DE4013391C2

DE4013391C2 -

Info

Publication number: DE4013391C2
Application number: DE4013391A
Authority: DE
Inventors: Kunio Obu Aichi Jp Takagi
Original assignee: Aisan Industry Co Ltd
Current assignee: Aisan Industry Co Ltd
Priority date: 1989-05-01
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1992-05-21
Also published as: DE4013391A1; US4964210A; JP2726097B2; JPH02294251A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden einer Ständerwicklung eines Motors mit einer Anschlußklemme nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In den japanischen Gebrauchsmuster-Offenlegungsschriften Nr. 60-7 685, 60-1 44 743, 60-1 44 744 und 61-84 655 sind Verfahren zum Verbinden einer Ständerwicklung mit einer Anschlußklemme durch Löten offenbart. Dabei ist es erforderlich, daß die ausführende Person Kenntnisse bzw. eine Geschicklichkeit im Löten besitzt, und es ist die Arbeitsleistung entsprechend gering. Da weiterhin 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 ein weiteres bekanntes Verfahren gemäß der japanischen Gebrauchsmuster-Offenle gungsschrift 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. Hier besteht die Möglichkeit, daß sich der Halter 201 aufgrund von Schwingungen, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, löst.

Die Fig. 7 betrifft ein weiteres bekanntes Verfahren 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 Erdungselektrode 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 Kontaktwiderstandes in dem Verbindungsabschnitt 310 eine Wärmeentwicklung 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 Anschlußklemme 304 angeordnet wird, dann werden ein Kontaktbereich der Schweißelektrode 322 und der ersten Erdungselektrode 324 gegen den Verbindungsabschnitt 310 zwischen der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304 gepreßt. Der Verbindungsabschnitt 310 wird unter Druck sandwichförmig zwischen der zweiten Erdungselektrode 326 und dem Kontaktabschnitt der Schweißelektrode 322 und der ersten Erdungselektrode 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 nur 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. 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 Schweißelektrode 322 durch das Ende der Ständerwicklung 302 und die Anschlußklemme 304 zur zweiten Erdungselektrode 326 fließen kann. Weiterhin wird aufgrund des Kontaktwiderstandes zwischen dem Ende der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304 durch den Schweißstrom Wärme erzeugt. Es wird dann, einige Sekunden, nachdem mit dem Aufbringen der elektrischen Leistung 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 Wärmemenge eine Funktion des Kontaktwiderstandes und des Schweißstromes. Demzufolge kann eine optimale Steuerung des Schweißens durch eine geeignete Steuerung des Schweißstromes gesteuert werden, wodurch die Herstellung eines Anschlusses sichergestellt wird. Weiterhin sind fehlerhaft hergestellte und deshalb zurückzuweisende Erzeugnisse einfach erkennbar. Mit dieser Vorgehensweise sind somit Nach teile der zuvor unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 erläuterten Verfahren vermieden.

Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschriebenen Verfahren werden die Endabschnitte der Ständerwicklung 302 und der Anschlußklemme 304 in überlappendem Zustand sandwichförmig unter Druck, zwischen den oberen Elektroden 322 und 324 und der unteren Elektrode 326, gehalten. Es muß daher ein Raum zum Einsetzen der zweiten Erdungselektrode 326 auf der Innenseite des Ständers vorhanden sein. Dies führt dazu, daß der verfügbare Raum zum Anbringen eines Spulenkerns und anderer Teile in dem Ständer begrenzt ist.

Würde man alle Anschlußklemmen so anordnen, daß sie gegen den Endabschnitt der Ständerwicklung und die Anschlußklemme in einer Richtung von außerhalb des Ständers drückten, können die Anschlußklemmen deformiert werden.

In Übereinstimmung mit dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zeigt die DE 32 29 711 A1 ein Verfahren zum Verbinden eines Endes einer Ständerspule eines Motors mit einer Anschlußklemme, bei dem auf der Isolierplatte "Anschlußpunkte" für die Verbindung zwischen Anschlußklemme und Ständerwicklung definiert sind. Das abisolierte Ende der Ständerwicklung befindet sich in einem gewissen Abstand von dem jeweiligen Anschlußpunkt, so daß die beiden zu verbindenden Teile auf der Isolierplatte mit Abstand nebeneinander positioniert sind. Das Verbinden, wenn es denn durch Schweißen erfolgt, geschieht beispielsweise mittels Laserschweißen oder dergleichen. Damit hat die Isolierplatte den Zweck, die Verbindung zu tragen, während die Isolierplatte für den eigentlichen Verbindungsvorgang offenbar keine Funktion hat.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei 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 einfach ausgebildet werden kön nen.

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 vermieden. Weiterhin ist es nicht notwen dig, daß ein Raum zum Einsetzen der Schweißelektroden 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 zeigt

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 14 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 Ausschnitten wie bei 32 versehen, durch den je ein Endabschnitt der Ständerwicklung 2 herausge führt werden kann.

Anschlußklemmen sind 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 der vom Ständer abgewandten Seite der Isolierplatte 12 ausgebildet. 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.

Claims

1. Verfahren zum Verbinden eines Endes einer Ständerspule oder -wicklung (2) eines Motors mit einer Anschlußklemme (4), wobei an einer Stirnfläche eines Ständers (1) eine Isolierplatte (12) angeordnet ist, beginnend mit dem Schritt:
Positionieren der Anschlußklemme (4) auf der vom Ständer abgewandten Seite der Isolierplatte (12), gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
Positionieren des Endes der Ständerspule oder -wicklung (2), das noch mit einem elektrisch isolierenden Material überzogen ist, auf der vom Ständer abgewandten Seite der Anschlußklemme (4),
Anpressen des Endes der Ständerspule oder -wicklung (2) gegen die Anschlußklemme (4) durch Kontaktendabschnitte einer Schweißelektrode (22) und einer ersten Erdungselektrode (24), die miteinander in Kontakt stehen, - zur Ausführung dieses und der folgenden Schritte ist die Isolierplatte (12) wärmebeständig und als Druck-Widerlager auszu führen -,
Herstellen eines Kontaktes zwischen einer zweiten Erdungselektrode (26) und der Anschlußklemme (4) an deren der Isolierplatte (12) abgewandten Seite, und
Zuführen eines Schweißstromes zu der Schweißelektrode (22) bei fortdauerndem Anpressen.

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.