Formungsjoch 34, einen Preßstempel 36 und ein inneres Joch 38 enthält.
Der Werkstück-Halterungsmechanismus 31 besteht aus einem Satz von Werkstückaufnehmern 40, 42, die aufrecht auf einer Basis 43 stehen, und einem Festzieh- oder Einspannmechanismus 44.
Der eine Satz der Werkstückaufnehmer 40, 42 enthält einen Werkstückaufnehmer 40, der ein vorderes Ende 11b der Ankerwelle 11 an einer Position haltert gegenüber dem Kommutator, und den Werkstückaufnehmer 42, der das hintere Ende 11b der Ankerwelle 11 über das Formungsjoch 34 an einer Position haltert, die dichter bei dem Kommutator gelegen ist.
Der Einspann- oder Festziehmechanismus 44 enthält einen Einspann- oder Festziehhandgriff 45, einen Einspann-Bock oder Gestell 46, welches von der Basis 43 nach oben aufrecht absteht, und zwar an einem hinteren Endabschnitt derselben, eine Festziehschraube 45a, die sich durch das Festzieh- oder Einspanngestell 46 von dem Feststellhandgriff 45 nach vorne hin erstreckt, und ein Einspann- oder Festziehteil 48, welches ortsfest an einer rückwärtigen Endfläche des Formungsjoches 34 befestigt ist. Ein Drehen des Feststellhandgriffes 45 bewirkt, daß das Frontende 45b der Feststellschraube 45a gegen eine Endfläche des hintersten Endes 11c der Ankerwelle 11 drückt, wodurch die Ankerwelle 11 in einer ortsfesten Position in axialer Richtung gehalten wird.
Wie in 11 gezeigt ist, ist der Wicklungs-Rückhaltering 32 an den Außenumfängen der oberen Schichtwicklungen 13B an einer Position placiert, und zwar unmittelbar nach den oberen Schichtwicklungsfortsätzen 13Be, die aus den Schlitzen 25 in der axialen Richtung herausgeführt sind, und schränkt die äußeren Umfänge der oberen Wicklungen 13B ein bzw. beschränkt deren Bewegung, um zu verhindern, daß sich die oberen Schichtwicklungen 13B in einer radialen Richtung nach außen hin anheben, und zwar während der Ausbildung der gekrümmten Abschnitte 13Bc. Wie in 12 gezeigt ist, besteht der Wicklungs-Rückhaltering 32 aus einer oberen und einer unteren halbkreisförmigen Hälfte 32a, 32b, die zu einem Stück aneinandergekuppelt sind, und zwar vermittels einer Vielzahl an Schrauben 32c, 32c.
Wie in 13A dargestellt ist, umfaßt das Formungsjoch 34 ein zylinderförmiges Teil 50, von dem ein Ende an einer Bodenwand 52 geschlossen ist. Das zylinderförmige Teil 50 besitzt eine sich axial erstreckende zylinderförmige Innenbohrung 50a und einen Frontendabschnitt, der mit einer Vielzahl an sich axial erstreckenden Wicklungseinschub-Ausnehmungen 54 in einer Zahl ausgestattet ist, die gleich ist der Zahl der Schlitze 25, die in gleichmäßig beabstandeten Positionen entlang dem Umfangsbereich des zylinderförmigen Teiles 50 ausgebildet sind, um die oberen Schichtwicklungsfort sätze 13Be der oberen Schichtwicklungen 13B zurückzuhalten, die aus den Schlitzen 25 des Ankerkernes 12 herausgeführt sind.
Wie in 13B gezeigt ist, ist jede Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 einer Einschub-Zunge 56 zugeordnet, die an dem Frontende des zylinderförmigen Teiles 50 ausgebildet ist. Die Einschub-Zunge 56, die sich axial erstreckt, um die Rolle einer Bodenwand der Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 zu spielen, besitzt einen Formungsabschnitt 56a, der dafür ausgelegt ist, in einen Spielraum oder Zwischenraum zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be in axialer Richtung eingeschoben zu werden, und besitzt Wandabschnitte 54a, die sich radial nach außen an beiden Umfangsseiten der Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 erstrecken. Der Formungsabschnitt 56a ist an dem Außenumfang der Einschub-Zunge 56 ausgebildet und ist in einer Steg- oder Rippengestalt hergestellt. Die Einschub-Zunge 56 ist mit einem konisch verlaufenden Profil ausgebildet, welches in der radialen Dicke zu einem vorderen distalen Ende des Formungsabschnittes 56a allmählich hin abnimmt. Die Einschub-Zunge 56 besitzt auch einen hinteren gekrümmten Neigungsabschnitt 56b, der durchgehend mit dem Formungsabschnitt 56a ausgebildet ist, um den gekrümmten Abschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be in einer endgültigen Gestalt auszubilden. Darüber hinaus besitzt das Formungsjoch 34 einen Frontbereich, der mit einer Vielzahl von sich radial erstreckenden Stanzführungsausnehmungen 50b an einer Position ausgebildet ist in enger Nachbarschaft zu dem Formungsabschnitt 56a der Einschub-Zunge 56. Die Bodenwand 52 des Formungsjoches 34 besitzt eine zentrale Bohrung 52a, durch die das äußerste Ende 11c der Ankerwelle 11 hindurch ragt, eine Vielzahl an Schraubenkopfbohrungen 52b und eine Vielzahl an Schraubeneinschubbohrungen 52c, durch welche sich jeweils Befestigungsbolzen oder Schrauben 58 hindurch erstrecken.
Der Preßstempel 36, der in einer Position radial außerhalb des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be der oberen Schichtwicklung 13B placiert ist, die in der Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 zurückgehalten wird, besitzt ein unteres distales Ende 36a, welches durch die Führungsausnehmung 50b des zylinderförmigen Teiles 50 des Formungsjoches 34 eingeführt ist. Das distale Ende 36a des Preßstempels 36 besitzt ein Bodenende, welches in die Wicklungsaufnahme-Ausnehmung 54 hineinragt, wenn der Preßvorgang stattfindet, wobei das distale Ende 36a des Preßstempels 36 gegen den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be der oberen Schichtwicklung 13BB gepreßt wird.
Mit dem Preßstempel 36 besitzt das distale Ende 36a ein Bodenende, welches in einer runden R-Gestalt geformt ist, um gegen den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be gedrückt zu werden, und besitzt eine gegebene Breite in einer Umfangsrichtung. Die Breite des distalen Endes 36a des Preßstempels 36 ist so ausgewählt, daß sie eine Größe in solcher Weise aufweist, daß das distale Ende 36a des Preßstempels 36 in die Führungsausnehmung 50b des Formungsjoches 34 eingeschoben werden kann und größer ist als eine umfangsmäßige Weite oder Breite des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be.
Um auf die 10 erneut zurückzukommen, so besitzt das innere Joch 38 eine zylinderförmige äußere Konfiguration und innere Bohrungen 38a, 38b, 38c für die Aufnahme der Ankerwelle 11, des Endabschnittes 11a bzw. des äußersten Endabschnittes 11c. Das innere Joch 38 ist in der zylinderförmigen Bohrung 34a aufgenommen und wird ortsfest darin über eine ringförmige Halterungsplatte 60 gehaltert, die an die zylinderförmige Bohrung 34a des Formungsjoches 34 angepaßt oder eingepaßt ist, und zwar mit Hilfe von Befestigungsschrauben oder Bolzen 58, die an der Bodenwand 52 des Formungsjoches 34 gehaltert sind, wobei ein gegebener ringförmiger Führungsraum 62 zwischen der zylinderförmigen Wand 34a des Formungsjoches 34 und der äußeren zylinderförmigen Fläche des inneren Joches 38 festgelegt ist. Bei einer solchen Konstruktion wird das innere Joch 38 in einen Bereich radial innerhalb von dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae eingeschoben und hat die Rolle einer Rückhalteeinrichtung zum Rückhalten des inneren Umfangsbereiches des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae, wenn die Einschub-Zunge 56 in einen Spielraum oder Zwischenraum zwischen dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be eingeschoben wird.
Als nächstes folgt die Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung des gekrümmten Abschnitts 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsforsatz 13Be unter Verwendung der Formungsmaschine 30.
Zu Beginn werden das Formungsjoch 34 und das innere Joch 38 auf den unteren Schichtwicklungsforsatz 13Ae und den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be aufgeschoben, die aus dem zugeordneten Schlitz 25 des Ankerkernes 12 in der axialen Richtung des Ankers 14 herausgeführt sind. Das heißt, das innere Joch 38 wird zu einem radialen inneren Bereich des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae eingeführt. Auch wird die Einschub-Zunge 56 in den Zwischenraum zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae und dem oberen Schichtwicklungsforsatz 13Be eingeschoben. Bei diesem Zustand dringt der obere Schichtwicklungsforsatz 13Be in die Wicklungsaufnahme-Ausnehmung 54 des Formungsjoches 34 ein und wird ortsfest an einer fixierten Stelle zurückgehalten.
Anschließend wird der Wicklungs-Rückhaltering an einem Eckenbereich positioniert und dort montiert, und zwar von dem Außenumfang des Ankerkernes 12, wodurch die äußeren Umfangsbereiche der oberen Schichtwicklungsfortsätze 13Be an einer Position zurückgehalten werden, die sich unmittelbar von den zugeordneten Schlitzen 25 des Ankerkernes 12 aus erstrecken. Dann wird die Einschub-Zunge 56 des Formungsjoches 34 zwischen den oberen und den unteren Schichtwicklungsforsatz 13Ae, 13Be eingeschoben, wobei zugelassen wird, daß der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be in die Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 geführt wird und dort ortsfest zurückgehalten wird. Danach wird der Preßstempel 36 radial nach innen gepreßt, und zwar durch die Stempelführungsausnehmung 50b, um das distale Ende 36a zu veranlassen, gegen den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be gepreßt zu werden. Indem dies ausgeführt wird, wird der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be mit einem gekrümmten Abschnitt 13Bc ausgebildet, und zwar als Kontur-Deformationsteil, welcher der Gestalt des Formungsabschnitts 56a des Formungsjoches 34 folgt, wie in 15 gezeigt ist.
Nach der Vervollständigung der Preßstempel- oder Stanzoperation zur Ausbildung des gekrümmten Abschnitts des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be werden der Ankerkern 12 und das Formungsjoch 34 um einen Drehwinkel gedreht, der äquivalent einem Schlitz ist. Bei einem solchen Zustand erlaubt das Absenken des Pressstempels 36 einen nachfolgenden Schritt, der ausgeführt werden kann, um einen anderen gekrümmten Abschnitt oder Kurvenabschnitt 13Bc an einem anderen oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be auszubilden. Die nachfolgenden Schritte werden in einer solchen Folge durchgeführt, daß dadurch die gekrümmten Abschnitte der oberen Schichtwicklungsfortsätze 13Be ausgebildet werden.
(Vorteilhafte Wirkungen der zweiten Ausführungsform)
Bei dem Anker 14B der vorliegenden Ausführungsform, die oben erläutert ist, wird der gekrümmte Abschnitt oder Kurvenabschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be an der Überkreuzungszone X ausgebildet, wo die unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be einander überkreuzen. Es kann daher ein ausreichender Luftspalt als Isolationsabstand zwischen dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be sichergestellt werden. Darüber hinaus wird der gekrümmte Abschnitt 13Bc des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be plastisch in eine Kurvengestalt deformiert, welche der Gestalt des Formungsabschnittes 56a folgt, und es wird dabei kein Isolierfilm abgeschält. Demzufolge ergibt sich keine Notwendigkeit für einen übermäßigen Betrag eines Isolierabstandes, der zwischen den beiden Fortsätzen gemäß dem oberen Schichtwicklungsfortsatz und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be an der Überkreuzungszone X vorgesehen werden muß, wo der untere und der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be einander überkreuzen. Dies ermöglicht es, daß der gekrümmte Abschnitt 13Bc in einem minimierten Profil ausgebildet werden kann mit der Folge einer Reduzierung der Spannung, die auf den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be wirkt.
Bei der Formungsmaschine 30, wie sie oben beschrieben ist, ergibt sich keine Forderung danach, eine Preßstanz-Operation unter Verwendung einer Stanzpreß-Ma schine durchzuführen, um gestufte Abschnitte an den unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätzen 13Ae, 13Be an Bereichen auszubilden, die der Überkreuzungszone X entsprechen. Somit besitzen die unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze 13Ae, 13Be auch keine Grate, die sich aus den Stanzoperationen ergeben, und es können vielfältige Nachteile oder Fehler, die durch das Auftreten der Grate verursacht werden, in einfacher Weise beseitigt werden oder angegangen werden.
Ferner ist die Formungsmaschine 30 mit dem Wicklungs-Rückhaltering 32 ausgestattet, der den Außenumfangsbereich des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be an einer Position zurückhält, wo unmittelbar der Fortsatz aus dem zugeordneten Schlitz 25 herausgeführt ist. Eine derartige Konstruktion verhindert es, daß der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be in einer radialen Richtung nach außen hin schwimmt, und zwar aufgrund einer Reaktionskraft in der gleichen Art, wenn der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be mit dem distalen Ende 36a des Druckstempels 36 gedrückt wird. Dies ermöglicht es, daß der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be in elektrischen Kontakt mit dem Ankerkern 12 gebracht wird (zum Zwecke einer Masseverbindung).
Da ferner die Formungsmaschine 30 mit dem Einspannmechanismus 44 ausgerüstet ist, um die Ankerwelle 11 in der axialen Richtung zu drücken, ergibt sich auch keine axiale Verschiebung des Ankerkernes 12 während einer Stufe, wenn der gekrümmte Abschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be unter Verwendung des Preßstempels 36 ausgebildet wird. Das heißt, es kann der gekrümmte Abschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be ausgebildet werden, wobei der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be ortsfest in einer gegebenen axialen Position zurückgehalten wird. Es kann somit der gekrümmte Abschnitt 13Bc an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be entsprechend der Gestalt des Formungsabschnitts 56a des Formungsjoches 34 in einer hocheffizienten und zuverlässigen Weise ausgebildet werden.
Aufgrund des Vorsehens des Formungsjoches 34 mit den Wicklungseinschub-Ausnehmungen 54 mit den benachbarten Wandflächen 54a, 54a und der Einschub- Zunge 56 kann der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be in zuverlässiger Weise in der Wicklungseinschub-Ausnehmung 54 zurückgehalten werden. Es kann daher der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be auf einer stabilen Höhe gehalten werden, und es wird damit einfach gemacht, den Krümmungsabschnitt 13Bc an den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be in einer hochzuverlässigen Weise auszubilden.
Zusätzlich besitzt die Einschub-Zunge 56 des Formungsjoches 34 eine konische Fühungswand, die allmählich in der radialen Dicke von einer Spitze der Einschub-Zunge 56 zu einem distalen Ende derselben hin abnimmt. Dies führt zu einer Reduzierung des Kontaktwiderstandes zwischen dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be und der Einschub-Zunge 56 während des Betriebes, wenn die Einschub-Zunge in den Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be eingeführt wird. Dies macht es möglich, daß die Einschub-Zunge 56 in einfacher Weise in den Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be eingeführt werden kann.
Ferner wird während der Operation der Einführung der Einschub-Zunge 56 in den Zwischenraum zwischen dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae in den ringförmigen Führungsraum 62 eingeschoben, der zwischen einer Innenwand der zylinderförmigen Bohrung 50a und dem Außenumfangsbereich des inneren Joches 38 festgelegt ist. Die schafft die Möglichkeit, daß das innere Joch 38 den Innenumfangsbereich des unteren Schichtwicklungsfortsatzes 13Ae einschränkt, und es wird die Möglichkeit geschaffen zu verhindern, daß der untere Schichtwicklungsfortsatz 13Ae radial nach innen zusammenfällt.
Ferner ist bei der Formungsmaschine 30 das distale Ende 36a des Preßstempels 36 zum Pressen des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be in einer R-Gestalt ausgebildet. Bei einer solchen Konfiguration kann das distale Ende 36a des Preßstempels 36 einen minimalen Kontaktflächenbereich in Kontakt mit dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be haben, was zu einer Reduzierung der Verschlechterung in der Isolierqualität des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be führt. Ferner ermöglicht das Vorhan densein der R-Gestalt, die an dem distalen Ende 36a des Preßstempels 36 ausgebildet ist, ein Unterdrücken einer Spannungskonzentration an dem distalen Ende 36a des Preßstempels 36, wodurch eine Rißbildung oder ein Abschuppen verhindert wird, welches an dem distalen Ende 36a des Preßstempels 36 auftreten kann. Darüber hinaus kann bei der Konstruktion, bei welcher die Breite des distalen Endes 36a des Preßstempels 36 so festgelegt ist, daß sie größer ist als die Umfangsbreite des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be, das distale Ende 36a des Preßstempels 36 gegen den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be in einer gesamten Umfangsweite gepreßt werden, wodurch das Auftreten einer Teilverformung des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be und eine Verschlechterung in der Isolierqualität verhindert werden.
(Modifizierte Ausführungsform der zweiten Ausführungsform)
Während die vorliegende Ausführungsform weiter oben unter Hinweis auf ein Beispiel beschrieben wurde, bei welchem der obere Schichtwicklungsfortsatz 13Be einen gekrümmten Abschnitt 13Bc als Kontur-Deformationsteil aufweist, ist auch eine Alternative möglich, um es dem unteren Schichtwicklungsfortsatz 13Ae zu ermöglichen, einen Krümmungsabschnitt als einen Kontur-Deformationsteil in einer Gestalt aufzuweisen, ähnlich dem Krümmungsabschnitt 13Bc des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be. Bei einer anderen Alternative können beide Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Ae, 13Be jeweils gekrümmte Abschnitte aufweisen ähnlich dem gekrümmten Abschnitt 13Bc.
Während die Formungsmaschine 30 der vorliegenden Ausführungsform weiter oben unter Hinweis auf eine Konstruktion erläutert wurde, die einen einzelnen Preßstempel 36 verwendet, kann die Formungsmaschine 30 auch so konstruiert sein, daß sie eine Vielzahl an Preßstempeln 36 in Zuordnung zu der Gesamtheit der Wicklungseinschub-Ausnehmungen 54 des Formungsjoches 34 aufweist. Bei einer solchen alternativen Ausführungsform können die gekrümmten oder kurvenförmigen Abschnitte 13Bc an den oberen Schichtwicklungsfortsätzen 13Be der oberen Wicklun gen 13B zu einem Zeitpunkt ausgebildet werden, was zu einem erhöhten Wirkungsgrad der Formungsoperation führt.
Auch kann der Formungsabschnitt 56a der Einschub-Zunge 56 in solcher Weise geändert werden, daß der Formungsabschnitt 56a eine Gestalt unter Berücksichtigung der Rückspringwirkung des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be aufweist, die dann auftritt, wenn der Preßstempel 36 gegen den oberen Schichtwicklungsfortsatz 13Be drückt.
Darüber hinaus kann die Formungsmaschine 30 auch eine solche abgeänderte Konstruktion aufweisen, um es einem Außenumfangsbereich des Formungsjoches 34 zu ermöglichen, mit einer Stempelführungs-Ausnehmung ausgebildet zu sein, um den Preßstempel 36 zu einer gegebenen Position hinzuführen. Bei einer solchen alternativen Ausführungsform kann das Positionieren des Preßstempels 36 in einfacher Weise erreicht werden, und es kann eine Biegeposition des oberen Schichtwicklungsfortsatzes 13Be stabilisiert werden.
Nebenbei bemerkt braucht kaum erwähnt zu werden, daß, obwohl die rotierende elektrische Maschine der vorliegenden Erfindung weiter oben unter Hinweis auf einen Anlasser der verschiedenen Ausführungsformen beschrieben wurde, die elektrische rotierende Maschine der vorliegenden Erfindung auch zusätzlich zu einem Anlasser bei anderen Maschinen, wie beispielsweise einem Motor oder einem Wechselstromgenerator angewendet werden kann, was von den Bedürfnissen abhängig ist.
Obwohl spezifische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung in Einzelheiten beschrieben wurden, sei für Fachleute darauf hingewiesen, daß vielfältige Abwandlungen und alternative Ausführungsformen der Einzelheiten im Lichte der Gesamtlehre der Offenbarung entwickelt werden können. Demzufolge sind die speziellen Anordnungen, die hier offenbart sind, so zu interpretieren, daß sie lediglich der Veranschaulichung dienen und den Rahmen der vorliegenden Erfindung nicht einschränken, der in seiner vollen Tragweite durch die anhängenden Ansprüche und Äquivalente derselben gegeben ist.

Claims

Rotierende elektrische Maschine, mit einem Joch, welches eine Vielzahl an Permanentmagneten trägt; einem Ankerkern, der ortsfest an einer Ankerwelle gehaltert ist und drehbar in dem Joch angeordnet ist und einen Außenumfangsbereich aufweist, der mit einer Vielzahl an Schlitzen versehen ist; einer Vielzahl von mit einem Isolator beschichteten Ankerwicklungen, die in die Schlitze des Ankerkernes in vielen Schichten gewickelt sind, wobei jede dieser Schichten einen Flachdraht enthält, der in einer unteren und oberen Schichtwicklung ausgebildet ist, die in jedem der Schlitze in unteren und oberen Schichten angeordnet sind; und einem Kommutator, der ortsfest an der Ankerwelle an einem Ende derselben gehaltert ist und eine Vielzahl an Leitersegmenten aufweist, die im gleichen Abstand an einem Außenumfang der Ankerwelle in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die Leitersegmente jeweils Anheber (risers) aufweisen, wobei an jeden solchen Anheber die unteren und die oberen Schichtwicklungen elektrisch angeschlossen sind; wobei die unteren und die oberen Schichtwicklungen einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz aufweisen, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes jeweils herausgeführt ist, und wobei einer der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen Kontur-Deformationsteil oder Abschnitt enthält, der in einem Bereich einer Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen, um einen Isolations abstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone zu erzeugen.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, bei der: der Anheber (riser) von jedem Schlitz einen Anheber-Schlitz aufweist, der die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in den oberen und unteren Schichten aufnimmt, wobei die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolierfilmen bedeckt sind, die durch einen Schmelzvorgang geschmolzen werden, damit die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes elektrisch und mechanisch aneinander gebondet werden können.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, bei der: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen verwundenen oder verdrillten Abschnitt enthält, der in einem Bereich an der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, bei der: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen gekrümmten Abschnitt enthält, der in dem Bereich ausgebildet ist, an welchem die Überkreuzungszone gelegen ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, bei der: der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweist, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in vorderen und hinteren Bereichen desselben an der Überkreuzungszone, wo sich untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz überkreuzen.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, bei der: ein Flachdraht für jede Ankerwicklung durch einen Zieh-Schritt ausgebildet bzw. hergestellt ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3, bei der: der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweist, die eine Hauptachse besitzt, die in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse einer Querschnittsfläche des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.
Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 4, bei der: der gekrümmte Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen plastisch verformten Abschnitt enthält, der an wenigstens einem der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer gekrümmten oder kurvenförmigen Gestalt ausgebildet ist.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine, mit: einer Ankerwelle; einem Ankerkern, der fest an der Ankerwelle gehaltert ist und dafür ausgebildet ist, um sich mit der rotierenden elektrischen Maschine zu drehen, welcher einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl von Schlitzen versehen ist; einer Vielzahl von Ankerwicklungen, die mit einem Isoliermaterial beschichtet sind und die in den Schlitzen des Ankerkernes in vielen Schichten gewickelt sind, von denen jede einen Flachdraht enthält, der in den unteren und oberen Schichtwicklungen ausgebildet ist und in jedem der Schlitze in unteren und oberen Schichten angeordnet ist; und einem Kommutator, der an der Ankerwelle an einem Ende derselben fest gehaltert ist und eine Vielzahl von Leitersegmenten aufweist, die in gleichem Abstand am äußeren Umfang der Ankerwelle in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die Leitersegmente jeweils Anheber aufweisen, an die jede der unteren und oberen Schichtwicklungen elektrisch angeschlossen ist; wobei die untere und die obere Schichtwicklung einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz aufweist, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes jeweils herausgeführt ist, und wobei wenigstens einer der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schicht wicklungsfortsatz einen Kontur-Deformationsteil enthält, der in einem Bereich an einer Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen, um einen Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone zu bilden.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, bei dem: der Anheber (riser) von jedem Schlitz einen Anheber-Schlitz aufweist, der die distalen Enden von dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in den unteren und oberen Schichten aufnimmt, wobei die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolierfilmen bedeckt sind, die durch eine Schmelzbehandlung geschmolzen werden, damit die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes elektrisch und mechanisch aneinander gebondet werden können.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, bei dem: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen verwundenen Abschnitt enthält, der in dem Bereich an der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, bei dem: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen gekrümmten oder kurvenförmigen Abschnitt enthält, der in dem Bereich an der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, bei dem: der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche besitzt, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in einem vorausgehenden und nachfolgenden Bereich desselben an der Überkreuzungszone, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz überkreuzen.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 9, bei dem: der Flachdraht für jede der Ankerwicklungen durch einen Zieh-Schritt hergestellt ist.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 11, bei dem: der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweist, die eine Hauptachse besitzt, welche in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse einer Querschnittsfläche des anderen einen Fortsatzes der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.
Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 12, bei dem: der gekrümmte oder kurvenförmige Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen plastisch verformten Abschnitt enthält, der an wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer kurvenförmigen Gestalt ausgebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine, mit den folgenden Schritten: Vorbereiten eines Ankerkernes, der fest an einer Ankerwelle gehaltert ist und einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl an Schlitzen ausgestattet ist, und mit einem Kommutator, der an der Ankerwelle in einer Gegenüberlage-Beziehung zu dem Ankerkern getragen ist, wobei der Kommutator eine Vielzahl an Leitersegmenten enthält, die umfangsmäßg an Positionen mit gleichen Abständen placiert sind und die jeweils Anheber aufweisen; Wickeln einer Vielzahl an oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen in die Schlitze des Ankerkernes in vielen Schichten in solcher Weise, daß die oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen in jedem der Schlitze in oberen und unteren Schichten angeordnet werden; Herausziehen der oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen aus den Schlitzen des Ankerkernes, um jeweils obere und untere Schichtwicklungsfortsätze zu bilden; Ausbilden eines Kontur-Deformationsteiles in wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einem Bereich an einer Überkreuzungszone, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander überkreuzen, um einen Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zu erzeugen; und elektrisches Verbinden der distalen, Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes, mit jedem der Anheber (risers) der Leitersegmente des Kommutators.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 17, bei dem: der Anheber von jedem Schlitz einen Anheber-Schlitz aufweist, in welchem die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes in den oberen und unteren Schichten aufgenommen sind, wobei die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes einander gegenüberliegende Flächen aufweisen, die jeweils mit Isolierfilmen beschichtet sind, die durch eine Schmelzbehandlung geschmolzen werden, damit die distalen Enden des unteren und des oberen Schichtwicklungsfortsatzes elektrisch und mechanisch aneinander gebondet werden können.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 17, wonach: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen verwundenen Abschnitt enthält, der in dem Bereich an der Überkreuzungszone ausgebildet wird, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz kreuzen.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 17, bei dem: der Kontur-Deformationsteil von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen gekrümmten oder kurvenförmigen Abschnitt enthält, der in dem Bereich an der Überkreuzungszone ausgebildet ist, wo der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz einander kreuzen.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 17, bei dem: der untere Schichtwicklungsfortsatz eine Querschnittsfläche aufweist, die im wesentlichen gleich ist den Querschnittsflächen des unteren Schichtwicklungsfortsatzes in vorhergehenden und nachfolgenden Bereichen an der Überkreuzungszone, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz überkreuzen.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 17, bei dem: der flache Draht von jeder der oberen und unteren mit Isoliermaterial beschichteten Wicklungen durch einen Zieh-Schritt hergestellt wird.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 19, bei dem: der verwundene Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen Querschnittsbereich aufweist mit einer Hauptachse, die in einem gegebenen spitzen Winkel in bezug auf eine Hauptachse eines Querschnittsbereiches des anderen einen der unteren und oberen Schichtwicklungsfortsätze geneigt ist.
Verfahren zur Herstellung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 20, bei dem: der gekrümmte Abschnitt von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen plastisch verformten Abschnitt enthält, der an wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz in einer gekrümmten oder kurvenförmigen Gestalt ausgebildet ist.
Formungsmaschine für einen Anker einer rotierend elektrischen Maschine, welcher Anker eine Ankerwelle, einen Ankerkern, der an der Ankerwelle fest gehaltert ist und der drehbar in der rotierenden elektrischen Maschine angeordnet ist und einen Außenumfang besitzt, der mit einer Vielzahl an Schlitzen ausgebildet ist, eine Vielzahl an Ankerwicklungen enthält, die mit einem Isoliermaterial beschichtet sind und die in den Schlitzen des Ankerkernes in Vielfachschichten gewickelt sind, wobei jede Schicht einen flachen Draht enthält, durch den die unteren und oberen Schichtwicklungen gebildet sind, die in jedem der Schlitze in oberen und unteren Schichten angeordnet sind, und einen Kommutator enthält, der ortsfest an der Ankerwelle an einem Ende derselben gehaltert ist und eine Vielzahl an Leitersegmenten enthält, die in gleichem Abstand am Außenumfang der Ankerwelle in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, wobei die Leitersegmente jeweils Anheber (risers) enthalten, an die jeweils eine untere und obere Schichtwicklung elektrisch angeschlossen sind, wobei die unteren und oberen Schichtwicklungen jeweils einen unteren Schichtwicklungsfortsatz und einen oberen Schichtwicklungsfortsatz aufweisen, der aus jedem der Schlitze des Ankerkernes herausgeführt ist, und wobei wenigstens einer der Fortsätze gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz einen Kontur-Deformationsteil enthält, der in einem Bereich an einer Kreuzungsstelle ausgebildet ist, wo sich der untere Schichtwicklungsfortsatz und der obere Schichtwicklungsfortsatz kreuzen, um einen Isolationsabstand zwischen dem unteren Schichtwicklungsfortsatz und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz an der Überkreuzungszone zu erzeugen, wobei die Formungsmaschine Folgendes aufweist: einen Werkstück-Halterungsmechanismus, der dafür ausgebildet ist, den Ankerkern in einer gegebenen Position zu haltern; einen Wicklungs-Rückhaltering, der dafür ausgebildet ist, um auf einen Außenumfang des Ankerkernes placiert zu werden, um einen Außenumfangsbereich des oberen Schichtwicklungsfortsatzes an einer Stufe oder Stelle zurückzuhalten, wo der Fortsatz unmittelbar aus dem Schlitz des Ankerkernes herausgeführt ist; ein Formungsjoch, welches im Betrieb in einen Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz einschiebbar ist, die axial aus dem Schlitz des Ankerkernes herausgeführt sind, und welches Joch einen Formungsabschnitt aufweist, um den Kontur-Deformationsteil an wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz auszubilden; und einen Preßstempel, der im Betrieb einen Außenumfangsbereich von wenigstens einem Fortsatz gemäß dem unteren und dem oberen Schichtwicklungsfortsatz gegen den Formungsabschnitt preßt.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 25, ferner mit: einem Festzieh-Mechanismus, der betreibbar ist, um die Ankerwelle in einer axialen Richtung derselben zu pressen, um die Ankerwelle in der gegebenen Position zu positionieren, so daß eine axiale Verschiebung des Ankerkernes verhindert wird.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 25, bei der: das Formungsjoch eine Einschub-Zunge umfaßt, die dafür ausgebildet ist, um in den Spielraum oder Zwischenraum zwischen dem oberen und dem unteren Schichtwicklungsfortsatz eingeschoben zu werden, und welches mit dem Formungsabschnitt ausgestattet ist, der zwei Seiten aufweist, die mit Wandflächen versehen sind, zwischen welchen eine Wicklungseinschub-Ausnehmung ausgebildet ist, um den oberen Schichtwicklungsfortsatz an einer ortsfesten Stelle aufzunehmen und zurückzuhalten.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 27, bei der die Einschub-Zunge eine konische Führungswand aufweist, die in der radialen Dicke von einem spitzen Abschnitt des Formungsabschnittes zu einem distalen Ende desselben hin abnimmt.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 25, bei der: der Preßstempel ein distales Ende aufweist, welches in einer R-Gestalt geformt ist, und zwar in bezug auf eine longitudinale Achse des oberen Schichtwicklungsfortsatzes und mit einer gegebenen Breite in bezug auf die Breitenrichtung des oberen Schichtwicklungsfortsatzes.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 29, bei der: die Breite des Preßstempels so festgelegt ist, daß sie gleich ist mit oder geringfügig größer ist als die Breite des oberen Schichtwicklungsfortsatzes.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 25, bei der: das Formungsjoch einen Außenumfang aufweist, der mit einer Stempel-Führungsausnehmung ausgestattet ist, um den Preßstempel zu einer gegebenen Position an dem oberen Schichtwicklungsfortsatz zu führen.
Formungsmaschine für den Anker einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 25, ferner mit: einem inneren Joch, welches ortsfest in dem Formungsjoch montiert ist, um einen inneren Umfangsbereich des unteren Schichtwicklungsfortsatzes einzuschränken.