DE102014226253A1

DE102014226253A1 - Apparatus comprising an electromagnetically energizable core and an insulating layer and method of attaching an insulating layer to an electromagnetically energizable core

Info

Publication number: DE102014226253A1
Application number: DE102014226253.4A
Authority: DE
Inventors: Alexander Laufenberg; Tuqiang Mao
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: SEG Automotive Germany GmbH
Priority date: 2014-12-17
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2016-06-23

Abstract

Vorrichtung mit einem elektromagnetisch erregbaren Kern (10), der mindestens einen Zahn (13) aufweist, wobei der Zahn (13) zumindest teilweise von einer Isolationsschicht (22) umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine ringartige Isolationsschicht (22) am Zahn (13) anliegt. Verfahren zum Befestigen einer Isolationsschicht (22) an einem elektromagnetisch erregbaren Kern (10), wobei über einen Zahn (13) des Kerns (10) die Isolationsschicht (22) geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolationsschicht (22) kraftschlüssig am Zahn (13) befestigt wird.Device having an electromagnetically excitable core (10), which has at least one tooth (13), wherein the tooth (13) is at least partially surrounded by an insulating layer (22), characterized in that a ring-like insulating layer (22) on the tooth (13 ) is present. Method for fastening an insulation layer (22) to an electromagnetically excitable core (10), wherein the insulation layer (22) is pushed over a tooth (13) of the core (10), characterized in that the insulation layer (22) frictionally engages the tooth (13). 13) is attached.

Description

Stand der TechnikState of the art

Es sind Vorrichtungen und Verfahren bekannt, elektromagnetisch erregbare Kerne von elektrischen Maschinen zu isolieren. Aus der WO 2001/054254 A1 ist bekannt die Wicklungsseiten vor dem Einlegen zu umwickeln. Aus der DE 10 2012 212 768 A1 ist bekannt die Nuten vor dem Einträufeln der Wicklung zu isolieren.Devices and methods are known for isolating electromagnetically excitable cores from electrical machines. From the WO 2001/054254 A1 It is known to wrap the winding sides before inserting. From the DE 10 2012 212 768 A1 It is known to insulate the grooves from instillation of the winding.

Es ist vorgesehen, zumindest einen Teil der Nuten von Flachpaketen, wie sie aus WO 2001/054254 A1 bekannt sind, vor dem Einlegen zunächst mittels Isolationsstoff zu isolieren und später zumindest in Teile der Nuten Wicklungsseiten einzulegen, die gegeneinander durch Lack isoliert sind. Die Erfindung ist aber auch auf Kerne anwendbar, die beispielsweise aus Vollschnittlamellen bestehen.It is intended, at least some of the grooves of flat packs, as they are made WO 2001/054254 A1 are known to insulate before inserting by means of insulating material and later insert at least in parts of the grooves winding sides, which are isolated from each other by varnish. The invention is also applicable to cores, which consist for example of full-section blades.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass ein Kern vor dem Einlegen einer Wicklung isolierte Nuten aufweist und die Nutisolierung nicht verlierbar ist. Die Handhabung eines derartigen Kerns ist dadurch vereinfacht.An advantage of the invention is that a core has insulated grooves before inserting a winding and the slot insulation can not be lost. The handling of such a core is thereby simplified.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt:In the figures, embodiments of the invention are shown:

1 und 1a zeigen ausschnittweise elektromagnetisch erregbare Kerne vor dem Isolieren, 1 and 1a show sections of electromagnetically excitable cores before isolation,

2 zeigt wie zumindest ein Zahn mit einer ringartigen Isolationsschicht versehen wird, 2 shows how at least one tooth is provided with a ring-like insulation layer,

3 zeigt eine ringartige Isolationsschicht mit zunächst stellenweisem Abstand zu einem Zahn während des Fügeverfahrens, 3 FIG. 2 shows a ring-like insulation layer initially at a distance from a tooth during the joining process, FIG.

4 zeigt wie eine ringartige Isolationsschicht aus einem Stoff, der unter Wärmeeinwirkung schrumpft und sich somit unter Wärmeeinwirkung mit seiner inneren Oberfläche an die Stirnseiten sowie Seitenflächen eines Zahns anlegt, 4 shows how a ring-like insulating layer of a material which shrinks under heat and thus applies with heat with its inner surface to the front sides and side surfaces of a tooth,

5 zeigt wie zwischen den Isolationsschichten bzw. Zähnen eine separate Nutgrundisolierung auf einem Nutgrund aufgebracht bzw. dieser mit einer Nutgrundisolierung belegt wird, 5 shows how between the insulation layers or teeth a separate groove base insulation applied to a groove base or this is covered with a groove base insulation,

6 zeigt eine Nut nach dem Isolieren und nach dem Einlegen einer Wicklung, 6 shows a groove after insulating and after inserting a winding,

7 eine elektrische Maschine mit einem Kern. 7 an electric machine with a core.

In 1 ist eine Vorrichtung mit einem elektromagnetisch erregbaren Kern 10 ausschnittweise gezeigt. Mehrere Zähne 13 sind einstückig mit einem Joch 16 verbunden. Zwischen den Zähnen 13 befinden sich Nuten 19, so dass zwischen zwei unmittelbar benachbarten Zähnen 13 je eine Nut 19 angeordnet ist. Der elektromagnetisch erregbare Kern 10 kann beispielsweise als sogenanntes Flachpaket (vgl. auch WO 2001/054254 A1 ), das erst noch rund zu biegen ist, oder als sogenanntes Vollschnittpaket (vgl. auch DE 3844074 ) ausgeführt sein. Unter anderem kommt auch ein elektromagnetisch erregbare Kern 10 in Frage, dessen Zähne 13 in ein Joch 16 gefügt werden, 1a.In 1 is a device with an electromagnetically excitable core 10 shown in sections. Several teeth 13 are integral with a yoke 16 connected. Between the teeth 13 there are grooves 19 so that between two immediately adjacent teeth 13 one groove each 19 is arranged. The electromagnetically excitable core 10 For example, as a so-called flat package (see also WO 2001/054254 A1 ), which is yet to be bent around, or as a so-called full-cut package (see also DE 3844074 ). Among other things, there is also an electromagnetically excitable core 10 in question, whose teeth 13 in a yoke 16 be added 1a ,

Es ist vorgesehen, dass zumindest ein Zahn 13 mit einer ringartigen Isolationsschicht 22 versehen wird. Die ringartige Isolationsschicht 22 wird dabei vorzugsweise nach dem Ablängen, d. h. gewinnen durch Abschneiden eines schlauchartigen Materials, über einen Zahn 13 übergeschoben, 2. Die ringartige Isolationsschicht 22 isoliert dabei vorzugsweise Stirnseiten 25 und 26 des Zahns 13 sowie Seitenflächen 27 und 28, wobei die ringartige Isolationsschicht 22 an Zahn 13 anliegt.It is envisaged that at least one tooth 13 with a ring-like insulation layer 22 is provided. The ring-like insulation layer 22 is preferably after cutting to length, ie win by cutting a tubular material over a tooth 13 pushed over, 2 , The ring-like insulation layer 22 preferably isolates end faces 25 and 26 of the tooth 13 as well as side surfaces 27 and 28 , wherein the annular insulating layer 22 to tooth 13 is applied.

Während des Überschiebens hat die ringartige Isolationsschicht 22 gegenüber dem Zahn 13 ein Übermaß, so dass die ringartige Isolationsschicht 22 leicht und mit Spiel über den Zahn 13 übergeschoben werden kann. Die ringartige Isolationsschicht 22 hat somit zunächst stellenweise einen Abstand zum Zahn 13, 3.During the sliding over, the ring-like insulating layer has 22 opposite to the tooth 13 an excess so that the annular insulation layer 22 light and with play over the tooth 13 can be pushed over. The ring-like insulation layer 22 thus initially has a distance to the tooth 13 . 3 ,

Die ringartige Isolationsschicht 22 ist bevorzugt aus einem Stoff, der unter Wärmeeinwirkung schrumpft und sich somit unter Wärmeeinwirkung mit seiner inneren Oberfläche 30 an die Stirnseiten 25 und 26 sowie Seitenflächen 27 und 28 des Zahns 13 anlegt, 4. Besonders bevorzugt ist die Isolationsschicht 22 aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus PVC oder einem anderen vernetzten Kunststoff, der unter Wärmeeinwirkung schrumpft. In der Isolationsschicht 22 wirkt nach dem schrumpfen bevorzugt eine Zugspannung. Durch diesen Schritt ist ein Verfahren zum Befestigen einer Isolationsschicht 22 an einem elektromagnetisch erregbaren Kern 10 offenbart, wobei über einen Zahn 13 des Kerns 10 die Isolationsschicht 22 geschoben wird, wobei die Isolationsschicht 22 kraftschlüssig am Zahn 13 befestigt wird. Durch das Erwärmen wird ein Außenumfang der Isolationsschicht 22 verkleinert.The ring-like insulation layer 22 is preferably made of a material which shrinks under the action of heat and thus under the action of heat with its inner surface 30 on the front sides 25 and 26 as well as side surfaces 27 and 28 of the tooth 13 invests 4 , Particularly preferred is the insulating layer 22 of a thermoplastic material, in particular of PVC or another crosslinked plastic, which shrinks under the action of heat. In the insulation layer 22 acts after shrinking preferably a tensile stress. Through this step is a method for fixing an insulation layer 22 on an electromagnetically excitable core 10 discloses, using a tooth 13 of the core 10 the insulation layer 22 is pushed, the insulation layer 22 non-positively on the tooth 13 is attached. By heating, an outer periphery of the insulating layer 22 reduced.

Für den Fall, dass der oder die Zähne 13 Zahnleisten 32, wie in den 1 bis 4 gezeigt, hat, kann eine Haltekraft der geschrumpften Isolationsschicht 22 ausreichend sein, so dass kein weiterer Haftvermittler zwischen der Isolationsschicht 22 und dem Zahn 13 erforderlich ist. Die Zahnleisten 32 wirken wie ein Formschluss, so dass eine Isolationsschicht 22 die Form der Zahnleisten 32 überwinden müsste, um von einem Zahn zu fallen. Die Isolationsschicht 22 ist somit formschlüssig am Zahn 13 befestigt. Hat ein Zahn 13 jedoch keine Zahnleisten 32, so kann es sein, dass die Isolationsschicht 22 nur einem Kraftschluss zwischen sich und dem Zahn 13 unterliegt, so dass nach dem Überwinden einer Reibungskraft zwischen der Isolationsschicht 22 und dem Zahn 13 die Isolationsschicht 22 vom Zahn 13 fallen kann. Um dies zu verhindern kann es sinnvoll sein, zwischen der Isolationsschicht 22 und dem Zahn 13 einen Klebstoff einzubringen, der einen Stoffschluss zwischen der Isolationsschicht 22 und dem Zahn 13 herbeiführt und somit die Isolationsschicht 22 am Zahn 13 klebt. In the event that his or her teeth 13 toothed strips 32 as in the 1 to 4 may have a holding force of the shrunken insulation layer 22 be sufficient, so no further adhesion promoter between the insulation layer 22 and the tooth 13 is required. The tooth racks 32 act like a form fit, leaving an insulation layer 22 the shape of the toothed racks 32 would have to overcome to fall off a tooth. The insulation layer 22 is thus form-fitting on the tooth 13 attached. Has a tooth 13 but no toothed racks 32 so it may be that the insulation layer 22 only a frictional connection between itself and the tooth 13 is subject to, so that after overcoming a frictional force between the insulation layer 22 and the tooth 13 the insulation layer 22 from the tooth 13 can fall. To prevent this, it may make sense between the insulation layer 22 and the tooth 13 to introduce an adhesive, which creates a material bond between the insulation layer 22 and the tooth 13 brought about and thus the insulation layer 22 on the tooth 13 sticks.

Nach diesen Schritten, ggf. ohne Klebstoff, kann, wie in 5 dargestellt, vorgesehen sein, dass zwischen den Isolationsschichten 22 eine separate Nutgrundisolierung 38 auf einem Nutgrund 40 aufgebracht bzw. dieser mit einer Nutgrundisolierung 38 belegt wird, so dass der Nutgrund 40 isoliert ist. Diese Nutgrundisolierung 38 kann beispielsweise aufgeklebt sein. Alternativ kann die Nutgrundisolierung 38 auch über eine gesamte Länge des Nutgrunds 40 und damit üblicherweise über eine gesamte Breite eines Kerns 10 geklemmt sein. Es ist jedenfalls vorgesehen, dass die Nutgrundisolierung 38 einen Nutgrundbereich 43 und einen Stirnseitenbereich 46 aufweist, der eine Kante im Übergang vom Nutgrund 40 an eine Stirnseite 47 des Jochs 16 isoliert.After these steps, if necessary without glue, can, as in 5 illustrated, be provided that between the insulating layers 22 a separate groove base insulation 38 on a groove bottom 40 applied or this with a Nutgrundisolierung 38 is occupied, so that the groove bottom 40 is isolated. This groove base insulation 38 For example, it can be glued on. Alternatively, the groove base insulation 38 also over an entire length of the groove bottom 40 and thus usually over an entire width of a core 10 be clamped. It is provided in any case that the groove base insulation 38 a groove base area 43 and a frontal area 46 having an edge in the transition from the groove bottom 40 to a front side 47 of the yoke 16 isolated.

Nach dem Isolieren ist vorgesehen eine Wicklung 50 mit Wicklungsseiten 51 in eine Nut 19 bzw. üblicherweise alle Nuten 19 einzubringen, 6, so dass in der Nut 19 zumindest eine Wicklungsseite 51 einer Wicklung 50 angeordnet ist. Durch die Wicklung 50 im Kern 10 entsteht beispielsweise ein Stator 55 oder ein Rotor. Ein solcher Stator 55 oder Rotor kann dann in einer elektrischen Maschine 60 eingebaut sein, 7.After insulation is provided a winding 50 with winding sides 51 in a groove 19 or usually all grooves 19 bring, 6 so that in the groove 19 at least one winding side 51 a winding 50 is arranged. Through the winding 50 in the core 10 For example, a stator is created 55 or a rotor. Such a stator 55 or rotor can then be in an electric machine 60 be built-in 7 ,

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2001/054254 A1 [0001, 0002, 0012]
DE 102012212768 A1 [0001]
DE 3844074 [0012]

Claims

Device with an electromagnetically excitable core ( 10 ), the at least one tooth ( 13 ), wherein the tooth ( 13 ) at least partially from an insulating layer ( 22 ), characterized in that a ring-like insulating layer ( 22 ) on the tooth ( 13 ) is present.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the insulating layer is a thermoplastic material, in particular made of PVC or other crosslinked plastic.

Device according to claim 1, characterized in that between the insulating layer ( 22 ) and the tooth ( 13 ) an adhesive ( 35 ) and the insulation layer ( 22 ) by the tooth ( 13 ) sticks.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the tooth has toothed strips and the insulating layer is positively secured to the tooth.

Device according to one of the preceding claims 1, characterized in that the groove ( 19 ) a groove bottom ( 40 ) and the groove bottom ( 40 ) is isolated.

Device according to one of the preceding claims 1, characterized in that in the groove ( 19 ) at least one winding side ( 51 ) of a winding ( 50 ) is arranged.

Device according to one of the preceding claims 1, characterized in that in the insulating layer ( 22 ) a tensile stress acts.

Method for fixing an insulation layer ( 22 ) on an electromagnetically excitable core ( 10 ), whereby over a tooth ( 13 ) of the core ( 10 ) the insulation layer ( 22 ), characterized in that the insulating layer ( 22 ) frictionally on the tooth ( 13 ) is attached.

A method according to claim 8, characterized in that the insulating layer is heated after being pushed over and thereby an outer periphery of the insulating layer ( 22 ) is reduced.

Method according to claim 8 or 9, characterized in that a groove bottom ( 40 ) a groove ( 13 ) with a groove base insulation ( 38 ) is occupied.

A method according to claim 10, characterized in that the groove base insulation ( 38 ) on the bottom of the groove ( 40 ) is glued.