DE19521669A1 - Insertion of winding conductors into motor rotor core - Google Patents

Insertion of winding conductors into motor rotor core

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Abstract

A procedure for pressing conductors 22 of a rotor winding into parallel-sided rotor slots uses a special tool 24. Its working edge stretches down the slot, exerting an even force on the stack of conductors. At the same time, it presses together the free edges of the slot at the top. The initial conductor diameter equals the slot width. The plate is cut away at the ends 30 where it overhangs the rotor core, so that only the conductors in the core, and not in the overhang, are pressed together. The tool is essentially a plate with stops 34 at the sides.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zusammenpressen von Leitern im Inneren einer offenen Nut, die zur Wicklung einer rotierenden elektrischen Maschine gehören.The present invention relates to a method for Squeezing conductors inside an open one Groove used to wind a rotating electrical Machine belong.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zum Zusammenpressen der Drähte oder Leiter, die zur Wick­ lung eines Ankers einer rotierenden elektrischen Ma­ schine, wie eines Anlassers von Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen, gehören.The invention particularly relates to a method for Press the wires or conductors together to form the wick development of an armature of a rotating electrical measurement like a starter of internal combustion engines of motor vehicles.

Nach einer bekannten Technik wird der Halt der Leiter nach ihrer Wicklung im Inneren der offenen axialen Nuten, die in die periphere zylindrische konvexe Oberfläche des Ankers münden, durch punktförmiges Zu­ sammenpressen oder durch Zusammenpressen auf der ge­ samten Länge der Nut der freien Ränder der Nut ge­ währleistet, um zu vermeiden, daß die Leiter unter dem Einfluß der Zentrifugalkraft, die aufgrund der Rotation des Ankers entsteht, nicht aus den offen Nuten rutschen.According to a known technique, the ladder stops after their winding inside the open axial  Grooves in the peripheral cylindrical convex The surface of the anchor opens through punctiform closing squeeze or by pressing together on the ge entire length of the groove of the free edges of the groove ensures that the ladder is underneath the influence of centrifugal force due to the Rotation of the armature arises, not from the open Grooves slide.

Diese Technik erscheint manchmal unzureichend, um den Halt der Leiter in den Nuten zu gewährleisten, und sie hat außerdem den Nachteil, daß der Leiter, der sich radial am meisten außen in der Nut befindet durch den Anschlagstempel beschädigt werden kann.This technique sometimes seems inadequate to the Ensure the ladder stops in the grooves, and it also has the disadvantage that the leader who is located radially the most outside in the groove can be damaged by the stop stamp.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines neuen Verfahrens zum Zusammen­ pressen, das es ermöglicht, diese Nachteile zu behe­ ben.The aim of the present invention is Providing a new process for working together press, which makes it possible to overcome these disadvantages ben.

Zu diesem Zweck stellt die Erfindung ein Verfahren zum Zusammenpressen im Inneren einer offenen Nut für Leiter, die zur Wicklung einer elektrischen Maschine gehören, vor, dadurch gekennzeichnet, daß es nach Einbringen der Leiter in die Nut das Zusammenpressen dieser mit Hilfe eines Werkzeugs, das eine komplemen­ täre Form in bezug zur Form der Öffnung der Nut auf­ weist, das radial in in die Nut eingeführt wird und dessen aktive Kante sich in Längsrichtung erstreckt, um längs der Leiter eine Kraft auszuüben, die diese zusammenpreßt und um dann während desselben Vorgangs wenigstens punktförmig die längs verlaufenden freien Ränder der Nut zuzusammenzupressen. To this end, the invention provides a method to compress inside an open groove for Conductor used to wind an electrical machine belong, before, characterized in that it after Insert the conductor into the groove, pressing together this with the help of a tool that complemen tary shape with respect to the shape of the opening of the groove points, which is inserted radially into the groove and whose active edge extends in the longitudinal direction, to exert a force along the ladder that presses together and then during the same process at least in spots the longitudinal free ones Press the edges of the groove together.  

Nach anderen Merkmalen der ErfindungAccording to other features of the invention

  • - sind die Leiter innerhalb der Nut übereinander angeordnet und der Anfangsdurchmesser entspricht im wesentlichen der Breite der Nut;- The conductors are one above the other within the groove arranged and the initial diameter corresponds to essentially the width of the groove;
  • - umfaßt der aktive Rand des Werkzeugs eine Aus­ sparung in der Nähe seiner beiden entgegengesetzt liegenden Enden, so daß nicht die Abschnitte, vis-a­ vis der Leiter, die sich nahe der sich gegenüberlie­ genden in Längsrichtung verlaufenden Enden der Nut erstrecken, zusammengedrückt werden;- The active edge of the tool includes an off saving in the vicinity of his two opposite lying ends, so that not the sections, vis-a vis the leader who was close to each other the longitudinal ends of the groove extend, be compressed;
  • - hat das Werkzeug im wesentlichen die Form einer Platte, die in die Nut eindringt und deren sich ge­ genüberliegende Seitenflächen mit Anschlagstempeln versehen sind;- the tool has essentially the shape of a Plate that penetrates the groove and whose ge opposite side surfaces with stop stamps are provided;
  • - sind die aktiven Kanten der Enden der Anschlagstempel zurückspringend von der in Längsrichtung verlaufenden aktiven Kante der Platte angeordnet;- are the active edges of the ends of the Stop stamp springing back from the in Longitudinal active edge of the plate arranged;
  • - ist die aktive Kante am Ende einiger Stempel im Verhältnis zur aktiven längs verlaufenden Kante der Platte abgeschrägt.- is the active edge at the end of some stamps in the Relationship to the active longitudinal edge of the Sloping plate.

Die Erfindung stellt ebenfalls eine rotierende elektrische Maschine bereit, von der ein Element, insbesondere ein Anker, eine Reihe von offenen Nuten umfaßt, die jede eine Reihe von Leitern aufnimmt, die zu einer Wicklung der elektrischen Maschine gehören, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens in den Nuten zusammenge­ preßt werden. The invention also provides a rotating one electric machine ready from which an element especially an anchor, a series of open grooves which each houses a series of conductors which belong to a winding of the electrical machine, characterized in that the ladder with the help of method according to the invention in the grooves be pressed.  

Eine solche Maschine ist auch dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Verfahren zum Zusammenpressen jede der Seitenflächen, die eine Nut eingrenzen, wenigstens eine längs verlaufende Rille aufweist, die in der Nähe der freien Kante der Nut ausgebildet ist.Such a machine is also characterized by that before the process of compressing each of the Side faces that delimit a groove, at least has a longitudinal groove which in the Is formed near the free edge of the groove.

Schließlich stellt die Erfindung einen Anlasser für Kraftfahrzeuge mit Verbrennungsmotor bereit, der da­ durch gekennzeichnet ist, daß er erfindungsgemäß her­ gestellt wird.Finally, the invention provides a starter for Motor vehicles with an internal combustion engine ready to go is characterized by that according to the invention is provided.

Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden sich bei der Lektüre der nachfolgenden detaillierten Beschreibung zeigen, für deren Verständlichkeit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird, in denen folgendes dargestellt wird:Other features and advantages of the invention will be yourself in reading the following detailed Show description for clarity reference is taken on the accompanying drawings in which shows the following:

Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht des Quetsch- und Anpreßwerkzeugs, welches im Rahmen des Verfahrens erfindungsgemäß eingesetzt wird; Fig. 1 is a perspective view of the squeezing and pressing tool which is used in the process according to the invention;

Fig. 2 zeigt eine schematische Ansicht in Perspektive des Teilabschnitts eines Ankers der zum Anlasser eines Kraftfahrzeugs gehört und dessen Wicklungsleiter im Inneren von offenen Nuten durch das erfindungsgemäße Verfahren zusammengepreßt werden sowie das Werkzeug in verschiedenen Positionen; und Fig. 2 shows a schematic view in perspective of part of an anchor portion which belongs to the starter motor of a motor vehicle and the winding conductor in the interior of open grooves are pressed together by the inventive method as well as the tool in different positions; and

Fig. 3 ist eine Ansicht im Querschnitt und ver­ größertem Maßstab einer Nut mit den Leitern in zusammengepreßter Position sowie eines Anpreßwerk­ zeugs. Fig. 3 is a view in cross section and ver enlarged scale of a groove with the conductors in the compressed position and a pressing tool.

In Fig. 2 wird der Teilabschnitt eines Ankers, der zum Anlasser eines Kraftfahrzeugs gehört, veranschaulicht, der in Form einer Übereinander­ schichtung von gestanzten Ankerblecken gefertigt wurde.In Fig. 2, the partial section of an anchor, which belongs to the starter of a motor vehicle, is illustrated, which was made in the form of a stack of stamped anchor plates.

Der Anker weist eine Reihe von axialen Nuten 14 auf, die winkelförmig gleichmäßig um die Achse (nicht dar­ gestellt) des Ankers verteilt sind, und von denen jede von zwei ebenen Seitenflächen 16, die sich parallel zu einem Segment der rotierenden Maschine erstrecken und von einer kreisförmigen konkaven außenliegenden Innenfläche 18 begrenzt wird.The armature has a series of axial grooves 14 which are angularly evenly distributed around the axis (not shown) of the armature, and each of two flat side surfaces 16 which extend parallel to a segment of the rotating machine and one circular concave outer surface 18 is limited.

Jede Nut 14 mündet über ihr offenes Ende auf die kreisförmige konvexe periphere Oberfläche 20 des Ankers 10.Each groove 14 opens out through its open end onto the circular convex peripheral surface 20 of the armature 10 .

Jede Nut 14 ist dazu bestimmt, eine Reihe von über­ einanderliegenden Leitern 22 mit anfänglichem kreis­ förmigen Querschnitt aufzunehmen, wobei diese Leiter während der Erstellung der Wicklung in die Nut 14 eingebracht und übereinander angeordnet werden.Each groove 14 is intended to receive a series of superimposed conductors 22 with an initial circular cross-section, these conductors being introduced into the groove 14 during the creation of the winding and being arranged one above the other.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Zusammenpressen der Leiter 22 in den Nuten 14 be­ schrieben, das mit Hilfe eines Anpreßwerkzeugs, das namentlich in Fig. 1 veranschaulicht wird, erfolgt.The method according to the invention for compressing the conductors 22 in the grooves 14 is described below, which is carried out with the aid of a pressing tool, which is specifically illustrated in FIG. 1.

Das Werkzeug umfaßt eine Platte 26, deren Dicke derart ist, daß es möglich ist, sie radial in eine Nut 14 einzubringen.The tool comprises a plate 26 , the thickness of which is such that it is possible to insert it radially into a groove 14 .

Die längs verlaufende Unterkante 28 stellt erfindungsgemäß eine aktive Kante der Platte 26 dar, die dazu vorgesehen ist, um mit dem Abschnitt vis-a- vis der zylindrischen Oberfläche des Leiters 22E, der sich radial am meisten außen in einer Nut 14 befindet, zusammenzuwirken.According to the invention, the longitudinally running lower edge 28 represents an active edge of the plate 26 , which is provided to cooperate with the section opposite the cylindrical surface of the conductor 22 E, which is located radially most outside in a groove 14 .

Die Unterkante 28 ist eine gerade in Längsrichtung verlaufende Kante, die an ihren beiden Enden mit einer Aussparung endet, die es ermöglicht, die Enden der Leiter zu schützen, die sich in der Nähe der ent­ sprechenden Enden der Nuten befinden und die sich in Knoten verlängern.The lower edge 28 is a straight longitudinal edge which ends at both ends with a recess which makes it possible to protect the ends of the conductors which are close to the corresponding ends of the grooves and which extend in knots .

Jede der sich gegenüberliegenden Seitenflächen 32 des als Platte 26 ausgebildeten Werkzeugs 24 ist mit einer Reihe von Anschlagstempeln 34 versehen. Jeder Stempel 34 ist ein Element, das auf der Seite 32 an­ gebracht ist, und er erstreckt sich im wesentlichen in vertikaler Richtung.Each of the opposite side surfaces 32 of the tool 24 designed as a plate 26 is provided with a series of stop punches 34 . Each stamp 34 is an element which is brought to the side 32 , and it extends substantially in the vertical direction.

Das freie aktive untere Ende 36 jedes Stempels 34, der dazu vorgesehen ist, mit der freien längs verlau­ fenden Kante 23 einer Nut 14 zusammenzuwirken, ent­ sprechend dem Schnittpunkt einer Seitenfläche 16 mit der umlaufenden Zylinderfläche 20, ist zurückgesetzt in vertikaler Richtung in bezug zur aktiven Längs­ kante 28 der Platte 26.The free active lower end 36 of each punch 34 , which is intended to cooperate with the free longitudinally extending edge 23 of a groove 14 , corresponding to the intersection of a side surface 16 with the circumferential cylinder surface 20 , is reset in the vertical direction with respect to the active Longitudinal edge 28 of the plate 26 .

Wie insbesondere aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die aktiven Endkanten 36 der Stempel, die sich axial außen befinden, d. h. in der Nähe der sich gegenüberliegen­ den axialen Enden 38 der Platte 26, in bezug zur Richtung der aktiven längs verlaufenden Unterkante 28 der Platte 26 abgeschrägt. As can be seen in particular from FIG. 1, the active end edges 36 of the punches, which are located axially on the outside, ie in the vicinity of the opposite axial ends 38 of the plate 26 , are in relation to the direction of the active longitudinal bottom edge 28 of the die Plate 26 beveled.

Mit Hilfe des in Fig. 1 und 2 veranschaulichten An­ preßwerkzeugs 24, findet das Zusammenpressen der Leiter in den Nuten folgendermaßen statt:With the help of the pressing tool 24 illustrated in FIGS . 1 and 2, the compression of the conductors in the grooves takes place as follows:

Die zylindrischen Leiter 22, die in den Nuten über­ einander angeordnet sind, werden aufgrund der vertikalen Verschiebung des Werkzeugs 24 innerhalb der Nut zunächst radial teilweise von der aktiven Unterkante 28 des Werkzeugs 24 zusammengepreßt.The cylindrical conductors 22 , which are arranged one above the other in the grooves, are initially partially radially compressed by the active lower edge 28 of the tool 24 due to the vertical displacement of the tool 24 within the groove.

Das Werkzeug 24 übt so eine Quetschung jedes Leiters 22 aus, die eine Verformung desselben be­ wirkt, was zu einer Veränderung seines Querschnitts führt.The tool 24 thus exerts a squeeze on each conductor 22 , which causes the same to be deformed, which leads to a change in its cross section.

Jeder Leiter besitzt am Ende des Quetschvorgangs einen länglichen leicht ellipsenförmigen Querschnitt, der sich in einer Richtung über den Umfang so er­ streckt, daß jeder Leiter durch Pressen zwischen den Seitenflächen 16 der Nut 14 eingeklemmt ist, wie dies in der rechten Nut von Fig. 2 zu sehen ist.At the end of the squeezing process, each conductor has an elongated, slightly elliptical cross section which extends in one direction over the circumference so that each conductor is clamped by pressing between the side surfaces 16 of the groove 14 , as is the case in the right-hand groove of FIG. 2 you can see.

Nach Beendigung des Quetschvorgangs der Leiter 22 in den Nuten 14, bewirken die Stempel 34 durch ihre unteren aktiven Enden 36 punktförmiges Zusammenpressen 40 in den freien Längskanten 23 der Nuten 16.After the squeezing process of the conductors 22 in the grooves 14 has ended , the punches 34, through their lower active ends 36 , cause punctiform compression 40 in the free longitudinal edges 23 of the grooves 16 .

Damit das Zusammenpressen das Zurückhalten der Leiter 22 in der Nut 14 bewirkt, kann jede Seitenfläche 14 eine Rille oder in Längsrichtung ver­ laufende Vertiefung 42 aufweisen (wie dies in den Fig. 2 und 3 sichtbar ist), die nach Beendigung des Quetsch- und Preßvorgangs die Bildung eines inneren Vorsprungs 44 mit sich bringt, der mit dem äußeren Leiter 22E zusammenwirkt, ohne diesen zu beschädigen.So that the compression causes the retention of the conductor 22 in the groove 14 , each side surface 14 may have a groove or in the longitudinal direction ver running recess 42 (as can be seen in FIGS. 2 and 3), after completion of the squeezing and pressing process involves the formation of an inner protrusion 44 which interacts with the outer conductor 22 E without damaging it.

Um zu vermeiden, daß der äußere Leiter 22E während des Quetschvorgangs beschädigt wird, ist es natürlich möglich, die aktive Kante 28 der Platte 26 mit einem abgerundeten Profil zu versehen.In order to avoid that the outer conductor 22 E is damaged during the crimping process, it is of course possible to provide the active edge 28 of the plate 26 with a rounded profile.

Die Abschrägung der Endkanten 36 einiger Stempel 34 ermöglicht es, während des Zusammenpressens, das Phä­ nomen des Auseinandergehens der sich am axialen Ende befindlichen Bleche zu vermeiden.The beveling of the end edges 36 of some punches 34 makes it possible to avoid the phenomenon of the divergence of the sheets located at the axial end during compression.

Claims (9)

1. Verfahren zum Zusammenpressen von Leitern (22, 22E), die zur Wicklung einer rotierenden elektrischen Maschine gehören, im Inneren einer offenen Nut (14), dadurch gekennzeichnet, daß nach Einbringen der Leiter (22) in die Nut (14) das Zusammenpressen einer Reihe von Leitern (22, 22E) mit Hilfe eines Werkzeugs (24, 26) mit zur Form der Öffnung der Nut (14) komplementärer Form, das radial in die Nut eingeführt wird und dessen aktive Kante (28) sich in Längsrichtung erstreckt, um längs der Leiter (22, 22E) eine Kraft auszuüben, die diese zusammendrückt und um dann während desselben Vorgangs wenigstens teilweise die längs verlaufenden freien Kanten (23) der Nut (14) zusammenzupressen.1. A method for compressing conductors ( 22 , 22 E), which belong to the winding of a rotating electrical machine, inside an open groove ( 14 ), characterized in that after introducing the conductor ( 22 ) into the groove ( 14 ) Pressing together a series of conductors ( 22 , 22 E) with the aid of a tool ( 24 , 26 ) with a shape complementary to the shape of the opening of the groove ( 14 ), which is inserted radially into the groove and the active edge ( 28 ) of which extends in the longitudinal direction extends to exert a force along the conductors ( 22 , 22 E) which compresses them and then to at least partially compress the longitudinal free edges ( 23 ) of the groove ( 14 ) during the same process. 2. Verfahren zum Zusammenpressen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (22) im Inneren der Nut (14) übereinander an­ geordnet sind, und daß ihr anfänglicher Durchmesser im wesentlichen der Breite der Nut entspricht.2. A method of compression according to claim 1, characterized in that the conductors ( 22 ) in the interior of the groove ( 14 ) are arranged one above the other, and that their initial diameter substantially corresponds to the width of the groove. 3. Verfahren zum Zusammenpressen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive Kante (28) des Werkzeugs (24, 26) eine Ausspa­ rung (30) in der Nähe jeder seiner gegenüberliegenden axialen Enden aufweist, so daß nicht die Abschnitte, vis-a-vis der Leiter, die sich nahe der sich gegen­ überliegenden in Längsrichtung verlaufenden Enden der Nut erstrecken, zusammengedrückt werden.3. A method of compression according to one of claims 1 or 2, characterized in that the active edge ( 28 ) of the tool ( 24 , 26 ) has a recess ( 30 ) in the vicinity of each of its opposite axial ends, so that not Portions opposite the conductor that extend near the opposite longitudinal ends of the groove are compressed. 4. Verfahren zum Zusammenpressen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkzeug (24) im wesentlichen die Form einer Platte (26) hat, die in die Nut (14) eindringt und deren sich gegenüberlie­ gende Seitenflächen (32) mit Anschlagstempel (34) versehen sind.4. A method of pressing together according to one of claims 1 to 3, characterized in that the tool ( 24 ) has essentially the shape of a plate ( 26 ) which penetrates into the groove ( 14 ) and the opposite side surfaces ( 32 ) are provided with stop stamps ( 34 ). 5. Verfahren zum Zusammenpressen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktiven Endkanten (36) der Anschlagstempel (34) zu­ rückspringend von der längs verlaufenden aktiven Kante (28) der Platte (26) angeordnet sind.5. A method for compressing according to claim 4, characterized in that the active end edges ( 36 ) of the stop stamp ( 34 ) are arranged to spring back from the longitudinal active edge ( 28 ) of the plate ( 26 ). 6. Verfahren zum Zusammenpressen nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aktive End­ kante (36) einiger Stempel im Verhältnis zur aktiven längs verlaufenden Kante (28) der Platte (26) abge­ schrägt sind.6. A method of pressing together according to one of claims 4 or 5, characterized in that the active end edge ( 36 ) of some stamps in relation to the active longitudinal edge ( 28 ) of the plate ( 26 ) are beveled. 7. Rotierende elektrische Maschine, von der ein Element, insbesondere ein Anker (10), eine Reihe von offenen Nuten (14) umfaßt, von denen jede eine Reihe von Leitern (22) aufnimmt, die zur Wicklung der elektrischen Maschine gehören, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiter (22) in den Nuten (14) durch ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zusammenge­ preßt werden.7. Rotating electrical machine, of which an element, in particular an armature ( 10 ), comprises a series of open grooves ( 14 ), each of which receives a series of conductors ( 22 ) belonging to the winding of the electrical machine, characterized that the conductors ( 22 ) in the grooves ( 14 ) are pressed together by a method according to any one of the preceding claims. 8. Rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Vorgang des Zusammenpressens jede der Seitenflächen (16), die die Nut (14) begrenzen, we­ nigstens eine längs verlaufende Rille (42) aufweist, die in der Nähe der freien Kante (23) der Nut (14) ausgebildet ist.8. A rotating electrical machine according to claim 7, characterized in that before the compressing operation, each of the side surfaces ( 16 ) which delimit the groove ( 14 ) has at least one longitudinal groove ( 42 ) which is in the vicinity of the free one Edge ( 23 ) of the groove ( 14 ) is formed. 9. Anlasser für Kraftfahrzeuge nach einem der Ansprüche 7 oder 8.9. Starter for motor vehicles according to one of the Claims 7 or 8.
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