DE10332523A1

DE10332523A1 - Wicklungsträger für eine elektrische Maschine

Info

Publication number: DE10332523A1
Application number: DE2003132523
Authority: DE
Inventors: Rico Lampert; Diyap Bueyuekasik; Tarek Mili
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2003-07-17
Filing date: 2003-07-17
Publication date: 2005-02-03
Also published as: WO2005011083A1

Abstract

Es wird ein Wicklungsträger (14) für eine elektrische Maschine (10) mit mehreren Polzähnen (20.1, 20.2), die jeweils einen Zahnhals (22) und einen Zahnkopf (24) umfassen, vorgeschlagen. Die Zahnköpfe (24) weisen quer zu den Zahnhälsen (22) abstehende Abschnitte (28) auf, die Hinterschnitte (32) von hinterschnittenen Nuten (21) zur Aufnahme von Wicklungen (19) begrenzen. Die Abschnitte (28) haben gegenüber den Hinterschnitten (32) tiefer in die Nuten (21) hineinreichende Enden (34). Dies hat den Vorteil, dass an den quer abstehenden Abschnitten (28) ein Überhang geschaffen wird. Die Drähte können sich wie bisher entlang der Hinterschnitte (28) aufbauen und fallen bei Erreichen des überhängenden Endes (34) in die Nut (21) zurück.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Wicklungsträger für eine elektrische Maschine nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiger Wicklungsträger für eine elektrische Maschine weist mehrere Polzähne auf, die jeweils einen Zahnhals und einen Zahnkopf umfassen. Die Zahnköpfe weisen quer zu den Zahnhälsen abstehende Abschnitte auf, die Hinterschnitte bilden. Derartige Wicklungsträger können für Statoren bzw. Ständer verwendet werden. Werden die Wicklungsträger für Anker bzw. Rotoren verwendet, so wird beispielsweise ein Drehmoment in Elektromotoren übertragen. Die Anker werden durch den Nutschlitz hindurch mit Kupferdraht bewickelt. Dabie gilt der maximale Füllfaktor als ereicht, wenn der Wickelkopf das maximal zulässige Maß erreicht hat oder der Draht kurz davor ist, aus der Nut auszutreten. Oft ist dabei die Nut aber noch gar nicht vollständig gefüllt. Das ist vor allem darauf zurückzuführen, dass sich der Draht an den quer zu den Zahnhälsen abstehenden Abschnitten aufbaut und aus der Nut heraustritt.
Vorteile der Erfindung
Der erfindungsgemäße Wicklungsträger für eine elektrische Maschine mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, dass an den quer abstehenden Abschnitten ein Überhang geschaffen wird. Die Drähte können sich wie bisher entlang der Hinterschnitte aufbauen und fallen bei Erreichen des überhängenden Endes in die Nut zurück. Dies stellt eine natürliche Drahtführung dar und kann mit einer Verengung der Nutöffnung einhergehen. Hierzu weist der Wicklungsträger für eine elektrische Maschine Polzähne auf, die jeweils einen Zahnhals und einen Zahnkopf umfassen. Die Zahnköpfe weisen quer zu den Zahnhälsen abstehende Abschnitte auf, die Hinterschnitte von hinterschnittenen Nuten zur Aufnahme von Wicklungen begrenzen.
Die Abschnitte haben in die Nuten hineinreichende Enden. Vorzugsweise sind dies zum Nutgrund der jeweiligen Nut gerichtete Nasen.
Es ist vorteilhaft, wenn die Enden verrundet sind. Dadurch ist die Gefahr einer Beschädigung des Isolierlacks durch die Lamellen sehr gering.
In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung liegen die in den Nuten befindlichen Flächen der Hinterschnitte außer am Anfang und an den Enden im wesentlichen auf einem Radius und die Enden liegen gegenüber diesem Radius tiefer in den Nuten.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der einzigen Figur ist eine elektrische Maschine in einer geschnittenen Stirnansicht gezeigt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In der einzigen Figur ist eine rotierende elektrische Maschine 10 vereinfacht in einem Querschnitt dargestellt. Die elektrische Maschine 10 kann ein Elektromotor sein, der in einem Kraftfahrzeug beispielsweise in einem Fensterheber, Wischerantrieb etc. verwendet wird. Es kann sich jedoch auch um einen Generator handeln.
Im Gehäuse 12 ist ein Anker 14 angeordnet, der auf einer Welle 16 angeordnet ist. Der Anker 14 mit oder ohne Welle 16 stellt somit einen Wicklungsträger für eine elektrische Maschine 10 dar. Hergestellt ist der Anker 14 als Lammellenpaket aus Blech oder aus sogenanntem SMC-Material (Soft Magnetic Composite).
Der Anker 14 weist mehrere Wicklungen 19 auf. Wegen der besseren Übersichtlichkeit ist nur eine Wicklung 19 schematisch dargestellt. Von einem kreisrunden Abschnitt 18 des Ankers 14 stehen mehrere Polzähne 20 radial nach außen ab, die Nuten 21 zur Aufnahme der Wicklungen 19 begrenzen bzw. bilden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um acht Polzähne 20. Natürlich sind auch andere Zahlen möglich. Die Polzähne 20 umfassen jeweils einen Zahnhals 22, der vom Abschnitt 18 ausgeht, und einen Zahnkopf 24, der sich an den Zahnhals 22 anschließt. Zwischen den Zahnhälsen 22 ist jeweils der Nutgrund 25 einer Nut 21 ausgebildet.
Die Zahnhälse 22 sind vorzugsweise gleichmäßig am Umfang des Ankers 14 verteilt und stehen gerade ab, d.h. sie haben keinen gekrümmten Verlauf. Es ist aber auch denkbar, dass sie einen gekrümmten Verlauf haben. Außerdem haben die Zahnhälse 22 eine im wesentlichen gleichbleibende Breite. Alternativ kann die Breite aber auch variieren, d.h. von innen nach außen schmaler aber auch breiter werden.
Die Zahnköpfe 24 weisen quer zu den Zahnhälsen 22 abstehende und voneinander weg weisende Abschnitte 28 auf. Die Abschnitte 28 bilden Hinterschnitte 32, die die somit hinterschnittenen Nuten 21 begrenzen. Der jeweilige Anfang 33 der Abschnitte 28, an dem die Abschnitte 28 an den Zahnhälsen 20 ansetzen, ist in der jeweiligen Nut 21 verrundet. Die Enden 34 der Abschnitte 28 reichen gegenüber den Hinterschnitten 32 weiter in die Nuten 21 hinein bzw. sie sind in die Nuten 21 hinein gekröpft. Die Enden 34 sind gegenüber dem übrigen Abschnitt 28 -vorzugsweise außer dem Bereich am Anfang 33- dicker ausgebildet. Dadurch ergibt sich am Außenumfang ein konstanter Luftspalt zu einem Stator. Außerdem sind die Enden 34 verrundet.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel liegen die in den Nuten 21 liegenden Flächen der Hinterschnitte 32 außer am Anfang 33 und an den Enden 34 im wesentlichen auf einem vom Mittelpunkt des Ankers 14 ausgehenden Radius 35. Gegenüber diesem Radius 35 reichen die Enden 34 tiefer in die Nuten hinein. Dadurch tendiert die Wicklung 19 beim Bewickeln dazu entlang der Enden 34 in Richtung der Zahnhälse 20 zu wandern, wodurch ein höherer Füllfaktor möglich ist. Durch die verrundeten Enden 34 ist die Gefahr der Beschädigung des Lacks der Wicklung 19 geringer.
Die Erfindung ist nicht nur auf Wicklungsträger in Form des Ankers 14 beschränkt. Wie sich unmittelbar aus der Darstellung ergibt, kann es sich statt eines Ankers auch um einen Ständer bzw. Stator eines Außenläufermotors oder Generators handeln. Ferner müssen die Polzähne nicht wie gezeigt radial nach außen zeigen. Beispielsweise können sie von einem größeren runden Abschnitt 18 nach innen zeigen, wie dies beispielsweise bei Statoren von Generatoren oder elektronisch kommutierten Elektromotoren der Fall ist.

Claims

Wicklungsträger (14) für eine elektrische Maschine (10) mit mehreren Polzähnen (20), die jeweils einen Zahnhals (22) und einen Zahnkopf (24) umfassen, wobei die Zahnköpfe (24) quer zu den Zahnhälsen (22) abstehende Abschnitte (28) aufweisen, die Hinterschnitte (32) von hinterschnittenen Nuten (21) zur Aufnahme von Wicklungen (19) begrenzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschnitte (28) gegenüber den Hinterschnitten (32) tiefer in die Nuten (21) hineinreichende Enden (34) haben.
Wicklungsträger (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (34) der Abschnitte (28) zum Nutgrund (25) der jeweiligen Nut (21) gerichtete Nasen sind.
Wicklungsträger (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (34) verrundet sind.
Wicklungsträger (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Nuten (19) liegenden Flächen der Hinterschnitte (32) außer am Anfang (33) der Abschnitte (28) und an den Enden (34) im wesentlichen auf einem Radius (35) liegen und die Enden (34) gegenüber diesem Radius (35) tiefer in die Nuten (21) reichen.
Wicklungsträger (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (34) dicker als der Rest der Abschnitte (28) ausgebildet sind.
Wicklungsträger (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsträger (14) ein Anker ist und die Polzähne (20.1, 20.2) radial nach außen gerichtet sind.
Elektrische Maschine (10) mit einem Wicklungsträger (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.