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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Generators oder einer Andrehvorrichtung zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Zudem betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine, insbesondere ein Generator oder eine Andrehvorrichtung wie ein Starter zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 7.
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Stand der Technik
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Die Erfindung geht aus von einem System mit einer elektrischen Maschine wie einem Generator, Starter oder einem Startermotor nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind elektrische Maschinen, insbesondere Generatoren und Starter für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren, die eine elektrische Maschine mit einem Kommutator aufweisen, der mit Spulendrähten verbunden ist.
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Aus dem Stand der Technik sind elektrische Maschinen mit Kommutatoren bekannt, bei denen eine elektrische Kontaktierung der Spulendrähte am Kommutator mittels Löten, Schweißen oder anderen thermischen Fügeverfahren erfolgt.
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In derartigen elektrischen Maschienen werden üblicherweise Kommutatoren auf Kupferbasis eingesetzt, die entsprechend mit Spulendrähten aus Kupfer verbunden sind. Die Kommutatoren werden bei der Herstellung separat gefertigt und dann mit einem ebenfalls separat hergestellten Anker verbunden. In der Regel werden die Kommutatoren in einer separaten Fertigungseinrichtung hergestellt und dann vor dem Fügen der Wickelelemente auf die Ankerwelle aufgepresst. Dabei werden Kommutatoren an Ankern in elektrischen Maschinen, beispielsweise in Pkw-Startern, zumeist aus Kupferlamellen aufgebaut, die, voneinander elektrisch getrennt, in einer isolierenden Kunststoffpressmasse eingebettet sind. Die freiliegenden Oberflächen der Kommutatoren umfassen Bereiche, auf denen die Kohlebürsten ablaufen sowie solche, an denen Wickelelemente üblicherweise durch Fügeprozesse wie Schweiß- oder Lötprozesse mit den Kommutatorlamellen verbunden sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die erfindungsgemäße elektrische Maschine und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches haben dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei einem Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Maschine, insbesondere eines Generators oder einer Andrehvorrichtung zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Kommutator, der über Kontaktstellen elektrisch mit einem mit dem Kommutator zusammenwirkenden Anker verbunden wird, wobei der Anker und der Kommutator miteinander integriert ausgebildet werden, der Aufwand für die Herstellung reduziert ist. Der Kommutator kann ohne Umspannen direkt an dem Anker aufgebaut werden. Der Anker wird dabei aus einem Lamellenpaket hergestellt. Diese weisen je eine zentrale Durchgangsöffnung auf, welche für alle Lamellenpakete koaxial angeordnet sind. An den jeweiligen Stirnseiten des Ankers ragen als Wicklungsköpfe oder Wickelelementenden ausgebildet Ankerkontaktstellen vor. Diese werden kommutatorseitig für eine Verbindung mit Kommutatorkontaktstellen aufbereitet. Zunächst werden Wickelelemente in dem Lamellenpaket angeordnet. Die Wickelelemente werden vorher abisoliert. In einer Ausführungsform werden die Wickelelemente in Lamellennuten angeordnet. Bevorzugt wird in den Lamellennuten eine Isolierung vorgesehen, beispielsweise mittels einer Auskleidung mit einem Isolator wie Papier oder mittels einer entsprechenden Pulverbeschichtung. Die kommutatorseitigen Ankerkontaktstellen, das heißt, die dort hervorragenden Wickelelementenden werden zunächst aufgeweitet oder vorgeschränkt. Nach diesem Schritt werden die Wickelelementenden verzinnt. Danach werden die verzinnten Wickelelementenden geschränkt. Erfindungsgemäß wird nun auf den Anker aufbauend der Kommutator integriert mit dem Anker hergestellt.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen und nebengeordneten Ansprüchen vorgegebenen Vorrichtungen möglich.
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Entsprechend sieht eine Ausführungsform vor, dass nach einem Fertigstellen des Ankers der Kommutator schrittweise an dem Anker aufgebaut wird. Hierzu ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass nach dem Fertigstellen des Ankers und vor dem Fertigstellen des Kommutators das Verbinden der Ankerkontaktstellen mit den Kommutatorkontaktstellen durchgeführt wird.
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Damit diese Kontaktstellen miteinander in einem Fügeprozess verbunden werden können, ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass vor dem Verbinden der Kontaktstellen die Anlageeinheit an dem Anker anliegend vorgesehen wird. Die Anlageeinheit ist benachbart und angrenzend an die kommutatorseitige Stirnseite des Ankers anliegend und zugleich in axialer Richtung beabstandet zu den Wickelelementenden. Dieser Abstand ist für den Fügeprozess erforderlich. Als Anschlageinheit wird bevorzugt eine Anschlagscheibe vorgesehen. Diese ist vorzugsweise elektrisch isolierend ausgebildet, beispielsweise aus einem thermisch beständigen Kunststoff und/oder einem elektrisch isolierend beschichteten Metall für eine verbesserte Wärmeleitung. Für eine temporäre Positionierung ist eine Zentrierung vorgesehen. Diese ist beispielsweise durch eine gewichtsreduzierende Aussparung oder Ausstanzung in der kommutatorseitigen Stirnseite des Ankers, insbesondere in dem Lamellenpaket, vorgesehen.
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Aufbauend von der Anlageeinheit werden nun die Kontakte verbunden. Dies erfolgt in einem Fügeprozess. Hierzu werden als Kommutatorkontaktstellen Kontaktflächen vorgesehen. Diese sind derart ausgebildet, dass ein resultierender Kontaktbereich, zum Beispiel für Kohlebürsten, vergrößert wird. Entsprechend wird durch das Verbinden der Kontaktstellen ein Kontaktbereich erzeugt, der für eine Kontaktierung mittels Kohlebürsten eine vergrößeret Kontaktfläche bildet. Die Kontaktflächen sind beispielsweise in einem Winkel zu den hervorragenden Wickelelementenden angeordnet, sodass sich nach dem Fügen beispielsweise ein L-förmiger Kontaktbereich ergibt. Für das Fügen ist es erforderlich, dass die Anlageeinheit beabstandet von den Kontaktstellen angeordnet ist, damit ein Freiraum für entsprechende Fügewerkzeuge – beispielsweise Schweißelektroden oder dergleichen – geschaffen ist. Nach dem Verbinden erfolgt das Einfügen der Ankerwelle. Die Kommutatorkontaktstellen sind in einer Ausführungsform als Kommutierungsflächen bzw. Kommutierungskörper mit Kommutierungsflächen ausgebildet. Die Kommutierungskörper werden entsprechend an den Wickelelementenden (kommutatorseitig) positioniert. Hierzu sind geeignete Werkzeuge vorgesehen, beispielsweise eine konturierte Schweißelektrode oder ein Handhabungssystem. Nach dem Positionieren erfolgt das Fügen in dem Fügeprozess. Hier werden die Kommutierungskörper an den Wickelelementenden derart angeordnet, dass eine geeignete Kommutierungsfläche realisiert ist.
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In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach dem Verbinden der Kontaktstellen eine Ankerwelle durch eine als Axialbohrung ausgebildete Durchgangsöffnung des Ankers und eine als Axialbohrung ausgebildete Durchgangsöffnung der Anlageeinheit bzw. -scheibe bewegt wird, sodass die Anlageeinheit von dem Ankerpaket weg gegen die verbundenen Kontaktstellen bewegt wird. Hierzu weist die Anschlageinheit eine kleinere Durchgangsöffnung als er Anker auf. Die Welle weist zur Mitnahme bei einem Durchstecken einen entsprechenden Wellenabsatz auf. Über den Wellenabsatz wird die Anlageeinheit mitgenommen und gegen den Kontaktbereich bewegt. Hierdurch unterstützt die Anschlagscheibe die Kontaktstellen bzw. die Kommutierungskörper samt Kommutierungsflächen. Die Unterstützung erfolgt in radiale Richtung und/oder in axiale Richtung.
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Eine andere Ausführungsform sieht vor, dass durch das Verbinden der Kontaktstellen ein Kontaktbereich erzeugt wird, der für eine Kontaktierung mittels Kohlebürsten eine vergrößerte Kontaktfläche bildet. Die Ankerkontaktstellen reichen aufgrund der bei der Kontaktierung mit Bürsten entstehenden Spannungen nicht aus, um einen verschleißarmen Betrieb zu gewährleisten. Durch das Verbinden mit den Kommutatorkontaktflächen, genauer mit den Kommutierungskörpern, wird eine Anlagefläche für die Bürsten vergrößert, wodurch die Belastung auf die Kommutierungsflächen reduziert wird. Die Anordnung der Bürsten ist in einer Ausführungsform in axiale Richtung. In einer anderen Ausführungsform ist die Anordnung radial zu der axialen Richtung. In noch einer anderen Ausführungsform ist die Anordnung der Bürsten schräg zwischen den beiden vorgenannten Anordnungen. Die Kontaktflächen sind entsprechend ausgelegt, sodass die Bürsten bevorzugt normal zu den Kontaktflächen oder Kommutierungsflächen stehen. Entsprechend sind die Kommutierungskörper ausgebildet und angeordnet.
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Nachdem die Wickelelementenden verbunden sind, das heißt, nach einer Verbindung der Kontaktstellen, wird die Ankerwelle eingepresst. Die Anlageeinheit wird dabei gegen die Kontaktstellen bewegt. Der freigewordene Raum zwischen Anlageeinheit und Anker wird vergossen. Bevorzugt wird eine thermisch beständige Vergussmasse vergossen. Hierdurch werden die Kommutierungsflächen bzw. die Kommutierungskörper fixiert. Das Fixieren erfolgt in radiale und/oder axiale Richtung.
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Der nach dem Bewegen der Ankerwelle durch die Axialbohrungen freigewordene Freiraum wird isoliert, insbesondere ausgegossen.
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Die erfindungsgemäße elektrische Maschine mit den Merkmalen des entsprechenden Hauptanspruches oder nebengeordneten Anspruches hat dem Stand der Technik gegenüber den Vorteil, dass bei einer elektrischen Maschine, insbesondere einem Generator oder einer Andrehvorrichtung wie einem Starter zum Andrehen einer Brennkraftmaschine, umfassend mindestens einen Kommutator, der über Kontaktstellen elektrisch mit einem mit dem Kommutator zusammenwirkenden Anker verbunden ist, wobei Mittel zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens vorgesehen sind, eine zumindest in axiale Richtung kleinerbauende elektrische Maschine realisierbar ist. Dadurch, dass der Anker und der Kommutator integriert miteinander ausgebildet sind, ist ein Freiraum, der für die nachträgliche Verbindung des Ankers mit dem Kommutator erforderlich ist, reduziert. Dadurch, dass die Verbindung der Kontaktstellen vor Fertigstellung des Kommutators, insbesondere vor einem Einfügen der Ankerwelle erfolgt, ist der axiale Raum zwischen Anker und Kommutator minimiert. Zudem entfällt der durch die zwei separaten Herstellungsprozesse von Anker und Kommutator erforderliche Aufwand bzw. ist reduziert.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen und nebengeordneten Ansprüchen vorgegebenen Vorrichtungen möglich.
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Eine Ausführungsform sieht vor, dass zwischen den Kontaktstellen und dem Anker eine an den Kontaktstellen anliegende Anlageeinheit, insbesondere eine Anlagescheibe, vorgesehen ist. Mit der Anlageeinheit erfolgt eine zusätzliche Stützung der Kontaktstellen. Die Kontaktstellen weisen eine vergrößerte Kommutierungsfläche auf. Hierfür sind Kommutierungskörper vorgesehen, die je nach Anordnung der Bürsten ausgebildet sind.
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Noch eine andere Ausführungsform sieht vor, dass in einem Raum zwischen der Anlageeinheit und dem Anker eine isolierende Vergussmasse vergossen ist. Hierdurch erfährt die elektrische Maschine eine zusätzliche Fixierung der Kommutierungskörper. Die Vergussmasse ist bevorzugt eine isolierende Vergussmasse. Weiter bevorzugt ist die Vergussmasse eine thermische beständige Vergussmasse.
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Zudem ist in einer Ausführungsform vorgesehen, dass ein Kommutierungsbereich aus den Ankerkontaktstellen und den Kommutatorkontaktstellen gebildet ist. Die Kontaktstellen werden miteinander verbunden. Dazu sind in einer Ausführungsform Kommutierungskörper mit Kommutierungsflächen vorgesehen. Diese fungieren als Kommutatorkontaktstellen. Dabei werden die Kommutierungskörper mit den Ankerkontaktstellen verbunden. Auf diese Weise lassen sich für eine Bürstenanordnung abgestimmte Kommutierungsflächen, das heißt Kontaktflächen für die Bürsten, schaffen.
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Durch zusätzliches Anbringen von Haltemitteln, wie beispielsweise einem Haltering um die Kontaktstellen, lässt sich die Verbindung der Kontaktstellen zusätzlich stabilisieren.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
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1 in einer Querschnittsansicht eine als Andrehvorrichtung ausgebildete elektrische Maschine mit Relais,
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2 in einer schematischen Querschnittsansicht einen Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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3 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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4 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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5 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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6 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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7 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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8 in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine,
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9 in einer schematischen Draufsicht einen Kontaktbereich eines Ankers der elektrischen Maschine.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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Die 1 zeigt in einer Querschnittsansicht eine als Andrehvorrichtung ausgebildete elektrische Maschine 100 einer Verbrennungskraftmaschine mit Relais 42, auch als Schalt- oder Einrückrelais ausgeführt.
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Ein Gehäuse 10 der elektrischen Maschine 100 besteht aus einem zylindrischen Gehäuseteil 11 und einem Deckel 13, die durch nicht weiter dargestellte Schrauben miteinander verbunden sind. Das zylindrische Gehäuseteil 11 ist hinten durch den Deckel 13 verschlossen, in dessen Mittelteil eine nach außen gerichtete, geschlossene Nabe 14 angeformt ist. In der Nabe 14 befindet sich eine Lagerstelle 15, in welcher das hintere Ende 17a einer Antriebswelle oder Ankerwelle 17 eines elektrischen Andrehmotors 18 gelagert ist, dessen Anker mit 19 bezeichnet ist. Radial außerhalb des Ankers 19 befinden sich an der Wand des Gehäuseteils 11 mehrere Permanentmagnete 20 des Andrehmotors 18.
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Das vordere Ende der Ankerwelle 17 ist mit einem im Durchmesser reduzierten Endabschnitt 22 in einer achsgleich verlaufenden, nicht weiter dargestellten Sackbohrung 23 einer Abtriebswelle 24 gelagert. Das andere Ende der Abtriebswelle 24 ist in einem das Gehäuseteil 11 verschließenden Lagerschild 25 und einer an diesen angeformte Nabe 26 gelagert. Die Ankerwelle 17 hat nahe ihres dem Lagerschild 25 zugewandten Ende eine Verzahnung 28 (Sonnenrad), in welche Planetenräder 29 eingreifen, die auch mit einem außenliegenden, feststehenden Hohlrad 30 eines Planetengetriebes 31 kämmen (= Vorgelege). Ein Planetenträger 12 treibt die Abtriebswelle 24 an, auf welcher ein Freilauf 33 angeordnet ist, dessen Innenring 34 einen Fortsatz 35 (Ritzel) aufweist, an dem eine Außenverzahnung 36 ausgebildet ist. Der Außenring 37 des Freilaufs 33 ist über ein Steilgewinde 38 mit der Abtriebswelle 24 verbunden. Auf ihn wirkt eine sogenannte Einspurfeder 39 ein. Durch axiales Verschieben des Freilaufs 33 kann die Außenverzahnung 36 mit einem Zahnkranz 40 der Brennkraftmaschine zwecks des Startvorgangs in Eingriff gebracht werden. Dies geschieht mit Hilfe des Einrückrelais 42, in welchem beim Einschalten des Stroms ein Magnetanker über einen Fortsatz 43 einen Hebel 44 schwenkt, der über eine Kulisse 45, die zwischen Scheiben 46 liegt, den Freilauf 33 nach links verschiebt. Der Hebel 44 ist zweiarmig ausgebildet und mittels Zapfen 48, in einem gehäusefesten Lager 49 schwenkbar angeordnet. Auf diesen Vorgang ist nur kurz eingegangen, da nicht erfindungswesentlich.
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Auf der Ankerwelle 17 sitzt nahe ihrem hinteren lagerseitigen Ende 17a eine als Federstahl-Scheibe ausgebildete Ankeranlaufscheibe, welche an einem Kommutator 63 anliegt. Weiter ist eine Bürstenplatte 53 vorgesehen.
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In bzw. an der Bürstenplatte 53 sind Bürstenhalter 54 befestigt, in welchen Kohlen oder Kommutatorbürsten 59 angeordnet sind, die sich unter Federdruck an den Kommutator 63 anlegen, welcher an der Ankerwelle 17 angeordnet ist. Bei einigen Kohlen 59 handelt es sich um Minuskohlen, bei anderen Kohlen 59 um Pluskohlen. Diese sind über Anschlusslitzen 65 an einen Kabelschuh 67 angeschlossen, der mit einem Kontakt 68 des Einrückrelais 42 verbunden ist. Die Litzen 65 durchdringen eine Dichtung 70, welche im Gehäuseteil 11 in einer Öffnung 71 angeordnet ist. Die Bürstenplatte 53 ist über Haltemittel am Deckel 13 befestigt.
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Die beiden Anschlusslitzen 65 sind mit einer Anschlussfahne verbunden, die ein metallisches Biegeteil ist und durch die Dichtung 70 nach außen hindurchdringt.
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Der Kommutator 63 ist integriert mit dem Anker 19 ausgebildet. Das heißt, der Kommutator 63 ist nach dem Fertigstellen des Ankers 19 schrittweise an dem Anker 19 aufgebaut. Nach dem Fertigstellen des Ankers 19 und vor dem kompletten Fertigstellen des Kommutators 63 werden Ankerkontaktstellen 117 mit Kommutatorkontaktstellen 127 verbunden. Die integrierte Herstellung des Ankers 19 und des Kommutators 63 ist in den folgenden Figuren näher dargestellt.
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Die 2 bis 8 zeigen verschiedene Herstellungsschritte der integrierten Herstellung des Ankers 19 mit dem Kommutator 63.
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Die 2 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. Der Anker 19 umfasst ein Blechpakt 111. An diesem Blechpaket 111 wird eine Wicklung mit Wickelelementen vorgesehen. An einer Stirnseite 113 weist die Wicklung einen Wickelkopf 114 auf. An einer kommutatorseitigen Stirnseite 115 ist ein zweiter Wickelkopf 116 ausgebildet. Dieser weist Wickelelementenden 117 auf, welche von der Stirnseite 115 hervorragen. Diese Wickelelementenden 117 fungieren als Ankerkontaktstellen 117. Diese sind für eine Verbindung mit korrespondierenden Kommutatorkontaktstellen 127 (siehe 4) ausgebildet. Wie in 2 dargestellt, weisen die Bleche des Blechpakets 111 jeweils eine zentrische Durchgangsöffnung auf. Die Bleche werden koaxial zu einer mittig durch die Durchgangsöffnung verlaufenden Längsachse A nebeneinander angeordnet.
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Die 3 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. In diesem Schritt wird eine als Anschlagscheibe 131 ausgebildete Anlageeinheit 130 angrenzend an die Stirnseite 115 angeordnet. Die Anlageeinheit 130 weist eine zentrische Durchgangsöffnung auf. Diese ist koaxial zu der Längsachse A ausgerichtet. Die Durchgangsöffnung der Anschlagscheibe 131 ist kleiner als die Durchgangsöffnungen des Blechpakets 111. Die Stirnseiten 132 und 133 der Anschlagscheibe 131 sind profiliert ausgebildet. So weist die kommutatorseitige Stirnseite 132 einen Absatz auf. Die ankerseitige Stirnseite 133 weist ebenfalls einen Absatz auf, der in einer korrespondierenden Vertiefung des Blechpakets 111 angeordnet ist und hier deshalb nicht dargestellt ist.
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Die 4 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. In diesem Schritt werden die Kontaktstellen des Kommutators, das heißt die Kommutatorkontaktstellen 127 an den Ankerkontaktstellen 117 positioniert. Die Kommutatorkontaktstellen 127 sind als Kommutierungskörper 127a mit entsprechenden Kommutierungsflächen 127b ausgebildet. Für ein Verbinden der Kontaktstellen 117, 127 sind die Enden der Wickelelemente 117 verzinnt.
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Die 5 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. Hier werden die positionierten Kontaktstellen 117, 127 miteinander in einem Fügeprozess verbunden. Eine Fügezone 140 befindet sich radial außen an den Kontaktstellen 117, 127. Für das Durchführen des Fügens ist ein Freiraum radial innen an den Kontaktstellen 117, 127 zwischen den Kontaktstellen 117, 127 und der Anlageeinheit 130 vorgesehen.
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Die 6 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. In diesem Schritt wird die Ankerwelle 17 durch die Durchgangsöffnungen des Blechpakets 111 und der Anlageeinheit 130 gepresst. Die Ankerwelle 17 weist an deren kommutatorseitigem Ende einen Absatz auf, an welchem die Anlageeinheit 130 angrenzt. Der Wellenabsatz weist eine größere Abmessung als die Durchgangsöffnung der Anlageeinheit 130 auf, sodass die Anlageeinheit 130 mit dem Wellenabsatz mitbewegt wird. Das Einpressen der Ankerwelle 17 in Richtung des Kommutators 63 bewegt die Anlageeinheit 130 gegen die zusammengefügten Kontaktstellen 117, 127. Die Absätze der Anlageeinheit 130 bzw. die Kontur der Stirnseite 132 ist an die Kontur der Kontaktstellen 117, 127 angepasst, sodass die Kontaktstellen 117, 127 axial und/oder radial an der Stirnseite 132 bzw. den dort geformten Absätzen anliegen. Durch das Bewegen der Anlageeinheit 130 an die Kontaktstellen 117, 127 wird ein Freiraum 150 zwischen der Anlageeinheit 130 und der Stirnseite 115 gebildet.
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Die 7 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. Hier wird der in dem Schritt gemäß 6 erstellte Freiraum 150 mit einer Vergussmasse 160 vergossen. Die Vergussmasse 160 ist eine thermisch beständige Vergussmasse 160. Diese härtet in dem Freiraum 150 aus und bildet so eine isolierende Schicht. Diese unterstützt die Kontaktstellen 117, 127 radial und/oder axial, sodass eine erhöhte Stabilität gewährleistet ist. Auch die an dem Wickelkopf 114 gebildeten Freiräume werden mit der Vergussmasse 160 ausgefüllt.
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Die 8 zeigt in einer schematischen Querschnittsansicht einen weiteren Herstellungsschritt der elektrischen Maschine 100. Hier wird als zusätzliche Stabilisierung radial außen an den Kontaktstellen 117, 127 ein als Haltering 171 ausgebildetes Haltemittel 170 um die Kontaktstellen angeordnet. Bevorzugt wird der Haltering 171 auf die Kontaktstellen 117, 127 aufgepresst, sodass über die Presspassung ein sicherer Halt gewährleistet ist. An den so integriert mit dem Anker 19 ausgebildeten Kommutator 63 lassen sich nun die Bürsten 59 anbringen und die elektrische Maschine 100 kann komplettiert werden.
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Die 9 zeigt in einer schematischen Draufsicht einen Kontaktbereich des Ankers 19 der elektrischen Maschine 100 mit dem Kommutator 63. Die Kontaktflächen 127b des Kommutators 63 sind segmentartig ausgebildet. Zentrisch ist die Ankerwelle 17 dargestellt. Koaxial dazu sitzt die Anschlagscheibe 131 auf der Welle. Daran anschließend sind die Kommutierungsflächen 127b des Kommutators 63 kreisringsegmentartig angeordnet. Jedes Segment 129 wird von zwei unterschiedlich gepolten Wickelelementenden 117 kontaktiert (hier nicht im Detail dargestellt). In der Position etwa von 12 Uhr bis 2 Uhr Stellung sind je Segment 129 die zwei unterschiedlich gepolten Wickelelementenden 117 übereinander angeordnet. Dargestellt ist dreimal die Verbindung von übereinander liegenden Wickelelementenden 117 je Segment 129. Die Segmente 129 sind zueinander isoliert ausgebildet. In der Position etwa von 6 Uhr bis halb 8 Uhr Stellung sind je Segment 129 ebenfalls zwei unterschiedlich gepolte Wickelelementenden 117 vorgesehen. Die Wickelelementenden 117 sind jedoch nebeneinander an dem jeweiligen Segment 129 angeordnet. Entsprechend sind an jedem Segment 129 zwei Wickelelementenden 117 nebeneinander angeordnet. Die Kommutierungsflächen 127b bilden die Lauffläche für die Bürsten 59. Dabei umfasst die Kommutierungsfläche 127b auch die nicht isolierten Wickelelementenden 117, welche für eine bündige Kommutierungsfläche 127b vertieft in der Kommutierungsfläche 127b angeordnet sein können.
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Durch den Kommutatoraufbau direkt an dem Anker lassen sich über die Ausbildung der Kommutierungskörper 127 verschiedene Anordnungen für elektrische Maschinen 100 realisiert. So erfolgt in einer Ausführungsform die Kommutierung an den Kommutierungsflächen und den Wickelelementenden 117. In einer anderen Ausführungsform erfolgt die Kommutierung, also der Kontakt zwischen den Bürsten 59 und der korrespondierenden Kommutatorfläche ausschließlich an den Kommutierungsflächen 127b. In einer anderen Ausführungsform sind die Wickelelementenden 117 übereinander gefügt und mit den Kommutierungsflächen 127b verbunden. In noch einer anderen Ausführungsform sind die Wickelelementenden 117 nebeneinander mit den Kommutierungsflächen 127 gefügt und/oder verbunden. In wiederum einer anderen Ausführungsform weisen die kommutatorseitigen Flächen der Kommutierungskörper 127a eine Profilierung auf, sodass die Vergussmasse 160 die profilierte Fläche zumindest partiell, das heißt, partiell in axiale, radiale und/oder umfängliche Richtung, umschließt und so zumindest eine radiale, axiale und/oder umfängliche Fixierung, zum Beispiel gegen eine mechanische Beanspruchung durch eine Kommutierung und/oder eine Fliehkraft, realisiert ist. Zudem sieht eine Ausführungsform vor, dass die Anordnung der Kommutierungsfläche 127b etwa parallel zu der Längsachse A ausgerichtet ist. Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Kommutierungsfläche 127b quer zu der Längsachse A, insbesondere senkrecht dazu, ausgebildet ist.
