DE2360210A1

DE2360210A1 - Wickelanker fuer einen flachmotor und verfahren zu dessen herstellung

Info

Publication number: DE2360210A1
Application number: DE2360210A
Authority: DE
Inventors: Tomiaki Sakano; Naoji Takeda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1972-12-04
Filing date: 1973-12-03
Publication date: 1974-06-12
Also published as: FR2209238B1; JPS5144284B2; JPS4978104A; IT997919B; US3906622A; FR2209238A1; GB1449684A

Description

MATSUSHITA ELECTRIC 1IiDIJSTEIAL CO., LTD. Osaka, Japan

Wickelanker_für einen_Plachmotor_und_Yerfahren_zu_desjen_Herstellung

Bei der Herstellung der Anker für Wickelanker-Flachmotoren wurden bislang harzgetränkte Gewebe beim Preßvorgang noch nicht verwendet. Die Abstände zwischen den die Ankerspule bildenden benachbarten Wicklungseinheiten werden daher beim Vorgang der Harzpre ssung oftmals verändert, so daß die Ankerspule deformiert wird. Das Leistungsverhalten eines Motors, in den der so erzeugte Anker eingebaut ist, läßt natürlich zu wünschen übrig. Auch liegen die Drähte, welche die harzverpreßte Ankerspule bilden, teilweise nach außen frei, so daß nicht die erforderliche Endfestigkeit bei hohen Drehzahlen erreicht wird. Zur Vermeidung einer De formierung der Ankerwicklung bei der Harzpressung hat man Maßnahmen verschiedener Art ins Auge gefaßt, so z.B. eine Herabsetzung des Harzpreß drucks, eine langsamere Harzeinspritzung oder eine ringartige Ausbildung des Harzspritzkanals, doch führte keine dieser Vorkehrungen zu befriedigen- " den Resultaten.

Weiterhin

409824/0801

Weiterhin suchte man sich auch so zu behelfen, daß mit einer wärmebeständigen Polyamidfolie gearbeitet wurde, die man beim Preßvorgang· auf den unterhalb der Harzspritzkanäle befindlichen Teil der Ankerspule auflegte, um so die Verteilung des ausgestoßenen Harze s zu begünstigen. Hierdurch war zwar die Deformierung der Ankerspule zu verhindern. Loch haftete die auf die Anker spule aufgelegte wärmebeständige Polyamidfolie nicht fest an der Ankex-spule und an dem Preßharz an«, Der so gebildete Anker vermochte daher der Belastung bei hohen Drehzahlen nicht hinreichend standzuhalten«

Die Erfindung hat zur Aufgabe , einen Anker für Wickelanker-Flachmotoren zu schaffen, bei dem die obigen Mängel entfallen, und zur Aufgabenstellung der Erfindung gehört die Vermeidung einer Deformierung der Ankerspule infolge der Einspritzung der Preßmasse beim Preßvorgang und die Erzielung einer besseren Haftung zwischen der Spule und der Preßmasse.

Der nach dem. erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Anker für einen Wickelanker-Flachmo tor weist die folgenden Merkmale auf j

1. Da die Ankerspule einleitend unter Erhitzen verformt und vereinheitlicht wird, kann ihre Handhabung erleichtert werden und die Bearbeitung der Spulenanschlüsse kann vor dem Vorgang der Harzpressung erfolgen,,

2. Einer Deformierung oder Verschiebung der Ankerspule oder der Wicklungseinheiten infolge der Einspritzung der Preßmasse beim Preßvorgang kann vorgebeugt werden,,

3. Durch die Verwendung eines auf die Oberfläche der Ankerspule aufgelegten, mit einem haLbausgehärfce ten Harz getränkten Gewebes kann eine gleichmäßige Verteilung des Preßdrucks in dem Raum unterhalb der Spritzkanäle erreicht werden, d»h. die Preßmasse kann in dem Gewebe und in der Ankerspule gleichmäßig verteilt werden, was dazu beiträgt, einer Deformierung der Ankerspule vorzubeugen.

4· Da der flache Teil der Ankerwicklung vollständig von dem Gewebe bedeckt wird, kann die Haftung zwischen der Spule und der Preßmasse dank der Vermischung der Preßmasse mit dem halb au sge härte-

4 0 9 8 2 4 / 0 8 0 1

ten Harz, mit dem das Gewebe dicht durchtränkt ist, verbessert werden, εο daß die mechanische Festigkeit und die Feuchtigkeitsbeständigkeit des Ankers erhöht werden.

Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen mit größerer Deutlichkeit aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der beigegebenen Zeichnungen hervor. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Schnittansicht eines Wickelanker-Flachmotors mit einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten Anker»

Fig. 2 eine Oberansicht der Ankerwicklung dieses Ankers*

Fig. 3 eine im Ausschnitt dargestellte Schnittansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;

Fig. 4 eine im Ausschnitt dargestellte Cberansicht der oberen Formhälfte bei dieser Vorrichtung* und

Fig. 5 eine schematisohe Darstellung zur Veränschaulichung des erfindungsgemäßen Preßve rf ahrens bei der Herstellung der Anker spule.

Die Erfindung soll nun unter Bezugnahme auf die beigegebenen Zeichnungen beschrieben werden.

Fig. 1 zeigt einen Wickelanker-Flachmotor mit einem in erfindungsgemäßer Weise hergestellten Anker. In dieser Figur ist mit der Bezugszahl 1 eine Anker spule bezeichnet, mit der Bezugszahl 2 eine Preßmasse, mit der Bezugszahl 3 ein Dauermagnet, mit der Bezugszahl 4 ein Eisenblech, mit der Bezugszahl 5 ^eiⁿ Gehäuse, mit der Bezugszahl 6 ein Lager, mit der Bezugszahl 7 eine Welle, mit der Bezugszahl 8 ein Kommutator, mit der Bezugszahl 9 eine Bürste, mit der Bezugszahl 10 ein Isolater und mit der Bezugszahl 11 eine Buchse.

Fig. 2 zeigt beispielartig die Ankerspule , die aus übereinandergeschichteten Wicklungseinheiten 1 · besteht. Die Ankerspule mit diesem Aufbau ist für gewöhnlich mit einer Harzmasse verpreßt, damit der Anker seiner Funktion als Rotor dienen kann. Wegen der flachen Form der Ankerspule , die aus verhältnismäßig dünnen Drähten besteht, sind bei der Herstellung jedoch besondere Maßnahmen erforderlich, um einerseits günstige Bedingungen für die Massenfertigung zu schaffen

und um anderseits einen Ankeraufbau zu erhalten, der den Belastungen bei hohen Drehzahlen und hohen Temperaturen standzuhalten vermag.

Durch die Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von Ankerwicklungen geschaffen, bei dem diesen Erfordernissen !Rechnung getragen wird.

Zur Erläuterung der Erfindung soll nun eine Ausführungsform des Verfahrens beschrieben werden.

Die Spuleneinheiten I¹ sind aus selbsthaftenden, mit einem hitze härtbare η Harz überzogenen Drähten hergestellt und werden durch elektrische Widerstandsheizung einige Minuten auf einer Temperatur von 180 bis 200°C gehalten. Zur Bildung der Ankerspule gibt man die Wicklungseinheiten l^f in eine Form von einer bestimmten Gestalt und beläßt sie einige Minuten in diesem Zustand, um eine einwandfreie Verformung und Vereinheitlichung zu erzielen. Hierauf werden die Wicklungsanschlüsse mit dem Kommutator 8 verbunden, so daß man die in Fig. 2 gezeigte Ankerspule erhält. Diese Ankerspule wird dann einem Preß spritz Vorgang unterworfen.

In Figo 5 ist die eigens für die Durchführung des Preßvorgangs vorgesehene Vorrichtung dargestellt. In dieser Figur ist mit dem Bezugszeichen A ein Preßwerkzeug bezeichnet, mit dem Bezugszeichen B eine obere Formhälfte und mit dem Bezugszeichen C eine untere Formhälfte. Die Bezugszahl 12 bezeichnet ein mit einem halbausgehärteten Harz getränktes Gewebe, dessen Verwendung erfindungswesentlich ist. Dieses Gewebe ist so angeordnet, daß es die Oberfläche der Ankerspule 1 bedeckt. Die Bezugszahl 15 bezeichnet Ausstoß- »der Spritzkanäle für die Preßmasse, die in der oberen Formhälfte B vorgesehen sind. Die Anordnung der Spritzkanäle ist am deutlichsten aus Fig. 4 zu ersehen.

Die Abläufe beim Preßvorgang sind schematisch in Fig. 5 dargestellt. Bei dieser Ausführungsform handelt es sich bei dem mit einem halbausgehärteten Harz getränkten Gewebe 12 um ein Glasgewebe, das mit halbausgehärtetem Epoxyharz getränkt ist, und als Harzmasse 2 wird Epoxyharz verwendet.

40982/,/0801

Bei dem in Fig. 5 veranschaulichten Verfahren dient das mit halbausgehärtetem Harz getränkte Gewebe 12 zur Herbeiführung einer Druckverteilung des eingespritzten Harzes in dem Raum unterhalb der Spritzkanäle 13 sowie zu einem ausreichenden Abdecken des flache α Teils der Anker spule 1 an denjenigen Stellen, wo die Drähte nach außen freiliegen. Durch das Gewebe wird somit eine unzulängliche Bindung zwischen der Preßmasse 2 und den Drähten ausgeglichen und die mechanische Festigkeit sowie die Feuchtigkeitsbeständigkeit der Anordnung werden erhöht. Das eingespritzte Harz durchdringt das Gewebe 12, tritt in den Bereich oder Hohlraum zwischen dem Gewebe und der Ankerwicklung 1 ein und füllt alle Zwischenräume in der Ankerspule aus, so daß die Spulenanordnung wirksam verstärkt wird. Zur Hervorbringung dieser Verstärkungswirkung wählt man als Harzmasse für die Durchtränkung des Gewebes 12 vorzugsweise das gleiche Harz wie für die Preßmasse. Falls also ein mit Epoxyharz getränktes Gewebe verwendet wird, ist eine Epoxyharz-Preßmas se besser geeignet als eine phenolharz-Preßmas se. Eine vollkommen einheitliche Struktur läßt sich erzielen, wenn man die Einspritzung der Preßmasse während jener Zeitspanne vornimmt, in der das halbausgehärtete Harz, mit dem das Gewebe getränkt ist, noch sein Fließvermögen und seine Klebrigkeit besitzt. Ferner kommen für das Gewebe 12 auch andere Materialien in Betracht als nur Glasgewebe, und man kann für diesen Zweck je nach der erforderlichen Wärmebeständigkeit des Ankers auch Gewebe aus handelsüblichen Kunstharzfäden und Naturfäden verwenden. Da mit dem Gewebe, das mit einem halbausgehärteten Harz getränkt ist, nur' ein Teil der Ankerwicklung 1 bedeckt wird, nämlich derjenige Teil, der sich von den Spritzkanälen 13 aus nach innen erstreckt, kann die erwähnte Druckverteilung in dem eingespritzten Harz bis zu einem gewissen Grad erreicht werden.

Die benutzten selbsthaftenden Drähte müssen auch bei hohen Wärmegraden eine hinreichende Bindefestigkeit haben, damit sie bei der hohen !temperatur des Preßvorgangs unter dem Druck der eingespritzten Preßmasse nicht aus ihrer Anordnung geraten oder sich verschieben. Statt dieser selbsthaftenden Drähte können jedoch auch normale Drähte mit Tränklacken verpreßt werden»

Pate ntansprüche

409824/080 1

Claims

— Ό - Patentansprüche

1. (Anker für Wickelanker-Flachmotoren, gekennzeichnet durch eine An.-— kerspule (l), bestehend aus einem flachen Aufbau einer Vielzahl von aus einem Bund einer Vielzahl von Drähten zusammengesetzten Wicklungseinheiten (l' ), ein die Oberfläche der Ankerspule (l) bedeckendes harzgetränktes Gewebe (12) und ein enganschließend und einheitlich zwischen die Ankerspule (l) und das harzgetränkte Gewebe (12) eingefügtes Harz (2).

2. Verfahren zur Herstellung eines Ankers für Wi ekel anker -Pia chmo to ren durch Bildung einer Ankerspule durch Übereinanderschichten einer Vielzahl von jeweils aus einem Bund einer Vielzahl von Drähten bestehenden Wicklungseinheiten in flacher Form und Verpressen der Ankerspule mit einem Preßharz, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte der einleitenden Ausformung der Ankerspule (l), der Bedeckung der einleitend ausgeformten Ankerspule (l) mit einem mit halbausgehärtetem Harz getränkten Gewebe (12), des Einlegens der so gebildeten Ankerspule (l) in eine Form (A-C) und des anschließenden Verpressens der Ankerspule (l) mit dem Preßharz.

. Verfahren zur Herstellung eines Ankers für Wickelanker-Flachmotoren, gekennzeichnet durch die Verfahre ns schritte der Ausformung von Wicklungseinheiten (l ·) unter Verwendung eines Leiterdrahtes, der zur Hervorbringung von Eigenhaftfähigkeit mit einem hitzehärtbaren Harz überzogen ist, der Vorerhitzung dieser Wicklungseinheiten (l')> des Einlegens der vorerhitzten Wicklungseinheiten (l') in eine Form (A-C) von einer bestimmten Gestalt und der Erhitzung der Wicklungseinheiten (l') bis zur vollständigen Vereinheitlichung, des Verbindens der Leiteranschlüsse der vereinheitlichten Wicklungseinheiten (l¹) mit einem Kommutator (8) zur Ausbildung einer Ankerspule (l), der Bedeckung der Oberfläche der Ankerspule (l) mit einem mit halbausgehärtetem Harz getränkten Gewebe (12) und der Ausführung eines Preßspritzvorgangs an der so gebildeten Ankerspule (l) unter Verwendung einer Preßmasse.

40982 4/0301