DE4013391A1 - Verfahren zum anschliessen von staenderwicklungen eines motors - Google Patents
Verfahren zum anschliessen von staenderwicklungen eines motorsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zum An
schließen bzw. Verbinden eines Endabschnittes einer Stän
derwicklung eines Motors mit einer aus einem metallischen
Stück bestehenden Anschlußklemme zum elektrischen Verbinden
der Ständerwicklung mit einem externen Stromkreis.
Es sind bereits einige Vorgehensweisen für Verfahren zum
Anschließen einer Ständerwicklung eines Motors im Stand der
Technik vorgeschlagen worden.
So sind zum Beispiel in den japanischen Gebrauchsmuster-Of
fenlegungsschriften Nr. 60-7 685, 60-1 44 743, 60-1 44 744 und
61-84 655 Verfahren zum Verbinden eines Endabschnittes einer
Ständerwicklung mit einer Anschlußklemme durch Löten offen
bart. Bei einer derartigen, auf Löten beruhenden Vorgehens
weise ist es erforderlich, daß eine ausführende Person
Kenntnisse bzw. eine Geschicklichkeit im Löten besitzt, und
es ist die Arbeitsleistung entsprechend gering. Da weiter
hin ein Lötabschnitt lediglich visuell geprüft wird kann es
vorkommen, daß fehlerhafte Erzeugnisse nicht erkannt und
zur Durchführung von anschließenden Bearbeitungsschritten
weitergeleitet werden.
Gemäß der in den Fig. 3 und 4 dargestellten, in den japani
schen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift Nr. 62-1 25 347 of
fenbarten weiteren Vorgehensweise, wird ein Paar von Lappen
105, die von einer Anschlußklemme 104 nach unten abgebogen
sind in einem Preßsitz in einen Spulenkern 114 eingepaßt,
und ein Paar von Lappen 110, die von der Anschlußklemme 104
nach oben gebogen sind, wird zum Aufwickeln eines Endab
schnittes einer Ständerwicklung 102 um diese Lappen herum
eingesetzt. Bei diesem Verfahren ist es notwendig, daß die
Dicke der Anschlußklemmen 104 berücksichtigt wird; es ist
erforderlich, daß eine Wandstärke des Spulenkerns 114 groß
wird. Folglich ist der, in dem Spulenkern 114 vorgesehene
Raum zum Aufwickeln der Ständerwicklung 102 begrenzt; da
durch ist die Gestaltungsfreiheit für die Wicklung einge
schränkt.
Die Fig. 5 und 6 beziehen sich auf eine weitere bekannte
Vorgehensweise gemäß der japanischen Gebrauchsmuster-Offen
legungsschrift Nr. 62-1 85 483. Dabei wird ein Führungsdraht
204 als Ersatz für die Anschlußklemmen vorab mit einer
Ständerwicklung 202 verbunden, und ein Verbindungsabschnitt
205 des Führungsdrahtes 204 und der Ständerwicklung 202
wird durch eine Kabelöffnung 203 eingeführt, um zu einer
Kabelführung 230 geführt zu werden. Der Verbindungsab
schnitt 205 wird dann sandwichförmig zwischen einem Halter
201 und der Kabelführung 230 festgehalten. Gemäß dieser
Vorgehensweise besteht die Möglichkeit, daß der Halter 201
aufgrund von Schwingungen oder dergleichen, von beispiels
weise einem Kraftfahrzeug, in das der Motor eingebaut ist,
gelöst oder entfernt wird.
Die Fig. 7 betrifft eine weitere bekannte Vorgehensweise
gemäß der japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschrift
Nr. 62-1 35 578. Die Bezugszeichen 322, 324 und 326 betreffen
eine Schweißelektrode und eine erste sowie eine zweite Er
dungselektrode bzw. Masseelektrode. Ein Schweißstrom fließt
über die Schweißelektrode 322 zu einem Verbindungsabschnitt
310 zwischen der Anschlußklemme 304 und einem Endabschnitt
einer Ständerwicklung 302, so daß aufgrund des Kontaktwi
derstandes in dem Verbindungsabschnitt 310 eine Wärmeent
wicklung stattfinden kann. Ein Ende der Schweißelektrode
322 steht mit einem Ende der ersten Erdungselektrode 324 in
Verbindung.
Wenn der Endabschnitt der Ständerwicklung 302 auf der An
schlußklemme 304 angeordnet wird, dann werden ein Kontakt
bereich der Schweißelektrode 322 und der ersten Erdungs
elektrode 324 gegen den Verbindungsabschnitt 310 zwischen
der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304 gepreßt.
Der Verbindungsabschnitt 310 wird unter Druck sandwichför
mig zwischen der zweiten Erdungselektrode 326 und dem Kon
taktabschnitt der Schweißelektrode 322 und der ersten Er
dungselektrode 324 gehalten. In diesem Zustand wird auf die
Schweißelektrode 322 elektrische Leistung aufgebracht.
Zu Beginn des Aufbringens der elektrischen Leistung kann
ein Schweißstrom von der Schweißelektrode 322 direkt zu der
ersten Erdungselektrode 324 fließen, weil die Ständerwick
lung 302 mit einem Isoliermaterial umhüllt ist. Mit fort
schreitendem Schweißen wird jedoch aufgrund der, über den
Kontaktwiderstand zwischen der Schweißelektrode 322 und der
ersten Erdungselektrode 324, entwickelten Wärme die Isolie
rung der Ständerwicklung 302 abgeschmolzen und entfernt.
Dies führt dazu, daß sowohl die Schweißelektrode 322, die
Ständerwicklung 302 und die Anschlußklemme 304, wie auch
die zweite Erdungselektrode 326 elektrisch verbunden sind,
so daß ein Teilstrom des Schweißstromes von der Schweiß
elektrode 322 durch die Ständerwicklung 302 und die An
schlußklemme 304 zur zweiten Erdungselektrode 326 fließen
kann. Weiterhin wird aufgrund des Kontaktwiderstandes zwi
schen der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304
durch den Schweißstrom Wärme erzeugt. Es wird dann, einige
Sekunden nachdem mit dem Aufbringen der elektrischen Leis
tung begonnen worden ist, die Anschlußklemme 304 an die
Ständerwicklung 302 geschweißt. Dadurch wird die Verbindung
zwischen der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304
fertiggestellt.
In diesem Fall ist die im Schweißabschnitt erzeugte Wärme
menge eine Funktion des Kontaktwiderstandes und des
Schweißstromes. Demzufolge kann eine optimale Steuerung des
Schweißens durch eine geeignete Steuerung des Schweißstro
mes gesteuert werden, wodurch die Herstellung eines An
schlusses sichergestellt wird. Weiterhin sind fehlerhaft
hergestellte und deshalb zurückzuweisende Erzeugnisse ein
fach erkennbar. Mit dieser Vorgehensweise sind somit Nach
teile der zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 ge
nannten Vorgehensweisen vermieden.
Bei der unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebenen Vorge
hensweise werden jedoch die Endabschnitte der Ständerwick
lung 302 und der Anschlußklemme 304 in überlappendem Zu
stand sandwichförmig unter Druck, zwischen den oberen Elek
troden 322 und 324 und der unteren Elektrode 326, gehalten.
Es ist deshalb notwendig, daß ein Raum zum Einsetzen der
zweiten Erdungselektrode 326 auf der Innenseite des Stän
ders vorhanden ist. Dies führt dazu, daß der verfügbare
Raum zum Anbringen eines Spulenkerns und anderer Teile in
dem Ständer begrenzt ist, und es muß demzufolge die Größe
dieser Teile klein sein, wodurch die Gestaltungsfreiheit
dieser Teile begrenzt wird.
Wenn, um dieses Problem zu beheben, alle Anschlußklemmen so
angeordnet werden, daß sie gegen den Endabschnitt der Stän
derwicklung und die Anschlußklemme in einer Richtung von
außerhalb des Ständers drücken, dann kann als weiterer
Nachteil der Anschluß bzw. die Anschlußklemmen deformiert
werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum
Anschließen bzw. Verbinden eines Endabschnittes einer Stän
derwicklung eines Motors an eine Anschlußklemme zu schaffen
gemäß dem ein Raum zum Einsetzen der Schweißelektroden in
das Innere des Ständers nicht erforderlich ist, so daß der
Ständer kompakt und eine Vorrichtung zum Schweißen einfa
cher ausgebildet werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren ge
mäß den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Mit diesem Verfahren kann, weil der Endabschnitt der Stän
derwicklung und der Anschlußklemme sandwichförmig unter
Druck zwischen den Elektroden und der Isolierplatte gehal
ten werden, verhindert werden, daß eine unangemessene Kraft
während des Schweißens auf eine Seite der Anschlußklemme
einwirkt. Damit wird eine Verformung der Anschlußklemmen
des Anschlusses vermieden. Weiterhin ist es nicht notwen
dig, daß ein Raum zum Einsetzen der Elektroden in das In
nere des Ständers vorgesehen wird, weil alle Elektroden
während des Schweißens auf der Außenseite des Ständers an
geordnet sind.
Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten anhand der
Zeichnung erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Ständer eines Motors, der
gemäß einer bevorzugten erfindungsgemäßen Durchfüh
rungsform hergestellt wird,
Fig. 2 den Schnitt II-II nach Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für
eine bekannte Anschlußklemme,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines wesentlichen
Teils eines Ständers mit eingesetzten Anschluß
klemmen nach Fig. 3,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Kabelführung vor
dem Einsetzen einer Ständerwicklung und eines Füh
rungsdrahtes gemäß einem weiteren bekannten Bei
spiel,
Fig. 6 eine der Fig. 5 ensprechende perspektivische An
sicht nach dem Einsetzen der Ständerwicklung und
des Führungsdrahtes in die Kabelführung und
Fig. 7 eine Seitenansicht betreffend ein Verfahren zum
Herstellen eines Anschlusses unter Einsatz von
Elektroschweißen gemäß einem weiteren bekannten
Beispiel.
Gemäß den Fig. 1 und 2 wird ein Magnetpol 8 eines Ständers
1 eines Motors durch Übereinanderstapeln einer Vielzahl von
Siliziumstahlblechen gebildet. Der Magnetpol 8 ist von ei
nem Spulenkern 1 umgeben und eine Stator- bzw. Ständerwick
lung 2 ist um einen gewölbten Bereich des Spulenkerns 14
gewickelt. Die Ständerwicklung 2 ist aus Kupfer gebildet
und sie ist für eine elektrische Isolierung mit einem Email
überzogen. Der Spulenkern 14 und Ständerwicklung 2 sind von
einem externen Element über eine Isolierplatte 12 elek
trisch isoliert.
Die Isolierplatte 12 ist auf der oberen Seite des Ständers
1 angeordnet und sie ist mit einem Ausschnitt 32 versehen,
durch den ein Endabschnitt der Ständerwicklung 2 herausge
führt werden kann.
Eine Anschlußklemme 4 ist fest in einem Verbindungsstück 6
befestigt. Die Anschlußklemme 4 wird zum elektrischen Ver
binden der Ständerwicklung 2 mit einem externen Schaltkreis
durch ein Metallstück gebildet.
Das Verbindungsstück 6 und die Anschlußklemme 4 sind an
einer Seite der Isolierplatte 12 ausgebildet, die der ande
ren Seite gegenüberliegt, an der die Isolierplatte 12 mit
dem Ständer 1 in Kontakt steht. Es steht insbesondere ein
Verbindungsabschnitt 10 zwischen der Anschlußklemme 4 und
dem Endabschnitt der Ständerwicklung 2 mit der Isolier
platte 12 in Kontakt. Die Anschlußklemme 4 besteht aus
einer Phosphorbronze und sie ist mit Zinn plattiert.
Der Endabschnitt der Ständerwicklung 2 ist durch den Aus
schnitt 32 der Isolierplatte 12 zu dem Verbindungsabschnitt
10 geführt und überlappend zur Anschlußklemme 4 angeordnet.
Mit Bezugszeichen 22, 24 und 26 sind eine Schweiß- bzw.
Schweißdrahtelektrode und eine erste und zweite Erdungs
elektrode bzw. Masseelektrode bezeichnet. Über die Schweiß
elektrode 22 wird ein Schweißstrom auf den Verbindungsab
schnitt 10 zwischen der Anschlußklemme 4 und dem Endab
schnitt 10 der Ständerwicklung 2 aufgebracht, so daß auf
grund des Kontaktwiderstandes an dem Verbindungsabschnitt
10 Wärme erzeugt werden kann. Ein Ende der Schweißelektrode
22 steht mit einem Ende der ersten Erdungselektrode 24 in
Kontakt.
Wenn der Endabschnitt der Ständerwicklung 2 auf der An
schlußklemme 4 angeordnet wird, dann werden ein Kontaktab
schnitt der Schweißelektrode 22 und der ersten Erdungselek
trode 24 gegen den Verbindungsabschnitt 10 zwischen der
Ständerwicklung 2 und der Anschlußklemme 4 gepreßt. Da die
Anschlußklemme 4 mit der Isolierplatte 12 in Kontakt steht,
wird der Verbindungsabschnitt 10 zwischen der Ständerwick
lung 2 und der Anschlußklemme 4 sandwichartig unter Druck
zwischen der Isolierplatte 12 und dem Kontaktabschnitt der
Schweißelektrode 22 und der ersten Erdungselektrode 24 ge
halten.
Zur gleichen Zeit kontaktiert die zweite Erdungselektrode
26 die Anschlußklemme 4 in der gleichen Richtung, in der
über die Schweißelektrode 22 ein Anpreßdruck ausgeübt wird.
In diesem Zustand wird der Schweißelektrode 22 eine elek
trische Leistung zugeführt.
Zu Beginn des Aufbringens der elektrischen Leistung kann
ein Schweißstrom von der Schweißelektrode 22 direkt zu der
ersten Erdungselektrode 24 fließen, weil die Ständerwick
lung 2 mit einer Emailisolierung beschichtet ist. Mit fort
schreitendem Schweißen wird jedoch aufgrund des Kontaktwi
derstandes zwischen der Schweißelektrode 22 und der ersten
Erdungselektrode 24 Wärme erzeugt, um Emailisolierung, mit
der die Ständerwicklung 2 überzogen ist, zum Schmelzen zu
bringen bzw. zu entfernen. Dies führt dazu, daß die
Schweißelektrode 22, die Ständerwicklung 2, die Anschluß
klemme 4 und die zweite Erdungselektrode 26 elektrisch ver
bunden werden, so daß ein abgezweigter Schweißstrom von der
Schweißelektrode 22 durch die Ständerwicklung 2 und die An
schlußklemme 4 zu der zweiten Erdungselektrode 26 fließen
kann. Aufgrund des Kontaktwiderstandes zwischen der Stän
derwicklung 2 und der Anschlußklemme 4 wird gleichfalls
Wärme erzeugt, die zu einem Schmelzen und Ausbreiten der
Zinnplattierung auf der Anschlußklemme 4 führt. Das ge
schmolzene Zinn auf der Anschlußklemme 4 verbindet sich mit
dem Kupfer der Ständerwicklung 2. Dadurch wird, einige Se
kunden nachdem mit dem Einwirken der elektrischen Leistung
begonnen worden ist, der Anschluß zwischen der Ständerwick
lung 2 und der Anschlußklemme 4 fertiggestellt.
Die Isolierplatte 12 und das Verbindungsstück 6 bestehen
aus einem Phenolharz. Dabei sind die thermische und me
chanische Festigkeit als Aufnahmeelement und Unterstüt
zungselement für den Zustand berücksichtigt, in dem die
Elektroden gegen die Anschlußklemme 4 und den Endabschnitt
der Ständerwicklung 2 gedrückt werden.
Bei der oben beschriebenen Vorgehensweise kann die in dem
Kontaktabschnitt erzeugte Wärmemenge durch ein Steuern des
Schweißstromes gesteuert werden; damit ergibt sich eine op
timale Kontrolle für das Schweißen. Dementsprechend kann
der Anschluß bzw. die Verbindung zwischen der Ständerwick
lung 2 und der Anschlußklemme 4 auf mechanische Weise si
chergestellt werden, wodurch die Qualität verbessert wird.
Weiterhin können fehlerhafte, zurückzuweisende Erzeugnisse
leicht festgestellt werden.
Da weiterhin alle Elektroden 22, 24 und 26 gegen die An
schlußklemme 4 und den Endabschnitt der Ständerwicklung 2
von einem außerhalb des Ständers liegenden Bereich ange
drückt werden, ist es nicht erforderlich, daß innerhalb des
Ständers ein Bereich zum Einsetzen der Schweißelektroden
vorgesehen wird. Dadurch kann das Erzeugnis kompakter ge
macht werden und es vereinfacht sich eine Schweißvorrich
tung.
Die Beschreibung betrifft ein bevorzugtes Ausführungsbei
spiel gemäß der Erfindung; in deren Rahmen sind weitere
strukturelle Modifikationen und Anpassungen möglich.
Claims (3)
1. Verfahren zum Verbinden eines Endabschnittes einer
Ständerwicklung (2) eines Motors mit einer Anschlußklemme
(4) mit den Schritten:
- - Anordnen einer Isolierplatte (12) an einer Stirn fläche eines Ständers (1),
- - Positionieren der Anschlußklemme (4) auf einer Seite der Isolierplatte (12) gegenüberliegend der Seite an der die Isolierplatte (12) mit dem Ständer (1) in Kontakt steht,
- - Positionieren des Endabschnittes der Ständerwick lung (2) auf einer Seite der Anschlußklemme (4) gegenüber liegend der Seite, die mit der Isolierplatte (12) in Kon takt steht,
- - Anpressen des Endabschnittes der Ständerwicklung (2) gegen die Anschlußklemme (4) über einen Kontaktendab schnitt einer Schweißelektrode (24) und einer ersten Erdungselektrode (22), die miteinander in Kontakt stehen,
- - Herstellen eines Kontaktes zwischen einer zweiten Erdungselektrode (26) und der Anschlußklemme (4) an einer der Isolierplatte (12) gegenüberliegenden Seite, und
- - Zuführen eines Schweißstromes zu der Schweißelek trode (22) in einem Zustand, in dem der Kontaktendabschnitt der Schweißelektrode (22) und der ersten Erdungselektrode (24) gegen die Anschlußklemme (4) und den Endabschnitt der Ständerwicklung (2) gepreßt werden, und in dem die zweite Erdungselektrode (26) mit der Anschlußklemme (4) in Kontakt steht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeich
net durch den Einsatz einer aus einem Phenolharz be
stehenden Isolierplatte (12).
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 gekenn
zeichnet durch den Einsatz eines Ständers (1) mit
mindestens einem Spulenkern (14), um den die Ständerwick
lung (2) gewickelt ist, wobei die Isolierplatte (12) auf
dem Spulenkern (14) angeordnet ist.
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