DE102008054795A1

DE102008054795A1 - Rotor for electrical machine, has commutator, where lamellas are electrically connected with wires of rotor winding, and molding unit is provided, which has supports for wire adjustment

Info

Publication number: DE102008054795A1
Application number: DE200810054795
Authority: DE
Inventors: Heiko Sponar; Jürgen Tempel; Maxim Sukhman
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2008-12-17
Filing date: 2008-12-17
Publication date: 2010-06-24
Also published as: CN101752962B; CN101752962A

Abstract

The rotor (1) has a commutator, where lamellas are electrically connected with wires of a rotor winding. A molding unit (5) is provided, which has supports (7) for wire adjustment, where each of the support intervenes a lamella electrically connected with the wire. An independent claim is also included for a method for electrically connecting wires of a rotor winding of a rotor of an electrical machine with lamellas of a commutator of the rotor.

Description

Die Erfindung betrifft einen Rotor einer elektrischen Maschine, mit einem Kommutator, dessen Lamellen mit Drähten einer Rotorwicklung elektrisch verbunden sind. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur elektrischen Kontaktierung eines solchen Rotors.The The invention relates to a rotor of an electric machine, with a commutator whose fins are electrically connected to wires of a rotor winding are. The invention further relates to a method for electrical Contacting of such a rotor.

Stand der TechnikState of the art

Die Wicklungen von Rotoren elektrischer Maschinen müssen mit einer Spannungszuführung elektrisch verbunden werden. Für Gleichstromanwendungen sind hierfür Kommutatoren bekannt, die Lamellen aufweisen, die im Stand der Technik über eine Hakengeometrie endseitig solcher Lamellen oder über endseitig an den Lamellen ausgebildete Schlitzungen mit Drähten der Rotorwicklung elektrisch verbunden werden. Hierbei werden die Drähte in die Hakengeometrie eingehängt oder in die Schlitzungen eingeführt und überwiegend über sogenanntes Hot Staking oder Widerstandsschweißen elektrisch und mechanisch verbunden. Ferner sind Lösungen bekannt, in denen der zu kontaktierende Draht der Rotorwicklung direkt auf der Lamelle befestigt wird, beispielsweise verlötet oder verschweißt. Hierdurch lässt sich zwar ein relativ geringer Platzbedarf verwirklichen, allerdings um den Preis eines fehlenden Formschlusses und ein hierdurch deutlich erhöhtes Ausfallrisiko der elektrischen Verbindung. In den mittels Hakengeometrie ausgebildeten Ausführungen existiert eine räumlichgeometrische Begrenzung der Konstruktionsfreiheit durch die Schlaufengeometrie des Wickeldrahtes im Anhakbereich sowie durch die Hakengeometrie selbst. Bei sehr kleinen Abständen der Schlaufengeometrien zueinander besteht die Gefahr eines Kurzschlusses der Drähte untereinander, insbesondere durch den Kontaktierprozess oder während desselben und damit ein erhöhtes Ausschußrisiko während der Produktion. Bei gegebenem Bauraum ist die Lamel lenzahl hierdurch begrenzt. In den Ausführungsformen mit Schlitzungen zur Kontaktierung der Drähte ist ein großer Materialeinsatz und eine Mehrzahl an Bearbeitungsschritten, insbesondere auch für Toleranzausgleiche, erforderlich.The Windings of rotors of electrical machines must be electrically powered by a voltage supply get connected. For DC applications are known commutators, the fins have, in the prior art via a hook geometry end such slats or over Slits formed on the lamellae with wires of the Rotor winding are electrically connected. Here are the wires in the Hook geometry hooked or introduced into the slits and predominantly over so-called Hot staking or resistance welding electrical and mechanical connected. There are also solutions in which the wire to be contacted of the rotor winding is attached directly to the blade, for example, soldered or welded. hereby let yourself Although realize a relatively small footprint, however at the price of a missing positive connection and thereby a clear increased Risk of failure of the electrical connection. In the means of hook geometry trained executions exists a spatial geometric Limitation of design freedom through the loop geometry the winding wire in Anhakbereich and by the hook geometry itself. At very small distances The loop geometries to each other there is a risk of short circuit the wires with each other, in particular by the contacting process or during the same and thus an increased risk of rejects while the production. For a given space is the Lamel lenzahl thereby limited. In the embodiments with slits for contacting the wires is a large material use and a plurality of processing steps, in particular for tolerance compensation, required.

Aufgabe der Erfindung ist es, elektrische Maschinen mit einer höheren Lamellenzahl bei gegebenem Bauraum kostengünstig und betriebssicher realisieren zu können, beziehungsweise bei gegebener Lamellenzahl des Kommutators das Bauvolumen zu reduzieren und Materialkosten einzusparen, wobei in allen Fällen eine sichere Prozessführung sichergestellt sein soll.task The invention is electrical machines with a higher number of blades cost-effective for a given space and reliable to realize, or at a given number of fins the commutator to reduce the construction volume and material costs save in all cases a secure process management should be ensured.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Hierzu wird ein Rotor einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, mit einem Kommutator, dessen Lamellen mit Drähten einer Rotorwicklung elektrisch verbunden sind. Dabei ist ein Isolierkörper vorgesehen, der Aufnahmen zur Drahtfixierung aufweist, wobei in jede der Aufnahmen eine Lamelle eingreift, die elektrisch mit dem Draht verbunden ist. Anders als im Stand der Technik wird der Draht der Rotorwicklung jeweils zur Kontaktierung mit einer Lamelle in der Aufnahme im Isolierkörper fixiert. Jedem mit einer Lamelle zu kontaktierendem Draht ist demzufolge eine Aufnahme zur Fixierung des Drahtes zugeordnet. In diese Aufnahme greift die jeweilige Lamelle ein und ist hierbei mit dem jeweiligen Draht elektrisch verbunden.For this a rotor of an electric machine is proposed, with a Commutator whose lamellae with wires of a rotor winding electric are connected. In this case, an insulating body is provided, the recordings for wire fixation, wherein in each of the recordings a lamella engages which is electrically connected to the wire. Different to in the prior art, the wire of the rotor winding to each Contacting with a lamella fixed in the receptacle in the insulating body. Each wire to be contacted with a blade is accordingly associated with a receptacle for fixing the wire. In this recording engages the respective slat and is here with the respective Wire electrically connected.

Die Aufnahmen können als Durchbrüche oder randoffene Aufnahmen ausgebildet sein. Durchbrüche sind insbesondere zu einer Drehachse des Rotors parallel oder im Wesentlichen parallel verlaufende Durchbrüche (beispielsweise Bohrungen oder Ausnehmungen mit von einer Kreisform abweichender Geometrie) im Isolierkörper, wobei diese bevorzugt der Position der jeweiligen Lamelle zugeordnet und angepasst ausgebildet sind. Die Aufnahmen können auch als randoffene Aufnahmen ausgebildet sein, also dergestalt, dass sie zu einer Außenkontur des Isolierkörpers hin offen sind, so dass der Draht beispielsweise von der Außenkontur des Isolierkörpers her in die Aufnahme eingelegt werden kann.The Can recordings as breakthroughs or be formed open-edge recordings. Breakthroughs are particular to one Rotary axis of the rotor parallel or substantially parallel breakthroughs (For example, holes or recesses with a circular shape deviating geometry) in the insulating body, these being preferred assigned to the position of the respective blade and adapted adapted are. The shots can also be designed as edge-open recordings, that is, in such a way, that they become an outer contour of the insulating are open, so that the wire, for example, from the outer contour of the insulating body can be inserted into the receptacle.

In einer weiteren Ausführungsform ist die jeweilige elektrische Verbindung zwischen Lamelle und Draht als eine durch von der zugehörigen Aufnahme bewirkten Zusammenpressdruck gebildete Berührungskontaktierung ausgebildet. Die elektrische Verbindung entsteht demzufolge dadurch, dass Lamelle und Draht in die Aufnahme eingebracht sind, und die Aufnahme hierbei aufgrund ihrer Geometrie (beispielsweise eines zur Aufnahme von Lamelle und Draht sehr knappen oder sogar mit Untermaß ausgestatteten Durchmessers) ein Zusammenpressdruck ausgebildet wird, nämlich von Wandungen der Aufnahme, so dass zwangsläufig eine Berührungskontaktierung zwischen Lamelle und Draht hergestellt wird. Lamelle und Draht liegen demzufolge in einer elektrisch leitenden Art und Weise aneinander, wobei dieses Aneinanderliegen die Kontaktierung bewirkt.In a further embodiment is the respective electrical connection between lamella and wire as one by the associated one Recording caused contact pressure formed touch contact educated. The electrical connection is thus created by that lamella and wire are inserted into the receptacle, and the recording due to their geometry (for example, one for recording of lamella and wire very tight or even equipped with undersize Diameter) a compression pressure is formed, namely of Walls of the recording, so that inevitably a touch contact between the blade and the wire is made. Slat and wire lie consequently in an electrically conductive manner to one another, this contact causes the contacting.

In einer weiteren Ausführungsform ist die jeweilige elektrische Verbindung zwischen Lamelle und Draht als Schmelzschweißverbindung, Lötverbindung oder mechanische, insbesondere reibschlüssige, Verbindung ausgebildet. Die elektrische Verbindung kann außer durch den vorstehend beschriebenen Zusammenpressdruck der Aufnahme ferner auch in herkömmlicher Weise als Schmelzschweißverbindung, Lötverbindung oder mechanische Verbindung, insbesondere als reibschlüssige Verbindung, ausgebildet sein. Auf diese Weise lässt sich die elektrische Verbindung zwischen Lamelle und Draht den jeweiligen Anforderungen der elektrischen Maschine, insbesondere in Bezug auf mechanische Stabilität und Stromtragfähigkeit sowie Zentrifugalbelastbarkeit der Verbindung, situations- und anforderungsangemessen ausbilden. Insbesondere ist auch vorgesehen, die elektrische Verbindung als rein mechanische Verbindung vorzusehen, beispielsweise durch den beschriebenen Reibschluss. Eine solche ist mit einfachen Mitteln preisgünstig herstellbar.In a further embodiment, the respective electrical connection between the lamella and the wire is designed as a fusion-welded connection, solder connection or mechanical, in particular frictional, connection. In addition to the above-described compression pressure of the receptacle, the electrical connection may also be designed conventionally as a fusion-welded connection, soldered connection or mechanical connection, in particular as a frictional connection. This allows the electrical connection between the blade and the wire the respective requirements of the electrical machine, in particular with regard to mechanical stability and current carrying capacity and centrifugal load capacity of the connection, situational and requirements appropriate. In particular, it is also provided to provide the electrical connection as a purely mechanical connection, for example by the described frictional engagement. Such is inexpensive to produce by simple means.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Drähte von einer Seite der Aufnahmen hin in diese eingeführt sind und dass die Lamellen von einer anderen Seite der Aufnahmen in diese eingeführt sind, insbesondere radial, axial, schräg oder in einer anderen Verlaufsrichtung. Damit ist gemeint, dass beispielsweise die Drähte in eine als Durchbruch im Isolierkörper ausgestaltete Aufnahme von einer Seite, beispielsweise nämlich von den Rotorwicklungen her, eingeführt sind und dass die Lamellen von der anderen Seite des Isolierkörpers, also von derjenigen, die den Rotorwicklungen abgewandt ist, zugeführt sind. Insbesondere die vorstehend beschriebene Verbindung mittels Zusammenpressdruck der Aufnahme beziehungsweise von Wänden oder Wandungen der Aufnahme lässt sich auf diese Weise sehr leicht realisieren, indem die Drähte von den Rotorwicklungen kommend beziehungsweise zu diesen abgehend in die axial zur Rotorwicklung benachbarten Aufnahme eingeführt sind und von der jeweils anderen Seite der Aufnahme die jeweilige Lamelle des Kommutators zugeführt ist. In der Aufnahme selbst berühren sich Draht und Lamelle, insbesondere in einer solchen Ausführungsform, in der die Lamelle einen der Aufnahme und der gewünschten Verbindungsform entsprechenden Lamellenfinger zum Eintritt in die Aufnahme aufweist. Es ist hierbei nicht nur ein Einführen von einer solchen anderen Seite der Aufnahme möglich, die der Einführungsrichtung der Drähte genau gegenüberliegt, also im Wesentlichen im 180°-Winkel hierzu, sondern beispielsweise auch in Radialrichtung, etwa bei Ausbildung der Aufnahme als randoffene Aufnahme, oder schräg zur Einführrichtung der Drähte. Insbesondere ist es auch möglich, dass die Lamellen in gerader Richtung eingeführt werden, nämlich im Wesentlichen achsparallel zur Rotationsachse des Rotors, die Drähte hingegen in einer anderen Richtung, insbesondere radial oder schräg. Maßgeblich ist hierbei, dass Drähte und Lamellen zueinander in elektrisch kontaktierter Berührlage gelangen, vorzugsweise in eine solche, die aufgrund dieser Geometrie nicht selbstlösend ist.In a further embodiment is provided that the wires are introduced into this from one side of the recordings and that the lamellae are inserted into this from another side of the receptacles, in particular radial, axial, oblique or in a different direction. This means that, for example the wires in a designed as a breakthrough in the insulating body of a page, for example from the rotor windings, are introduced and that the slats from the other side of the insulating body, that is, from the one which is remote from the rotor windings, are supplied. especially the above-described compound by means of compression of the Recording or of walls or Walls of the recording leaves Realize this way very easily by removing the wires from the Rotor windings coming or going to these outgoing in the axially adjacent to the rotor winding adjacent recording are introduced and from the other side of the recording, the respective lamella fed to the commutator is. Touch yourself in the recording wire and lamella, especially in such an embodiment, in which the lamella one of the receptacle and the desired connection form corresponding lamellar finger for entry into the receptacle. It is not just an introduction of such another side recording possible, the direction of introduction the wires exactly opposite essentially at a 180 ° angle for this purpose, but also, for example, in the radial direction, such as at Training the recording as open-edged recording, or obliquely to the insertion the wires. In particular, it is also possible that the slats are inserted in a straight line, namely in Essentially axially parallel to the axis of rotation of the rotor, the wires, however in another direction, in particular radially or obliquely. decisive here is that wires and lamellae reach each other in electrically contacted contact position, preferably in such, which is not self-releasing due to this geometry.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist mindestens einer der Drähte als Drahtschleife ausgebildet. Die Drähte der jeweiligen Rotorwicklungen sind hierbei nicht wicklungsspezifisch oder für mehrere Wicklungen abgelängt, sondern als durchgehender Draht für mehrere oder für alle Rotorwicklungen des Rotors ausgebildet, wobei der Übergang von einer Rotorwicklung zu einer anderen, beispielsweise benachbarten Rotorwicklung, im Bereich des Kommutators beziehungsweise der Aufnahme des Drahtes erfolgt, und zwar dadurch, dass der Draht als Drahtschleife ausgebildet ist, also eine Rückführung aufweist. In die Aufnahme eingeführt wird demzufolge nicht ein Drahtende des Drahtes, sondern die Drahtschleife, die von der Aufnahme zu einer anderen, weiteren Rotorwicklung führt. Hierdurch ist eine durchgehende Bewicklung des Rotors möglich.In a preferred embodiment is at least one of the wires designed as a wire loop. The wires of the respective rotor windings are not winding-specific or cut to length for several windings, but instead as a continuous wire for several or for all rotor windings of the rotor are formed, the transition from one rotor winding to another, for example adjacent ones Rotor winding, in the range of the commutator or the recording the wire is made, namely, by the wire as a wire loop is formed, that has a return. Introduced in the recording is therefore not a wire end of the wire, but the wire loop, which leads from the recording to another, further rotor winding. hereby is a continuous winding of the rotor possible.

In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Aufnahmen als Radialaufnahmen am Isolierkörper ausgebildet sind. Diese sind also im Wesentlichen radial, insbesondere schlitzförmig, in den Isolierkörper eingebracht und erlauben das Einlegen oder Einklemmen des Drahtes.In a further embodiment is provided that the recordings are formed as radial recordings on the insulating body are. These are thus substantially radially, in particular slit-shaped, in the insulator introduced and allow the insertion or pinching of the wire.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Radialaufnahmen des Isolierkörpers mittels eines axial aufschiebbaren Ringsicherungskörpers verschließbar. Nach Aufnahme des Drahtes und/oder der Lamellen in der Aufnahme kann der Ringsicherungskörper in einer solchen Art und Weise aufgebracht werden, insbesondere axial aufgeschoben werden, dass ein Austreten des Drahtes und/oder von Lamellen aus dem Isolierkörper, nämlich aus den Radialaufnahmen, in Radialrichtung nicht mehr möglich ist, weil der Ringsicherungskörper die Radialaufnahmen nach außen, also in Fliehrichtung, verschließt.In a preferred embodiment are the radial images of the insulating body by means of an axially slidable Ring fuse body closable. After receiving the wire and / or the slats in the recording can the ring safety body be applied in such a way, in particular be pushed axially, that leakage of the wire and / or of Slats from the insulating body, namely from the radial recordings, in the radial direction is no longer possible, because the ring securing body the radial recordings to the outside, ie in the direction of flow, closes.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform bilden die Lamellen eine zusammenhängende Baueinheit, die zur elektrischen Kontaktierung der Drähte dem Isolierkörper axial zugeführt ist. Der Kommutator als Gesamtheit der mit den Drähten zu kontaktierenden Lamellen ist demzufolge als vorgefertigte, zusammenhängende Baueinheit ausgebildet. Diese Baueinheit wird zur elektrischen Kontaktierung der Drähte in Axialrichtung dem Isolierkörper zugeführt, wobei beim axialen Zuführen in bevorzugter Ausführungsform die elektrische Kontaktierung erfolgt, nämlich durch die Schaffung des beschriebenen Berührkontaktes mit den Drähten.In a further preferred embodiment the lamellae form a coherent unit which is used for electrical contacting of the wires to the insulating body axially supplied is. The commutator as a whole of the wires to be contacted Slats is therefore as a prefabricated, coherent unit educated. This unit is for electrical contact the wires fed in the axial direction of the insulating body, wherein during axial feeding in a preferred embodiment the electrical contact takes place, namely by the creation of the described Berührkontaktes with the wires.

In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform durchgreifen die Drähte Durchgangsöffnungen des Isolierkörpers, wobei umgebogene Endbereiche der Drähte in den Aufnahmen einliegen. Die Durchgangsöffnungen des Isolierkörpers werden hierbei bevorzugt in einer solchen Art und Weise von den Drähten durchgriffen, dass die Drähte von den Rotorwicklungen her kommend durch den sich in Axialrichtung anschließenden Isolierkörper durchtreten. Die umgebogenen Endbereiche der Drähte ihrerseits liegen nun in den Aufnahmen ein, Aufnahme und Durchgangsöffnungen sind demzufolge verschiedene Öffnungen beziehungsweise Ausnehmungen des Isolierkörpers. Die Endbereiche der Drähte, die in den Aufnahmen einliegen, werden zur Kontaktierung mit den Lamellen verbunden.In a further preferred embodiment, the wires pass through through openings of the insulating body, wherein bent end portions of the wires are in the receptacles. The through-openings of the insulating body are hereby preferably penetrated by the wires in such a manner that the wires coming from the rotor windings pass through the insulating body adjoining in the axial direction. The bent end portions of the wires in turn are now in the recordings, recording and through holes are therefore different openings or recesses of the Insulating. The end portions of the wires, which are in the receptacles, are connected for contacting with the slats.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass der Umbiegewinkel der Umbiegungen 180° oder in etwa 180° beträgt. Die Umbiegungen bilden demzufolge eine Art Rücksprung der Drähte aus, wobei die umgebogenen Endbereiche im Anschluss an die Umbiegungen der Drähte in den Aufnahmen einliegen. Auf diese Weise ist es möglich, von den Rotorwicklungen kommend die Drähte beziehungsweise Drahtschleifen durch Durchgangsöffnungen des Isolierkörpers durchtretend aus zubilden, wobei nach dem Durchtritt durch die Durchgangsöffnungen des Isolierkörpers, also an der den Rotorwicklungen gegenüberliegenden, abgewandten Seite des Isolierkörpers, die Umbiegungen in etwa im 180°-Winkel vorliegen und die umgebogenen Drahtenden beziehungsweise Drahtschleifen in die Aufnahmen am Isolierkörper einliegen, also wieder in Richtung auf die Rotorwicklungen hin. Wird nun in diese Aufnahmen, insbesondere in Axialrichtung, die Lamelle beziehungsweise die aus den einzelnen Lamellen bestehende, zusammenhängende Baueinheit eingebracht, insbesondere in Axialrichtung eingeschoben, verhindert diese Positionierung der einzelnen Drähte in den Aufnahmen jegliches Ausweichen der Drähte bei Einbringen der Lamellen beziehungsweise Lamellenfinger zur Kontaktierung der Drähte. Die Drähte sind durch die Umbiegungen, durch die sie wieder in Richtung auf die Rotorwicklungen hin gerichtet in den Aufnahmen einliegen, gewissermaßen selbstsperrend ausgebildet, sobald die Lamellen beziehungsweise Lamellenfinger eingebracht werden, da sie nur noch entgegen der Einschubrichtung der Lamellen austreten könnten. Auf diese Weise lassen sich bei gegebenem Bauraum und damit bei gegebenem Umfang des Kommutators deutlich höhere Polzahlen realisieren als bei den Kontaktiermethoden, wie sie im Stand der Technik derzeit bekannt sind. Montageabweichungen und Toleranzräume zur Vermeidung von Kurschlüssen können in der hier beschriebenen Ausführungsform sehr viel kleiner gehalten oder aber ganz vermieden werden, so dass sich eine deutlich engere Anordnung von Lamellen am Kommutator realisieren lässt, wobei die einzelnen Lamellen auch sehr viel schmaler (in Umfangsrichtung betrachtet) ausgebildet werden können als im Stand der Technik üblich.Especially Preferably, it is provided that the Umbiegewinkel the bends 180 ° or is about 180 °. The Bends therefore form a kind of return of the wires, the bent end portions following the bends the wires einliegen in the recordings. In this way it is possible from The wires or wire loops coming from the rotor windings through through holes of the insulating body passing through, wherein after passing through the passage openings of the insulating body, that is, on the opposite side of the rotor windings of the insulating body, the bends approximately in the 180 ° angle present and the bent wire ends or wire loops in the recordings on the insulator einliegen, so again toward the rotor windings out. Now in these shots, especially in the axial direction, the Lamella or consisting of the individual lamella, related Assembly introduced, in particular inserted in the axial direction, prevents this positioning of the individual wires in the recordings any Dodge the wires when introducing the slats or lamellar fingers for contacting the wires. The wires are through the bends, through which they turn back towards the rotor windings are directed towards the receptacles, so to speak self-locking, as soon as the slats or lamellar fingers are inserted, since they only emerge counter to the insertion direction of the slats could. In this way, at a given space and thus at given circumference of the commutator realize significantly higher numbers of poles as in the contacting methods, as in the prior art currently are known. Mounting deviations and tolerance ranges for avoiding short circuits can be found in the embodiment described here kept much smaller or completely avoided, so that to realize a much closer arrangement of fins on the commutator leaves, where the individual lamellae also much narrower (in the circumferential direction considered) can be formed as usual in the art.

Es wird weiter ein Verfahren vorgeschlagen zum elektrischen Verbinden der Drähte einer Rotorwicklung eines Rotors einer elektrischen Maschine mit Lamellen eines Kommutators des Rotors. Dabei ist vorgesehen, dass die Drähte in Aufnahmen eines Isolierkörpers zur Drahtfixierung eingebracht werden und dass zur elektrischen Kontaktierung der Lamellen mit den Drähten die Lamellen in die Aufnahmen eingreifend positioniert werden. Die Kontaktierung erfolgt demzufolge durch das Eingreifen der Lamellen in die Aufnahmen, wobei sich ein Berührkontakt zu den Drähten ergibt, insbesondere nämlich in einer solchen Art und Weise, dass die Wandungen der Aufnahme (zumindest auch) eine Klemmwirkung auf Lamelle und Draht relativ zueinander ausüben.It Furthermore, a method is proposed for electrical connection the wires a rotor winding of a rotor of an electric machine with Slats of a commutator of the rotor. It is envisaged that the wires in recordings of an insulating body be introduced for wire fixation and that for electrical Contacting the lamellae with the wires engaging the lamellae in the receptacles be positioned. The contact is made accordingly by the engagement of the slats in the recordings, with a touch contact to the wires in particular, namely in such a way that the walls of the recording (at least also) a clamping action on lamella and wire relative exercise each other.

In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens werden die Drähte von einer Seite her in die Aufnahme eingebracht und die Lamellen, zumindest abschnittsweise, von einer anderen Seite her. Eine andere Seite ist hierbei eine solche, die nicht mit der einen Seite, von der die Drähte eingebracht werden, identisch ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass Drähte und Lamellen von sich gegenüberliegenden oder im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten, insbesondere in Axialrichtung betrachtet, eingebracht werden, oder dass die Drähte von einer den Wicklungen zunächst liegenden Stirnseite her eingebracht und die Lamellen beispielsweise von der Umfangsseite her in Radialrichtung zugeführt werden.In a preferred embodiment of the process become the wires introduced from one side into the receptacle and the slats, at least in sections, from another side. Another This page is one that is not with the one side of the wires are introduced, is identical. In particular, it is provided that wires and slats of opposite or substantially opposite sides, especially in the axial direction, are introduced, or that the wires from one of the windings first lying front side introduced and the fins, for example be supplied from the peripheral side in the radial direction.

In einer Verfahrensausbildung kann der Kommutator sehr einfach dadurch ausgebildet werden, dass einzelne Lamellen, die zusammen den Kommutator bilden, in die einzelnen Aufnahmen eingebracht werden, in denen die Drähte einliegen. Der Kommutator entsteht hierbei erst durch die Einbringung der einzelnen Lamellen in die jeweiligen Aufnahmen um den Umfang des Isolierkörpers, der Kommutator liegt also nicht vorher als vorgefertigte, zusammenhängende Baueinheit vor.In a procedural training, the commutator very simply by be formed, that individual lamellae, which together the commutator form, in which individual recordings are introduced, in which the wires einliegen. The commutator arises here only by the introduction the individual slats in the respective shots around the circumference of the insulating body, The commutator is therefore not previously as a prefabricated, coherent unit in front.

Alternativ zu vorstehend beschriebener Ausbildung des Kommutators aus Einzellamellen kann der Gesamtkommutator als Baueinheit vorgefertigt und zusammenhängend vorliegen, wobei diese Baueinheit axial auf den Isolierkörper aufgeschoben wird und die Lamellen, zumindest abschnittsweise, in die Aufnahmen eingreifen, so dass es dort zu einer Kontaktierung zwischen der jeweiligen Lamelle und der ihr jeweils zugeordneten Drahtschleife oder dem jeweils zugeordneten Drahtende kommt.alternative to the above-described embodiment of the commutator of single lamellae the total commutator can be prefabricated as a unit and be coherent, this assembly is pushed axially onto the insulating body and the slats, at least in sections, intervene in the recordings, so that there is a contact between the respective lamella and their respective associated wire loop or each assigned wire end comes.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus Kombinationen derselben.Further advantageous embodiments emerge from the dependent claims and combinations thereof.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, ohne aber hierauf beschränkt zu sein.The The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, without but limited to this to be.

Es zeigenIt demonstrate

1 eine stirnseitige Aufsicht in Axialrichtung auf einen (ungewickelten) Rotor mit Isolierkörper; 1 an end view in the axial direction of a (un-wound) rotor with insulating body;

2 in dem Isolierkörper in als Radialaufnahmen ausgebildeten Aufnahmen einliegende Drähte nach Wicklung; 2 in the insulating body inserted in trained as a radial recordings shots Wires after winding;

3 den Verschluss der vorstehend beschriebenen Radialaufnahmen mittels eines Ringsicherungskörpers; 3 the closure of the radial receptacles described above by means of a ring securing body;

4 den Isolierkörper mit in die Aufnahmen eingebrachten Lamellen eines als Baueinheit vorgefertigten Kommutators und 4 the insulator with introduced into the recordings slats of a prefabricated as a unit commutator and

5 eine Darstellung der elektrischen Verbindung der Drähte mit den Lamellen. 5 a representation of the electrical connection of the wires with the slats.

1 zeigt eine stirnseitige Aufsicht auf einen nicht bewickelten Rotor 1 für eine elektrische Maschine, mit sternförmig angeordneten Rotorlamellen 2, zwischen denen Nuten 3 angeordnet sind. Der Rotor 1 weist eine Rotorwelle 4 auf, auf die, axial an die von Rotorlamellen 2 gebildeten Rotorlamellenpakete 22 anschließend, ein Isolierkörper 5 axial aufgebracht ist, dergestalt, dass er konzentrisch zu den sternförmig angeordneten Rotorlamellen 2 auf der Rotorwelle 4 sitzt. Der Isolierkörper 5 weist über seinen Umfang 6 verteilt Aufnahmen 7 auf, wobei die Aufnahmen 7 in der gezeigten Ausführungsform als randoffene Aufnahmen 8, nämlich als Radialaufnahmen 9, ausgebildet sind. Die Radialaufnahmen 9 verlaufen im Wesentlichen radial, hierbei leicht schräg von der Radialrichtung abweichend, nach außen zum Umfang 6 eröffnet (randoffen). 1 shows a frontal view of a non-wound rotor 1 for an electric machine, with star-shaped rotor blades 2 between which grooves 3 are arranged. The rotor 1 has a rotor shaft 4 on, on, axially to those of rotor blades 2 formed rotor blade packs 22 subsequently, an insulator 5 is axially applied, such that it concentric with the rotor blades arranged in a star shape 2 on the rotor shaft 4 sitting. The insulator 5 points beyond its scope 6 distributes recordings 7 on, taking the shots 7 in the embodiment shown as open-edge recordings 8th , namely as Radialaufnahmen 9 , are formed. The radial pictures 9 extend substantially radially, this slightly deviating from the radial direction deviating outwards to the circumference 6 opened (open-edge).

2 zeigt den Isolierkörper 5 und abschnittsweise den Rotor 1 mit den mit Draht 10 bewickelten Rotorlamellen 2, wobei der Draht 10 in die Aufnahmen 7 des Isolierkörpers 5 in einer solchen Weise eingebracht ist, dass er bei Wicklung der Rotorlamellen 2 (damit des Rotors 1) von einer Rotorwicklung 11 kommend, wie diese einer Rotorlamelle 2 zugeordnet ist, in eine Aufnahme 7 des Isolierkörpers 5 eingreift und von dort zu einer anderen Rotorlamelle 2 zur Ausbildung einer weiteren Rotorwicklung 11 verläuft. 2 shows the insulator 5 and sections of the rotor 1 with those with wire 10 wound rotor blades 2 , where the wire 10 in the recordings 7 of the insulating body 5 is introduced in such a way that it in winding the rotor blades 2 (so that the rotor 1 ) from a rotor winding 11 coming, like this one rotor blade 2 is assigned to a recording 7 of the insulating body 5 engages and from there to another rotor blade 2 to form a further rotor winding 11 runs.

3 zeigt in Aufsicht (in derselben Darstellung wie in 1) den mit Draht 10 gewickelten Rotor 1, wobei der Draht 10 in den Aufnahmen 7 des Isolierkörpers 5 zur Drahtfixierung einliegt, und wobei der mit Draht 10 belegte Isolierkörper 5 im Bereich der Aufnahmen 7 zum Verschluss der Radialaufnahmen 9 von einem axial zugeführten Ringsicherungskörper 12 umgeben ist. Der Ringsicherungskörper 12 verschließt die als randoffene Ausnahmen 8 ausgebildeten Radialaufnahmen 9 in Fliehrichtung, so dass sich der Draht 10 nicht mehr aus den Aufnahmen 7 lösen kann. 3 shows in supervision (in the same representation as in 1 ) with wire 10 wound rotor 1 , where the wire 10 in the recordings 7 of the insulating body 5 for wire fixation rests, and wherein the wire 10 occupied insulating body 5 in the field of recordings 7 for closing the radial recordings 9 from an axially fed ring securing body 12 is surrounded. The ring safety body 12 closes these as open-border exceptions 8th trained radials 9 in the direction of flow, so that the wire 10 no longer from the recordings 7 can solve.

4 zeigt den Rotor 1 in gewickeltem Zustand mit dem zu den vorhergehenden Figuren beschriebenen Isolierkörper 5 und dem diesen in Radialrichtung außenseitig verschließenden Ringsicherungskörper 12. Axial aufgeschoben ist ein als Baueinheit 13 ausgebildeter Kommutator 14, wobei der Kommutator 14 aus eine Umfangsbahn 15 ausbildenden Lamellen 16 gebildet ist. Die Lamellen 16 bestehen in aus dem Stand der Technik bekannter Weise aus elektrisch leitfähigem Material, bevorzugt Kupfer 17 oder einer Kupferlegierung. Die Lamellen 16 greifen in die Aufnahmen 7 des Isolierkörpers 5 ein, in einer solcher Art und Weise, dass sie aufgrund der Geometrie der Aufnahmen 7 in zwangsweisen Berührkontakt mit dem in die jeweiligen Aufnahmen 7 eingebrachten Draht 10 kommen. Die Lamellen 16 weisen zur Einbringung in die Aufnahmen 7 Verjüngungen 17 in Gestalt von Lamellenfingern 18 auf. Die Lamellenfinger 18 treten dabei in solche Bereiche der Aufnahme 7 ein, in denen der Draht 10 einliegt, und wobei aufgrund der Wandungsgeometrie der Aufnahmen 7 zwangweise ein enger Berührkontakt zwischen Lamellenfinger 18 und Draht 10 hergestellt wird, so dass hierdurch bereits ein Reibschluss zwischen Draht 10 und Lamellenfinger 18 zur elektrischen Kontaktierung besteht. Es ist hierbei bei entsprechender Ausgestaltung der Wandungsgeometrie und der räumlichen Ausdehnung der Aufnahme 7 mit Untermaß zum von eingelegtem Draht 10 und eingebrachtem Lamellenfinger 18 gemeinsam beanspruchten Raum bereits eine hinreichend gute elektrische Kontaktierung möglich, so dass auf zusätzliche Kontaktierungsmaßnahmen, wie beispielsweise Verlöten oder Verschweißen, verzichtet werden kann. Durch die gegebene Geometrie der Aufnahme 7, wie in den vorstehenden Figuren gezeigt, ist ein Ausweichen des Drahtes 10 bei Einbringen der Lamellenfinger 18 in die Aufnahme nicht möglich; der Draht 10 umschlingt nämlich, wie insbesondere in 2 ersichtlich, zwischen den Aufnahmen 7 ausgebildete Stege 19, wobei die Aufnahmen 7 wiederum von dem Ringsicherungskörper 12 außenseitig verschlossen werden. Der eingelegte Draht 10 kann daher von dem eingebrachten Lamellenfinger 18 nicht verdrängt werden und diesem nicht ausweichen, so dass die elektrische Kontaktierung durch Berührung und Ausbildung des Reibschlusses zwangsläufig und sicher erfolgt. Hierdurch lässt sich eine sehr hohe Prozesssicherheit in der elektrischen Kontaktierung bei in Axialrichtung R erfolgendem Zuführen des Kommutators 14 mit zumindest im Wesentlichen gleichzeitigem Eingreifen aller Lamellenfinger 18 des Kommutators 14 in alle hierfür vorgesehenen Aufnahmen 7 des Isolierkörpers 5 sicherstellen. Die Taktzeit kann hierdurch bei sehr hoher Prozesssicherheit erheblich verkürzt werden, wodurch sich deutliche Kosten- und damit Wettbewerbsvorteile gegenüber im Stand der Technik bekannten Ausführungen erzielen lassen. 4 shows the rotor 1 in the wound state with the insulator described in the preceding figures 5 and the latter in the radial direction on the outside occlusive ring securing body 12 , Axially pushed one is as a structural unit 13 trained commutator 14 , where the commutator 14 from a circumferential track 15 forming lamellae 16 is formed. The slats 16 consist in known from the prior art manner of electrically conductive material, preferably copper 17 or a copper alloy. The slats 16 grab the shots 7 of the insulating body 5 one, in such a way that they are due to the geometry of the shots 7 in forcible contact with the contact in the respective recordings 7 introduced wire 10 come. The slats 16 have for insertion into the recordings 7 tapers 17 in the form of lamellar fingers 18 on. The lamellar fingers 18 occur in such areas of the recording 7 one in which the wire 10 rests, and wherein due to the wall geometry of the recordings 7 forcibly a close contact between lamellar fingers 18 and wire 10 is made, so that thereby already a frictional connection between wire 10 and lamellar fingers 18 consists of electrical contact. It is this case with a corresponding configuration of the wall geometry and the spatial extent of the recording 7 with undersize to pickled wire 10 and inserted lamellar finger 18 Space occupied by a sufficiently good electrical contact already possible, so that can be dispensed with additional contacting measures, such as soldering or welding. Through the given geometry of the recording 7 As shown in the previous figures, there is a deflection of the wire 10 when introducing the lamellar fingers 18 not possible in the recording; the wire 10 namely wraps around, as in particular in 2 visible, between shots 7 trained bridges 19 , where the shots 7 in turn from the ring securing body 12 be closed on the outside. The inserted wire 10 can therefore from the introduced lamellar finger 18 are not displaced and not avoid this, so that the electrical contact by contact and training of the frictional connection takes place inevitably and safely. This makes it possible to achieve a very high level of process reliability in the electrical contacting when the commutator is fed in the axial direction R. 14 with at least substantially simultaneous engagement of all lamellar fingers 18 of the commutator 14 in all provided shots 7 of the insulating body 5 to ensure. The cycle time can be significantly shortened thereby at very high process reliability, which can achieve significant cost and thus competitive advantages over known in the art designs.

5 zeigt in vergrößerter Detaildarstellung abschnittsweise den Rotor 1, der mit dem Draht 10 bewickelt ist, sowie einen Abschnitt des Isolierkörpers 5 mit um diesen gelegten Ringsicherungskörper 12 und eingebrachtem Kommutator 14. Die Lamellenfinger 18 des Kommutators 14, nämlich jeder Lamelle 16, greifen hierbei in die Aufnahmen 7 des Isolierkörpers 5 in einer solchen Art und Weise ein, dass der dort eingelegte Draht 10 aufgrund der Geometrie der Aufnahme 7 zwangsweise von dem Lamellenfinger 18 zur Ausbildung einer Kontaktstelle 19 klemmend beaufschlagt wird. Hierdurch wird von Wandungen 20 der jeweiligen Aufnahmen 7 aufgrund der für Draht 10 und Lamellenfinger 18 engen Querschnittsgeometrie der Aufnahme 7 ein Zusammenpressdruck erzeugt, der die Kontaktstelle 19 als Berührungskontaktierung 21 zwangsläufig ergibt. Der Draht 10 kann hierbei dem in die Aufnahme 7 eintretenden Lamellenfinger 18 nicht ausweichen, wodurch sich im Reibschluss die Berührungskontaktierung 21 zwangsläufig ergibt. Der Ringsicherungskörper 12 verhindert ein Lösen oder Austreten des Drahtes 10 aus der Aufnahme 7 im Bereich des Rotors 1, etwa durch Fliehkraftwirkung. So wird eine unerwünschte Verschlechterung der Berührungskontaktierung 21 zwischen Draht 10 und Lamelle 16 wirksam verhindert, der Rotor somit bei günstiger Herstellung sehr betriebssicher. 5 shows in enlarged detail section by section the rotor 1 that with the wire 10 is wound, and a portion of the insulating body 5 with around this set ring securing body 12 and incorporated commutator 14 , The lamellar fingers 18 of the commutator 14 namely each lamella 16 , grab this in the recordings 7 of the insulating body 5 in such a way that the wire inserted there 10 due to the geometry of the recording 7 forcibly from the lamellar finger 18 to form a contact point 19 is applied by clamping. This is by walls 20 the respective recordings 7 due to the wire 10 and lamellar fingers 18 narrow cross-sectional geometry of the recording 7 produces a compression pressure, which is the contact point 19 as touch contact 21 inevitably results. The wire 10 can this in the recording 7 entering lamellar fingers 18 do not dodge, resulting in the frictional contact touch 21 inevitably results. The ring safety body 12 prevents loosening or leakage of the wire 10 from the recording 7 in the area of the rotor 1 , for example by centrifugal force. Thus, undesirable deterioration of the touch contact becomes 21 between wire 10 and lamella 16 Effectively prevents the rotor thus with reliable production very reliable.

Claims

Rotor ( 1 ) of an electrical machine, with a commutator ( 14 ), whose fins ( 16 ) with wires ( 10 ) a rotor winding ( 11 ) are electrically connected, characterized by an insulating body ( 5 ), the recordings ( 7 ) for wire fixation, wherein in each of the recordings ( 7 ) a lamella ( 16 ) which electrically engages the wire ( 10 ) connected is.

Rotor ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the recordings ( 7 ) as breakthroughs or open-edge images ( 8th ) are formed.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective electrical connection between blade ( 16 ) and wire ( 10 ) as a by the associated recording ( 7 ) caused contact pressure ( 21 ) is trained.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective electrical connection between blade ( 16 ) and wire ( 10 ) is designed as a fusion-welded connection, solder connection or mechanical, in particular frictional connection.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wires ( 10 ) from one side of the recordings ( 7 ) are introduced into this and that the slats ( 16 ) from another side of the recordings ( 7 ) are introduced into this.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the wires ( 10 ) is designed as a wire loop.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the recordings ( 7 ) as radial images ( 9 ) on the insulating body ( 5 ) are formed.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the radial receptacles ( 9 ) of the insulating body ( 5 ) by means of an axially slidable annular securing body ( 12 ) are closable.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the lamellae ( 16 ) a coherent unit ( 13 ), for the electrical contacting of the wires ( 10 ) the insulating body ( 5 ) is fed axially.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the wires ( 10 ) Passage openings of the insulating body ( 5 ) and bent end portions of the wires ( 10 ) in the recordings ( 7 ) einliegen.

Rotor ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the Umbiewickinkel the bends is 180 ° or approximately 180 °.

Method for electrically connecting the wires of a Rotor winding of a rotor of an electric machine with fins a commutator of the rotor, characterized in that the wires in recordings an insulating body be introduced for wire fixation and that for electrical contact the slats with the wires the slats are positioned engaging in the recordings.

Method according to claim 12, characterized in that that the wires be introduced from one side into the recordings and that the slat - at least in sections - from another side are introduced into the recordings.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the commutator by introducing individual Slats in the insulating body is trained.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the commutator as a unit axially on the insulator is pushed to contact the slats.