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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines Läufers bzw.
Rotors bzw. Ankers für
eine elektrische Maschine und insbesondere für einen elektrischen Kraftfahrzeug-Wechselstromgenerator.
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Diese
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden eines Läufers bzw.
Rotors bzw. Ankers für
einen elektrischen Wechselstromgenerator von einem Typ, der insbesondere
zur Verwendung bei Motorfahrzeuganwendungen geeignet ist, zu denen
Personenkraftwagen und leichte Lastkraftwagen gehören. Heutige
Motorfahrzeuge zeigen eine erhebliche Zunahme in der Anzahl von
elektrischen bordseigenen Systemen und Zubehör. Derartige elektrische Vorrichtungen
weisen innere und äußere Beleuchtungs-,
Klima-Steuer- bzw.
-Regelsysteme und zunehmend hochentwickelte bzw. gründlich durchgearbeitete
Kraftübertragungs-Steuer-
bzw. -Regelsysteme, Fahrzeugstabilitätssysteme, Traktions- bzw. Zugkraft-Steuer-
bzw. -Regelsysteme und Brems-Antiblockiersysteme auf. Fahrzeug-Audio-
und Telematik-Systeme ergeben weitere Anforderungen an das elektrische
System des Fahrzeugs. Noch weitere Herausforderungen hinsichtlich
der Ausgangskapazität bzw. – listung
der elektrischen Wechselstromgeneratoren des Motorfahrzeugs werden
sich mit dem weit verbreiteten Gebrauchmachen von elektrisch unterstützten Leistungs-
bzw. Energie-Lenksystemen und elektrischen Fahrzeugbremssystemen
ergeben. Eine Zusammenfassung bzw. Verbindung dieser Konstruktions-Herausforderungen
ist die Tatsche, dass die Anforderungen an das elektrische System
des Fahrzeugs weitgehend variieren, ohne Rücksicht auf die Motorbetriebsdrehzahl,
welche den Wechselstromgenerator antreibt, und Änderungen durch verschiedene
Antriebsbedingungen.
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Zusätzlich zu
den Anforderungen hinsichtlich eines Erzeugens einer hohen elektrischen
Ausgangsleistung für
den elektrischen Wechselstromgenerator des Fahrzeugs weisen weitere
Zwänge
bzw. Beschränkungen
den Wunsch auf, die Größe bzw. Abmessung
des Wechselstromgenerators in Bezug auf unter der Haube befindliche
bzw. motornahe Unterbringungsbeschränkungen und dessen Masse bzw.
Gewicht zu minimieren, welche sich auf die Wirtschaftlichkeit des
Kraftstoffsverbrauchs des Fahrzeugs bezieht.
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Zusätzlich zu
der Notwendigkeit, einen höheren
elektrischen Ausgang vorzusehen, bemühen sich Konstrukteure dieser
Vorrichtungen weiterhin darum, eine hohe Effizienz bei der Umwandlung
mechanischer Leistung bzw. Energie, welche durch den motorangetriebenen
Riemen geliefert wird, zu dem elektrischen Leistungs- bzw. Energieausgang
hervorzubringen. Eine solche Effizienz überträgt sich unmittelbar auf eine
höhere
thermische Gesamt-Effizienz
des Motorfahrzeugs und folglich auf Kraftstoffwirtschaftlichkeits- bzw. -sparsamkeits-Zunahmen
bzw. -Vorteile. Und schließlich,
wie es der Fall bei sämtlichen Komponenten
für massenproduzierte
Motorfahrzeuge ist, verbleiben die Kosten als ein Faktor bei dem konkurrierenden
bzw. konkurrenzfähigen
Angebot bzw. Anbieten derartiger Komponenten an Original-Ausrüstungshersteller.
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Sich
auf diese Angelegenheiten bzw. Fragen richtend bzw. sich diesen
zu wendend, haben die Hersteller von Kraftfahrzeug-Wechselstromgeneratoren Wechselstromgeneratorstatoren
mit ineinander verflochtenen, kontinuierlichen elektrischen Leitern
entwickelt. Diese Leiter werden in typischer Weise mittels Hand
gewickelt, was den Prozess bzw. das Verfahren zeitraubend und teuer
macht.
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Hiervon
ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum automatischen
Wickeln der elektrischen Leiter des Läufers bzw. Rotors bzw. Ankers
eines elektrischen Wechselstromgenerators anzugeben, wobei dieses
Verfahren die Produktionszeit der Anker vermindert, wodurch die
Produktionskosten der Anker reduziert werden. Diese Aufgabe wird durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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In Übereinstimmung
mit einem Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum
Bilden einer Stator- bzw. Ständerkernanordnung für eine elektrische
Maschine bzw. Vorrichtung vorgesehen, wobei: ein Statorkern mit
einer Mehrzahl bzw. Vielzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen vorgesehen
wird, ein flacher Draht- bzw. Kabelpack mit einer Mehrzahl bzw.
Vielzahl von kontinuierlichen, elektrischen Drähten bzw. Kabeln gebildet wird,
der flache Drahtpack in eine im wesentlichen zylindrische Form geformt
wird und die flache Drahtpackung in Eingriff mit dem Statorkern
in der Art und Weise gebracht wird, dass die kontinuierlichen elektrischen Drähte bzw.
Kabel innerhalb der Schlitze des Statorkerns verflochten bzw. ineinandergeflochten
bzw. verschachtelt werden.
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Gemäß einem
anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird der flache
Drahtpack dadurch gebildet, dass eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von Spulen
aus kontinuierlichem elektrischem Draht bzw. Kabel gebildet wird,
und dass die Spulen aus kontinuierlichem elektrischem Draht in einer
sich drehenden bzw. rotierenden Struktur in einem im wesentlichen kreisförmigen Muster
drehbar angebracht werden, wobei die Spulen in Bezug auf ein ander
um eine zentrale bzw. mittlere Achse gleichmäßig umfangsmäßig beabstandet
sind. Erste und zweite Federn, die voneinander beabstandet sind,
werden mit einer Distanz bzw. Abstand bzw. Entfernung von den Spulen
aus Draht platziert. Jede der Federn ist um eine Achse herum drehbar,
die sich in der Längsrichtung
durch die Federn erstreckt, und die Achse einer jeden der Federn
ist zu der mittleren Achse parallel. Ein Ende des elektrischen Drahtes
von jeder der Spulen ist an einer aufeinanderfolgenden Windung der
ersten Feder angebracht. Die Spulen werden um die mittlere Achse
in der Weise gedreht, dass die elektrischen Drähte um aufeinander folgende
Windungen der zweiten Feder herum gewickelt werden. Beide Federn
werden in der Weise gedreht, dass die elektrischen Drähte entlang
der Federn weg von den Spulen aus Draht getragen werden. Die Federn
und die Spulen werden gleichzeitig und kontinuierlich in der Weise
gedreht, dass die Drähte
abwechselnd bzw. wechselweise zwischen aufeinander folgenden Schlingen
bzw. Schleifen der ersten und der zweiten Federn gewunden bzw. gewickelt
werden, wenn die Drähte
entlang der Federn getragen werden, um hierdurch einen flachen Drahtpack
aus verflochtenen bzw. ineinandergeflochtenen bzw. verschachtelten, kontinuierlichen
elektrischen Drähten
zu bilden.
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Gemäß einem
weiteren, anderen Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird
mindestens ein Übergangsbereich
innerhalb des flachen Drahtpacks gebildet. Der Übergangsbereich wird dadurch gebildet,
dass die Vorwärtsdrehung
der Spulen um die mittlere Achse angehalten wird und dass die Drehung
der Federn angehalten wird, wobei eine erste der Federn in Richtung
zu den Spulen aus kontinuierlichem elektrischem Draht bewegt wird,
während gleichzeitig
die erste Feder gedreht wird, um den Draht entlang der ersten Feder
in der Weise zu tragen, dass sich die erste Feder auswärts in Richtung zu
den Spulen aus kontinuierlichem elektrischem Draht erstreckt und
eine Mehrzahl bzw. Vielzahl von freien Windungen freilegt bzw. freigibt,
wobei die Spulen mit einer vollständigen Umdrehung um die mittlere
Achse herum in der entgegengesetzten Richtung in der Art gedreht
werden, dass sich die Drähte in
der entgegengesetzten Richtung an den freigelegten Windungen der
ersten Feder herum wickeln, und wobei die erste Feder weg von den
Spulen aus kontinuierlichem elektrischem Draht zu ihrer ursprünglichen
Position bewegt wird und die Vorwärtsdrehung der Spulen um die
mittlere Achse herum und die Drehung beider der Federn begonnen
werden.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
einer Vorrichtung zum Bilden eines flachen Drahtpacks aus kontinuierlichen
elektrischen Leitern in einer verflochtenen bzw. ineinandergeflochtenen
bzw. verschachtelten Ausgestaltung;
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2 eine schematische Endansicht
der in 1 gezeigten Vorrichtung;
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3 eine Draufsicht auf einen
flachen Drahtpack, welcher in eine im Wesentlichen zylindrische
Form mit einer einzelnen Schicht bzw. Lage gerollt worden ist;
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4 eine Draufsicht auf einen
flachen Drahtpack, der gefaltet und sodann zu einer im Wesentlichen
zylindrischen Form mit zwei Schichten bzw. Lagen gerollt worden
ist;
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5 eine Draufsicht auf einen
flachen Drahtpack, welcher zu einer im Wesentlichen zylindrischen
Spirale mit zwei Schichten bzw. Lagen gerollt worden ist;
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6 eine Draufsicht auf einen
flachen Drahtpack, der gefaltet und sodann zu einer im Wesentlichen
zylindrischen Spirale mit vier Schichten bzw. Lagen gerollt worden
ist;
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7 eine Draufsicht auf eine
Statorkernanordnung, nachdem ein flacher Drahtpack mit drei Schichten
bzw. Lagen mit den einwärts
weisenden Schlitzen des Statorkerns in Eingriff gebracht worden ist;
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8 eine Draufsicht auf eine
Statorkernanordnung, nachdem ein flacher Drahtpack mit drei Schichten
bzw. Lagen mit den auswärts
weisenden Schlitzen des Statorkerns in Eingriff gebracht worden ist;
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9 eine Draufsicht auf einen
flachen Drahtpack mit zwei hierin gebildeten Übergangsbereichen; und
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10 eine Draufsicht auf den
in 9 gezeigten flachen
Drahtpack, nachdem das flache Drahtpack zu einer im Wesentlichen
zylindrischen Form mit drei Schichten bzw. Lagen gerollt worden ist.
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Um
einen Ausgangspunkt für
die weitere detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
dieser Erfindung zu haben, ist zunächst eine kurze Beschreibung
eines typischen elektrischen Wechselstromgenerators vorgesehen.
Der typische elektrische Wechselstromgenerator weist ein Gehäuse, eine
Rotorwelle, die durch sich drehende bzw. rollende Elementlager gelagert
ist, und eine riemenangetriebene Scheibe auf, welche an dem vorstehenden
Frontende bzw. Stirnseitenende der Rotorwelle befestigt ist. Vordere
und hintere Wechselstromgeneratorpolstücke drehen sich mit der Rotorwelle
und weisen sich erstreckende bzw. sich verlängernde Klauenfinger auf. Die
Klauenfinger verflechten bzw. verschachteln sich, um die wohlbekannte "Klauenpol"-Rotorkonfiguration
bzw. -ausgestaltung zu erzeugen. Obwohl der "Klauenpol"-Rotor beschrieben wird, wird ein Fachmann
erkennen, dass die beschriebene Erfindung in Verbindung mit anderen
Typen bzw. Arten von Rotoren verwendet werden kann, z.B.: Permanentmagnet- Nichtklauenpol, Permanentmagnet-Klauenpol, "salient"- bzw. vorspringend
feldgewickelte bzw. -gewundene und Induktionstyprotoren. Eine Erreger- bzw. Feldwicklung
ist innerhalb des Hohlraums getragen, der zwischen Polstücken gebildet
ist, und ein Gleichstromsignal wird auf die Erregerwicklung durch
ein Paar von Schleifringen und zugeordnete Bürsten aufgebracht. Das durch
die Wicklung erzeugte Magnetfeld steht mit Klauenpolstücken in
Wechselwirkung, um ein Magnetfeld mit wechselnder Polarität zu erzeugen.
Die Bewegung des Magnetfelds mit wechselnder Polarität, das durch
die Rotoranordnung durch die Kernwicklungen dargestellt wird, erzeugt
Elektrizität
in einer wohlbekannten Art und Weise.
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Die
durch den elektrischen Wechselstromgenerator innerhalb der Kernanordnung
erzeugte elektrische Energie wird zu Gleichrichterdioden und vielleicht
zu weiteren Filterungs- und Leistungs- bzw. Energiekonditionierungsvorrichtungen
geleitet, bevor sie mit dem elektrischen Verteilungsbus des Fahrzeugs
verbunden wird. Steuer- bzw. Regelsysteme, ebenfalls als Spannungsregler
bekannt, werden dazu verwendet, um einen geeigneten Pegel von Gleichstrom-Spannung
auf die Erregerwicklungen aufzubringen, um den erwünschten
quadratischen Mittelwert des ausgegebenen Wechselstroms von dem Wechselstromgenerator
zu erzeugen, welcher in einer Einzelphasen- oder Mehrphasenform
sein kann, in Abhängigkeit
von der Ausgestaltung und dem Wicklungsmuster der Wicklungen.
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Eine
bevorzugte Ausgestaltung für
die Wicklungen des Statorkerns ist in der am 07. Oktober 2002 eingereichten
Patentanmeldung Aktezeichen 10/265.529 der Vereinigten Staaten beschrieben, welche
eine Teilfortführungsanmeldung
entsprechend der U.S.-Patentanmeldung Aktenzeichen 10/056.890 ist,
die am 24. Januar 2002 mit der Bezeichnung "Kraftfahrzeug-Wechselstromgenerator-Statoranordnung
mit rechteckförmigem
kontinuierlichem Draht bzw. Kabel" eingereicht wurde. Beide Anmeldungen
sind auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen
worden und werden hierdurch durch summarische Einfügung durch
Hinweise auf diese Anmeldungen eingefügt.
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Die
vorliegende Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bilden
der Stator- bzw. Ständeranordnung
für eine
elektrische Maschine, z.B. den oben beschriebenen Wechselstromgenerator.
Das Verfahren zum Bilden einer Statorkernanordnung für eine elektrische
Maschine weist auf: Bereitstellen eines Statorkerns mit einer Mehrzahl
bzw. Vielzahl von sich radial erstreckenden Schlitzen; Bilden eines
flachen Drahtpacks bzw. -packung mit einer Mehrzahl von kontinuierlichen,
elektrischen Drähten
bzw. Kabeln; Formen des flachen Drahtpacks in eine im wesentlichen
zylindrische Form; und Ineingriffbringen des im wesentlichen zylindrisch
geformten flachen Drahtpacks mit dem Statorkern derart, dass die
kontinuierlichen elektrischen Drähte
innerhalb der Schlitze des Statorkerns verflochten bzw. ineinandergeflochten
bzw. verschachtelt werden.
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Unter
Bezugnahme auf 1 und 2 wird eine Vorrichtung zum
Bilden eines flachen Drahtpacks bzw. einer flachen Drahtanordnung
aus kontinuierlichen Leitern allgemein mit 10 gezeigt.
Die Vorrichtung 10 weist eine Mehrzahl von Spulen 12 aus kontinuierlichem,
elektrischem Leiterdraht bzw. – kabel 14 auf.
Vorzugsweise ist der Draht 14 in seiner Querschnittsgestalt
rechteckförmig,
jedoch versteht es sich, dass das Verfahren nach der vorliegenden Erfindung
auch mit einem Draht 14 mit irgendeiner geeigneten Querschnittsgestalt
ausgeführt
werden könnte.
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Die
Spulen 12 werden in gleichmäßiger Beabstandung in einem
im Wesentlichen kreisförmigen Muster
um eine zentrale bzw. mittlere Achse 16 herum innerhalb
der Vorrichtung 10 rotier- bzw. drehbar angebracht. Eine
Platte 18 ist mit einem Abstand von den Spulen 12 angebracht.
Die Platte 18 weist eine Mehrzahl von Öffnungen 20, und zwar
je eine für
jede Spule 12 auf. Für
Zwecke der Erläuterung
wird die vorliegende Erfindung mit zwölf Spulen 12 aus elektrischem
Draht 14 beschrieben. Es versteht sich, dass das Verfahren
nach der vorliegenden Erfindung mit irgendeiner geeigneten Anzahl
von Spulen 12 ausgeführt
werden könnte,
wie durch die Anzahl von Leitern und die Anzahl von Phasen der erwünschten Statoranordnung
bestimmt.
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Ein
Paar von ersten und zweiten Federn 22, 24 ist
mit einer Distanz bzw. Abstand von der Platte 18 entgegengesetzt
bzw. gegenüberliegend
zu den Spulen 12 und mit einem Abstand voneinander positioniert.
Jede der Federn 22, 24 ist um ihre eigene Längsachse
drehbar und in der Weise orientiert bzw. ausgerichtet, dass die
Längsachse
jeder Feder 22, 24 zu der mittleren Achse 16 parallel
ist.
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Wenn
ein flacher Drahtpack aus elektrischem Draht 14 gebildet
wird, werden die Enden des Drahts 14 von jeder der Spulen 12 durch
die entsprechenden Öffnungen 20 innerhalb
der Platte 18 eingeführt
und an den benachbarten bzw. angrenzenden aufeinanderfolgenden Windungen 26 der
ersten Feder 22 angebracht. Wenn einmal die Enden der Drähte 14 angebracht
sind, werden die Spulen 12 und die Platte 18 um
die mittlere Achse 16 herum, vorzugsweise in einer Richtung
entgegen dem Uhrzeigersinne, wie durch Pfeile 17 angegeben,
gedreht. Gleichzeitig werden die erste Feder 22 und die
zweite Feder 24 derart gedreht, dass die Drähte entlang
der Federn 22, 24 weg von der Platte 18 in
einer auger- bzw. bohrer- bzw. schneckenartigen Art und Weise getragen
werden. Wenn sich die Spulen 12 um die Platte 18 drehen,
werden die Drähte 14 aufeinanderfolgend um
die freien Windungen 26 der zweiten Feder 24 herum
gewickelt. Wenn jeder Draht 14 gewickelt ist, wird die
Drehung der Federn 22, 24 jenen Draht 14 entlang
der Federn 22, 24 weg von der Platte 18 derart
tragen, dass, wenn der nächste
benachbarte bzw. angrenzende Draht 14 die Federn 22, 24 berührt, eine
freie Windung verfügbar
sein wird, um den Draht 14 aufzunehmen.
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Die
Federn 22, 24 werden mit einer Geschwindigkeit
bzw. Drehzahl schneller als die Spulen 12 und die Platte 18 derart
gedreht, dass die Zeiteinstellung gewährleisten wird, dass eine freie
Windung 26 verfügbar
ist, wenn jeder aufeinanderfolgende Draht 14 um eine von
der ersten Feder 22 und der zweiten Feder 24 herum
gewickelt wird. Wie beschrieben und in 1 und 2 gezeigt,
werden sich die Federn 22, 24 zwölfmal so
schnell wie die Spulen 12 und die Platte 18 drehen.
Mit anderen Worten, die Federn 22, 24 werden zwölf vollständige Umdrehungen
für jede
einzelne vollständige
Umdrehung der Platte 18 und der Spulen 12 ausführen, um
zu gewährleisten,
dass zwölf
Windungen 26 für
jede der zwölf
elektrischen Drähte 14 freigelegt
sind.
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Es
wird den Spulen 12 erlaubt, sich relativ zu der mittleren
Achse 16 zu drehen, wenn sie sich um die mittlere Achse 16 herum
drehen, um hierdurch die Spulen 12 rotationsmäßig stationär in Bezug
auf ihre eigene Achse und um dieselbige durch die Drehung der Spulen 12 um
die mittlere Achse 16 herum durchgehend orientiert zu halten.
Dies gewährleistet, dass
die rechteckförmigen
Drähte 14 nicht
verdreht bzw. verdrillt werden, wenn sie von den Spulen 12 durch
die Öffnungen 20 innerhalb
der Platte 18 und zu bzw. auf die Windungen 26 der
Federn 22, 24 zugeführt werden.
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Die
Spulen 12 und die Federn 22, 24 werden auf
diese Art und Weise gleichzeitig gedreht, wobei die elektrischen
Drähte 14 abwechselnd
bzw. wechselweise zwischen aufeinanderfolgenden Windungen 26 der
ersten Feder 22 und der zweiten Feder 24 gewickelt
werden, wenn die elektrischen Drähte 14 entlang
der Federn 22, 24 getragen werden, bis ein flacher
Drahtpack 28 mit ausreichender Länge gebildet ist. Die Länge des
flachen Drahtpacks 28 wird beruhend auf der Anzahl von
Phasen, die in dem Stator 15, und der Anzahl von sich radial
erstreckenden Schlitzen des Statorkerns bestimmt. Beispielsweise wird
bei einer Einzelphasen-Einzelschicht-Statoranordnung der flache
Drahtpack 28 eine vollständige Drehung der Spulen 12 und
der Platte 18 für
jeden Schlitz innerhalb des Statorkerns aufweisen. Daher wird, wenn
der Kern vierundsechzig Schlitze aufweist, sodann der flache Drahtpack vierundsechzig volle
Umdrehungen der Spulen 12 und der Platte 18 erfordern.
Alternativ wird, wenn die Statoranordnung vier Phasen und eine einzelne
Schicht aufweist, sodann das flache Drahtpack 28 sechzehn
volle Umdrehungen (64/4 = 16) der Spulen 12 und der Platte 18 aufweisen.
Schließlich
wird, wenn die Statoranordnung vier Phasen und eine doppelte Schicht
aufweist, sodann der flache Drahtpack zweiunddreißig volle
Umdrehungen (64/4 × 2
= 32) der Spulen und der Platte 18 aufweisen. Insgesamt
ist die Anzahl der vollen Umdrehungen der Spulen 12 und
der Platte 18 die Anzahl der Schlitze des Statorkerns geteilt
durch die Anzahl von Phasen der Statoranordnung multipliziert mit
der Anzahl von Schichten des elektrischen Leiters innerhalb des
Statorkerns.
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Wenn
einmal die genaue Länge
des flachen Drahtpacks 28 gebildet ist, wird der flache
Drahtpack 28 zu einer im wesentlichen zylindrischen Gestalt
geformt, bevor er in den Statorkern eingesetzt wird. Der flache
Drahtpack 28 kann zu einer wesentlichen zylindrischen Gestalt
mit einer einzelnen Schicht bzw. Lage gerollt werden, wie in 3 gezeigt; oder er kann
zur Hälfte
gefaltet und zu einer im wesentlichen zylindrischen Gestalt mit
zwei Schichten bzw. Lagen gerollt werden, wie in 4 gezeigt. Alternativ kann der flache
Drahtpack 28 zu einer im wesentlichen zylindrischen Spirale
mit einer Mehrzahl von Schichten bzw. Lagen gerollt werden, wie
in 5 gezeigt, wobei
die Spirale zwei Schichten bzw. Lagen bildet, oder er kann gefaltet
und zu einer im wesentlichen zylindrischen Spirale mit einer Mehrzahl
von Schichten bzw. Lagen gerollt werden, wie in 6 gezeigt, wobei die Spirale vier Schichten
bzw. Lagen bildet.
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Nachdem
der flache Drahtpack 28 zu einer im wesentlichen zylindrischen
Gestalt geformt worden ist, wird der flache Drahtpack 28 innerhalb
der Schlitze des Statorkerns derart eingesetzt, dass die kontinuierlichen
elektrisch en Drähte 14 innerhalb
der Schlitze des Statorkerns verflochten bzw. ineinandergeflochten
bzw. verschachtelt sind.
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Unter
Bezugnahme auf 7 wird
erläutert, dass
ein Statorkern 30 Schlitze 32 aufweisen kann, welche
einwärts
in Richtung zu der Mitte des Statorkerns 30 weisen. Der
flache Drahtpack 28 ist innerhalb des Statorkerns platziert
und wird in der Weise auswärts
expandiert bzw. ausgedehnt, dass die kontinuierlichen elektrischen
Drähte 14 innerhalb
der Schlitze 32 des Statorkerns 30 verflochten
bzw. ineinandergeflochten bzw. verschachtelt sind.
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Unter
Bezugnahme auf 8 wird
erläutert, dass
ein Statorkern 34 Schlitze 36 aufweisen kann, welche
weg von der Mitte des Statorkerns 34 auswärts weisen,
wobei der flache Drahtpack 28 um den Statorkern 34 herum
platziert ist und einwärts
in der Weise komprimiert bzw. zusammengedrückt wird, dass die kontinuierlichen
elektrischen Drähte 14 innerhalb
der Schlitze 36 des Statorkerns 34 verflochten
bzw. ineinandergeflochten bzw. verschachtelt sind.
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Vorzugsweise
wird, wenn der flache Drahtpack 28 zu einer im Wesentlichen
zylindrischen Spirale gerollt wird, wenigstens ein Übergangsbereich 38 innerhalb
des flachen Drahtpacks 28 gebildet. Die Übergangsbereiche 38 werden
an den Punkten bzw. Stellen gebildet, wo die Schichten bzw. Lagen
einander überlappen,
um ein effizientes Füllen
der Schlitze innerhalb des Statorkerns durch den elektrischebn Draht
zu erlauben. Unter Bezugnahme auf 9 wird
erläutert,
dass ein flacher Drahtpack mit zwei Übergangsbereichen 38 allgemein
bei 40 gezeigt ist. Die Übergangsbereiche 38 erlauben
den Schichten bzw. Lagen, übereinander
bzw. aufeinander an dem Punkt bzw. Stelle zu liegen, wo der flache
Drahtpack 40 sich selbst überlappt, wenn er aufgerollt
wird, wie in 10 gezeigt.
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Die Übergangsbereiche 38 werden
innerhalb des flachen Drahtpacks 40 gebildet, wenn der
flache Drahtpack 40 gebildet wird. Wie zuvor erläutert, ist die
Anzahl der vollständigen
Umdrehungen, welche die Spulen 12 und die Platte 18 für jede Schicht
bzw. Lage ausführen
müssen,
während
der flache Drahtpack 40 gebildet wird, die Anzahl von Schlitzen
des Statorkerns geteilt durch die Anzahl von Phasen der Statoranordnung.
Um die Formation bzw. Bildung eines Übergangsbereichs innerhalb
des flachen Drahtpacks zu beginnen, wird die Vorwärtsdrehung
der Spulen 12 um die mittlere Achse 16 herum und
die Drehung der Federn 22, 24 gestoppt bzw. angehalten.
Die erste Feder 22 wird zu den Spulen 12 hin auswärts bewegt.
Während
die erste Feder 22 auswärts
bewegt wird, wird die erste Feder 22 gedreht, um den Draht 14 entlang
der ersten Feder 22 derart zu tragen, dass, wenn sich die
erste Feder 22 auswärts
zu den Spulen 12 aus kontinuierlichem elektrischem Draht 14 erstreckt,
freie Windungen 26 der Feder 22 freigelegt werden.
Die Feder 22 wird gedreht und zu den Spulen 12 hin
bewegt, bis eine freie Windung 26 für jeden der Drähte 14 freigelegt
ist.
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Sodann
werden die Spulen 12 und die Platte 18 um eine
vollständige
Umdrehung um die mittlere Achse 16 in der entgegengesetzten
Richtung gedreht, derart, dass die Drähte 14 sich in der
entgegengesetzten Richtung an den freigelegten Windungen 26 der
ersten Feder 22 wickeln. Nach einer vollständigen Umdrehung
der Spulen 12 und der Platte 18 um die mittlere
Achse 16 herum, wird die erste Feder 22 weg von
den Spulen 22 zu ihrer ursprünglichen Position zurückbewegt
und die Vorwärtsdrehung
der Spulen 12, der Platte 18 und der ersten Feder 22 und
der zweiten Feder 24 wird fortgesetzt.
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Die
einzelne Drehung der Spulen 12 und der Platte 18 in
der entgegengesetzten Richtung ist für eine der Umdrehungen verantwortlich,
die notwendig sind, die jene Schicht bzw. Lage zu vervollständigen. Wie
zuvor erörtert,
ist die Anzahl der vollständigen Umdrehungen,
N, welche die Spulen 12 und die Platte 18 für jede Schicht
bzw. Lage ausführen
müssen, während der
flache Drahtpack 40 gebildet wird, die Anzahl von Schlitzen
des Statorkerns geteilt durch die Anzahl von Phasen der Statoranordnung.
Daher werden für
jede Schicht bzw. Lage, welche einen Übergangsbereich 38 erfordert,
die Spulen 12 und die Platte 18 in der Vorwärtsrichtung
N-1 mal gedreht. Die Bildung des Übergangsbereichs 38 vervollständigt die
Bildung jener besonderen bzw. bestimmten Schicht bzw. Lage.
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Während die
obige Beschreibung die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung darstellt, so wird erkannt werden, dass die Erfindung für Modifikationen
bzw. Abwandlungen, Variationen und Änderungen empfänglich ist,
ohne vom genauen Umfang und der gerechten Bedeutung der beigefügten Ansprüche abzuweichen.