JP5064641B2 - 絶縁エレメント、及び巻き付けエレメントを電機子の溝内に取り付ける方法 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、電気機械の少なくとも１つの電機子溝を内張するための絶縁エレメントに関する。更に本発明は、巻き付けエレメントを電機子の溝内に取り付ける方法並びにこの方法を実施するための装置に関する。
【０００２】
背景技術
電気機械の電機子の溝を、可及的に薄い紙条片で内張することは公知である。このような溝の内張は、巻き付けエレメント、例えばラック塗装されたCuワイヤの形の巻き付けエレメントの組み付けの際、並びに薄板束の鋭い打ち抜き縁における曲げの際の損傷を回避するのに役立つ。更に、使用される紙絶縁部は軸方向で締め付け作用を巻き付けエレメントに提供し、これにより電機子は組み付けの際に転向することがある。もちろん、このような紙絶縁部は電機子溝内で巻き付けエレメントのための半径方向の保持を提供しない。これによって起こり得る、巻き付けエレメントの半径方向の位置変化は、電機子の原アンバランスに不利に作用することがある。紙絶縁部の導入のほかに、巻き付けエレメント、例えばCuワイヤの形の巻き付けエレメントの溝内への導入を可能にするために、「拡開」と呼ばれるなお別の行程が必要である。別の作業ステップとして、電機子はしばしばなお浸漬ローラ処理によってエポキシ樹脂を含浸せしめられる。これによって巻き付けエレメントは紙と一緒に電機子溝内で位置固定される。更に、この作業ステップで電機子薄板への熱的な束縛が達成されることができる。この公知の方法の欠点は、紙条片の導入及び後続の作業ステップに手間がかかることであり、そのため特に自動的に実施する場合に長いサイクル時間を甘受しなければならない。
【０００３】
発明の利点
本発明による絶縁エレメントが少なくもと１つのプラスチックエレメントを有し、これが電機子溝の内張に設けられていることによって、内張過程を迅速に実施することができ、このことは、自動的に実施する場合に短いサイクル時間を可能にする。
【０００４】
有利には、電機子溝の内張のために設けられているプラスチックエレメントは管形である。管形のプラスチックエレメントの長さはこの場合有利には電機子溝の長さに適合せしめられている。プラスチックエレメントを管形に構成することによって、電機子溝並びに例えばCu導体の形で存在する巻き付けエレメントの幾何形状への適合が可能である。巻き付けエレメントはこれにより規定されて配置することができ、このことは電機子の原アンバランスにポジティブに作用する。
【０００５】
更に有利には、プラスチックエレメントはその外面に１つのウェブを有している。このウェブは、プラスチックエレメントの別の区分を極端に薄壁に設けることを可能にする。それは、ウェブは充分な強度を生ぜしめるからである。
【０００６】
ウェブは、プラスチックエレメントが電機子溝内に取り付けられたときに電機子溝を閉鎖するために設けられている。電機子溝のこの閉鎖は、例えば電機子騒音にポジティブに作用する。
【０００７】
プラスチックエレメントの内部横断面は大体において８字形であることができる。有利には８の上方の区分及び下方の区分はこの場合接続している。
【０００８】
プラスチックエレメントはその内面に有利には少なくとも１つの縦溝を有している。この少なくとも１つの縦溝によって、プラスチックエレメントの、内側並びに外側における、軸方向の固定が可能にされる。更に、少なくとも１つの縦溝は、溝と巻き付けエレメントとの間の公差補償のほかに、続いて行われる浸漬の際に使用される埋め込み物質が導体の回りを内側においても外側においても流れることを更に保証する。これによって更に個々のコンポーネント（電機子薄板、絶縁エレメント及び巻き付けエレメント）の最適の結合が保証される。
【０００９】
特に、自動的な組み付けに関して、複数のプラスチックエレメントが少なくとも１つの第１の結合エレメントによって互いに結合されていて、その相対位置が複数の電機子溝に相対位置に相応しているようにするのが有利である。
【００１０】
プラスチックエレメント内への巻き付けエレメントの問題のない導入を可能にするために、第１の結合エレメントは単数又は複数の巻き付け案内面を有していることができる。
【００１１】
特に好ましい実施形では、第１の結合エレメントがリング形である。リング形の結合エレメントには、電機子溝の数に相応する数のプラスチックエレメントを配置しておくことができ、これにより自動的な組み付けの際にすべての電機子溝に同時にプラスチックエレメントで内張をすることができる。
【００１２】
特にこの目的のために、第１の結合エレメントが、大体において平行に配置されているプラスチックエレメントの、一方の、隣接している端区分を結合していると有利である。
【００１３】
この関連で、第１のリング形の結合エレメントが複数のプラスチックエレメントの端面を結合し、第１のリング形のエレメントが貫通孔を有していて、これらの貫通孔が大体においてプラスチックエレメントの横断面に適合せしめられているようにすることができる。前述の巻き付け案内面は、この関連において、特に有利な形式で、貫通孔の範囲内に設けておくことができる。更にリング形の結合エレメントの一方の側で材料集積部が達成され、これは薄壁のプラスチックエレメントの射出を容易にする。
【００１４】
更に、第２の結合エレメントを設けておくことができる。この第２の結合エレメントによって、プラスチックエレメントはその全長にわたってその相対位置に固定しておくことができる。
【００１５】
第２の結合エレメントも有利にはリング形であり、特に第１の結合エレメントがリング形の場合にリング形である。
【００１６】
このリング形の第２の結合エレメントは、大体において平行に配置されているプラスチックエレメントの他方の、隣接している端区分を結合している。
【００１７】
この目的のために、リング形の第２の結合エレメントはプラスチックエレメントを、有利には次のように、すなわちプラスチックエレメントの外面がリング形の第２の結合エレメントの内面に密着するように、あるいはこれと結合しているように取り囲んでいる。
【００１８】
特にこの場合、第２の結合エレメントが目標破断箇所を介してプラスチックエレメントと結合されているようにすると有利である。所望ならば、第２の結合エレメントは、プラスチックエレメントを電機子溝内に導入した後に、手動であるいは組み付け工具により剪断することができる。また、第２の結合エレメントを取り除くための、後からの切削作業、例えば電機子外径を転削することも考えられる。第１の結合エレメント及び第２の結合エレメントがプラスチックエレメントと協働することによって、このように形成された絶縁エレメントは例えば搬送の際の損傷に対して保護される。更にこのような絶縁エレメントはばら材料の形で蓄え、かつ又は搬送することができる。それは個々の絶縁エレメントが引っかかることが効果的に防止されているからである。従来の紙挿入と異なって、本発明による絶縁エレメントはこれにより、大きな費用なしに普通の「ピック・アンド・プレース；pick and place」装置で供給することができる。
【００１９】
第２の結合エレメントも少なくとも１つの案内面を有していることができ、これは、電機子への絶縁エレメントの組付けを容易にするために設けられている。この関連において、例えば、プラスチックエレメントの他方の端区分に配置されている、リング形の第２の結合エレメントを絶縁エレメントの端部に向かって半径方向に拡大しておくことが考えられる。この場合、リング形の第２の結合エレメントは、電機子溝内にプラスチックエレメントを導入する場合に、電機子溝により中断されている電機子表面上を滑る。
【００２０】
電機子の溝内に巻き付けエレメントを取り付ける本発明による方法が次のステップ、すなわち：
ａ） 本発明による絶縁エレメントを少なくとも１つの電機子溝内に入れるステップ；
ｂ） 巻き付けエレメントを少なくとも１つのプラスチックエレメント内に取り付けるステップ、
を有していることによって、例えば自動的な実施の場合にサイクル時間を明確に短縮することができる。これにより、溝絶縁に対する要求、導体を曲げる際の機械的強度、巻き付けエレメント、例えばCuワイヤの形の巻き付けエレメントを自動的に導入することに対する要求、並びに軸方向及び半径方向における巻き付けエレメントの前固定を満足させる簡単な可能性が準備される。
【００２１】
本発明による方法では、有利には次のような別のステップが設けられている：
ｃ） プラスチックエレメントと電機子溝との間、及び又はプラスティックエレメントと巻き付けエレメントとの間の中間スペースを埋め込み物質で満たすステップ。
【００２２】
この埋め込み物質は例えば個々のコンポーネントの最適の結合を保証する樹脂によって形成することができる。
【００２３】
更に本発明による方法では、有利には、少なくとも一方の結合エレメントは、溝内に絶縁エレメントを導入した後に取り外される。取り外すべき結合エレメントは例えば、リング形の第２の結合エレメントによって形成することができ、これは目標破断箇所を介してプラスチックエレメントと結合されている。この場合リング形の第２の結合エレメントは簡単に剪断することができる。しかしながら特に目標破断箇所がない場合には、結合エレメントの取り除きのために切削法も考えられる。
【００２４】
所属の請求項の保護範囲内に、本発明による方法を実施するのに適している装置も入る。
【００２５】
実施例の説明
以下に、本発明を所属の図面により詳細に説明する。
【００２６】
図１において、全体として円形リング形の絶縁エレメント１０が示されている。絶縁エレメント１０は多数のプラスチックエレメント１１を有しており、これらのプラスチックエレメントは管形に構成されている。管形のプラスチックエレメント１１の内部横断面１３は、最も前方の、部分的に破断されているプラスチックエレメントにおいて示されているように、大体において８字形である。
【００２７】
すべてのプラスチックエレメント１１はその外側にウェブ１２を有している。ウェブ１２は充分な強度を生ぜしめ、プラスチックエレメント１１の残りの区分は極端に薄壁に構成しておくことができ、その際製作方法としては、特に射出成型法が使用される。
【００２８】
互いに平行にかつ全体としてリング形に配置されている多数のプラスチックエレメント１１は第１のリング形の結合エレメント１４によって互いに結合されている。図示の実施形では、第１のリング形の結合エレメント１４はプラスチックエレメント１１の一方の端部の端面を結合している。更にリング形の第１の結合エレメント１４は多数の貫通孔１６を有しており、これは大体においてプラスチックエレメント１１の横断面に適合せしめられている。図１においては詳細に示されていないけれども、リング形の第１の結合エレメント１４は多数の巻き付け面１５を有しており、これは、巻き付けエレメントの導入を容易にするために、設けられている。
【００２９】
プラスチックエレメント１１の他方の端区分の範囲内には、やはりリング形の第２の結合エレメント１７が設けられており、これはプラスチックエレメント１１を取り囲んでいる。リング形の、第２の結合エレメント１７は目標破断箇所１８を介してプラスチックエレメント１１と結合されている。これによって、第２の結合エレメント１７は、プラスチックエレメント１１を電機子溝内に導入した後に、簡単な剪断過程によって取り除くことが可能になる。リング形の第２の結合エレメント１７はほぼ半円形の横断面を有しており、その際相応する中間壁２０が、リング形の第２の結合エレメント１７の補強のために設けられている。この結合エレメント１７のほぼ半円形の横断面によって、案内面１９が形成されており、これは絶縁エレメント１０の端部の方向に半径方向で拡大されている。この案内面１９は、リング形の第２の結合エレメント１７を簡単に電機子の端面縁上にかぶせ、次いで、プラスチックエレメント１１が電機子の溝内に導入されるときに、電機子の円筒形の外面上を滑らせることを、可能にする。
【００３０】
図１に示した絶縁エレメント１０は特に有利な形式で、本発明による方法を、それが自動化されて行われるときに使用することができる。この目的のために、プラスチックエレメント１１はまず電機子溝に関して整向され、次いで、プラスチックエレメント１１は電機子溝内に導入され、その際第２の結合エレメント１７が、前述のように、溝により中断されている、電機子の円筒形の表面上を滑動する。第２の結合エレメントは、プラスチックエレメント１１をその場合ウェブ１２によって閉鎖される電機子溝内に導入した後に、電機子表面から突出しているので、有利には、例えば自動的に行うことができる剪断過程によって取り除かれる。
【００３１】
このように実施される本発明による方法によって、電機子のすべての溝が同時にプラスチックエレメント１１により内張され、このことは従来の紙による内張に対して明確に時間利得を生ぜしめる。
【００３２】
以上の実施例の説明は単に説明のためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明の範囲内で、本発明及びその等価物から離れることなしに、種々の変化及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による絶縁エレメントの１実施例を示す。
【符号の説明】
１０ 絶縁エレメント、 １１ プラスチックエレメント、 １２ ウェブ、 １３ 内部横断面、 １４ 結合エレメント、 １５ 巻き付け案内面、 １６ 貫通孔、 １７ 結合エレメント、 １８ 目標破断箇所、 １９ 案内面、 ２０ 中間壁

Claims (15)

1. 電気機械の少なくとも１つの電機子溝を内張するための絶縁エレメント（１０）であって、
   該絶縁エレメント（１０）が少なくとも１つの管形のプラスチックエレメント（１１）を有しており、該プラスチックエレメント（１１）が前記電機子溝の内張のために設けられている形式の絶縁エレメント（１０）において、
   第１のリング形の結合エレメント（１４）が、大体において平行に配置されているプラスチックエレメント（１１）の、一方の、隣接する端区分を互いに結合しており、前記複数のプラスチックエレメント（１１）の端面が前記第１の結合エレメント（１４）によって互いに結合されていて、前記プラスチックエレメントの相対位置が複数の前記電機子溝の相対位置に相応しており、第２のリング形の結合エレメント（１７）が設けられており、該第２の結合エレメント（１７）が、前記プラスチックエレメント（１１）を取り囲んでおり、且つ大体において平行に配置されているプラスチックエレメント（１１）の、他方の、隣接している端区分を互いに結合していることを特徴とする、絶縁エレメント。
2. 前記プラスチックエレメント（１１）がその外面にウェブ（１２）を有している、請求項１記載の絶縁エレメント。
3. 前記プラスチックエレメント（１１）が前記電機子溝内に入れられたときに、該電機子溝を閉鎖するためにウェブ（１２）が設けられている、請求項１又は２記載の絶縁エレメント。
4. 前記プラスチックエレメント（１１）の内部横断面（１３）が大体において８字形である、請求項１から３までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント。
5. 前記プラスチックエレメント（１１）がその内面に、該プラスチックエレメント（１１）の長手方向に沿う方向に形成された少なくとも１つの溝を有している、請求項１から４までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント。
6. 前記第１の結合エレメント（１４）が単数又は複数の巻き付け案内面（１５）を有しており、この巻き付け案内面が、巻き付けエレメントの導入を容易にするために設けられている、請求項１記載の絶縁エレメント。
7. 前記第１のリング形の結合エレメント（１４）が貫通孔（１６）を有しており、これらの貫通孔が大体において、プラスチックエレメント（１１）の横断面に適合せしめられている、請求項１から６までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント。
8. 前記第２の結合エレメント（１７）が目標破断箇所（１８）を介して前記プラスチックエレメント（１１）と結合されている、請求項１から７までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント。
9. 前記第２の結合エレメント（１７）が少なくとも１つの案内面（１９）を有しており、この案内面が、前記絶縁エレメント（１０）の電機子への組み付けを容易にするために設けられている、請求項１から８までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント。
10. 前記電機子溝の数に相応する数のプラスチックエレメント（１１）が前記結合エレメント（１４）に配置されている、請求項１から９までのいずれか１項記載の絶縁エレメント。
11. 次のステップ、すなわち：
    ａ） 請求項１から１０までのいずれか１項に記載の絶縁エレメント（１０）を少なくとも１つの電機子溝内に入れるステップ；
    ｂ） 巻き付けエレメントを少なくとも１つのプラスチックエレメント（１１）内に取り付けるステップ、
    を備えていることを特徴とする、巻き付けエレメントを電機子の溝内に取り付ける方法。
12. さらに次のステップ、すなわち：
    ｃ） プラスチックエレメント（１１）と電機子溝との間、及び／又はプラスチックエレメントと巻き付けエレメントとの間の中間スペースを埋め込み物質で満たすステップ、
    を有している、請求項１１記載の方法。
13. 前記絶縁エレメント（１０）を前記溝内に導入した後に、少なくとも１つの結合エレメント（１４，１７）を取り外す、請求項１１又は１２記載の方法。
14. 前記絶縁エレメント（１０）が、前記電機子溝の数に相応する数のプラスチックエレメントを有しており、全ての電機子溝に同時にプラスチックエレメント（１１）で内張される、請求項１１から１３までのいずれか１項記載の方法。
15. 請求項１１から１４までのいずれか１項に記載の方法を実施する装置。

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