WO2010069644A1 - Commutator for an electric machine and the electric machine - Google Patents

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WO2010069644A1
WO2010069644A1 PCT/EP2009/063744 EP2009063744W WO2010069644A1 WO 2010069644 A1 WO2010069644 A1 WO 2010069644A1 EP 2009063744 W EP2009063744 W EP 2009063744W WO 2010069644 A1 WO2010069644 A1 WO 2010069644A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
winding wire
commutator
winding
receptacle
fin end
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/063744
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Roland Oesterlein
Heiko Sponar
Juergen Tempel
Maxim Sukhman
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2010069644A1 publication Critical patent/WO2010069644A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R39/00Rotary current collectors, distributors or interrupters
    • H01R39/02Details for dynamo electric machines
    • H01R39/32Connections of conductor to commutator segment

Definitions

  • the invention relates to a commutator for an electric machine, with a plurality of commutator fins, each having at a prolonged fin end a holding element for a winding wire of a rotor winding.
  • the invention relates to an electrical machine having a rotor, which has at least one rotor winding comprising a plurality of winding wires, wherein at least one winding wire is held on a holding element of an extended fin end of a commutator lamination of a commutator.
  • Commutators of the type mentioned are known. Commutators serve to reverse the direction of current of DC electric machines.
  • the commutator has arranged on a support member commutator fins, which cooperate with carbon brushes and are each electrically and mechanically connected to a winding wire of a rotor winding of the electric machine.
  • the winding wires of the rotor winding are thus supplied with current via the carbon brushes and the commutator.
  • the attachment of the winding wires to the commutator or to the respective commutator lamella is of particular importance in this case, since an electric motor is used
  • Such a solution is also the so-called hook commutator, in which the commutator slats have an extended fin end, so are formed extended over the normal range of use of the commutator, and at this fin end a holding element in the form of a hook, the is formed by the corresponding bent fin end itself.
  • This allows a simple and inexpensive connection of the winding wires to the commutator.
  • the winding wires must have a loop geometry, with the result that the spacing between the adjacent loop geometries or winding wires is very small.
  • the loops of the winding wires are substantially tangential to the commutator.
  • a contacting process is usually carried out in which, for example, the winding wire is connected by means of resistance welding to the commutator lamella materially.
  • the smaller the distances between the loop geometries the higher the risk of a short circuit due to the contacting process.
  • the number of commutator fins and thus ultimately the power of the electric machine is limited for a given installation space.
  • the invention provides that the fin end has a substantially fork-shaped winding wire receptacle as a holding element. It is therefore provided that the extended lamellar end has a winding wire receptacle which is fork-shaped. Wherein under the fork-shaped training two substantially parallel and spaced from each other extending legs of the fin end are to be understood. The intermediate space located between the legs forms a receptacle, namely the winding wire receptacle. In contrast to the hook-commutator solution of the prior art, the winding wire does not have to be looped around the holding element.
  • the holding element is designed such that it receives the winding wire or, advantageously, a winding wire end. Due to the fork-shaped design of the extended fin end of such a disadvantageous space-demanding geometry of the winding wire is not necessary. Conveniently, the winding wire receiving radially and / or axially aligned. This means that the winding wire receptacle or ultimately the legs forming the fork shape extend in the longitudinal direction of the fin end, that is to say essentially axially to the commutator.
  • the orientation of the winding wire receptacle allows correspondingly a radial and / or axial insertion (with respect to the commutator) of a winding wire, in contrast to a substantially tangential looping of the retaining element according to the prior art.
  • the advantageous winding wire recording thus allows for a constant space a higher number of commutator fins and thus winding wires, which allows implementation of previously impossible magnetic circuit or motor designs, especially in connection with electrical machines having a high number of pole pairs.
  • the bifurcated design of the winding wire receptacle results in an advantageous U-shape for receiving a winding wire or a winding wire end.
  • the winding wire receptacle is formed at least partially elastically deformable.
  • This has the advantage that a winding wire can be clamped in the assembly of the electrical machine in the winding wire receiving, whereby the winding wire remains safe in its desired position after the winding process and a subsequent contacting process for establishing the permanent electrical and mechanical connection can be easily performed without an additional holding the winding wire in the winding wire recording is needed.
  • manufacturing and assembly tolerances can be compensated in a simple manner.
  • the winding wire receptacle is formed as an edge-open recess produced by milling and / or punching out in the fin end.
  • the winding wire receptacle is designed as a receiving pocket.
  • the receiving pocket is essentially formed by two opposite bent side edges of the blade end.
  • the receiving pocket is essentially formed by two opposite bent side edges of the blade end.
  • the fork-shaped winding wire Recording is formed.
  • the main difference of the receiving pocket to the open-edged recess is that now a longer portion of a winding wire end can be held by the winding wire receiving. On the one hand, this leads to increased mechanical safety and to an increased contact surface between the corresponding commutator
  • the rigidity of the fin end is increased because the bent side edges act like stiffening ribs.
  • the winding wire receptacle produced by deformation of the fin end allows a particularly simple and cost-effective production of the commutator blades, in particular simple flat parts.
  • the lamella has a bilateral taper in the boundary region to the extended lamella end. There is thus a narrowing or a constriction between the main part of the commutator lamella and the fin end, so that the lamella is narrower in the border area than the rest of the commutator lamella.
  • the side edges of the fin end insofar as they are wider than the taper, thereby bendable in a simple manner for forming the receiving pocket. In this case, the side edges of the fin end are expediently bent over their entire longitudinal extent.
  • the taper can be made in a simple manner by punching and / or milling.
  • the commutator lamella is bent over in the boundary region in such a way that the lamella end is oriented substantially radially, in particular outward-pointing.
  • the fin end is thus substantially perpendicular to the rest of the commutator lamella.
  • any other (angular) alignment of the fin end is conceivable. Since commutator lamellae generally have a curvature when viewed in cross-section, the taper promotes the bending of the fin end.
  • the winding wire receptacle is designed to receive one or more winding wire ends.
  • the winding wire receptacle is expediently designed to be correspondingly wide and / or deep.
  • the electric machine according to the invention is characterized by the design of the commutator as described above. This results in the abovementioned advantages, in particular a higher number of commutator lamellae.
  • the respective winding wire advantageously lies with its winding wire end in the winding wire receptacle and / or is clamped in the winding wire receptacle.
  • the pinching can be realized in different ways.
  • the winding wire end in the winding wire recording by subsequent deformation of the winding wire recording, in particular by embossing and / or pressing, are attached.
  • the respective winding wire end is electrically and mechanically connected to the corresponding winding wire receptacle by means of a material bond.
  • the material bond is advantageously produced / produced by means of a contactless contacting process.
  • a fusion welding method such as laser welding (micro) flame welding, (micro) plasma welding, electron beam welding, and / or any other suitable non-contact welding method may be used.
  • any contacting method such as, for example, the so-called hot-staking method, resistance welding or also soldering, can be considered as the contacting method.
  • the advantageous embodiment of the winding wire receiving allows the preferred non-contact contacting method, which results in significant process time advantages and thereby cost savings, since electrical contacts can be generated by the non-contact method compared to touching method in a very short time.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of an advantageous commutator in a perspective view
  • FIG. 2 shows the commutator in a top view
  • FIG. 3 shows an enlarged representation of a winding wire receptacle of the commutator
  • Figure 5 shows a third embodiment of the advantageous commutator in a perspective view
  • Figure 6 shows a fourth embodiment of the advantageous commutator in a perspective view.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a first embodiment of an advantageous commutator 1, which has a plurality of arranged on the lateral surface of a substantially cylindrical support member 2 commutator fins 3. For reasons of clarity, only some of the commutator lamellae 3 are provided with reference numerals here.
  • Slats 3 extend in the axial direction over the entire length of the carrier element 2. At a first end face 4 of the carrier element 2, they are flush with it. On the end face 4 opposite end face 5 of the support member 2, the commutator slats 3 each have an extended fin end 6, which extends beyond the support member 2 addition.
  • the lamella ends 6 are oriented substantially radially outward. For this purpose, each commutator lamella 3 in its boundary region 7 or transition to the extended lamella end 6 on both sides of a taper 8, which allows easy bending of the commutator lamella 3 in the boundary region 7.
  • Each of the commutator lamellae 3 has at its lamella end 6 as a holding element 9 a substantially fork-shaped winding wire receptacle 10.
  • the winding wire receptacle 10 is formed in each case by two legs extending essentially parallel to each other, so that the winding wire receptacle 10 has a U-shape. in this connection arises a fork of the fin end 6 in the direction of its longitudinal extent, wherein the winding wire receiving 10 of the present embodiment is radially aligned.
  • the winding wire receptacle 10 is presently designed as open-edged recess 1 1 in the fin end 6.
  • a winding wire of a rotor winding of an electric machine having the commutator 1 can now be inserted in a simple manner into one of the winding wire receptacles 10 with its winding wire end.
  • a space-consuming looping like a hook commutator is eliminated.
  • the winding wire end is initially held substantially positively in the winding wire receptacle 10 because of its advantageous embodiment.
  • the winding wire end is advantageously determined by means of a non-contact method finally at the corresponding blade end 6 in the respective winding wire receptacle 10. Since the winding wire with its winding wire end can be easily inserted into the winding wire receptacle 10, without a special loop-shaped deformation of the winding wire end must take place, which would increase the risk of short circuit with an adjacent winding wire, it is possible with the advantageous commutator 1 at the same space, a higher number of commutator lamellae 3 vorzu Probe.
  • the commutator 1 in a plan view of the end face 4. Due to the advantageous orientation of the blade ends 6 radially outward, the winding wire receptacles 10 are on a larger radius or diameter than the commutator blades 3 itself
  • FIG. 3 shows, in an enlarged detail from FIG. 2, one of the winding wire receptacles 10 in which a winding wire end 12 of a winding wire 13 of the rotor winding of an electrical machine rests.
  • the diameter of the winding wire end 12 is advantageously made larger than the winding wire receptacle 10 is wide, so that the winding wire end 12 is held in the winding wire receptacle 10 by means of a press fit is.
  • the winding wire end 12 and / or the winding wire receptacle 10 is elastically and / or plastically deformed.
  • the winding wire end 12 in the winding wire receptacle 10 is fixed by means of subsequent clamping or embossing, that is to say by subsequent deformation of the fin end 6 in the region of the winding wire receptacle 10, as indicated by arrows.
  • a final contacting process methods known to those skilled in the art can be used.
  • contacting methods which can be carried out without contact, such as, for example, fusion welding methods, such as laser welding (for example with solid-state, gas, semiconductor or fiber lasers), (micro) flame welding (for example by combustion of a stoichiometric oxygen and hydrogen mixture), To use (micro) plasma welding, electron beam welding and / or any other suitable non-contact welding process.
  • fusion welding methods such as laser welding (for example with solid-state, gas, semiconductor or fiber lasers), (micro) flame welding (for example by combustion of a stoichiometric oxygen and hydrogen mixture)
  • microwave welding for example by combustion of a stoichiometric oxygen and hydrogen mixture
  • established contacting methods such as hot staking, resistance welding or brazing as a contacting method into consideration.
  • the advantageous embodiment of the commutator 1 allows easy access to the winding wire end 12, so that the currently selected contacting method is easy to carry out.
  • the winding wire receptacle 10 is designed such that a plurality of winding wire ends (12)
  • the commutator 1 is shown in perspective in a second exemplary embodiment. Identical parts are provided with the same reference numerals, so that reference is essentially made to the description of the preceding figures and here only the differences are explained.
  • the commutator lamellae 3 now have no taper 8 and a flat lamella end 6.
  • the other, in particular the embodiments described above without the taper 8 may be formed.
  • the winding wire receptacle 10 corresponds to the previous exemplary embodiment. Due to the flat design of the commutator blade or the fin end 6, so by the axial orientation of the blade lenendes 6, the winding wire receptacle 10 is axially aligned.
  • the lamella ends 6 extend beyond the end face 5 of the carrier element 2, there is a free space on the inner side of the lamella ends 6 through which a winding wire end can pass or into which a winding wire end can protrude.
  • the winding wire end 12 for example, as shown in Figure 4, placed over the recess 1 1 of the winding wire receptacle 10 and optionally then partially introduced by means of a corresponding tool in the winding wire receptacle 10.
  • the commutator 1 allows easy assembly and a high number of commutator fins third
  • the present embodiment differs from the first embodiment in that the winding wire receptacles 10 are not formed as recesses 1 1, but as receiving pockets 15.
  • the lamella ends 6 each have two oppositely bent side edges 16, which ultimately form the legs of the fork-shaped winding wire receptacle 10. The winding wire shots
  • FIG. 6 shows a perspective illustration of a fourth exemplary embodiment of the advantageous commutator 1, which substantially corresponds to a combination of the first and the third embodiment. The same elements are provided with the same reference numerals. In contrast to the third embodiment, the lamella ends 6 next to the third embodiment.
  • Receiving pocket 15 on the front side an open-edged recess 17 which in the We- sentlichen the recess 11 corresponds.
  • the winding wire end can now first be inserted axially into the recess 17 and then bent into the receiving pocket 15.
  • the winding wire is thereby held after the winding process in the winding wire receiving 10, so that the subsequent contacting process is easy to carry out.

Landscapes

  • Motor Or Generator Current Collectors (AREA)
  • Manufacture Of Motors, Generators (AREA)

Abstract

The invention relates to a commutator (1) for an electric machine, having multiple commutator segments (3), each of which has a holding element (9) for a winding wire (13) of a rotor winding on an extended segment end (6). It is provided that the segment end (6) as the holding element (9) has a substanitally fork-shaped winding wire receptacle (10). The invention also relates to an electric machine having a rotor, which has at least one rotor winding comprising multiple winding wires (13), wherein at least one winding wire (13) is held on a holding element (9) of an extended segment end (6) of a commutator segment (3) of a commutator (1).

Description

Beschreibung description
Titeltitle
Kommutator für eine elektrische Maschine sowie elektrische MaschineCommutator for an electric machine and electric machine
Die Erfindung betrifft einen Kommutator für eine elektrische Maschine, mit mehreren Kommutator-Lamellen, die jeweils an einem verlängerten Lamellenende ein Halteelement für einen Wicklungsdraht einer Rotorwicklung aufweisen.The invention relates to a commutator for an electric machine, with a plurality of commutator fins, each having at a prolonged fin end a holding element for a winding wire of a rotor winding.
Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor, der we- nigstens eine mehrere Wicklungsdrähte umfassende Rotorwicklung aufweist, wobei zumindest jeweils ein Wicklungsdraht an einem Halteelement eines verlängerten Lamellenendes einer Kommutator-Lamelle eines Kommutators gehalten ist.Furthermore, the invention relates to an electrical machine having a rotor, which has at least one rotor winding comprising a plurality of winding wires, wherein at least one winding wire is held on a holding element of an extended fin end of a commutator lamination of a commutator.
Stand der TechnikState of the art
Kommutatoren der eingangs genannten Art sind bekannt. Kommutatoren dienen zur Umkehr der Stromrichtung elektrischer Gleichstrommaschinen. Der Kommutator weist dazu auf einem Trägerelement angeordnete Kommutator-Lamellen auf, die mit Kohlebürsten zusammenwirken und jeweils mit einem Wicklungsdraht einer Rotorwicklung der elektrischen Maschine elektrisch und mechanisch verbunden sind. Über die Kohlebürsten und den Kommutator werden somit die Wicklungsdrähte der Rotorwicklung mit Strom versorgt. Der Befestigung der Wicklungsdrähte an dem Kommutator beziehungsweise an der jeweiligen Kom- mutator-Lamelle kommt dabei eine besondere Bedeutung zu, da eine elektrischeCommutators of the type mentioned are known. Commutators serve to reverse the direction of current of DC electric machines. The commutator has arranged on a support member commutator fins, which cooperate with carbon brushes and are each electrically and mechanically connected to a winding wire of a rotor winding of the electric machine. The winding wires of the rotor winding are thus supplied with current via the carbon brushes and the commutator. The attachment of the winding wires to the commutator or to the respective commutator lamella is of particular importance in this case, since an electric motor is used
Verbindung dauerhaft auch unter hohen Belastungen gewährleistet werden muss. Hierzu sind bereits unterschiedliche Lösungen entwickelt worden. Eine derartige Lösung stellt auch der sogenannte Haken-Kommutator dar, bei dem die Kommutator-Lamellen ein verlängertes Lamellenende aufweisen, also über den normalen Gebrauchsbereich des Kommutators verlängert ausgebildet sind, und an diesem Lamellenende ein Halteelement in Form eines Hakens aufweisen, der durch das entsprechend umgebogene Lamellenende selbst gebildet wird. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Anbindung der Wicklungsdrähte an dem Kommutator. Jedoch müssen die Wicklungsdrähte dabei, um an dem Haken befestigt werden zu können, eine Schlaufengeometrie aufweisen, was zur Folge hat, dass die Abstände zwischen den benachbarten Schlaufengeometrien beziehungsweise Wicklungsdrähten sehr gering ausfällt. Die Schlaufen der Wicklungsdrähte liegen dabei im Wesentlichen tangential an dem Kommutator. Um einen dauerhaften elektrischen Kontakt zwischen dem Wicklungsdraht und der entsprechenden Kommutator-Lamelle zu gewährleisten, wird in der Regel noch ein Kontaktierungsprozess durchgeführt, bei dem beispielsweise der Wicklungsdraht mittels Widerstandsschweißen mit der Kommutator-Lamelle stoffflüssig verbunden wird. Je kleiner jedoch die Abstände zwischen den Schlaufengeometrien sind, desto höher ist die Gefahr eines Kurzschlusses durch den Kontaktierungsprozess. Dadurch ist bei einem gegebenen Bauraum die Anzahl der Kom- mutator-Lamellen und somit letztendlich die Leistung der elektrischen Maschine begrenzt.Permanent connection must be ensured even under high loads. For this purpose, different solutions have already been developed. Such a solution is also the so-called hook commutator, in which the commutator slats have an extended fin end, so are formed extended over the normal range of use of the commutator, and at this fin end a holding element in the form of a hook, the is formed by the corresponding bent fin end itself. This allows a simple and inexpensive connection of the winding wires to the commutator. However, in order to be able to be attached to the hook, the winding wires must have a loop geometry, with the result that the spacing between the adjacent loop geometries or winding wires is very small. The loops of the winding wires are substantially tangential to the commutator. In order to ensure a permanent electrical contact between the winding wire and the corresponding commutator lamella, a contacting process is usually carried out in which, for example, the winding wire is connected by means of resistance welding to the commutator lamella materially. However, the smaller the distances between the loop geometries, the higher the risk of a short circuit due to the contacting process. As a result, the number of commutator fins and thus ultimately the power of the electric machine is limited for a given installation space.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Durch die vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Kommutators werden diese Probleme umgangen. Dazu sieht die Erfindung vor, dass das Lamellenende als Halteelement eine im Wesentlichen gabelförmige Wicklungsdraht- Aufnahme aufweist. Es ist also vorgesehen, dass das verlängerte Lamellenende eine Wicklungsdraht-Aufnahme aufweist, die gabelförmig ausgebildet ist. Wobei unter der gabelförmigen Ausbildung zwei im Wesentlichen parallel und beabstandet zueinander verlaufende Schenkel des Lamellenendes zu verstehen sind. Der zwischen den Schenkel befindliche Zwischenraum bildet dabei eine Aufnahme, nämlich die Wicklungsdraht-Aufnahme. Im Gegensatz zur Haken- Kommutator-Lösung aus dem Stand der Technik muss hier der Wicklungsdraht nicht schlaufenförmig um das Halteelement herum gelegt werden. Stattdessen ist das Halteelement wie oben beschrieben derart ausgebildet, dass es den Wicklungsdraht beziehungsweise vorteilhafterweise ein Wicklungsdrahtende aufnimmt. Durch die gabelförmige Ausbildung des verlängerten Lamellenendes ist eine derartig nachteilige raumfordernde Geometrie des Wicklungsdrahtes nicht notwendig. Zweckmäßigerweise ist die Wicklungsdraht-Aufnahme radial und/oder axial ausgerichtet. Das bedeutet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme beziehungsweise letztendlich die die Gabelform bildenden Schenkel in der Längserstreckung des Lamellenendes, also im Wesentlichen axial zu dem Kommutator, verlaufen. Die Ausrichtung der Wicklungsdraht-Aufnahme erlaubt entsprechend ein radiales und/oder axiales Einlegen (im Bezug auf den Kommutator) eines Wicklungsdrahtes, im Gegensatz zu einem im Wesentlichen tangentialen Umschlingen des Halteelements nach dem Stand der Technik. Die vorteilhafte Wicklungsdraht- Aufnahme erlaubt somit bei gleichbleibendem Bauraum eine höhere Anzahl an Kommutator-Lamellen und damit an Wicklungsdrähten, was eine Umsetzung bisher nicht möglicher Magnetkreis- beziehungsweise Motorauslegungen ermöglicht, insbesondere im Zusammenhang mit elektrischen Maschinen, die eine hohe Polpaarzahl aufweisen. Durch die gabelförmige Ausbildung der Wicklungsdraht-Aufnahme ergibt sich dabei eine vorteilhafte U-Form zur Aufnahme eines Wicklungsdrahtes beziehungsweise eines Wicklungsdrahtendes.Due to the advantageous embodiment of the commutator according to the invention these problems are avoided. For this purpose, the invention provides that the fin end has a substantially fork-shaped winding wire receptacle as a holding element. It is therefore provided that the extended lamellar end has a winding wire receptacle which is fork-shaped. Wherein under the fork-shaped training two substantially parallel and spaced from each other extending legs of the fin end are to be understood. The intermediate space located between the legs forms a receptacle, namely the winding wire receptacle. In contrast to the hook-commutator solution of the prior art, the winding wire does not have to be looped around the holding element. Instead, as described above, the holding element is designed such that it receives the winding wire or, advantageously, a winding wire end. Due to the fork-shaped design of the extended fin end of such a disadvantageous space-demanding geometry of the winding wire is not necessary. Conveniently, the winding wire receiving radially and / or axially aligned. This means that the winding wire receptacle or ultimately the legs forming the fork shape extend in the longitudinal direction of the fin end, that is to say essentially axially to the commutator. The orientation of the winding wire receptacle allows correspondingly a radial and / or axial insertion (with respect to the commutator) of a winding wire, in contrast to a substantially tangential looping of the retaining element according to the prior art. The advantageous winding wire recording thus allows for a constant space a higher number of commutator fins and thus winding wires, which allows implementation of previously impossible magnetic circuit or motor designs, especially in connection with electrical machines having a high number of pole pairs. The bifurcated design of the winding wire receptacle results in an advantageous U-shape for receiving a winding wire or a winding wire end.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist die Wicklungsdraht-Aufnahme zumindest bereichsweise elastisch verformbar ausgebildet. Das hat den Vorteil, dass ein Wicklungsdraht bei der Montage der elektrischen Maschine in der Wicklungs- draht-Aufnahme eingeklemmt werden kann, wodurch der Wicklungsdraht in seiner Soll-Position nach dem Wicklungsprozess sicher verbleibt und ein anschließender Kontaktierungsprozess zum Herstellen der dauerhaften elektrischen und mechanischen Verbindung problemlos durchgeführt werden kann, ohne dass ein zusätzliches Halten des Wicklungsdrahtes in der Wicklungsdraht-Aufnahme von Nöten ist. Darüber hinaus können durch die elastische Verformung Fertigungsund Montagetoleranzen auf einfache Art und Weise ausgeglichen werden.According to a development of the invention, the winding wire receptacle is formed at least partially elastically deformable. This has the advantage that a winding wire can be clamped in the assembly of the electrical machine in the winding wire receiving, whereby the winding wire remains safe in its desired position after the winding process and a subsequent contacting process for establishing the permanent electrical and mechanical connection can be easily performed without an additional holding the winding wire in the winding wire recording is needed. In addition, by the elastic deformation manufacturing and assembly tolerances can be compensated in a simple manner.
Vorteilhafterweise ist die Wicklungsdraht-Aufnahme als eine durch Ausfräsen und/oder Ausstanzen hergestellte randoffenen Aussparung in dem Lamellenende ausgebildet.Advantageously, the winding wire receptacle is formed as an edge-open recess produced by milling and / or punching out in the fin end.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Wicklungsdraht-Aufnahme als Aufnahmetasche ausgebildet. Vorteilhafterweise wird die Aufnahmetasche im Wesentlichen von zwei gegenüberliegend umgebogenen Seitenkanten des Lamelle- nendes gebildet. Hierbei ist also vorgesehen, dass durch Umformen beziehungsweise Umbiegen des Lamellenendes die gabelförmige Wicklungsdraht- Aufnahme gebildet wird. Der wesentliche Unterschied der Aufnahmetasche zu der randoffenen Aussparung besteht darin, dass nunmehr ein längerer Bereich eines Wicklungsdrahtendes von der Wicklungsdraht-Aufnahme gehalten werden kann. Das führt zum Einen zu einer erhöhten mechanischen Sicherheit sowie zu einer vergrößerten Kontaktfläche zwischen der entsprechenden Kommutator-According to an advantageous development, the winding wire receptacle is designed as a receiving pocket. Advantageously, the receiving pocket is essentially formed by two opposite bent side edges of the blade end. In this case, it is provided that by forming or bending the fin end the fork-shaped winding wire Recording is formed. The main difference of the receiving pocket to the open-edged recess is that now a longer portion of a winding wire end can be held by the winding wire receiving. On the one hand, this leads to increased mechanical safety and to an increased contact surface between the corresponding commutator
Lamelle und dem Wicklungsdraht. Auch wird die Steifigkeit des Lamellenendes erhöht, da die umgebogenen Seitenkanten wie Versteifungsrippen wirken. Darüber hinaus erlaubt die durch Umformung des Lamellenendes hergestellte Wicklungsdraht-Aufnahme eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung der Kommutator-Lamellen, insbesondere aus einfachen Flachteilen.Slat and the winding wire. Also, the rigidity of the fin end is increased because the bent side edges act like stiffening ribs. In addition, the winding wire receptacle produced by deformation of the fin end allows a particularly simple and cost-effective production of the commutator blades, in particular simple flat parts.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Lamelle im Grenzbereich zu dem verlängerten Lamellenende eine beidseitige Verjüngung aufweist. Zwischen dem Hauptteil der Kommutator-Lamelle und dem Lamellenende befindet sich somit eine Ver- jüngung beziehungsweise eine Einschnürung, sodass die Lamelle in dem Grenzbereich schmaler ausgebildet ist als die übrige Kommutator-Lamelle. Die Seitenkanten des Lamellenendes sind, soweit sie breiter als die Verjüngung ausgebildet sind, dadurch auf einfache Art und Weise zum Formen der Aufnahmetasche umbiegbar. In diesem Fall werden die Seitenkanten des Lamellenendes zweck- mäßigerweise über ihre gesamte Längserstreckung umgebogen. Die Verjüngung kann auf einfache Art und Weise mittels Stanzen und/oder Fräsen hergestellt werden.Furthermore, it is provided that the lamella has a bilateral taper in the boundary region to the extended lamella end. There is thus a narrowing or a constriction between the main part of the commutator lamella and the fin end, so that the lamella is narrower in the border area than the rest of the commutator lamella. The side edges of the fin end, insofar as they are wider than the taper, thereby bendable in a simple manner for forming the receiving pocket. In this case, the side edges of the fin end are expediently bent over their entire longitudinal extent. The taper can be made in a simple manner by punching and / or milling.
Nach einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Kommutator-Lamelle in dem Grenzbereich derart umgebogen, dass das Lamellenende im Wesentlichen radial, insbesondere nach außen weisend ausgerichtet ist. Das Lamellenende steht somit im Wesentlichen senkrecht zu der übrigen Kommutator- Lamelle. Natürlich ist auch jede andere (Winkel-)Ausrichtung des Lamellenendes denkbar. Da Kommutator-Lamellen in der Regel im Querschnitt gesehen eine Krümmung aufweisen, begünstigt die Verjüngung das Umbiegen des Lamellenendes.According to a preferred development of the invention, the commutator lamella is bent over in the boundary region in such a way that the lamella end is oriented substantially radially, in particular outward-pointing. The fin end is thus substantially perpendicular to the rest of the commutator lamella. Of course, any other (angular) alignment of the fin end is conceivable. Since commutator lamellae generally have a curvature when viewed in cross-section, the taper promotes the bending of the fin end.
Schließlich ist vorgesehen, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme zur Aufnahme eines oder mehrerer Wicklungsdrahtenden ausgebildet ist. Die Wicklungsdraht- Aufnahme ist zweckmäßigerweise entsprechend breit und/oder tief ausgebildet. Die erfindungsgemäße elektrische Maschine ist gekennzeichnet durch die Ausbildung des Kommutators, wie er oben beschrieben wurde. Dadurch ergeben sich die oben genannten Vorteile, insbesondere eine höhere Anzahl von Kommutator-Lamellen.Finally, it is provided that the winding wire receptacle is designed to receive one or more winding wire ends. The winding wire receptacle is expediently designed to be correspondingly wide and / or deep. The electric machine according to the invention is characterized by the design of the commutator as described above. This results in the abovementioned advantages, in particular a higher number of commutator lamellae.
Vorteilhafterweise liegt dazu der jeweilige Wicklungsdraht mit seinem Wicklungsdrahtende in der Wicklungsdraht-Aufnahme ein und/oder ist in dieser eingeklemmt. Das Einklemmen kann dabei auf unterschiedliche Art und Weisen realisiert werden. Zum Einen durch die oben beschriebene, zumindest bereichsweise elastische Verformbarkeit der Wicklungsdraht-Aufnahme beziehungsweise der entsprechenden Schenkel, zum Anderen kann das Wicklungsdrahtende in der Wicklungsdraht-Aufnahme durch nachträgliches Verformen der Wicklungsdraht- Aufnahme, insbesondere durch Verprägen und/oder Verpressen, befestigt werden.For this purpose, the respective winding wire advantageously lies with its winding wire end in the winding wire receptacle and / or is clamped in the winding wire receptacle. The pinching can be realized in different ways. On the one hand by the above-described, at least partially elastic deformability of the winding wire receptacle or the corresponding leg, on the other hand, the winding wire end in the winding wire recording by subsequent deformation of the winding wire recording, in particular by embossing and / or pressing, are attached.
Besonders bevorzugt ist das jeweilige Wicklungsdrahtende mit der entsprechenden Wicklungsdraht-Aufnahme mittels eines Stoffschlusses elektrisch und mechanisch verbunden. Der Stoffschluss ist vorteilhafterweise mittels eines berührungslosen Kontaktierprozesses herstellbar/hergestellt. Als ein entsprechendes Verfahren kann beispielsweise ein Schmelzschweißverfahren, wie Laserschweißen (Mikro-) Flammschweißen, (Mikro-) Plasmaschweißen, Elektronenstrahl- schweißen und/oder jedes andere geeignete berührungslose Schweißverfahren verwendet werden. Natürlich kann aber auch jedes berührende Verfahren, wie zum Beispiel das sogenannte Hot-Staking-Verfahren, Widerstandsschweißen oder auch das Löten als Kontaktierverfahren in Betracht kommen. Die vorteilhafte Ausbildung der Wicklungsdraht-Aufnahme erlaubt die bevorzugten berührungslosen Kontaktierverfahren, wodurch sich erhebliche Prozesszeit-Vorteile und dadurch Kosteneinsparungen ergeben, da elektrische Kontakte durch die berührungslosen Verfahren im Vergleich zu berührenden Verfahren in sehr kurzer Zeit erzeugt werden können.Particularly preferably, the respective winding wire end is electrically and mechanically connected to the corresponding winding wire receptacle by means of a material bond. The material bond is advantageously produced / produced by means of a contactless contacting process. As a corresponding method, for example, a fusion welding method such as laser welding (micro) flame welding, (micro) plasma welding, electron beam welding, and / or any other suitable non-contact welding method may be used. Of course, however, any contacting method, such as, for example, the so-called hot-staking method, resistance welding or also soldering, can be considered as the contacting method. The advantageous embodiment of the winding wire receiving allows the preferred non-contact contacting method, which results in significant process time advantages and thereby cost savings, since electrical contacts can be generated by the non-contact method compared to touching method in a very short time.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to several embodiments. Show this
Figur 1 eine erste Ausführungsform eines vorteilhaften Kommutators in einer perspektivischen Darstellung, Figur 2 den Kommutator in einer Draufsicht,1 shows a first embodiment of an advantageous commutator in a perspective view, FIG. 2 shows the commutator in a top view,
Figur 3 eine vergrößerte Darstellung einer Wicklungsdraht-Aufnahme des Kommutators,FIG. 3 shows an enlarged representation of a winding wire receptacle of the commutator,
Figur 4 eine zweite Ausführungsform des vorteilhaften Kommutators in einer perspektivischen Darstellung,4 shows a second embodiment of the advantageous commutator in a perspective view,
Figur 5 eine dritte Ausführungsform des vorteilhaften Kommutators in einer perspektivischen Darstellung undFigure 5 shows a third embodiment of the advantageous commutator in a perspective view and
Figur 6 eine vierte Ausführungsform des vorteilhaften Kommutators in einer perspektivischen Darstellung.Figure 6 shows a fourth embodiment of the advantageous commutator in a perspective view.
Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein erstes Ausführungsbeispiel eines vorteilhaften Kommutators 1 , der mehrere auf der Mantelfläche eines im Wesentlichen zylinderförmigen Trägerelements 2 angeordnete Kommutator-Lamellen 3 aufweist. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind hier nur einige der Kommutator-Lamellen 3 mit Bezugszeichen versehen. Die Kommutator-1 shows a perspective view of a first embodiment of an advantageous commutator 1, which has a plurality of arranged on the lateral surface of a substantially cylindrical support member 2 commutator fins 3. For reasons of clarity, only some of the commutator lamellae 3 are provided with reference numerals here. The commutator
Lamellen 3 erstrecken sich dabei -in axialer Richtung- über die gesamte Länge des Trägerelements 2. An einer ersten Stirnseite 4 des Trägerelements 2 schließen sie bündig mit diesem ab. Auf der der Stirnseite 4 gegenüberliegenden Stirnseite 5 des Trägerelements 2 weisen die Kommutator-Lamellen 3 jeweils ein verlängertes Lamellenende 6 auf, welches sich über das Trägerelement 2 hinaus erstreckt. Die Lamellenenden 6 sind dabei im Wesentlichen radial nach außen weisend ausgerichtet. Dazu weist jede Kommutator-Lamelle 3 in ihrem Grenzbereich 7 beziehungsweise Übergang zu dem verlängerten Lamellenende 6 eine beidseitige Verjüngung 8 auf, die ein leichtes Umbiegen der Kommutator-Lamelle 3 in dem Grenzbereich 7 erlaubt.Slats 3 extend in the axial direction over the entire length of the carrier element 2. At a first end face 4 of the carrier element 2, they are flush with it. On the end face 4 opposite end face 5 of the support member 2, the commutator slats 3 each have an extended fin end 6, which extends beyond the support member 2 addition. The lamella ends 6 are oriented substantially radially outward. For this purpose, each commutator lamella 3 in its boundary region 7 or transition to the extended lamella end 6 on both sides of a taper 8, which allows easy bending of the commutator lamella 3 in the boundary region 7.
Jede der Kommutator-Lamellen 3 weist an ihrem Lamellenende 6 als Halteelement 9 eine im Wesentlichen gabelförmige Wicklungsdraht-Aufnahme 10 auf. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 jeweils durch zwei im Wesentlichen parallel zueinander verlaufende Schenkel gebildet, sodass die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 eine U-Form aufweist. Hierbei entsteht eine Gabelung des Lamellenendes 6 in Richtung seiner Längserstreckung, wobei die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 des vorliegenden Ausführungsbeispiels radial ausgerichtet ist. Die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 ist vorliegend als randoffene Aussparung 1 1 in dem Lamellenende 6 ausgebildet. Ein Wick- lungsdraht einer Rotorwicklung einer den Kommutator 1 aufweisenden elektrischen Maschine kann nunmehr auf einfache Art und Weise in eine der Wicklungsdraht-Aufnahmen 10 mit seinem Wicklungsdrahtende eingelegt werden. Eine platzraubende Schlaufenbildung wie bei einem Hakenkommutator entfällt. Das Wicklungsdrahtende wird in der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 aufgrund de- ren vorteilhaften Ausbildung zunächst im Wesentlichen formschlüssig gehalten.Each of the commutator lamellae 3 has at its lamella end 6 as a holding element 9 a substantially fork-shaped winding wire receptacle 10. In the present exemplary embodiment, the winding wire receptacle 10 is formed in each case by two legs extending essentially parallel to each other, so that the winding wire receptacle 10 has a U-shape. in this connection arises a fork of the fin end 6 in the direction of its longitudinal extent, wherein the winding wire receiving 10 of the present embodiment is radially aligned. The winding wire receptacle 10 is presently designed as open-edged recess 1 1 in the fin end 6. A winding wire of a rotor winding of an electric machine having the commutator 1 can now be inserted in a simple manner into one of the winding wire receptacles 10 with its winding wire end. A space-consuming looping like a hook commutator is eliminated. The winding wire end is initially held substantially positively in the winding wire receptacle 10 because of its advantageous embodiment.
Bei einem anschließenden Kontaktierungsprozess wird das Wicklungsdrahtende vorteilhafterweise mittels eines berührungslos arbeitenden Verfahrens endgültig an dem entsprechenden Lamellenende 6 in der jeweiligen Wicklungsdraht- Aufnahme 10 festgelegt. Da der Wicklungsdraht mit seinem Wicklungsdrahtende einfach in die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 eingelegt werden kann, ohne dass eine besondere schlaufenförmige Umformung des Wicklungsdrahtendes erfolgen muss, die die Gefahr eines Kurzschlusses mit einem benachbarten Wicklungsdraht erhöhen würde, ist es möglich, mit dem vorteilhaften Kommutator 1 bei gleichbleibendem Bauraum eine höhere Anzahl von Kommutator-Lamellen 3 vor- zusehen.In a subsequent contacting process, the winding wire end is advantageously determined by means of a non-contact method finally at the corresponding blade end 6 in the respective winding wire receptacle 10. Since the winding wire with its winding wire end can be easily inserted into the winding wire receptacle 10, without a special loop-shaped deformation of the winding wire end must take place, which would increase the risk of short circuit with an adjacent winding wire, it is possible with the advantageous commutator 1 at the same space, a higher number of commutator lamellae 3 vorzusehen.
Die Figur 2 zeigt den Kommutator 1 in einer Draufsicht auf die Stirnseite 4. Aufgrund der vorteilhaften Ausrichtung der Lamellenenden 6 radial nach außen liegen die Wicklungsdraht-Aufnahmen 10 auf einem größeren Radius beziehungs- weise Durchmesser als die Kommutator-Lamellen 3 selbst. Hierdurch wird die2 shows the commutator 1 in a plan view of the end face 4. Due to the advantageous orientation of the blade ends 6 radially outward, the winding wire receptacles 10 are on a larger radius or diameter than the commutator blades 3 itself
Montage einer elektrischen Maschine mit dem Kommutator 1 wesentlich erleichtert, da im Bereich der Wicklungsdraht-Aufnahmen 10 mehr Platz zur Verfügung steht. In der Draufsicht ist besonders gut die gabelförmige Ausbildung der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 beziehungsweise des Halteelements 9 zu erkennen.Installation of an electrical machine with the commutator 1 much easier because there is more space available in the area of the winding wire receptacles 10. In the plan view, the fork-shaped design of the winding wire receptacle 10 or of the holding element 9 can be seen particularly well.
Die Figur 3 zeigt in einem vergrößerten Ausschnitt aus der Figur 2 eine der Wicklungsdraht-Aufnahmen 10 in der ein Wicklungsdrahtende 12 eines Wicklungsdrahtes 13 der Rotorwicklung einer elektrischen Maschine einliegt. Vorteilhafterweise ist dabei der Durchmesser des Wicklungsdrahtendes 12 größer ausgebil- det als die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 breit ist, sodass das Wicklungsdrahtende 12 in der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 mittels einer Presspassung gehalten ist. Zweckmäßigerweise wird dabei das Wicklungsdrahtende 12 und/oder die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 elastisch und/oder plastisch verformt. Bei der Montage der elektrischen Maschine wird dadurch ein Einklemmen des Wicklungsdrahtendes 12 in der jeweiligen Wicklungsdraht-Aufnahme 10 ermöglicht, wo- durch das Wicklungsdrahtende 12 bereits vor einem abschließenden Kontaktie- rungsprozess form- und kraftschlüssig in der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 gehalten ist. Zusätzlich oder alternativ wird das Wicklungsdrahtende 12 in der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 mittels nachträglichem Verklemmen oder Verprä- gen, also durch eine nachträgliche Verformung des Lamellenendes 6 im Bereich der Wicklungsdraht-Aufnahme 10, wie durch Pfeile angedeutet, festgelegt. Als abschließender Kontaktierungsprozess können dem Fachmann bekannte Verfahren angewandt werden. Vorteilhafterweise sind berührungslos durchführbare Kontaktierungsverfahren, wie zum Beispiel Schmelzschweißverfahren, wie Laserschweißen (zum Beispiel mit Festkörper-, Gas-, Halbleiter- oder Faserlasern), (Mikro-)Flammschweißen (wie zum Beispiel durch Verbrennung eines stöchio- metrischen Sauerstoff- und Wasserstoffgemisches), (Mikro-)Plasmaschweißen, Elektronenstrahlschweißen und/oder jedes andere geeignete berührungslose Schweißverfahren anzuwenden. Alternativ kommen auch etablierte berührende Verfahren, wie Hot Staking, Widerstandsschweißen oder auch das Löten als Kontaktierverfahren in Betracht. Die vorteilhafte Ausbildung des Kommutators 1 ermöglicht einen einfachen Zugang zu dem Wicklungsdrahtende 12, sodass das jeweils gewählte Kontaktierungsverfahren leicht durchführbar ist. Besonders bevorzugt ist die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 derart ausgebildet, dass mehrere Wicklungsdrahtenden (12) von ihr aufgenommen werden können.FIG. 3 shows, in an enlarged detail from FIG. 2, one of the winding wire receptacles 10 in which a winding wire end 12 of a winding wire 13 of the rotor winding of an electrical machine rests. In this case, the diameter of the winding wire end 12 is advantageously made larger than the winding wire receptacle 10 is wide, so that the winding wire end 12 is held in the winding wire receptacle 10 by means of a press fit is. Conveniently, the winding wire end 12 and / or the winding wire receptacle 10 is elastically and / or plastically deformed. In the assembly of the electrical machine thereby pinching of the winding wire end 12 in the respective winding wire receptacle 10 is possible, whereby the winding wire end 12 is held in a form-locking and force-locking manner in the winding wire receptacle 10 even before a final contacting process. In addition or as an alternative, the winding wire end 12 in the winding wire receptacle 10 is fixed by means of subsequent clamping or embossing, that is to say by subsequent deformation of the fin end 6 in the region of the winding wire receptacle 10, as indicated by arrows. As a final contacting process, methods known to those skilled in the art can be used. Advantageously, contacting methods which can be carried out without contact, such as, for example, fusion welding methods, such as laser welding (for example with solid-state, gas, semiconductor or fiber lasers), (micro) flame welding (for example by combustion of a stoichiometric oxygen and hydrogen mixture), To use (micro) plasma welding, electron beam welding and / or any other suitable non-contact welding process. Alternatively, established contacting methods, such as hot staking, resistance welding or brazing as a contacting method into consideration. The advantageous embodiment of the commutator 1 allows easy access to the winding wire end 12, so that the currently selected contacting method is easy to carry out. Particularly preferably, the winding wire receptacle 10 is designed such that a plurality of winding wire ends (12) can be received by it.
In der Figur 4 ist der Kommutator 1 perspektivisch in einer zweiten beispielhaften Ausführungsform dargestellt. Gleiche Teile sind dabei mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insofern im Wesentlichen auf die Beschreibung zu den vorangegangenen Figuren verwiesen wird und hier lediglich die Unterschiede er- läutert werden. Im Gegensatz zu dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel weisen die Kommutator-Lamellen 3 nunmehr keine Verjüngung 8 und ein flaches Lamellenende 6 auf. Natürlich können auch die übrigen, insbesondere die oben beschriebenen Ausführungsformen ohne die Verjüngung 8 ausgebildet sein. Ansonsten entspricht die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 dem vorhergehenden Aus- führungsbeispiel. Durch die flache Ausbildung der Kommutator-Lamelle beziehungsweise des Lamellenendes 6, also durch die axiale Ausrichtung des Lamel- lenendes 6, ist auch die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 axial ausgerichtet. Da sich die Lamellenenden 6 dabei über die Stirnseite 5 des Trägerelements 2 hinaus erstrecken, besteht auf der Innenseite der Lamellenenden 6 ein Freiraum durch den ein Wicklungsdrahtende geführt oder in den ein Wicklungsdrahtende hinein ragen kann. Bei der Montage kann das Wicklungsdrahtende 12, beispielsweise wie in der Figur 4 dargestellt, über die Aussparung 1 1 der Wicklungsdraht- Aufnahme 10 gelegt und gegebenenfalls anschließend mittels eines entsprechenden Werkzeugs bereichsweise in die Wicklungsdraht-Aufnahme 10 eingebracht werden. Auch in dieser Ausführungsform erlaubt der Kommutator 1 eine einfache Montage und eine hohe Anzahl von Kommutator-Lamellen 3.In FIG. 4, the commutator 1 is shown in perspective in a second exemplary embodiment. Identical parts are provided with the same reference numerals, so that reference is essentially made to the description of the preceding figures and here only the differences are explained. In contrast to the previous exemplary embodiment, the commutator lamellae 3 now have no taper 8 and a flat lamella end 6. Of course, the other, in particular the embodiments described above without the taper 8 may be formed. Otherwise, the winding wire receptacle 10 corresponds to the previous exemplary embodiment. Due to the flat design of the commutator blade or the fin end 6, so by the axial orientation of the blade lenendes 6, the winding wire receptacle 10 is axially aligned. Since the lamella ends 6 extend beyond the end face 5 of the carrier element 2, there is a free space on the inner side of the lamella ends 6 through which a winding wire end can pass or into which a winding wire end can protrude. During assembly, the winding wire end 12, for example, as shown in Figure 4, placed over the recess 1 1 of the winding wire receptacle 10 and optionally then partially introduced by means of a corresponding tool in the winding wire receptacle 10. Also in this embodiment, the commutator 1 allows easy assembly and a high number of commutator fins third
Die Figur 5 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform des Kommutators 1 in einer perspektivischen Darstellung. Auch hier sind gleiche Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen, sodass nur auf die Unterschiede eingegangen werden soll. Im Wesentlichen unterscheidet sich das vorliegende Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend, dass die Wicklungsdraht-Aufnahmen 10 nicht als Aussparungen 1 1 , sondern als Aufnahmetaschen 15 ausgebildet sind. Dazu weisen die Lamellenenden 6 jeweils zwei gegenüberliegend umgebogene Seitenkanten 16 auf, die letztlich die Schenkel der gabel- förmigen Wicklungsdraht-Aufnahme 10 bilden. Die Wicklungsdraht-Aufnahmen5 shows a third exemplary embodiment of the commutator 1 in a perspective view. Again, the same elements are provided with the same reference numerals, so that only the differences should be discussed. Essentially, the present embodiment differs from the first embodiment in that the winding wire receptacles 10 are not formed as recesses 1 1, but as receiving pockets 15. For this purpose, the lamella ends 6 each have two oppositely bent side edges 16, which ultimately form the legs of the fork-shaped winding wire receptacle 10. The winding wire shots
10 des dritten Ausführungsbeispiels sind somit wiederum im Wesentlichen radial ausgerichtet, wobei ein Wicklungsdrahtende in die Aufnahmetaschen 15 nach dem Wicklungsprozess auf einfache Art und Weise eingelegt werden kann, indem es in die Aufnahmetasche 15 hineingebogen wird, sodass es im Wesentli- chen senkrecht auf das Trägerelement 2 zeigt. Durch die vorteilhafte Ausbildung der Aufnahmetaschen 15 wird hierbei ein im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungsbeispielen größerer Kontaktbereich zwischen dem jeweiligen Wicklungsdrahtende 12 und der entsprechenden Wicklungsdraht-Aufnahme 10 gewährleistet.10 of the third embodiment are thus again substantially radially aligned, wherein a winding wire end can be inserted into the receiving pockets 15 after the winding process in a simple manner by it is bent into the receiving pocket 15 so that it is substantially perpendicular to the support element 2 shows. Due to the advantageous embodiment of the receiving pockets 15, a larger contact area between the respective winding wire end 12 and the corresponding winding wire receptacle 10 is ensured in comparison with the preceding embodiments.
Die Figur 6 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine vierte beispielhafte Ausführungsform des vorteilhaften Kommutators 1 , welche im Wesentlichen einer Kombination aus der ersten und der dritten Ausführungsform entspricht. Gleiche Elemente sind dabei mit denselben Bezugszeichen versehen. Im Unter- schied zu der dritten Ausführungsform weisen die Lamellenenden 6 neben derFIG. 6 shows a perspective illustration of a fourth exemplary embodiment of the advantageous commutator 1, which substantially corresponds to a combination of the first and the third embodiment. The same elements are provided with the same reference numerals. In contrast to the third embodiment, the lamella ends 6 next to the
Aufnahmetasche 15 stirnseitig eine randoffene Aussparung 17 auf, die im We- sentlichen der Aussparung 11 entspricht. Dadurch wird für ein Wicklungsdrahtende ein noch größerer Halt an dem Kommutator 1 nach dem Wicklungsprozess und vor dem Kontaktierungsprozess geboten. Bei der Montage kann nunmehr beispielsweise das Wicklungsdrahtende zunächst axial in die Aussparung 17 eingelegt und dann in die Aufnahmetasche 15 umgebogen werden. Der Wicklungsdraht ist dadurch nach dem Wickelprozess in der Wicklungsdraht-Aufnahme 10 gehalten, sodass der anschließende Kontaktierungsprozess leicht durchführbar ist. Darüber hinaus ist es denkbar, die Aufnahmetaschen 15 derart auszubilden, dass sie zumindest bereichsweise elastisch ausgebildet sind, sodass ein (oder mehrere) Wicklungsdrahtende(n) 12 in dieser einklemmbar ist (sind). Auch bei den Aufnahmetaschen 15 ist ein nachträgliches Verpressen/Verprägen der Wicklungsdrahtenden nach dem Einlegen denkbar. Receiving pocket 15 on the front side an open-edged recess 17 which in the We- sentlichen the recess 11 corresponds. As a result, an even greater hold on the commutator 1 after the winding process and before the contacting process is provided for a winding wire end. During assembly, for example, the winding wire end can now first be inserted axially into the recess 17 and then bent into the receiving pocket 15. The winding wire is thereby held after the winding process in the winding wire receiving 10, so that the subsequent contacting process is easy to carry out. In addition, it is conceivable to form the receiving pockets 15 such that they are at least partially elastic, so that one (or more) winding wire end (s) 12 can be clamped in this (are). Even with the receiving pockets 15 is a subsequent pressing / embossing of the winding wire ends after insertion is conceivable.

Claims

Ansprüche claims
1. Kommutator (1 ) für eine elektrische Maschine, mit mehreren Kommutator- Lamellen (3), die jeweils an einem verlängerten Lamellenende (6) ein Halteelement (9) für einen Wicklungsdraht (13) einer Rotorwicklung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass das Lamellenende (6) als Halteelement (9) eine im Wesentlichen gabelförmige Wicklungsdraht-Aufnahme (10) aufweist.1. commutator (1) for an electrical machine, with a plurality of commutator lamellae (3), each having at a prolonged fin end (6) a holding element (9) for a winding wire (13) of a rotor winding, characterized in that the fin end (6) as a holding element (9) has a substantially fork-shaped winding wire receptacle (10).
2. Kommutator nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme (10) radial und/oder axial ausgerichtet ist.2. Commutator according to claim 1, characterized in that the winding wire receptacle (10) is radially and / or axially aligned.
3. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme (10) zumindest bereichsweise elastisch verformbar ausgebildet ist.3. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire receptacle (10) is formed at least partially elastically deformable.
4. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme (10) als randoffene Aussparung (1 1 ) in dem Lamellenende (6) ausgebildet ist.4. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire receptacle (10) is designed as an open-edged recess (1 1) in the fin end (6).
5. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme (10) als Aufnahmetasche (15) ausgebildet ist.5. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire receptacle (10) is designed as a receiving pocket (15).
6. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmetasche (15) im Wesentlichen von zwei gegenü- berliegend umgebogenen Seitenkanten (16) des Lamellenendes (6) gebildet wird.6. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving pocket (15) is essentially formed by two oppositely bent side edges (16) of the fin end (6).
7. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamelle (3) im Grenzbereich (7) zu dem verlängerten Lamellenende (6) eine beidseitige Verjüngung (8) aufweist. 7. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the lamella (3) in the boundary region (7) to the extended fin end (6) has a two-sided taper (8).
8. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Kommutator-Lamelle (3) im Grenzbereich (7) derart umgebogen ist, dass das Lamellenende (6) im Wesentlichen radial, insbesondere nach außen weisend, ausgerichtet ist.8. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the commutator blade (3) in the boundary region (7) is bent such that the fin end (6) is oriented substantially radially, in particular outwardly facing.
9. Kommutator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungsdraht-Aufnahme (10) zur Aufnahme eines oder mehrerer Wicklungsdrahtenden (12) ausgebildet ist.9. Commutator according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire receptacle (10) for receiving one or more winding wire ends (12) is formed.
10. Elektrische Maschine mit einem Rotor, der wenigstens eine mehrere Wicklungsdrähte umfassende Rotorwicklung aufweist, wobei zumindest jeweils ein Wicklungsdraht (13) an einem Halteelement (9) eines verlängerten Lamellenendes (6) einer Kommutator-Lamelle (3) eines Kommutators (1 ) gehalten ist, gekennzeichnet durch die Ausbildung des Kommutators (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche.10. Electrical machine with a rotor having at least one winding winding comprising a plurality of winding wires, wherein at least one winding wire (13) on a holding element (9) of an extended fin end (6) of a commutator blade (3) of a commutator (1) held characterized by the formation of the commutator (1) according to one or more of the preceding claims.
1 1. Elektrische Maschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsdraht (13) in der Wicklungsdraht-Aufnahme (10) einliegt und/oder eingeklemmt ist.1 1. Electrical machine according to claim 10, characterized in that the winding wire (13) rests in the winding wire receptacle (10) and / or is clamped.
12. Elektrische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsdraht (13) mit der Wicklungsdraht- Aufnahme (10) mittels eines Stoffschlusses elektrisch und mechanisch verbunden ist. 12. Electrical machine according to one of the preceding claims, characterized in that the winding wire (13) with the winding wire recording (10) by means of a material connection is electrically and mechanically connected.
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