DE4425367A1 - Verfahren zur Einfassung von Leitern in offenen Nuten eines Ankers einer rotierenden elektrischen Maschine und elektrische Maschine mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Anker - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ver­ fahren zur Einfassung von Leitern, die zu einer Wick­ lung einer elektrischen Maschine gehören, im Innern einer offenen Nut.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Ver­ fahren zur Einfassung von Drähten oder Leitern, die zur Wicklung eines Ankers einer rotierenden elektri­ schen Maschine gehören, beispielsweise eines Anlassers eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors.

Nach einer bekannten Technik werden die Leiter nach ihrer Aufwicklung im Innern der offenen axialen Nuten, die an der gewölbten zylindrischen Umfangsfläche des Ankers einmünden, durch punktelle oder über die gesam­ te Länge der Nut erfolgende Falzung der freien Kanten der Nut gehalten, um zu verhindern, daß die Leiter unter der Einwirkung der durch die Rotation des Ankers bedingten Fliehkraft aus den offenen Nuten austreten.

Dieser punktuelle oder der Länge nach erfolgende Falzvorgang erfordert einen besonderen Zuschnitt der Nut.

Außerdem führt ein derartiger Falzvorgang zum Auf­ treten von größeren Toträumen in der Nut zwischen den Leitern mit kreisförmigem Querschnitt und der Wand der Nut.

Desweiteren muß jede Nut eine radiale Tiefe aufweisen, die mindestens gleich der Summe der Durchmesser der in der Nut übereinander angeordneten Leiter ist.

Um diese Nachteile abzustellen, schlägt die Erfindung ein Einfassungsverfahren der eingangs genannten Art vor, bei dem nach dem Einsetzen der Leiter in der Nut die Leiterreihe anhand eines Werkzeugs mit einer zur Öffnung der Nut passenden Form zusammengequetscht wird, das quer in die Nut eingeführt wird und dessen wirksame Kante sich in Längsrichtung erstreckt, um eine Quetschbeanspruchung entlang den Leitern aus zu­ üben, wobei die besagten Leiter im Innern der Nut übereinander angeordnet sind und ihr Ausgangsdurch­ messer in etwa gleich der Breite der Nut ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Kante des Werkzeugs eine Aussparung in der Nähe jedes ihrer beiden ent­ gegengesetzten Enden aufweist, so daß die gegenüber­ liegenden Abschnitte der Leiter, die sich in der Nähe der entgegengesetzten längsseitigen Enden der Nut erstrecken, nicht zusammengequetscht werden.

Der Quetschvorgang hat zur Folge, daß die Drähte im Innern der Nut mit einer leichten Verformung ein­ gedrückt werden, wobei diese Verformung zu einer Ver­ größerung ihres größten Querdurchmessers und damit zu ihrer Einklemmung in einer Position zwischen den Seitenwänden der Nut führt.

Die Erfindung bezieht sich außerdem auf eine rotieren­ de elektrische Maschine, in der ein Element, insbeson­ dere ein Anker, eine Reihe offener Nuten umfaßt, die jeweils eine Reihe von Leitern aufnehmen, die zu einer Wicklung der elektrischen Maschine gehören, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter in den Nuten nach einem erfindungsgemäßen Verfahren eingefaßt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden detaillierten Beschreibung, zu deren Verständnis auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird, auf denen folgendes dargestellt ist:

Fig. 1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Teilstücks eines Ankers zu einem Kraftfahrzeug­ anlasser, bei dem die Leiter der Wicklungen im Innern von offenen Nuten nach einem Verfahren gemäß dem Stand der Technik eingefaßt sind,

Fig. 2 zeigt eine Ansicht entsprechend Fig. 1, die das erfindungsgemäße Einfassungsverfahren veranschau­ licht,

Fig. 3 zeigt im Schnitt durch eine axiale Mittel­ ebene eine Detailansicht einer Nut des Ankers von Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein Teilstück eines Ankers 10 eines Kraftfahrzeuganlassers dargestellt, der in Form eines Blechpakets aus Ankerschnitten 12 ausgeführt ist.

Der Anker umfaßt eine Reihe offener axialer Nuten 14, die jeweils durch zwei parallele ebene Seitenflächen 16, die parallel zu einem Radius der elektrischen Maschine verlaufen, und durch eine konkave radiale Endfläche 18 begrenzt werden.

Jede Nut 14 mündet mit ihrem offenen Ende an der gewölbten zylindrischen Umfangsfläche 20 des Ankers 10 ein.

Die Nuten 14 dienen zur Aufnahme einer Reihe überein­ ander angeordneter Leiter 22 mit kreisförmigem Quer­ schnitt, die bei den Wickelvorgängen in die Nut einge­ setzt und übereinandergeschichtet werden.

Nach dem Einfassungsverfahren gemäß dem Stand der Technik werden die Leiter 22 in jeder Nut 14 durch Falzungen 24 in Stellung gehalten, die durch Stauchung oder Rastung der freien Kanten 17 der Seitenflächen 16 der Nut 14 ausgeführt werden.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, besteht von daher die Notwendigkeit, daß jede Nut 14 eine radiale Tiefe aufweisen muß, die mindestens gleich der Summe der Durchmesser der darin übereinander angeordneten Leiter 22 ist.

Außerdem handelt es sich bei der Einfassung mittels Rastung der Ränder 17 um einen schwierig aus zuführen­ den Vorgang, da das Risiko einer punktuellen Beschädi­ gung des Isolierlacks besteht, der den radial am weitesten außen liegenden Leiter 22E schützt.

Es folgt nun eine Beschreibung des erfindungsgemäßen Einfassungsvorgangs unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3, in denen identische oder gleichartige Elemente wie in Fig. 1 jeweils mit den gleichen Bezugsnummern bezeichnet werden.

Nachdem die Leiter 22 in Längsrichtung in einer Nut 14 eingesetzt wurden, wie dies links in Fig. 2 darge­ stellt ist, wird die Reihe der in der Nut 14 überein­ ander angeordneten Leiter 22 mit Hilfe eines Werkzeugs 10 zusammengequetscht.

Die wirksame Unterkante 32 des klingenförmigen Werk­ zeugs erstreckt sich in etwa über die gesamte Länge der Nut und quetscht die Leiter 22 zusammen, wobei sie direkt auf den radial am weitesten außen liegenden Leiter 22E einwirkt.

Dabei bewirkt das Werkzeug 30 über seine wirksame Kante 32, die ein abgerundetes Profil aufweisen kann, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, eine Quetschung der einzelnen Leiter 22, was deren Verformung verur­ sacht, die zu einer Änderung ihres Querschnitts führt.

Jeder Leiter besitzt im Anschluß an den Quetschvorgang einen leicht elliptischen länglichen Querschnitt, der in einer radialen Richtung verläuft, so daß jeder Leiter zwischen den Seitenflächen 16 der Nut 14 einge­ klemmt ist.

Um die Enden der Leiter in der Nähe der entsprechenden Enden der Nuten, zu schützen, die in Schaltenden über­ gehen, besitzt, wie dies in den Fig. 2 und 3 veran­ schaulicht wird, die wirksame Kante 32 des Werkzeugs 30 an jedem ihrer Enden eine Aussparung 34.

Aus Gründen im Zusammenhang mit der Klarheit der Darstellung ist festzustellen, daß im Anschluß an die mittels Zusammenquetschung erfolgende Einfassung im oberen Teil der Nut 14 ein Leerraum verbleibt. Dies hängt natürlich mit einer vergrößerten Darstellung der Quetschung zusammen, wobei die Möglichkeit besteht, die Ausgangsdurchmesser der Leiter, die radiale Tiefe der Nut und den Wert der durch das Werkzeug 30 auf die Leiter ausgeübten Quetschbeanspruchung entsprechend zu optimieren. Da die Leiter im Anschluß an den Einfas­ sungsvorgang einen durch die Quetschung abgeflachten länglichen Querschnitt aufweisen, ist es möglich, eine Wicklung in Nuten auszuführen, die anfänglich eine geringere Tiefe als die Summe der kreisförmigen Aus­ gangsquerschnitte der Leiter besitzen.

Claims (2)

1. Verfahren zur Einfassung von Leitern (22, 22E), die zu einer Wicklung einer elektrischen Maschine gehören, in einer offenen Nut (14), bei dem nach dem Einsetzen der Leiter (22) in der Nut (14) die Leiterreihe (22, 22E) anhand eines Werkzeugs (30) mit einer zur Öffnung der Nut (14) passenden Form zusammengequetscht wird, das quer in die Nut eingeführt wird und dessen wirk­ same Kante (32) sich in Längsrichtung erstreckt, um eine Quetschbeanspruchung entlang den Leitern aus zu­ üben, wobei die Leiter (22) im Innern der Nut (14) übereinander angeordnet sind und ihr Ausgangsdurch­ messer in etwa gleich der Breite der Nut ist, da­ durch gekennzeichnet, daß die wirksame Kante (32) des Werkzeugs (30) eine Aussparung (34) in der Nähe jedes ihrer beiden entgegengesetzten Enden aufweist, so daß die gegenüberliegenden Ab­ schnitte der Leiter (22), die sich in der Nähe der entgegengesetzten längsseitigen Enden der Nut (14) erstrecken, nicht zusammengequetscht werden.

2. Rotierende elektrische Maschine,in der ein Element, insbesondere ein Anker (10), eine Reihe offener Nuten (14) umfaßt, die jeweils eine Reihe von Leitern (22) aufnehmen, die zu einer Wicklung der elektrischen Ma­ schine gehören, dadurch gekennzeich­ net, daß die Leiter (22) in den Nuten (14) nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 eingefaßt werden.