JP2006514819A - 巻線および巻線接続部を製作するための方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電気機械の多相の巻線（３２）を製作するための方法に関する。この方法では、以下の方法ステップが実行される。線材エレメント（７，１１，１２）に、スロット占積率を高める横断面異形成形部（１３）が型押しされる。捩り工具（１４，２６）に、巻線（３２）を形成するための型押しされた線材エレメント（７）と、組み込まれた中性点（２１）を形成するための型押しされた線材エレメント（１１）と、巻線（３２）に通電するための型押しされた線材エレメント（１２）とが装着される。捩り工具（１４，２６）によって、型押しされた線材エレメント（７，１１，１２）がその端領域で捩られる。組み込まれた中性点（２１）の接続部の形成が、組み込まれた中性点（２１）のための型押しされた線材エレメント（１１）と、形成された巻線オーバハング（２０）の内側（４１）に設けられた接続リング（４０）との熱的な接合（３０）によって行われる。

Description

技術分野
電気機械、たとえば非同期モータに用いられる巻線は引込み技術の手段で製作することができる。電気機械に用いられる巻線を製作するための引込み技術は、５０Ｖ以下の電圧で運転される低電圧モータに使用されるだけでなく、より高い電圧で運転される電動モータにも使用される。低電圧モータ（運転電圧≦５０Ｖ）に用いられる巻線の製作時には、必要となる巻線横断面を保証するために、巻線が、平行に位置する線材から製作される。

背景技術
車両に用いられる操舵駆動装置または車両おける作動駆動装置には、５０Ｖ以下の運転電圧で運転される低電圧モータが使用される。自動車の搭載電源は、今日、一般的に１２Ｖ搭載電源として設計される。さらに、自動車における４２Ｖ搭載電源に移行する発展傾向が予見可能である。両搭載電源電圧、すなわち、１２Ｖの搭載電源電圧および４２Ｖの搭載電源電圧では、非同期モータとして形成された、運転電圧≦５０Ｖで運転可能である低電圧モータを使用することができる。低電圧モータの巻線は、電気機械のために必要となる巻線横断面を保証するために、平行な線材から製造される。しかし、平行な個別線材からの低電圧モータ、たとえば非同期モータに用いられる巻線の製造は、一般的に手で製作された巻線の端面側における高い接続手間を生ぜしめる。

さらに、引込み技術の手段で製作された、平行な線材から成る、非同期モータに用いられる巻線は、引込み技術の手段では僅かなスロット占積率しか得ることができないという欠点を有している。平行に延びる線材が挿入されるスロットの低い使用度に基づき、十分な巻線横断面を得るためには、より大きな数のスロットが必要となる。このこともやはり、５０Ｖ以下の低電圧範囲で運転可能な電気機械、たとえば操舵駆動装置としての非同期機における高い構成容積を生ぜしめる。

さらに、直流モータの製作時に巻線積層体を製作するために差込み技術に依存することが知られている。

引込み法（「Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ ｄｅｓ Ｅｌｅｋｔｒｏｍａｓｃｈｉｎｅｎｂａｕ’ｓ」 Ｒ．Ｔｚｓｃｈｅｕｔｓｃｈｌｅｒ、Ｈ．ＯｌｂｒｉｃｈおよびＷ．Ｊｏｒｄａｎ著、Ｔｅｃｈｎｉｋ ＧｍｂＨ出版、Ｂｅｒｌｉｎ在、第３３６頁、Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｓｃｈｅ Ｇｒｕｎｄｖｅｒｆａｈｒｅｎ ｚｕｒ Ｈｅｒｓｔｅｌｌｕｎｇ ｖｏｎ Ｗｉｃｋｌｕｎｇｅｎ参照）によれば、前巻成された緩い銅ラッカ線材コイルが、半分閉鎖されたスロット内に挿入される。引込み法は、ステータに巻成するために使用される。ハイドロリックシリンダのストローク速度およびステータ積層体長さに関連して、スロット占積するように、コイル側もしくはコイルまたは完全な巻線自体を引き込むことができる。この場合、被覆絶縁キャップの同時の押込みが可能となる。基本原理は、コイル側を、スロットスリット幅よりも僅かな幅に薄くしかつスロットスリット縁部に対して防護して、ストローク運動による前方の端面側での力作用によってスロット内に引き込むことに基づいている。線材の方向付けおよびスロットスリット縁部に対する防護は、引込みニードルとも呼ばれる極性付与された鋼異形材によって達成することができる。引込み工具では、引込みニードルが、規定されたステータ金属薄板断面に適合されており、積層体長さが適合されている。コイルは、巻成図によれば、ニードルの間に巻かれるかまたは掛けられる。

引込み過程の終了時の引き込まれたコイルの位置に対して、ステータ縦断面に形成されたＳ字形状が特徴的である。コイルはしばしばステータに対して中心にも位置していない。出口側では、コイルオーバハングが腱状に孔室に跨っている。このことは、特に顕著に２極の巻線に生ぜしめられる。したがって、さらなる引込み過程のためには、中間成形工程が必要となる。

引込み法によって、任意の極数の１本、２本および３本の巻線を実現することができる。有利には、巻線は、巻線オーバハングの平らな配置形式を備えた単層巻線として形成される。二層巻線は２回の引込み過程で可能である。被覆キャップ異形材は中間絶縁のために使用されるようになっている。

発明の開示
本発明により提案された、接続部を備えた３相の巻線を製作するための方法によって、引込み技術では制限されてしか得ることができない高いスロット占積率を実現することができる。獲得可能な高いスロット占積率に基づき、本発明による方法によって製造された３相の巻線の構成容積を減少させることができる。さらに、本発明により提案された方法を使用して、巻線の自動化可能な製作を実現することができる。電気機械のステータの一方の側への中性点の接続部の組込みによって、３相の巻線の製作時の、手でも実施された従来必要な別個の作業工程が不要となる。中性点の接続部は３相の巻線の製作に組み込むことができ、これによって、一方で巻線の自動化可能な製作および他方で中性点の、同じ製作プロセスで行われる自動化可能な製作を達成することができる。

本発明により提案された方法の別の利点として、この方法によって、構成容積が最小限に抑えられたコンパクトな中性点配置形式を得ることができることを挙げることができる。なぜならば、中性点の製作を同一の工具収容部での同じ製作プロセスの枠内で実施することができるからである。本発明により提案された方法によって、中性点配置形式の接続部の組込みのほかに、巻線オーバハングの成形時に、楔状に型押しされた線材エレメントを使用することができる。楔状に型押しされたこの線材エレメントによって、有利には、電気機械のスロット占積率の向上に関するスロットのより良好な使用を達成することができる。これによって、やはり電気機械の構成容積あたりの固有の出力の向上が可能となる。

３相の巻線または方形線材巻線は、一般的に、型押しされた円形線材成形エレメントから製作される。この円形線材成形エレメントは、Ｕ字形曲げエレメント、真っ直ぐな相線材、引込み技術におけるエンドレス巻線または丁度屈曲部を備えた中性点線材として形成することができる。

本発明により提案された方法によれば、円形線材が、まず、楔状に型押しされるかまたはローラ掛けされる。本発明により提案された方法の後続の作業ステップでは、線材が、巻線成形のための装置内に位置決めされる。相応の位置に中性点線材、相線材およびＵ字形曲げエレメントが差し込まれ、巻型相互の後続の捩りによって、製作したい巻線オーバハングがコンパクトに成形される。形成された線材ケージが伝動装置によって、予め準備された薄片積層体に差し被せられる。この場合、予め準備された積層体は絶縁紙を有していてよいかまたは絶縁が粉体塗装の手段で生ぜしめられている。

反対側での捩りは１回の巻成ステップで生ぜしめられる。熱的な接合法、たとえば抵抗溶接、レーザビーム溶接、電子ビーム溶接またはろう付けの手段による導体エレメントの結合により、中性点の自動的なコンタクティング部が形成される。材料接続的な接合法の手段での導体エレメントの結合のほかに、結合部がホットプレスまたは冷間のコンタクティング技術、たとえばリベット締めまたは圧着を介して生ぜしめられてもよい。

構成
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。

図１から、巻線材料として使用される線材エレメントに形状付与するための型押し装置を知ることができる。

図１に概略的に示したような型押し工具１では、棒形状で供給された線材が変形加工される。この棒形状で供給された線材３は材料入口６を通走し、第１の型部分４と第２の型部分５との間の領域に到達する。両型部分４，５はそれぞれ型押し工具１の型押し部分に取り付けられている。両型部分４，５はハイドロリックラム２を介して接近（互いに近づく方向に）走行可能であるかまたは離反（互いに離れる方向に）走行可能である。ハイドロリックラム２の代わりに、型部分４，５の接近走行および離反走行がニューマチックシリンダまたは電気駆動装置を介して行われてもよい。第１の型部分４と、この第１の型部分４に対して相補的に形成された第２の型部分５との形状付与に相応して、材料入口６を介して型押し工具１に走入した、棒形状で付与された線材３に、たとえば楔形状１３を型押しすることができる（図２参照）。

この楔形状１３のほかに、型押し工具１では、棒形状でこの型押し工具１に走入した線材３に、電気機械におけるスロットのスロット占積率を高める別のジオメトリを型押しすることもできる。

図２ａ、図２ｂおよび図２ｃから、多相の巻線を製作するための線材エレメントの種々異なる構成を知ることができる。

図２ａによれば、曲げ過程前に、図１に示した型押し工具１を通走し、したがって、両脚部の領域に楔形状１３を備えたＵ字形曲げエレメント７が丸み１０で曲げられており、これによって、Ｕ字形曲げエレメント７の両脚部がそれぞれ第１の線材端部８もしくは第２の線材端部９で終わっている。巻線３２の後続の製作時（図６もしくは図７参照）には、丸み１０が中性点側の外側に配置されているのに対して、線材端部８，９は巻線３２の接続側に位置している。Ｕ字形曲げエレメント７の製造時には、まず、曲げ過程と、後続の型押しステップとが行われ得る。しかし、製造順序は逆に行われてもよい。有利には、製造ステップの前述した経過はＵ字形曲げエレメント７、中性点線材１１ならびに相線材１２に有効となる。

さらに、図２ｂから、中性点線材１１を知ることができる。この中性点線材１１にも同じく楔形状１３が型押しされている。中性点線材１１は、線材経過に対して９０゜だけ折り曲げられて配置された端片を有している。この端片は巻線の製作の間に中性点リングに材料接続的に結合される。

さらに、図２ｃから、相線材１２を知ることができる。この相線材１２にも同じく楔形状１３が型押しされている。この楔形状１３は電気機械の巻線におけるスロット占積率を著しく改善している。図２ｃに示した相線材１２の屈曲部は巻線オーバハングの形状から得られる。まず、真っ直ぐに形成された相線材１２が捩り工具に差し込まれる。原理的には、最初に真っ直ぐな相線材１２が巻線オーバハング成形時に真っ直ぐなままであることが可能である。図２ｃに示した相線材１２の屈曲部は、使用される捩り工具のピッチ円直径に応じて相巻線１２に得ることができる。

図３から、捩（よじ）り工具もしくはねじ曲げ工具の平面図を知ることができる。

図３に示した捩り工具１４は、定置に配置された外側ディスク１５と、定置に取り付けられたこの外側ディスク１５に対して相対的に回動可能である内側ディスク１６とを有している。捩り工具１４の外側ディスク１５と内側ディスク１６とは共に可動であってもよい。捩り工具１４の図示の両構成によって、内側ディスク１６に対する外側ディスク１５の相対運動を発生させることができる。これによって、巻線オーバハングの成形のための捩りもしくはねじ曲げが可能となる。

外側ディスク１５の内周面には、互いに規則的な間隔を置いて第１の開口１７が形成されている。この第１の開口１７はほぼ楔状の開口横断面を有している。内側ディスク１６の外周面には、定置の外側ディスク１５の内周面に設けられた第１の開口１７に対して同一のピッチを置いて第２の開口１８が形成されている。この第２の開口１８も同じく、楔状に形成された開口横断面を有している。定置に配置された外側ディスク１５に対して相対的な内側ディスク１６の回動を介して、第１の開口１７および第２の開口１８に導入された、図２に示したＵ字形曲げエレメント７の捩りが行われる。

図４から、巻線オーバハングを成形するための線材エレメントが部分的に導入された捩り工具を知ることができる。

図４に斜視的な平面図で示した捩り工具は、定置に配置された外側ディスク１５と、この外側ディスク１５に対して相対的に回動可能な内側ディスク１６とを有している。定置の外側ディスク１５の第１の開口１７は、内側ディスク１６の外周面に形成された第２の開口１８を環状に取り囲んでいる。第１の開口１７も第２の開口１８も、ほぼ楔状に形成された横断面を有している。この横断面は、図２に示した線材エレメント７，１１，１２の楔形状１３に対して相補的に形成されている。

図４によれば、第１の開口１７ならびに第２の開口１８にＵ字形曲げエレメント７の脚部が差し込まれている。この場合、Ｕ字形曲げエレメント７の丸み１０は、まだ製造したい巻線の中性点側２３に位置している。さらに、内側ディスク１６の外周面に設けられた第２の開口１８には中性点線材１１が導入されている。この中性点線材１１の、中性点側２３に位置する端部は折り曲げられている。折り曲げられた端部を備えた中性点線材１１に対置して、定置の外側ディスク１５の内周面に設けられた対応する第１の開口１７に導体エレメント１９が挿入されている。この導体エレメント１９は相線材である。この相線材は、製作したい３相の巻線または方形線材巻線に通電するために働く。この場合、導体エレメント１９としての剛性的な太い線材の使用は、製造したい巻線の、たとえば差込みコンタクトとして提供することができる電流接続部を導体エレメント１９に直接形成する可能性を提供する。

図５から、組み込まれた中性点を備えた完全に成形された巻線オーバハングを知ることができる。

外側ディスク１５および内側ディスク１６に設けられた互いに対応する開口１７，１８にＵ字形曲げエレメント７を差し込んだ後、このＵ字形曲げエレメント７の捩り、すなわち、Ｕ字形曲げエレメント７の、捩り工具１４内に収容された両脚部相互の相対運動が行われる。形成された巻線オーバハング２０は、斜視的に示した平面図で図５に示してある。この巻線オーバハング２０は、組み込まれた中性点２１を有している。この中性点２１は、開口１７；１８に差し込まれたＵ字形曲げエレメント７の捩り時に１回の作業工程で製作される。中性点線材１１の折り曲げられた端部は星形に互いに向かい合っている。捩り時に形成された線材バスケットは、図５では、まだ捩り工具１４内で取り囲まれていて、図示していない。巻線オーバハング２０の外側に設けられた個々の中性点線材１１に対置して導体エレメント１９が配置されている。この導体エレメント１９を介して、製作したい巻線の通電が行われる。図５に示した巻線オーバハング２０の成形は捩り、すなわち、巻型に相応の捩り工具１４の内側ディスク１６および外側ディスク１５の相対運動によって行われる。

図６には、工具から突き出された、電気機械の薄片積層体に挿入するための線材バスケットが示してある。

図６から知ることができるように、巻線オーバハング２０は線材バスケット２２の中性点側２３に形成されている。巻線オーバハング２０の下方には、楔状の横断面を有する捩られた巻線線材２７が図示してある。線材バスケット２２の周壁面はＵ字形曲げエレメント７によって形成される。このＵ字形曲げエレメント７はその上側の領域で丸み１０の下方に捩り部２７を有していて、この捩り部２７の下方で互いにほぼ鉛直方向に延びている。巻線オーバハング２０の中性点側２３には中性点線材１１が図示してある。この中性点線材１１の端部は互いに向かい合っていて、図６には示していない中性点リングに材料接続的に結合されている。それぞれ巻線オーバハング２０の外側に設けられた中性点線材１１に対置して、まだ製作したい巻線の通電のための導体エレメント１９が位置している。

図７から、線材バスケットと電気機械の薄片積層体との接合過程を知ることができる。

図７に概略的にしか示していない伝動器装置はラムを有している。このラムによって、伝達エレメントを介在して、線材バスケット２２が矢印方向で薄片積層体に押し込まれる。巻線オーバハング２０に組み込まれた中性点２１の防護ならびに導体エレメント１９の防護のためには、線材バスケット２２の中性点側２３に伝達エレメントが配置されている。薄片積層体２４はすでに絶縁紙体を備えていてよい。さらに、絶縁は粉体塗装法によって行われてよい。図７に示した接合過程時には、薄片積層体２４が、列挙した絶縁法の１つにより絶縁されている。

図８から、巻線の接続側を知ることができる。

図８に示した平面図から明らかであるように、巻線の接続側２５では、Ｕ字形曲げエレメント７の第１の線材端部８と第２の線材端部９とが互いに対置している。ほぼ平らに延びる平面に位置する線材端部８；９の下方には、捩られた巻線線材２７が位置している。巻線の接続側２５での捩りは、捩り工具２６の定置の部分に対する捩り工具１４の相対運動によって行われる。この捩り工具１４は、主として、Ｕ字形曲げエレメント７の、図８には示していない互いに平行に延びる脚部によって貫通されている。この脚部は、巻線の中性点側２３に設けられた丸み１０によって結合されている。

図９から、巻線の接続側における捩り収容部を知ることができる。

製作された巻線３２の接続側２５では、捩られた巻線線材２７の端部８；９が、互いに同心的に延びる２つの円で互いに対置している。巻線３２の接続側２５における捩り部の内部にも、Ｕ字形曲げエレメント７は楔状の横断面１３を有している。

図１０から、巻線３２の接続側における材料接続的な結合部の製作を知ることができる。

図１０によれば、巻線３２の接続側２５が捩り収容部を越えて突出している。捩られた巻線線材２７は、図１に示した型押し工具１で形成された楔状の横断面１３を有している。Ｕ字形曲げエレメント７の第１の線材端部８と第２の線材端部９とは接続側２５で互いに所定の間隔を置いて位置している。第１のジョー２８と、このジョー２８に対置した第２のジョー２９とによって、各Ｕ字形曲げエレメント７の端部８；９が互いにプレスされ、その後、材料接続的な結合部が巻線３２の接続側２５に形成される。

図１１には、巻線の中性点側２３における材料接続的な結合部の形成が示してある。

薄片積層体２４によって取り囲まれた巻線は、中性点側２３に巻線オーバハング２０を有している。この巻線オーバハング２０の内側に位置して、３つの中性点線材１１が、その折り曲げられた端部で互いに向かい合っている。中性点線材１１の折り曲げられた個々の端部は中性点リング４０に材料接続的に結合されている。中性点線材１１の折り曲げられた端部と中性点リング４０との材料接続的な接合は、たとえば抵抗溶接、レーザ溶接、電子ビーム溶接またはろう付けの手段で行うことができる。この場合、中性点線材１１の折り曲げられた端部と中性点リング４０との接合は冷間成形結合技術によって行われてもよい。ホットプレスの手段でも、相線材１１の折り曲げられた端部と中性点リング４０との自動的なコンタクティングを行うことができ、これによって、組み込まれた中性点２１が形成される。中性点側２３に設けられた巻線オーバハング２０を越えて張り出してかつ中性点線材１１の折り曲げられた端部に並んで配置されて、導体エレメント１９が巻線オーバハング２０の上面を越えて張り出している。

さらに、図１１から明らかであるように、巻線の、捩られた巻線線材２７の下方では、この巻線線材２７が絶縁体３１によって取り囲まれている。たとえば粉体塗装または紙管によって形成された絶縁体３１は、線材バスケット２２と、予め準備された薄片積層体２４との接合過程（図７参照）前にこの薄片積層体２４の内側に形成される。

巻線オーバハング２０の上方への中性点リング４０の配置に基づき、有利には、薄片積層体２４の内径が減径される必要がないことを達成することができる。さらに、巻線オーバハング２０の内側４１への中性点リング４０の配置に基づき、製作された巻線３２の構造長さの減少を達成することができる。別の利点は、付加的な絶縁エレメント、たとえばプラスチックマスクまたは絶縁紙が不要となることによって付与されている。

図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ；図１３ａ、図１３ｂ、図１３ｃおよび図１４ａ、図１４ｂならびに図１４ｃには、本発明により提案された方法によって製作された巻線３２の種々異なる構成が示してある。

これらの巻線３２は、たとえば低電圧範囲に対する電気機械、たとえば非同期モータに使用することができる。自動車での使用に関して、非同期モータとして形成された電気機械をステアリング駆動装置、ファン駆動装置、ハイドロリック駆動装置および作動駆動装置として使用することができる。上述した方法の手段で製作された巻線を備えた非同期モータの別の使用分野は、フォークリフトまたは別の構内運搬車両に用いられる走行駆動装置である。

図面には、図１２ａ、図１２ｂおよび図１２ｃに示した第１の変化形、図１３ａ、図１３ｂおよび図１３ｃに示した第２の変化形ならびに図１４ａ、図１４ｂおよび図１４ｃに示した第３の変化形に対する中性点側の平面図、側面図および詳細図がそれぞれ示してある。

平面図で図１２ａ、図１３ａおよび図１４ａに示した各変化形には、巻線３２が薄片積層体２４によって取り囲まれていることが共通している。中性点リング４０は常に巻線オーバハング２０の内側４１に位置しており、これによって、有利には、巻線３２の構造長さの減少を達成することができる。

図１３ａに示した変化形では、中性点リング４０が、互いに１２０゜のピッチを置いて配置された３つの切欠き４５を備えているのに対して、変化形の平面図では、中性点リング４０が、同じく互いに１２０゜の円周角で配置された個々のループ４４を有している。図１２ａ、図１３ａおよび図１４ａに示した全ての変化形には、中性点リング４０がその材料接続的な結合部で巻線オーバハング２０の上方に位置しており、これによって、巻線３２を取り囲む薄片積層体２４の内径が減少させられる必要がないことが共通している。

巻線３２の、図１２ｂ、図１３ｂおよび図１４ｂに示した変化形の側面図には、巻線３２が中性点側２３と接続側２５との間で薄片積層体２４によって取り囲まれていることが示してある。接続側２５だけでなく中性点側２３にも、それぞれ捩られた巻線線材２７を認めることができる。薄片積層体２４は巻線３２を、主として、巻線バスケット２２において互いに厳密に平行に延びるＵ字形曲げエレメント７が配置された領域で取り囲んでいる。中性点側２３では、中性点リング４０が巻線オーバハング２０の内側に位置して図示してある。類似の形式では、一連の図面Ｂ；Ｃにおける側面図による巻線３２が形成されている。

巻線３２の、図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ；図１３ａ、図１３ｂ、図１３ｃおよび図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃに示した個々の変化形は、中性点リング４０の構成によって互いに異なっている。

図１２ｃによれば、薄片積層体２４によって取り囲まれていて、Ｕ字形曲げエレメント７の丸み１０によって形成された巻線オーバハング２０に中性点リング４０が位置している。この中性点リング４０には第２の接続部４３が配置されている。この第２の接続部４３に対置して第１の接続部４２が規定されている。図１２ｃに示したこの第１の接続部４２は、巻線３２の通電のために働く導体エレメント１９に対応している。

図１３ｃに示した詳細図から明らかであるように、中性点リング４０は第２の接続部４３を、中性点リング４０に位置する形成された切欠き４５の領域で取り囲んでいる。巻線オーバハング２０の上側はＵ字形曲げエレメント７の丸み１０によって形成されている。巻線３２の外側は薄片積層体２４によって取り囲まれている。この斜視図から、Ｕ字形曲げエレメント７の楔形状１３を認めることができる。

図１４ｃに示した巻線３２の詳細図から認めることができるように、第２の接続部４３は、中性点リング４０を帯状にその外側で取り囲むループ４４によって取り囲まれている。巻線は薄片積層体２４によって外側で取り囲まれている。第２の接続部４３に対置して第１の接続部４２が位置している。この第１の接続部４２は、巻線３２の通電のための導体エレメント１９に対応している。両接続部４２，４３は半径方向で互いに間隔を置いて配置されている。一連の図面Ａ、ＢおよびＣの詳細図から明らかであるように、中性点リング４０と、切欠き４５を備えた中性点リング４０と、ループ４４を有するリングによって外側で取り囲まれた中性点リング４０とは、それぞれ巻線オーバハング２０の内側４１に位置している。このことは、本発明により製作された巻線３２の構造長さを著しく減少させる。

前述した巻線３２は、一方では、Ｕ字形曲げエレメント７，１１，２０に型押しされた楔形状に基づき、高いスロット占積率によって優れている。さらに、巻線３２の製作が自動化可能である。この場合、特に有利には、組み込まれた中性点２１の接続を巻線３２の製作の間に行うことができる。組み込まれた中性点２１の接続も、本発明により提案された方法によって自動化可能である。さらに、組み込まれた中性点２１を備えた巻線３２は、コンパクトなかつ構成容積が最小限に抑えられた構成によって優れている。

巻き線材を成形するための型押し装置を示す図である。 巻線を製作するための線材エレメントの第１の構成を示す図である。 巻線を製作するための線材エレメントの第２の構成を示す図である。 巻線を製作するための線材エレメントの第３の構成を示す図である。 捩り工具の平面図である。 部分的に捩り工具に差し込まれた、巻線オーバハングを成形するための線材エレメントを示す図である。 組み込まれた中性点を備えた完全に成形された巻線オーバハングを示す図である。 薄片積層体に挿入するための突き出された線材バスケットを示す図である。 線材バスケットと薄片積層体との接合過程を示す図である。 巻線の接続側における捩り収容部を示す図である。 巻線の接続側を示す図である。 接続側における材料接続的な結合部を示す図である。 巻線の中性点側における中性点の溶接を示す図である。 第１の巻線変化形の中性点側の平面図である。 第１の巻線変化形の中性点側の側面図である。 第１の巻線変化形の中性点側の詳細図である。 第２の巻線変化形の中性点側の平面図である。 第２の巻線変化形の中性点側の側面図である。 第２の巻線変化形の中性点側の詳細図である。 第３の巻線変化形の中性点側の平面図である。 第３の巻線変化形の中性点側の側面図である。 第３の巻線変化形の中性点側の詳細図である。

符号の説明

１ 型押し工具、 ２ ハイドロリックラム、 ３ 線材、 ４ 型部分、 ５ 型部分、 ６ 材料入口、 ７ Ｕ字形曲げエレメント、 ８ 線材端部、 ９ 線材端部、 １０ 丸み、 １１ 中性点線材、 １２ 相線材、 １３ 楔形状、 １４ 捩り工具、 １５ 外側ディスク、 １６ 内側ディスク、 １７ 開口、 １８ 開口、 １９ 導体エレメント、 ２０ 巻線オーバハング、 ２１ 中性点、 ２２ 線材バスケット、 ２３ 中性点側、 ２４ 薄片積層体、 ２５ 接続側、 ２６ 捩り工具、 ２７ 巻線線材、 ２８ ジョー、 ２９ ジョー、 ３０ 接合、 ３１ 絶縁体、 ３２ 巻線、 ４０ 中性点リング、 ４１ 内側、 ４２ 接続部、 ４３ 接続部、 ４４ ループ、 ４５ 切欠き

Claims (10)

1. 電気機械の多相の巻線（３２）を製作するための方法において、以下の方法ステップ：すなわち、
   ａ）スロット占積率を高める横断面異形成形部（１３）を線材エレメント（７，１１，１２）に型押しし、
   ｂ）捩り工具（１４，２６）に、巻線（３２）を形成するための型押しされた線材エレメント（７）と、組み込まれた中性点（２１）を形成するための型押しされた線材エレメント（１１）と、巻線（３２）に通電するための型押しされた線材エレメント（１２）とを装着し、
   ｃ）型押しされた線材エレメント（７，１１，１２）を捩り工具（１４，２６）において線材エレメント（７，１１，１２）の端領域で捩り、
   ｄ）組み込まれた中性点（２１）の接続部を、組み込まれた中性点（２１）のための線材エレメント（１１）と、形成された巻線オーバハング（２０）の内側（４１）に設けられた接続リング（４０）との熱的な接合（３０）または冷間コンタクティング技術によって形成する
   が設けられていることを特徴とする、電気機械の多相の巻線を製作するための方法。
2. 線材エレメント（７，１１，１２）に横断面異形成形部を楔形状（１３）で型押しする、請求項１記載の方法。
3. 線材エレメント（７，１１，１２）に楕円形のまたは円形の横断面異形成形部を型押しする、請求項１記載の方法。
4. 捩り工具（１４，２６）への、型押しされた線材エレメント（７，１１，１２）の装着を、組み込まれた中性点（２１）を形成する型押しされた線材エレメント（１１）が、互いに１２０゜の角度でずらされて配置されているように行う、請求項１記載の方法。
5. 巻線オーバハング（２０）を捩り工具（１４，２６）の捩りによって成形する、請求項１記載の方法。
6. 方法ステップｂ）により線材ケージ（２２）を形成し、該線材ケージ（２２）を薄片積層体（２４）に接合する、請求項１記載の方法。
7. 薄片積層体（２４）に線材バスケット（２２）の領域で絶縁体（３１）を設ける、請求項６記載の方法。
8. 巻線（３２）を形成する型押しされた線材エレメント（７）を巻線（３２）の接続側の端部（２５）で互いにコンタクティングする、請求項１記載の方法。
9. 巻線（３２）の接続点側の端部（２３）で、組み込まれた中性点（２１）の自動化可能なコンタクティング（３０）を、抵抗溶接、レーザ溶接または電子溶接の手段、ろう付け法の手段またはホットプレスまたはコールドプレスによって行う、請求項１記載の方法。
10. 自動化可能なコンタクティング（３０）を、組み込まれた中性点（２１）を形成するための線材エレメント（１１）と、切欠き（４５）を有する接続リング（４０）または組み込まれた中性点（２１）を形成するための線材エレメント（１１）を取り囲むループ（４４）を備えた環状材料によって取り囲まれた接続リング（４０）との結合によって行う、請求項９記載の方法。

Images