DE4394319B4

DE4394319B4 - Ankerspulen-Wickelverfahren

Info

Publication number: DE4394319B4
Application number: DE4394319A
Authority: DE
Inventors: Eiichi Maebashi Machida; Hiroshi Isesaki Hagiwara; Masato Kiryu Iwata
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 1992-09-07
Filing date: 1993-09-07
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2013-09-08
Also published as: US5516054A; KR100290652B1; JP3294881B2; DE4394319T1; WO1994006197A1; CA2122917A1; CA2122917C; JPH0690551A

Abstract

Verfahren zum Wickeln von Spulen (16) in die Nuten (S1 – S12) eines Ankergrundkörpers (12), wobei der Ankergrundkörper auf einem äußeren Umfang einer Rotorwelle (11) eines Ankers (10) angebracht wird, und wobei auf gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers (12) jeweils scheibenförmige Ausgleichselemente (13, 14) vorgesehen sind, welche jeweils einen exzentrischen Abschnitt (13a, 13b) haben, die auf dem äußeren Umfang der Rotorwelle (11) derart angebracht sind, daß die Mittelpunkte (C13, C14) der beiden Ausgleichselemente und der Mittelpunkt (C11) der Rotorwelle (11) im wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen, wobei diejenigen Nuten (S5, S8) als Wicklungsausgangspositionen bestimmt werden, deren Winkel relativ zur Ebene etwa 45° beträgt, die Ausgangsenden (16a, 16b) der Spulen in diesen Wicklungsausgangspositionen angeordnet werden, und Wicklungsstrecken (16a, 16c, 16b, 16d) im Anschluß an die Wicklungsausgangsenden ausgehend von den Nuten (S5, S8) in den Wicklungsausgangspositionen in die anderen Nuten (S2, S12) jeweils derart gewickelt werden, daß die Wicklungsstrecken im wesentlichen...

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers, insbesondere eines Ankergrundkörpers mit Ausgleichselementen, welcher insbesondere für Motoren bestimmt ist, die in einem Fahrzeug einzubauen sind.

Aus GB 1 522 732 ist ein Anker mit Wicklungen in Nuten bekannt. Der Ankergrundkörper ist auf einem äußeren Umfang einer Rotorwelle eines Ankers angebracht. Auf gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers sind scheibenförmige Ausgleichselemente vorgesehen, welche je einen exzentrischen Abschnitt haben, welcher von einem Mittelpunkt des Rotors wegweist. Die Ausgleichselemente sind auf dem äußeren Umfang der Rotorwelle derart angebracht, daß die Mittelpunkte der beiden Ausgleichselemente und der Mittelpunkt der Rotorwelle im wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen.

In EP 0 132 803 B1 ist ein Verfahren zum Wickeln einer Ankerspule beschrieben, bei dem Spulen in die Nuten eines Ankerkörpers gewickelt werden. Eine isolierende Scheibe ist an der Stirnseite des Ankergrundkörpers festgelegt und trägt Auswuchtgewichte.

Insbesondere im Zusammenhang mit bei Fahrzeugen einzusetzenden Motoren spielt die Motorunwucht eine große Rolle, welche sich am Rotor eines Motors ergeben kann, der beipielsweise für eine Pumpe mit einem externen Nockenteil bestimmt ist. Zum Unwuchtabgleich sind an gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers jeweils scheibenförmige Ausgleichselemente angebracht, wie dies in GB 1 522 732 gezeigt ist. Hiermit läßt sich ein Umwuchtabgleich erzielen.

Beim üblichen Wickeln von Spulen um den Ankergrundkörper und Ausgleichselementen an gegenüberliegenden Seiten wird von beliebig wählbaren Nuten des Ankergrundkörpers ausgegangen. Wenn die Wicklungsstrecken hierbei in Kontakt mit den exzentrischen Abschnitten der Ausgleichselemente kommen, bauchen sich die Spulen nach außen durch die exzentrischen Abschnitte der Ausgleichselemente aus. Beim Weiterwickeln des Wicklungsdrahtes wickeln sich zunehmend Spulenabschnitte, welche in Kontakt mit den äußeren Umfängen der Ausgleichsgewichte kommen, sowie solche Teile, die nicht in Kontakt hiermit sind. Hierdurch ergibt sich durch die Vorgehensweise beim Verfahren zum Wickeln von Spulen eine Unwucht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers bereitzustellen, bei welchem die Bildung von Unwuchten durch den Wicklungsvorgang für die Spulen verhindert wird.

Nach der Erfindung wird hierzu ein Verfahren zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers angegeben, dessen Merkmale im Patentanspruch 1 angegeben sind.

Eine bevorzugte Weiterbildung des Verfahrens nach der Erfindung ist im abhängigen Anspruch 2 wiedergegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers werden die Wicklungsausgangspositionen derart bestimmt, daß sie von den exzentrischen Abschnitten der zugeordneten Ausgleichselemente abgewandt liegen. Die Spulen werden dann ausgehend von den Nuten an diesen Wicklungsausgangspositionen derart gewickelt, daß die Spule nicht in Kontakt mit dem exzentrischen Abschnitt in einem Zustand kommt, in welchem die Spulen um die exzentrischen Abschnitte beider Ausgleichselemente gewickelt wurden. Hierdurch läßt sich die Bildung einer Unwucht bei der Erstellung der Spulen um den Ankergrundkörper verhindern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin gilt:
1 ist eine Vorderansicht zur Verdeutlichung eines Ankergrundkörpers und einer Wicklungsausgangsposition zur Verdeutlichung einer bevorzugten Ausführungsform eines Verfahrens zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers;
2 ist eine Seitenansicht zur Verdeutlichung des Ankers;
3 ist eine Vorderansicht zur Verdeutlichung eines Teils der Spule während des Wickelvorgangs; und
4 ist eine Vorderansicht zur Verdeutlichung eines Teils der Spule während eines üblichen Wickelvorgangs.
Bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform wird ein Verfahren zum Wickeln einer Ankerspule nach der Erfindung zum Wickeln von Spulen um einen Anker bei der Herstellung eines Motors eingesetzt, welcher in einem Fahrzeug anzubringen ist. Ein Ankergrundkörper 12 ist an dem Mittelabschnitt einer Drehwelle 11 des Ankers 10 angebracht. Ferner sind ein erstes Ausgleichselement bzw. Ausgleichsteil 13 und ein zweites Ausgleichselement bzw. Ausgleichsteil 14 an der Drehwelle 11 auf gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers 12 jeweils angebracht, und ein Kommutator 15 ist in der Nähe des ersten Ausgleichselements 13 vorgesehen.
Beide Ausgleichselemente 13 und 14 sind scheibenförmig ausgebildet und haben exzentrische Abschnitte 13a und 14a, welche jeweils von den Drehmittelpunkten wegweisen. Beide Ausgleichselemente 13 und 14 sind ferner auf dem äußeren Umfang der Drehwelle 11 jeweils derart angebracht, daß die Mittelpunkt C13 und C14 der beiden Ausgleichselemente 13 und 14 und ein Mittelpunkt C11 der Drehwelle 11 in ein und derselben Ebene sind.
Zwölf vorspringende Abschnitte 17 sind in regelmäßigen Abständen in Umfangsrichtung angeordnet und stehen in radialer Richtung an dem Ankergrundkörper 12 nach außen vor und erste bis zwölfte Nuten S1 – S12 sind zwischen den vorspringenden Abschnitten 17 jeweils ausgebildet. Spulen 16 werden in den zugeordneten Nuten erstellt.
Wenn die Spulen 16 unter Durchgang durch die zugeordneten Nuten S1 – S12 ausgehend von den Nuten gewickelt werden, welche von den exzentrischen Abschnitten 13a und 14a der beiden Ausgleichselemente 13 und 14 abgewandt sind, und deren Winkel innerhalb eines Bereiches von etwa ± 45° bezüglich der vertikalen Linie und der Mittellinie liegt, welche die Mittelpunkt C13 und C14 der Ausgleichselemente 13 und 14 und den Mittelpunkt C11 der Rotorwelle 11 verbindet, werden die fünfte Nut S5 und die achte Nut S8 als die Nuten bestimmt und bezeichnet, welche an den Wicklungsausgangspositionen bei dieser bevorzugten Ausführungsform liegen.
Um bei dieser bevorzugten Ausführungsform zu vermeiden, daß die Spulen 16 in Kontakt mit den exzentrischen Abschnitten 13a und 14a an den Wicklungsausgangspositionen der Spulen 16 kommen, wenn die Spulen 16 um den Ankergrundkörper 12 gewickelt werden, sind beide Ausgleichselemente 13 und 14 derart ausgebildet, daß der Abstand B zwischen den Spulen, welche durch die fünfte Nut S5 und die achte Nut S8 jeweils gewickelt werden, größer als die Breite A der beiden exzentrischen Abschnitte 13a und 14a wird.
Eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens zum Wickeln der Spulen 16 um den Ankergrundkörper 12 erfolgt nachstehend.
Zum ersten werden die fünfte Nut S5 und die achte Nut S8 des Ankergrundkörpers 12 als die Nuten an den Wicklungsausgangspositionen bezeichnet und bestimmt, und ein Paar von Wicklungsanfangsenden 16a und 16b der Spulen 16 werden in diesen jeweils hiermit bestimmten Positionen angeordnet.
Anschließend werden die Wicklungsausgangsstrecken 16a – 16c und 16b – 16d, welche sich an die beiden Wicklungsausgangsenden 16a und 16b in den Spulen 16 anschließen, durch die zweite Nut S2 und die elfte Nut S11 jeweils derart gewickelt bzw. verlegt, daß die Wicklungsausgangsstrecken 16a – 16c und 16b – 16d parallel zu den Segmenten L13 und L14 angeordnet werden, welche jeweils die Mittelpunkte C13 und C14 der beiden Ausgleichselemente 13 und 14 mit dem Mittelpunkt C11 der Rotorwelle 11 verbinden.
Die Spulen 16 werden zwischen der fünften Nut S5 und der zweiten Nut S2 und zwischen der achten Nut S8 und der elften Nut S11 jeweils gewickelt, und anschließend werden die Spulen 16 zwischen der sechsten Nut S6 und der dritten Nut S3 und zwischen der neunten Nut S9 und der zwölften Nut S12 jeweils gewickelt bzw. erstellt.
Dann werden die Spulen 16 zwischen der siebten Nut S7 und der vierten Nut S4 und zwischen der zehnten Nut S10 und der ersten Nut S1 jeweils gewickelt bzw. erstellt. Nach dem aufeinanderfolgenden Wickeln gemäß der voranstehenden Beschreibung wird schließlich der Wickeldraht, welcher zu Beginn zwischen der fünften Nut S5 und der zweiten Nut S2 gewickelt worden ist, zwischen die zehnte Nut S10 und die siebte Nut S7 gewickelt bzw. verlegt, und der Wickeldraht, welcher zwischen der achten Nut und der zehnten Nut gewickelt worden ist, wird schließlich zwischen der ersten Nut und der vierten Nut verlegt. Wenn mit dem Wickeln begonnen wird, und wenn die Nuten, durch die die Spulen gewickelt werden, geändert werden, wird eine vorbestimmte Länge des Drahts als Leitungsdrähte zum Verbinden der Spulen mit dem Kommutator bereitgehalten, obgleich dies nicht näher dargestellt ist.
Wenn die Spulen 18 gemäß dem voranstehend beschriebenen Verfahren zum Wickeln gewickelt worden sind, werden die Spulen nicht in Kontakt mit den exzentrischen Abschnitten 13a und 14a der Ausgleichselemente 13 und 14 gebracht. Folglich kann verhindert werden, daß die Spulen 16 infolge des Kontakts mit den exzentrischen Abschnitten 13a und 14a ausgebaucht werden, so daß die Erzeugung einer Unwuchtmasse durch die Spulen 16 verhindert werden kann.
Wie sich aus der voranstehenden Beschreibung ergibt, wird nach der Erfindung eine derartige Auslegung bereitgestellt, daß beim Wickeln der Spulen um den Ankergrundkörper die Spulen derart gewickelt werden, daß die exzentrischen Abschnitte der Ausgleichselemente umgangen werden, welche auf den gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers vorgesehen sind, so daß die Unwuchtmasse durch die Spulen am Auftreten gehindert werden kann.
Das Verfahren zum Wickeln von Spulen in die Nuten eines Ankergrundkörpers nach der Erfindung wird bevorzugt beim Wickeln von Spulen um einen Anker bei der Herstellung eines Motors eingesetzt, welcher beispielsweise für den Einbau bei einem Fahrzeug bestimmt ist.

Claims

Verfahren zum Wickeln von Spulen (16) in die Nuten (S1 – S12) eines Ankergrundkörpers (12), wobei der Ankergrundkörper auf einem äußeren Umfang einer Rotorwelle (11) eines Ankers (10) angebracht wird, und wobei auf gegenüberliegenden Seiten des Ankergrundkörpers (12) jeweils scheibenförmige Ausgleichselemente (13, 14) vorgesehen sind, welche jeweils einen exzentrischen Abschnitt (13a, 13b) haben, die auf dem äußeren Umfang der Rotorwelle (11) derart angebracht sind, daß die Mittelpunkte (C13, C14) der beiden Ausgleichselemente und der Mittelpunkt (C11) der Rotorwelle (11) im wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen, wobei diejenigen Nuten (S5, S8) als Wicklungsausgangspositionen bestimmt werden, deren Winkel relativ zur Ebene etwa 45° beträgt, die Ausgangsenden (16a, 16b) der Spulen in diesen Wicklungsausgangspositionen angeordnet werden, und Wicklungsstrecken (16a, 16c, 16b, 16d) im Anschluß an die Wicklungsausgangsenden ausgehend von den Nuten (S5, S8) in den Wicklungsausgangspositionen in die anderen Nuten (S2, S12) jeweils derart gewickelt werden, daß die Wicklungsstrecken im wesentlichen parallel zu der die Mittelpunkte (C11, C13, C14) verbindenden Mittellinie (L13, L14) sind.
Verfahren zum Wickeln einer Ankerspule nach Anspruch 1, bei dem ein Abstand (B) zwischen den Spulen, welche in die Nuten (S5, S8) an den Wicklungsausgangspositionen gewickelt sind, größer als eine Breite (A) der beiden exzentrischen Abschnitte (13a, 14a) der beiden Ausgleichselemente ist.