EP1327293A1 - Rotorkörper und verfahren zur herstellung von rotorkörpern - Google Patents

Rotorkörper und verfahren zur herstellung von rotorkörpern

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Publication number
EP1327293A1
EP1327293A1 EP01986802A EP01986802A EP1327293A1 EP 1327293 A1 EP1327293 A1 EP 1327293A1 EP 01986802 A EP01986802 A EP 01986802A EP 01986802 A EP01986802 A EP 01986802A EP 1327293 A1 EP1327293 A1 EP 1327293A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
winding elements
grooves
rotor body
slots
body according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01986802A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Siegfried Schustek
Stefan Ossenkopp
Peter Franz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1327293A1 publication Critical patent/EP1327293A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00—Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/26—Rotor cores with slots for windings
    • H02K1/265—Shape, form or location of the slots
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00—Details of windings
    • H02K3/46—Fastening of windings on the stator or rotor structure
    • H02K3/48—Fastening of windings on the stator or rotor structure in slots

Definitions

  • the present invention relates to rotor bodies for an electrical machine, in particular for a starter or starter generator, each rotor body having slots with an open end which are provided for receiving winding elements, and the material arranged between the slots forming a tooth head. Furthermore, the present invention relates to methods for producing a rotor body having winding elements.
  • one embodiment of the present invention provides that the slots are curved, a high level of spin resistance is achieved because, in contrast to the prior art, the curved side walls of the slots do not run parallel to the centrifugal force acting on the winding elements.
  • the grooves are curved in such a way that crescent-shaped grooves with parallel flanks result.
  • the center points of the winding elements counting conductor in a groove preferably on a ⁇ -shaped curved line.
  • the tooth head is designed to reduce the open ends of the grooves for embossing. By embossing the tooth head in this way, the clear width of the open ends can be reduced, as a result of which additional spin resistance can be achieved.
  • the tooth head can have a web, and / or a recess can be assigned to each tooth in order to be able to carry out the stamping of the tooth head particularly effectively.
  • the web preferably runs approximately coaxially to the rotor axis of rotation and is preferably initially curved outwards before embossing. When embossing, the web widens and, for example, a semi-closed groove is formed. If a recess is assigned to each tooth, the stamping process can be carried out with less effort, since the web of the tooth head, which is preferably curved outwards, can extend into the recesses during stamping.
  • a rotor body After stamping, a rotor body results in which winding elements are arranged in the grooves and in which the tooth head is stamped in such a way that the diameter of the open ends of the grooves prevents the winding elements from escaping.
  • the winding elements When the rotor body is finished, the winding elements preferably lie against the bottom of the slots.
  • the winding elements when stamping the Tooth head for example by holding down, are pressed into the grooves. If it is provided that one tooth after the other is stamped, it is sufficient if the winding elements arranged in the grooves adjacent to the corresponding tooth are pressed into the grooves by two hold-down devices.
  • embodiments are also conceivable in which several or all teeth are stamped simultaneously by corresponding stamping tools, so that the use of a corresponding number of hold-downs is appropriate.
  • the present invention can furthermore result in a rotor body in which winding elements are arranged in the grooves and in which the winding elements at least partially have a cross section which is subsequently adapted to the dimensions of the grooves.
  • Such an adjustment of the cross-section can be achieved, for example, by pressing the winding elements into the slots with a relatively large force, so that the originally round cross-section of the conductors belonging to the winding elements is deformed into an oval. In this way, the lateral clamping can be increased significantly.
  • the rotor body it can further be provided that at least some slots have at least one recess in their side walls, which is provided so that the winding elements extend at least partially into these recesses after the cross section of the winding elements has been subsequently adapted to the dimensions of the slots has been.
  • the recess is preferably se provided in the upper, that is, radially further outward area of the groove.
  • a method for producing a rotor element having winding elements comprises the steps u:
  • a rotor body can be produced that has a very high spin resistance.
  • a rotor body of the generic type provides that the tooth head for reducing the open ends for embossing, a rotor body can also be created which has a high level of spin resistance.
  • the tooth head can have a web and / or a recess can be assigned to each tooth in order to be able to carry out the stamping of the tooth head particularly effectively.
  • the web preferably runs approximately coaxially to the rotor axis of rotation and is preferably initially curved outwards before embossing. When embossing, the web widens and, for example, a semi-closed groove is formed. If a recess is assigned to each tooth, the stamping process can be carried out with less effort, since the web of the tooth head, which is preferably curved outwards, extends into the recesses during stamping.
  • a rotor body After stamping, a rotor body results in which winding elements are arranged in the grooves and in which the tooth head is stamped in such a way that the diameter of the open ends of the grooves prevents the winding elements from escaping.
  • the winding elements When the rotor body is finished, the winding elements preferably lie against the bottom of the slots.
  • the winding elements can be pressed into the slots, for example by holding-down devices, when the tooth head is stamped. If it is provided that one tooth after the other is stamped, it is sufficient if the grooves in the grooves adjacent to the corresponding tooth are arranged winding elements are pressed into the slots by two hold-down devices.
  • embodiments are also conceivable in which several or all teeth are stamped simultaneously by corresponding stamping tools, so that the use of a corresponding number of hold-downs is appropriate.
  • a rotor body in which winding elements are arranged in the grooves, and in which the winding elements at least partially adapted one later to the dimensions of the grooves Have cross-section.
  • Such an adaptation of the cross-section can be achieved, for example, by pressing the winding elements into the slots with a relatively large force, so that the originally round cross section of the conductors belonging to the winding elements is deformed into an oval. In this way, the lateral clamping can be increased significantly.
  • the recess is preferably in the upper one means radially further outward area of the groove provided.
  • the centrifugal strength is primarily ensured by stamping the tooth tip, it can be provided that the grooves are curved, whereby the centrifugal strength can be increased further, since in this case the grooves do not run parallel to the centrifugal force acting on the winding elements.
  • a method according to the invention for producing a rotor body having winding elements comprises the following steps:
  • a rotor body can also be produced, which has a high spin resistance.
  • an embodiment of the present invention in a generic rotor body provides that winding elements are arranged in the grooves and that the winding elements at least partially have a cross section which is subsequently adapted to the dimensions of the groove can significantly increase the lateral clamping of the winding elements be, which also results in a rotor body with a high spin resistance.
  • the centrifugal strength is primarily ensured by the fact that the cross section of the winding elements is subsequently adapted to the dimensions of the slot
  • at least some slots have at least one recess in their side walls, which is provided so that the Extend winding elements at least partially into these recesses after the cross section of the winding elements has been subsequently adapted to the dimensions of the slots.
  • the recess is preferably provided in the upper, that is to say radially further outward region of the groove.
  • the tooth head is designed to reduce the open ends for embossing. By stamping the tooth head in this way, the clear width of the open ends can be reduced, as a result of which an additional centrifugal strength can be achieved.
  • the tooth head can then have a web and / or a recess can be assigned to each tooth in order to be able to carry out the stamping of the tooth head in a particularly effective manner.
  • the web preferably runs approximately coaxially to the rotor axis of rotation and is preferably initially curved outwards before embossing. The web widens during stamping and a semi-closed groove is formed, for example. If a recess is assigned to each tooth, the stamping process can be carried out with less effort, since the pre- preferably outwardly arched web of the tooth head when embossing extends into the recesses.
  • a rotor body After stamping, a rotor body results, in which winding elements are arranged in the grooves, and in which the tooth head is stamped in such a way that the diameter of the open ends of the grooves prevents the winding elements from escaping.
  • the winding elements in the finished rotor body preferably rest on the bottom of the grooves.
  • the winding elements can be pressed into the slots, for example by holding-down devices, when the tooth head is stamped. If it is provided that one tooth after the other is stamped, it is sufficient if the winding elements arranged in the grooves adjacent to the corresponding tooth are pressed into the grooves by two hold-down devices.
  • embodiments are also conceivable in which several or all teeth are stamped simultaneously by corresponding stamping tools, so that the use of a corresponding number of hold-downs is appropriate.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a first embodiment of the present
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a second embodiment of the present
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a third embodiment of the present
  • Figure 4 is a schematic sectional view of two grooves of a rotor body according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a first embodiment of the present invention.
  • the rotor body shown in Figure 1 has grooves 1, each having an open end 2. Winding elements 3 are provided in the slots 1. The material arranged between the grooves 1 forms a tooth tip 4.
  • the grooves 1 are curved in a crescent shape with parallel flanks. This curved shape of the grooves 1 ensures that the side walls of the grooves 1 do not run parallel to the centrifugal force acting on the winding elements 3 during the rotation of the rotor body, which results in a significantly higher spin resistance.
  • the tooth head 4 is designed to reduce the clear cross section of the open ends 2 for embossing.
  • the tooth head 4 has a web 5 and a recess 6 is assigned to each tooth.
  • an embossing tool in the form of an embossing stamp 9 is indicated, with which the tooth head 4 is embossed to reduce the open ends 2.
  • the teeth arranged below and to the right of the stamp 9 have already been stamped, while the teeth arranged to the left of the stamp 9 have not yet been stamped.
  • a comparison of the embossed and the non-embossed teeth reveals that the web 5 is initially curved outwards before embossing.
  • the outwardly curved web 5 of the tooth head is pressed into the recess 6 with relatively little effort, so that it widens and, for example, a semi-closed groove 1 is formed.
  • a first hold-down device 10 and a second hold-down device 11 are also indicated in FIG. These hold-down devices 10, 11 press down the conductors assigned to the winding elements 3, which are arranged in the two grooves 1, which are adjacent to the tooth to be stamped. This ensures that the winding elements 3 or the conductors are placed on the bottom of the slot. the. This application of the winding elements 3 to the bottom 7 of the slots 1 ensures that the rotor body has a low imbalance.
  • the hold-down devices 10, 11 act on the winding elements 3 with a large force, the originally round cross section of the winding elements can be deformed into an oval cross section. In this way, the lateral clamping can be increased significantly, which also contributes to a high level of spin resistance.
  • the grooves 1, but preferably all of the grooves 1 have at least one recess in their side walls. This recess would then be provided for the winding elements 3 to extend at least partially into these recesses after the cross section of the winding elements 3 was subsequently adapted to the dimensions of the slots 1, for example by the action of the first and second hold-down devices 10, 11.
  • the rotor body shown in FIG. 1 can be produced, for example, by the following method for producing a rotor body having winding elements.
  • the grooves 1 are formed in such a way that material arranged between the grooves 1 forms a tooth head 4 and the grooves 1 have an open end 2 in the region of the tooth head 4.
  • the winding elements 3 are then introduced into the slots 1.
  • the in winding elements 3 arranged adjacent to a tooth 1 are applied to the bottom 7 of the grooves 1 by the first hold-down device 10 and the second hold-down device 11 by the first hold-down device 10 and the second hold-down device 11 exerting a corresponding force on the winding elements 3.
  • the tooth head 4 or a corresponding tooth is stamped in such a way that the size of the open ends 2 is reduced in such a way that the winding elements 3 are prevented from escaping.
  • the cross section of the winding elements 3 is adapted to the dimensions of the slots 1 when the winding elements 3 are placed on the bottom 7 of the slots 1, to increase the side clamping.
  • FIG. 2 shows a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a second embodiment of the present invention.
  • the rotor body shown in Figure 2 also has grooves 1, each having an open end 2. Winding elements 3 are provided in the slots 1.
  • the material arranged between the grooves 1 also forms a tooth head 4 in this embodiment.
  • essentially radial grooves 1 are provided.
  • the tooth head 4 is designed to reduce the clear cross section of the open ends 2 for embossing.
  • the tooth head 4 has a web 5 and a recess 6 is assigned to each tooth.
  • fi Gur 2 Also in fi Gur 2 is an embossing tool in the form of an embossing stamp 9 indicated, with which the tooth head 4 is embossed to reduce the open ends 2.
  • the teeth arranged below and to the right of the stamp 9 have already been stamped, while the teeth arranged to the left of the stamp 9 have not yet been stamped.
  • a comparison of the embossed and the non-embossed teeth reveals that, in this embodiment as well, the web 5 is initially curved outwards before embossing.
  • the stamp 9 the outwardly curved web 5 of the tooth head is pressed into the recess 6 with relatively little effort, so that it widens and, for example, a semi-closed groove 1 is formed.
  • a first hold-down device 10 and a second hold-down device 11 are also indicated in FIG. These hold-down devices 10, 11 press down the conductors assigned to the winding elements 3, which are arranged in the two grooves 1, which are adjacent to the tooth to be stamped. In this way it is ensured also in this embodiment, 'in that the winding elements 3 and the conductors are applied to the bottom 7 of the groove. This application of the winding elements 3 to the bottom 7 of the slots 1 ensures that the rotor body has a low primary imbalance.
  • the hold-down devices 10, 11 act on the winding elements 3 with a large force.
  • the originally round cross section of the winding elements or the conductors can be deformed into an oval cross section. In this way, the lateral clamping can be clearly be increased, which also contributes to a high spin resistance.
  • the rotor body shown in FIG. 2 can be produced, for example, by the following method for producing a rotor body having winding elements.
  • the grooves 1 are formed in such a way that material arranged between the grooves 1 forms a tooth head 4 and the grooves 1 in the region of the tooth head 4 form an open end
  • the winding elements 3 are then introduced into the slots 1.
  • the winding elements 3 arranged in grooves 1 adjacent to a tooth are applied to the bottom 7 of the grooves 1 by the first hold-down device 10 and the second hold-down device 11 by the first hold-down device 10 and the second hold-down device 11 exert corresponding force on the winding elements 3.
  • the tooth tip 4 or a corresponding tooth is stamped in such a way that the size of the open ends 2 is reduced in such a way that the winding elements emerge
  • FIG. 3 shows a schematic sectional view of a sector-shaped section of a rotor body according to a third embodiment of the present invention.
  • the rotor body shown in FIG. 3 has essentially radially extending grooves 1, each of which has an open end 2. Winding elements 3 are provided in the slots 1.
  • the material arranged between the grooves 1 forms a tooth head 4.
  • each groove 1 has two recesses 8 in its side walls.
  • embodiments are also conceivable in which a different number of recesses 8 is provided, for example one recess 8 per conductor.
  • the recesses 8 are provided so that the winding elements 3 extend at least partially into these recesses after the cross section of the winding elements 3 has been adapted to the dimensions of the slots 1, for example in such a way that a positive connection is produced, as is shown schematically in FIG. 3 .
  • the cross section of the winding elements 3 or the corresponding conductors can also be adjusted by the first hold-down device 10 and the second hold-down device 11, which then work in the manner of an embossing tool, that is to say with a relatively large force on the winding elements 3 to press. This force can be increased slowly so that the winding elements 3 are first applied to the bottom 7 of the slots 1 before their cross section is adapted to that of the slots 1.
  • FIG. 3 also shows an embossing tool in the form of an embossing stamp 9 with which the tooth tip 4 is embossed in order to reduce the open ends 2.
  • the teeth arranged below and to the right of the stamp 9 have already been stamped, while the teeth arranged to the left of the stamp 9 have not yet been stamped.
  • a comparison of the embossed and the non-embossed teeth reveals that the web 5 is initially curved outwards before embossing.
  • the outwardly curved web 5 of the tooth head is pressed into the recess 6 with relatively little effort, so that it widens and, for example, a semi-closed groove 1 is formed.
  • the cross-section of the winding elements is preferably adapted to the slots before the tooth tip is stamped, as a result of which a clamping between the winding elements 3 and the slots 1 is generated, in this embodiment, when stamping the tooth tip, 4 or the individual teeth, if necessary, a (further) use of the hold-down devices 10, 11 is dispensed with.
  • FIG. 4 shows a schematic sectional view of two grooves of a rotor body according to a fourth embodiment of the present invention.
  • This embodiment corresponds essentially to the embodiment according to FIG. 3, with the exception that each groove 1 has only one recess 8.
  • Figure 4 is the cross section of the Winding elements 3 adapted to the cross section of the slots 1, the uppermost conductors extending into the recesses 8.
  • the distance shown in Figure 4 between the winding elements 3 and the slots 1 is filled in practice by insulation material, not shown, for example by paper slot insulation or the like, so that the desired clamping effect is achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotorkörper für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Starter oder Startergenerator, wobei der Rotorkörper Nuten (1) mit einem offenen Ende (2) aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungselementen (3) vorgesehen sind, und wobei das zwischen den Nuten angeordnete Material einen Zahnkopf (4) bildet. Gemäss einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Nuten (1) gebogen sind. Gemäss einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Zahnkopf (4) zur Verkleinerung der offenen Enden (2) zum Verprägen ausgestaltet ist. Gemäss einer noch weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Nuten (1) Wicklungselemente (3) angeordnet sind, und dass die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepasten Querschnitt aufweisen. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselementes aufweisenden Rotorkörpers.

Description

Rotorkörper und Verfahren zur Herstellung von Rotorkörpern
Die vorliegende Erfindung betrifft Rotorkörper für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Starter oder Startergenerator, wobei jeder Rotorkörper Nuten mit einem offenen Ende aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungselementen vorgesehen sind, und wobei das zwischen den Nuten angeordnete Material einen Zahnkopf bildet. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente aufweisenden Rotorkörpers.
Stand der Technik
Beispielsweise bei elektrischen Maschinen in Form von Startern werden vorgefertigte Wicklungselemente in offenen Nuten radial eingebracht oder direkt eingewickelt. Um ein Herausschleudern der Wicklungselemente zu verhindern, ist es bereits bekannt, die zu den Wicklungselementen gehörenden Leiter durch Einklemmen zwischen die Papier- Nutauskleidung zu sichern. Weiterhin ist es zu diesem Zweck bekannt, zunächst mehr oder weniger radial nach au- ßen stehende Zahnköpfe umzubördeln. Anschließend kann noch eine Sekundär-Imprägnierung durchgeführt werden. Beispielsweise bei hochtourigen Vorgelegestartern ist aufgrund der Fertigungstoleranzen beim Draht, dem Isolierpapier und den Anker- bzw. Rotorlamellen eine seitliche Klemmung der Wicklungselemente nicht ausreichend, um ein Ausschleudern der Wicklungselemente oder Teilen davon sicher zu verhindern. Selbst eine Kombination von seitlicher Klemmung der Wicklungselemente und lokalem Verbiegen von einzelnen Lamellen in zwei oder drei axial versetzten Ebenen des Rotorblechpakets und dem Einsatz von Stützrin- gen über den Wickelköpfen ist bei langen Rotorblechpaketen nur bedingt schleuderfest. Durch ein Einbördeln von zunächst nach außen stehenden Zahnköpfen kann zwar eine gute Schleuderfestigkeit erreicht werden, diese schmalen radial überstehenden "Lappen" sind jedoch beim Einbringen der Wicklungselemente hinderlich und führen in vielen Fällen zu einer Verlängerung der Wickelköpfe.
Vorteile der Erfindung
Dadurch, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorsieht, dass die Nuten gebogen sind, wird eine hohe Schleuderfestigkeit erzielt, weil die gebogenen Seitenwände der Nuten im Gegensatz zum Stand der Technik nicht parallel zur auf die Wicklungselemente wirkenden Zentrifugalkraft verlaufen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung sind die Nuten derart gebogen, dass sich si- chelförmig parallelflankige Nuten ergeben. In diesem Fall liegen die Mittelpunkte der zu den Wicklungselementen zählenden Leiter in einer Nut vorzugsweise auf einer Ξ- förmigen gebogenen Linie.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Zahnkopf zur Verkleinerung der offenen Enden der Nuten zum Verprägen ausgestaltet ist. Durch ein derartiges Verprägen des Zahnkopfes kann die lichte Weite der offenen Enden verkleinert werden, wodurch eine zusätzliche Schleuderfestigkeit erreicht werden kann.
Der Zahnkopf kann einen Steg aufweisen, und/oder jedem Zahn kann eine Aussparung zugeordnet sein, um das Verprägen des Zahnkopfes besonders wirksam durchführen zu können. Der Steg verläuft vorzugsweise ungefähr koaxial zur Rotordrehachse und ist vor dem Verprägen vorzugsweise zunächst nach außen gewölbt. Beim Verprägen verbreitert sich der Steg und es wird beispielsweise eine halb geschlossene Nut gebildet. Wenn jedem Zahn eine Aussparung zugeordnet ist, kann der Prägevorgang mit einem geringe- ren Kraftaufwand durchgeführt werden, da sich der vorzugsweise nach außen gewölbte Steg des Zahnkopfs beim Verprägen in die Aussparungen erstrecken kann.
Nach dem Verprägen ergibt sich ein Rotorkörper, bei dem in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und bei dem der Zahnkopf derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen Enden der Nuten ein Austreten der Wicklungselemente verhindert.
Vorzugsweise liegen die Wicklungselemente beim fertiggestellten Rotorkörper am Boden der Nuten an. Zu diesem Zweck können die Wicklungselemente beim Verprägen des Zahnkopfes, beispielsweise durch Niederhalter, in die Nuten gedrückt werden. Wenn vorgesehen ist, dass ein Zahn nach dem anderen verprägt wird, ist es ausreichend, wenn die -in den zum entsprechenden Zahn benachbarten Nuten angeordneten Wicklungselemente durch zwei Niederhalter in die Nuten gedrückt werden. Selbstverständlich sind ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen mehrere oder alle Zähne durch entsprechende Prägewerkzeuge gleichzeitig verprägt werden, so dass sich der Einsatz einer ent- sprechenden Anzahl von Niederhaltern anbietet.
Die vorliegende Erfindung kann weiterhin einen Rotorkörper ergeben, bei dem in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und bei dem die Wicklungselemente zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten angepassten Querschnitt aufweisen. Eine derartige Anpassung des Querschnitts kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Wicklungselemente mit einer relativ großen Kraft in die Nuten gepresst werden, so dass sich der ursprünglich runde Querschnitt der zu den Wicklungselementen zählenden Leiter zu .einem Oval verformt. Auf diese Weise kann die seitliche Klemmung deutlich erhöht werden.
Bei dem Rotorkörper kann weiterhin vorgesehen sein, dass zumindest einige Nuten wenigstens eine Ausnehmung in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente zumindest teilweise in diese Ausnehmungen erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nu- ten angepasst wurde. Für den Fall, dass nicht für jeden zu den Wicklungselementen zählenden Leiter eine eigene Ausnehmung vorgesehen ist, ist die Ausnehmung vorzugswei- se im oberen, das heißt radial weiter außen liegenden Bereich der Nut vorgesehen.
Dadurch, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Wick- lungselemente aufweisenden Rotorkörpers gemäß der vorliegenden Erfindung die Schritte u fasst:
a) Vorsehen von gebogenen, insbesondere sichelförmig parallelflankigen Nuten in einem Rotor- grundköper, derart dass zwischen den Nuten angeordnetes Material einen Zahnkopf bildet und die Nuten im Bereich des Zahnkopfes ein offenes Ende aufweisen,
b) Einbringen von Wicklungselementen in die Nuten,
c) Anlegen der Wicklungselemente an den Boden der Nuten durch Druckausüben auf die Wicklungselemente im Bereich des Zahnkopfes, und
d) Verprägen des Zahnkopfes, derart, dass die Größe der offenen Enden so verkleinert wird, dass ein Austreten der Wicklungselemente vermieden wird, und/oder Anpassen des Querschnitts von zumindest Teilen der Wicklungselemente an die Abmessungen der Nuten,
kann ein Rotorkörper hergestellt werden, der eine sehr hohe Schleuderfestigkeit aufweist.
Dadurch, dass bei einem gattungsgemäßen Rotorkörper vorgesehen ist, dass der Zahnkopf zur Verkleinerung der of- fenen Enden zum Verprägen ausgestaltet ist, kann ebenfalls ein Rotorkörper geschaffen werden, der eine hohe Schleuderfestigkeit aufweist.
Insbesondere wenn die Schleuderfestigkeit primär durch ein Verprägen des Zahnkopfes sichergestellt wird, kann der Zahnkopf einen Steg aufweisen, und/oder jedem Zahn kann eine Aussparung zugeordnet sein, um das Verprägen des Zahnkopfes besonders wirksam durchführen zu können. Der Steg verläuft vorzugsweise ungefähr koaxial zur Rotordrehachse und ist vor dem Verprägen vorzugsweise zunächst nach außen gewölbt. Beim Verprägen verbreitert sich der Steg und es wird beispielsweise eine halb geschlossene Nut gebildet. Wenn jedem Zahn eine Aussparung zugeordnet ist, kann der Prägevorgang mit einem geringeren Kraftaufwand durchgeführt werden, da sich der vorzugsweise nach außen gewölbte Steg des Zahnkopfs beim Verprägen in die Aussparungen erstreckt.
Nach dem Verprägen ergibt sich ein Rotorkörper, bei dem in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und bei dem der Zahnkopf derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen Enden der Nuten ein Austreten der Wicklungselemente verhindert.
Vorzugsweise liegen die Wicklungselemente beim fertiggestellten Rotorkörper am Böden der Nuten an. Zu diesem Zweck können die Wicklungselemente beim Verprägen des Zahnkopfes beispielsweise durch Niederhalter in die Nuten gedrückt werden. Wenn vorgesehen ist, dass ein Zahn nach dem anderen verprägt wird, ist es ausreichend, wenn die in den zum entsprechenden Zahn benachbarten Nuten ange- ordneten Wicklungselemente durch zwei Niederhalter in die Nuten gedrückt werden. Selbstverständlich sind ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen mehrere oder alle Zähne durch entsprechende Prägewerkzeuge gleichzeitig verprägt werden, so dass sich der Einsatz einer entsprechenden Anzahl von Niederhaltern anbietet.
Auch wenn die Schleuderfestigkeit primär durch ein Verprägen des Zahnkopfes sichergestellt wird, kann es vor- teilhaft sein, wenn ein Rotorkörper vorgesehen wird, bei dem in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und bei dem die Wicklungselemente zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten angepassten Querschnitt aufweisen. Eine derartige Anpassung des Quer- Schnitts kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Wicklungselemente mit einer relativ großen Kraft in die Nuten gepresst werden, so dass sich der ursprünglich runde Querschnitt der zu den Wicklungselementen zählenden Leiter zu einem Oval verformt. Auf diese Weise kann die seitliche Klemmung deutlich erhöht werden.
In diesem Zusammenhang kann, auch wenn die Schleuderfestigkeit primär durch ein Verprägen des Zahnkopfes sichergestellt wird, vorgesehen sein, dass zumindest einige Nu- ten wenigstens eine Ausnehmung in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente zumindest teilweise in diese Ausnehmungen erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nuten angepasst wur- de. Für den Fall, dass nicht für jeden zu den Wicklungselementen zählenden Leiter eine eigene Ausnehmung vorgesehen ist, ist die Ausnehmung vorzugsweise im oberen, das heißt radial weiter außen liegenden Bereich der Nut vorgesehen.
Auch wenn die Schleuderfestigkeit primär durch ein Verprägen des Zahnkopfes sichergestellt wird, kann vorgesehen sein, dass die Nuten gebogen sind, wodurch die Schleuderfestigkeit weiter erhöht werden kann, da die Nuten in diesem Fall nicht parallel zur auf die Wicklungselemente wirkenden Zentrifugalkraft verlaufen.
Als besonders vorteilhaft hat sich auch in diesem Fall eine sichelförmig parallelflankige Form der Nuten herausgestellt .
Dadurch, dass ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente aufweisenden Rotorkörpers die folgenden Schritte umfasst:
a) Vorsehen von Nuten in einem Rotorgrundköper, derart dass zwischen den Nuten angeordnetes Material einen Zahnkopf bildet .und die Nuten im Bereich des Zahnkopfes ein offenes Ende aufweisen,
b) Einbringen von Wicklungselementen in die Nuten,
c) Anlegen der Wicklungselemente an den Boden der Nuten durch Druckausüben auf die Wicklungselemente im Bereich des Zahnkopfes, und
d) Verprägen des Zahnkopfes, derart, dass die Größe der offenen Enden so verkleinert wird, dass ein Austreten der Wicklungselemente vermieden wird, und/oder Anpassen des Querschnitts von zumindest Teilen der Wicklungselemente an die Abmessungen der Nuten,
kann ebenfalls ein Rotorkörper hergestellt werden, der eine hohe Schleuderfestigkeit aufweist.
Auch dadurch, dass eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bei einem gattungsgemäßen Rotorkörper vorsieht, dass in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und dass die Wicklungselemente zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nut angepassten Querschnitt aufweisen, kann die seitliche Klemmung der Wick- lungselemente deutlich erhöht werden, was ebenfalls einen Rotorkörper mit einer hohen Schleuderfestigkeit ergibt.
Insbesondere wenn die Schleuderfestigkeit primär dadurch sichergestellt wird, dass der Querschnitt der Wicklungs- elemente nachträglich an die Abmessungen der Nut angepasst wird, kann weiterhin vorgesehen sein, dass zumindest einige Nuten wenigstens eine Ausnehmung in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente zumindest teilweise in diese Ausnehmungen erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nuten angepasst wurde. Für den Fall, dass nicht für jeden zu • den Wicklungselementen zählenden Leiter eine eigene Ausnehmung vorgesehen ist, ist die Ausnehmung vorzugswei- se im oberen, das heißt radial weiter außen liegenden Bereich der Nut vorgesehen. Auch wenn die Schleuderfestigkeit primär dadurch sichergestellt wird, dass der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nut angepasst wird, kann vorgesehen sein, dass die Nuten gebogen sind, wo- durch die Schleuderfestigkeit weiter erhöht werden kann, da die Nuten in diesem Fall nicht parallel zur auf die Wicklungselemente wirkenden Zentrifugalkraft verlaufen.
Als besonders vorteilhaft hat sich auch in diesem Fall eine sichelförmig parallelflankige Form der Nuten herausgestellt .
Auch wenn die Schleuderfestigkeit primär dadurch sichergestellt wird, dass der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nut angepasst wird, kann weiterhin vorgesehen sein, dass der Zahnkopf zur Verkleinerung der offenen Enden zum Verprägen ausgestaltet ist. Durch ein derartiges Verprägen des Zahnkopfes kann die lichte Weite der offenen Enden verkleinert wer- den, wodurch eine zusätzliche Schleuderfestigkeit erreicht werden kann.
Der Zahnkopf kann dann einen Steg aufweisen, und/oder jedem Zahn kann eine Aussparung zugeordnet sein, um das Verprägen des Zahnkopfes besonders wirksam durchführen zu können. Der Steg verläuft vorzugsweise ungefähr koaxial zur Rotordrehachse und ist vor dem Verprägen vorzugsweise zunächst nach außen gewölbt. Beim Verprägen verbreitert sich der Steg und es wird beispielsweise eine halb ge- schlossene Nut gebildet. Wenn jedem Zahn eine Aussparung zugeordnet ist, kann der Prägevorgang mit einem geringeren Kraftaufwand durchgeführt werden, da sich der vor- zugsweise nach außen gewölbte Steg des Zahnkopfs beim Verprägen in die Aussparungen erstreckt.
Nach dem Verprägen ergibt sich ein Rotorkorper, bei dem in den Nuten Wicklungselemente angeordnet sind, und bei dem der Zahnkopf derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen Enden der Nuten ein Austreten der Wicklungselemente verhindert.
Auch wenn die Schleuderfestigkeit primär dadurch sichergestellt wird, dass der Querschnitt der Wicklungselemente nachträglich an die Abmessungen der Nut angepasst wird, liegen die Wicklungselemente beim fertiggestellten Rotorkörper vorzugsweise am Boden der Nuten an. Zu diesem Zweck können die Wicklungselemente beim Verprägen des Zahnkopfes beispielsweise durch Niederhalter in die Nuten gedrückt werden. Wenn vorgesehen ist, dass ein Zahn nach dem anderen verprägt wird, ist es ausreichend, wenn die in den zum entsprechenden Zahn benachbarten Nuten ange- ordneten Wicklungselemente durch zwei Niederhalter in die Nuten gedrückt werden. Selbstverständlich sind ebenfalls Ausführungsformen denkbar, bei denen mehrere oder alle Zähne durch entsprechende Prägewerkzeuge gleichzeitig verprägt werden, so dass sich der Einsatz einer entspre- chenden Anzahl von Niederhaltern anbietet.
Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht eines sektor- förmigen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Figur 2 eine schematische Schnittansicht eines sektor- förmigen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Figur 3 eine schematische Schnittansicht eines sektor- förmigen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
Figur 4 eine schematische Schnittansicht von zwei Nuten eines Rotorkörpers gemäß einer vierten Ausfüh- rungsform der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht eines sek- torförmigen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der in Figur 1 dargestellte Rotorkörper weist Nuten 1 auf, die jeweils ein offenes Ende 2 haben. In den Nuten 1 sind Wicklungselemente 3 vorgesehen. Das zwischen den Nuten 1 angeordnete Material bildet einen Zahnkopf 4. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemä- ßen Rotorkörpers sind die Nuten 1 sichelförmig paral- lelflankig gebogen. Durch diese gebogene Form der Nuten 1 wird sichergestellt, dass die Seitenwände der Nuten 1 nicht parallel zu der bei der Rotation des Rotorkörpers auf die Wicklungselemente 3 wirkenden Zentrifugalkraft verlaufen, was eine deutlich höhere Schleuderfestigkeit ergibt .
Weiterhin ist der Zahnkopf 4 zur Verkleinerung des lich- ten Querschnitts der offenen Enden 2 zum Verprägen ausgestaltet. Hierzu weist der Zahnkopf 4 einen Steg 5 auf, und jedem Zahn ist eine Aussparung 6 zugeordnet. In Figur 1 ist ein Prägewerkzeug in Form eines Prägestempels 9 angedeutet, mit dem der Zahnkopf 4 zur Verkleinerung der offenen Enden 2 verprägt wird. In Bezug auf Figur 1 sind die unter und rechts von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne bereits verprägt, während die links von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne noch nicht verprägt sind. Ein Vergleich der verprägten und der nicht verprägten Zähne lässt erkennen, dass der Steg 5 vor dem Verprägen zunächst nach außen gewölbt ist. Durch den Prägestempel 9 wird der nach außen gewölbte Steg 5 des Zahnkopfes mit relativ geringem Kraftaufwand in die Aussparung 6 eingedrückt, so dass er sich verbreitert und beispielsweise eine halb geschlossene Nut 1 gebildet wird. In Figur 1 sind weiterhin ein erster Niederhalter 10 und ein zweiter Niederhalter 11 angedeutet. Diese Niederhalter 10, 11 drücken die den Wicklungselementen 3 zugeordneten Leiter, die in den beiden Nuten 1 angeordnet sind, die benachbart zum zu verprägenden Zahn liegen, nach unten. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Wicklungselemente 3 beziehungsweise die Leiter am Boden der Nut angelegt wer- den. Durch dieses Anlegen der Wicklungselemente 3 an den Boden 7 der Nuten 1 wird gewährleistet, dass der Rotorkörper eine geringe ürunwucht aufweist.
Wenn die Niederhalter 10, 11 mit einer großen Kraft auf die Wicklungselemente 3 einwirken, kann der ursprünglich runde Querschnitt der Wicklungselemente zu einem ovalen Querschnitt verformt werden. Auf diese Weise kann die seitliche Klemmung deutlich erhöht werden, was ebenfalls zu einer hohen Schleuderfestigkeit beiträgt. Obwohl dies in Figur 1 nicht dargestellt ist, ist es auch bei dieser Ausführungsform denkbar, dass zumindest einige der Nuten 1, vorzugsweise jedoch alle Nuten 1, wenigstens eine Ausnehmung in ihren Seitenwänden aufweisen. Diese Ausnehmung wäre dann dazu vorgesehen, dass sich die Wicklungselemente 3 zumindest teilweise in diese Ausnehmungen erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente 3 beispielsweise durch das Einwirken der ersten und zweiten Niederhalter 10, 11 nachträglich an die Abmessungen der Nuten 1 angepasst wurde.
Der in Figur 1 dargestellte Rotorkörper kann beispielsweise durch das folgende Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente aufweisenden Rotorkörpers hergestellt werden. Zunächst werden gebogene, im vorliegenden Beispiel sichelförmig parallelflankige, Nuten 1 in einem Rotorgrundkörper vorgesehen. Dabei werden die Nuten 1 derart gebildet, dass zwischen den Nuten 1 angeordnetes Material einen Zahnkopf 4 bildet und die Nuten 1 im Bereich des Zahnkopfes 4 ein offenes Ende 2 aufweisen. Anschließend werden die Wicklungselemente 3 in die Nuten 1 eingebracht. Zur Vorbereitung des Verprägens werden die in zu einem Zahn benachbarten Nuten 1 angeordneten Wicklungselemente 3 durch den ersten Niederhalter 10 und den zweiten Niederhalter 11 an den Boden 7 der Nuten 1 angelegt, indem der erste Niederhalter 10 und der zweite Niederhal- ter 11 eine entsprechende Kraft auf die Wicklungselemente 3 ausüben. Nachdem die Wicklungselemente in den Boden 7 der Nuten 1 angelegt wurden wird der Zahnkopf 4 beziehungsweise ein entsprechender Zahn derart verprägt, dass sich die Größe der offenen Enden 2 so verkleinert, dass ein Austreten der Wicklungselemente 3 vermieden wird. Je nachdem mit welcher Kraft der erste Niederhalter 10 und der zweite Niederhalter 11 auf die Wicklungselemente 3 in den Nuten 1 einwirken, wird der Querschnitt der Wicklungselemente 3 beim Anlegen der Wicklungselemente 3 an den Boden 7 der Nuten 1 an die Abmessungen der Nuten 1 angepasst, um die seitliche Klemmung zu erhöhen.
Figur 2 zeigt eine schematische Schnittansicht eines sek- torförmigen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der in Figur 2 dargestellte Rotorkörper weist ebenfalls Nuten 1 auf, die jeweils ein offenes Ende 2 haben. In den Nuten 1 sind Wicklungselemente 3 vorgesehen. Das zwischen den Nuten 1 angeordnete Material bildet auch bei dieser Aus- führungsform einen Zahnkopf 4. Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Rotorkörpers sind im wesentlichen radial verlaufende Nuten 1 vorgesehen. Um die gewünschte Schleuderfestigkeit zu erzielen, ist der Zahnkopf 4 ist zur Verkleinerung des lichten Querschnitts der offenen Enden 2 zum Verprägen ausgestaltet. Hierzu weist der Zahnkopf 4 einen Steg 5 auf, und jedem Zahn ist eine Aussparung 6 zugeordnet. Auch In Fi- gur 2 ist ein Prägewerkzeug in Form eines Prägestempels 9 angedeutet, mit dem der Zahnkopf 4 zur Verkleinerung der offenen Enden 2 verprägt wird. In Bezug auf Figur 2 sind die unter und rechts von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne bereits verprägt, während die links von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne noch nicht verprägt sind. Ein Vergleich der verprägten und der nicht verprägten Zähne lässt erkennen, dass der Steg 5 auch bei dieser Ausführungsform vor dem Verprägen zunächst nach außen ge- wölbt ist. Durch den Prägestempel 9 wird der nach außen gewölbte Steg 5 des Zahnkopfes mit relativ geringem Kraftaufwand in die Aussparung 6 eingedrückt, so dass er sich verbreitert und beispielsweise eine halb geschlossene Nut 1 gebildet wird. Auch In Figur 2 sind ein erster Niederhalter 10 und ein zweiter Niederhalter 11 angedeutet. Diese Niederhalter 10, 11 drücken die den Wicklungselementen 3 zugeordneten Leiter, die in den beiden Nuten 1 angeordnet sind, die benachbart zum zu verprägenden Zahn liegen, nach unten. Auf diese Weise wird auch bei dieser Ausführungsform ' sichergestellt, dass die Wicklungselemente 3 beziehungsweise die Leiter am Boden 7 der Nut angelegt werden. Durch dieses Anlegen der Wicklungselemente 3 an den Boden 7 der Nuten 1 wird gewährleistet, dass der Rotorkörper eine geringe Urunwucht aufweist .
Um die Schleuderfestigkeit weiter zu erhöhen, kann auch bei dieser Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Niederhalter 10, 11 mit einer großen Kraft auf die Wicklungselemente 3 einwirken. Dadurch kann der ursprünglich runde Querschnitt der Wicklungselemente beziehungsweise der Leiter zu einem ovalen Querschnitt verformt werden. Auf diese Weise kann die seitliche Klemmung deutlich er- höht werden, was ebenfalls zu einer hohen Schleudertes- tigkeit beiträgt.
Der in Figur 2 dargestellte Rotorkörper kann beispiels- weise durch das folgende Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente aufweisenden Rotorkörpers hergestellt werden. Zunächst werden im wesentlichen radial verlaufende Nuten 1 in einem Rotorgrundkörper vorgesehen. Dabei werden die Nuten 1 derart gebildet, dass zwischen den Nu- ten 1 angeordnetes Material einen Zahnkopf 4 bildet und die Nuten 1 im Bereich des Zahnkopfes 4 ein offenes Ende
2 aufweisen. Anschließend werden die Wicklungselemente 3 in die Nuten 1 eingebracht. Zur Vorbereitung des Verprä- gens werden die in zu einem Zahn benachbarten Nuten 1 an- geordneten Wicklungselemente 3 durch den ersten Niederhalter 10 und den zweiten Niederhalter 11 an den Boden 7 der Nuten 1 angelegt, indem der erste Niederhalter 10 und der zweite Niederhalter 11 eine entsprechende Kraft auf die Wicklungselemente 3 ausüben. Nachdem die Wicklungs- elemente in den Boden 7 der Nuten 1 angelegt wurden wird der Zahnkopf 4 beziehungsweise ein entsprechender Zahn derart verprägt, dass sich die Größe der offenen Enden 2 so verkleinert, dass ein Austreten der Wicklungselemente
3 vermieden wird. Je nachdem mit welcher Kraft der erste Niederhalter 10 und der zweite Niederhalter 11 auf die
Wicklungselemente 3 in den Nuten 1 einwirken, wird der Querschnitt der Wicklungselemente 3 beim Anlegen der Wicklungselemente 3 an den Boden 7 der Nuten 1 an die Abmessungen der Nuten 1 angepasst, um die seitliche Kle - mung zu erhöhen. Figur 3 zeigt eine schematische Ξchnittansicht eines sek- torför igen Ausschnitts eines Rotorkörpers gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Der in Figur 3 dargestellte Rotorkörper weist im wesentlichen radial verlaufende Nuten 1 auf, die jeweils ein offenes Ende 2 haben. In den Nuten 1 sind Wicklungselemente 3 vorgesehen. Das zwischen den Nuten 1 angeordnete Material bildet einen Zahnkopf 4. Bei dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist jede Nut 1 in ihren Seiten- wänden zwei Ausnehmungen 8 auf. Selbstverständlich sind jedoch auch Ausführungsformen denkbar, bei denen eine andere Anzahl von Ausnehmungeh 8 vorgesehen ist, beispielsweise eine Ausnehmung 8 pro Leiter. Die Ausnehmungen 8 sind dazu vorgesehen, dass sich die Wicklungselemente 3 zumindest teilweise in diese Ausnehmungen erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente 3 an die Abmessungen der Nuten 1 angepasst wurde, beispielsweise derart, dass ein Formschluss entsteht, wie dies schematisch in Figur 3 dargestellt ist. Das Anpassen des Quer- Schnitts der Wicklungselemente 3 beziehungsweise der entsprechenden Leiter kann auch bei dieser Ausführungsform durch den ersten Niederhalter 10 und den zweiten Niederhalter 11 erfolgen, die dann nach Art eines Prägewerkzeuges arbeiten, das heißt, mit einer relativ großen Kraft auf die Wicklungselemente 3 drücken. Diese Kraft kann dabei langsam erhöht werden, damit die Wicklungselemente 3 zunächst am Boden 7 der Nuten 1 angelegt werden, bevor ihr Querschnitt an den der Nuten 1 angepasst wird.
Obwohl bereits durch den an die Nuten 1 angepassten Querschnitt eine hohe Schleuderfestigkeit erzielt wird, kann diese noch weiter erhöht werden, indem der Zahnkopf 4, zur Verkleinerung des lichten Querschnitts der offenen Enden 2 zum Verprägen ausgestaltet wird, wie dies in Figur 3 dargestellt ist. Zu diesem Zweck weist auch der in Figur 3 dargestellte Zahnkopf 4 einen Steg 5 auf, und je- dem Zahn ist eine Aussparung 6 zugeordnet. Auch In Figur 3 ist ein Prägewerkzeug in Form eines Prägestempels 9 angedeutet, mit dem der Zahnkopf 4 zur Verkleinerung der offenen Enden 2 verprägt wird. In Bezug auf Figur 3 sind die unter und rechts von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne bereits verprägt, während die links von dem Prägestempel 9 angeordneten Zähne noch nicht verprägt sind. Ein Vergleich der verprägten und der nicht verprägten Zähne lässt erkennen, dass der Steg 5 vor dem Verprägen zunächst nach außen gewölbt ist. Durch den Prägestempel 9 wird der nach außen gewölbte Steg 5 des Zahnkopfes mit relativ geringem Kraftaufwand in die Aussparung 6 eingedrückt, so dass er sich verbreitert und beispielsweise eine halb geschlossene Nut 1 gebildet wird. Da der Querschnitt der Wicklungselemente vorzugsweise vor dem Ver- prägen des Zahnkopfes an die Nuten angepasst wird, wodurch eine Klemmung zwischen den Wicklungselementen 3 und den Nuten 1 erzeugt wird, kann bei dieser Ausführungsform beim Verprägen des Zahnkopfes, 4 beziehungsweise der einzelnen Zähne, gegebenenfalls auf einen (weiteren) Einsatz der Niederhalter 10,11 verzichtet werden.
Figur 4 zeigt eine schematische Schnittansicht von zwei Nuten eines Rotorkörpers gemäß einer vierten Ausführungs- form der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der Ausführungsform gemäss Figur 3, mit der Ausnahme, dass jede Nut 1 nur eine Ausnehmung 8 aufweist. Gemäss Figur 4 ist der Querschnitt der Wicklungselemente 3 an den Querschnitt der Nuten 1 angepasst, wobei sich die obersten Leiter in die Ausnehmungen 8 erstrecken. Der in Figur 4 zwischen den Wicklungselementen 3 und den Nuten 1 dargestellte Abstand ist in der Praxis durch nicht dargestelltes Isolationsmaterial gefüllt, beispielsweise durch eine Papier-Nutisolation oder dergleichen, so dass die gewünschte Klemmwirkung erzielt wird.
Bei allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist es denkbar, dass, sofern ein Verprägen des Zahnkopfes
4 durchgeführt wird, mehrere oder alle Zähne gleichzeitig verprägt werden.
Weiterhin ist festzustellen, dass das Vorsehen von gebogenen Nuten 1, das Verprägen des Zahnkopfes 4 und das nachträgliche Anpassen des Querschnitts der Wicklungselemente an die Nuten, insbesondere an Ausnehmungen aufweisende Nuten, jeweils für sich genommen eine hohen Ξchleu- derfestigkeit ergibt. Dennoch sind diese Maßnahmen beliebig kombinierbar, so dass das Maß der gewünschten Schleuderfestigkeit an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

Ansprüche
1. Rotorkörper für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Starter oder Startergenerator, wobei der Ro- torkörper Nuten (1) mit einem offenen Ende (2) aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungselementen (3) vorgesehen sind, und wobei das zwischen den Nuten (1) angeordnete Material einen Zahnkopf (4) bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (1) gebogen sind.
2. Rotorkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (1) sichelförmig parallelflankig sind.
3. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopf (4) zur Verkleinerung der offenen Enden (2) zum Verprägen ausgestaltet ist.
4. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopf (4) einen Steg
(5) aufweist, und/oder dass jedem Zahn eine Aussparung
(6) zugeordnet ist.
5. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (1) Wicklungselemente (3) angeordnet sind, und dass der Zahnkopf (4) derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen En den (2) der Nuten (1) ein Austreten der Wicklungselemente (3) verhindert.
6. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungselemente (3) am
Boden (7) der Nuten (1) anliegen.
7. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (1) Wicklungs- elemente (3) angeordnet sind, und dass die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepassten Querschnitt aufweisen.
8. Rotorkörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Nuten (1) wenigstens eine Ausnehmung (8) in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise in diese Ausnehmungen (8) erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente (3) nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepasst wurde.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente auf- weisenden Rotorkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
a) Vorsehen von gebogenen, insbesondere sichelförmig parallelflankigen, Nuten (1) in einem Ro- - torgrundköper, derart dass zwischen den Nuten
(1) angeordnetes Material einen Zahnkopf (4) bildet und die Nuten (1) im Bereich des Zahnkopfes (4) ein offenes Ende (2) aufweisen,
b) Einbringen von Wicklungselementen (3) in die Nuten (1),
c) Anlegen der Wicklungselemente (3) an den Boden
(7) der Nuten (1) durch Druckausüben auf die Wicklungselemente (3) im Bereich des Zahnkopfes (4), und
d) Verprägen des Zahnkopfes (4), derart, dass die Größe der offenen Enden (2) so verkleinert wird, dass ein Austreten der Wicklungselemente (3) vermieden wird, und/oder Anpassen des Querschnitts von zumindest Teilen der Wicklungselemente (3) an die Abmessungen der Nuten (1) .
10. Rotorkörper für eine elektrische Maschine, insbeson- dere für einen Starter oder Startergenerator, wobei der
Rotorkörper Nuten (1) mit einem offenen Ende (2) aufweist, die zur Aufnahme von Wicklungselementen (3) vorgesehe sind, und wobei das zwischen den Nuten (1) angeordnete Material einen Zahnkopf (4) bildet, dadurch gekenn- zeichnet, dass der Zahnkopf (4) zur Verkleinerung der offenen Enden (2) zum Verprägen ausgestaltet ist.
11. Rotorkörper nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopf einen zum Verprägen vorgesehenen Steg (5) aufweist, und/oder dass jedem Zahn eine Aussparung (6) zugeordnet ist.
12. Rotorkörper nach Anspruch 10 der 11, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (1) Wicklungselemente (3) angeordnet sind, und dass der Steg (5) des Zahnkopfes (4) derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen En- den (2) der Nuten (1) ein Austreten der Wicklungselemente (3) verhindert.
13. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungselemente (3) am Boden (7) der Nuten (1) anliegen.
14. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten (1) Wicklungselemente (3) angeordnet sind, und dass die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepassten Querschnitt aufweisen.
15. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Nuten (1) we- nigstens eine Ausnehmung (8) in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise in diese Ausnehmungen (8) erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente (3) nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepasst wurde.
16. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (1) gebogen sind.
17. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (1) sichelförmig pa- rallelflankig sind.
18. Verfahren zur Herstellung eines Wicklungselemente aufweisenden Rotorkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst:
a) Vorsehen von Nuten (1) in einem Rotorgrundköper, derart dass zwischen den Nuten (1) angeordnetes Material einen Zahnkopf (4) bildet und die Nuten (1) im Bereich des Zahnkopfes (4) ein offenes Ende (2) aufweisen,
b) Einbringen von Wicklungselementen (3) in die Nuten (1) ,
c) Anlegen der Wicklungselemente (3) an den Boden ( 1 ) der Nuten (1) durch Druckausüben auf die Wicklungselemente (3) im Bereich des Zahnkopfes ( 4 ) , und
d) Verprägen des Zahnkopfes (4), derart, dass die Größe der offenen Enden (2) so verkleinert wird, dass ein Austreten der Wicklungselemente (3) vermieden wird, und/oder Anpassen des Querschnitts von zumindest Teilen der Wicklungsele- mente (3) an die Abmessungen der Nuten(l).
19. Rotorkörper für eine elektrische Maschine, insbesondere für einen Starter oder Startergenerator, wobei der Rotorkörper Nuten (1) mit einem offenen Ende (2) auf- weist, die zur Aufnahme von Wicklungselementen (3) vorgesehen sind, und wobei das zwischen den Nuten angeordnete Material einen Zahnkopf (4) bildet, dadurch gekennzeich- net, dass in den Nuten (1) Wicklungselemente (3) angeordnet sind, und dass die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise einen nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepassten Querschnitt aufweisen.
20. Rotorkörper nach Anspruch' 19, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Nuten (1) wenigstens eine Ausnehmung (8) in ihren Seitenwänden aufweisen, die dazu vorgesehen ist, dass sich die Wicklungselemente (3) zumindest teilweise in diese Ausnehmungen (8) erstrecken, nachdem der Querschnitt der Wicklungselemente (3) nachträglich an die Abmessungen der Nuten (1) angepasst wurde.
'21. Rotorkörper nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Nuten (1) gebogen sind.
22. Rotorkörper nach Ansprüche 20 oder 21, dadurch, gekennzeichnet, dass die Nuten (1) sichelförmig paral- lelflankig sind.
23. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnkopf (4) zur Verkleinerung der offenen Enden (2) zum Verprägen ausgestaltet ist .
24. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass der Zahnköpf (4) einen Steg
(5) aufweist, und/oder dass jedem Zahn eine Aussparung
(6) zugeordnet ist.
25. Rotorkörper nach einem der Ansprüche, 20 bis 24 , dadurch gekennzeichnet, dass in den Nuten ( 1 ) Wicklungsele- mente (3) angeordnet sind, und dass der Zahnkopf (4) derart verprägt ist, dass der Durchmesser der offenen Enden (2) der Nuten (1) ein Austreten der Wicklungselemente (3) verhindert .
26. Rotorkörper nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungselemente (3) am Boden (7) der Nuten (1) anliegen.
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