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Dokumentenidentifikation DE60208387T2 24.08.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001416610
Titel Stator für einen Fahrzeuggenerator
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokyo, JP
Erfinder Oohashi, Atsushi, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Harada, Yoshihiro, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Takizawa, Takushi, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Kuroki, Kensaku, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Kanai, Hirotatsu, Chiyoda-ku, Tokyo 100-0004, JP;
Asao, Yoshihito, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Adachi, Katsumi, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60208387
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.10.2002
EP-Aktenzeichen 020223152
EP-Offenlegungsdatum 06.05.2004
EP date of grant 28.12.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 24.08.2006
IPC-Hauptklasse H02K 3/12(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H02K 15/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H02K 15/06(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ständer für einen Generator, der z.B. durch einen Verbrennungsmotor angetrieben wird und sie betrifft insbesondere einen Ständerwicklungsaufbau des Ständers für einen Fahrzeuggenerator, der in einem Automobil, wie beispielsweise einem Personenkraftwagen oder einem Lastkraftwagen angebracht ist und sie betrifft ein Verfahren zu deren Herstellung.

2. Stand der Technik

In den letzten Jahren haben die Anforderungen an die Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung bei Fahrzeuggeneratoren zugenommen.

Um Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung bei Fahrzeuggeneratoren zu erzielen, sind Verbesserungen des Raumfaktors der elektrischen Leiter, die in einem Magnetkreis eines Ständers aufgenommen sind und die Ausrichtung in Reihen sowie die Erhöhung der Dichte der Überbrückungsabschnitte einer Ständerwicklung (die Überbrückungsabschnitte außerhalb eines Ständerkerns werden als Spulenenden bezeichnet) erforderlich.

Angesichts dieser Bedingungen wurde z.B. in der WO 98/54823 ein Aufbau vorgeschlagen, der versucht, den Raumfaktor der elektrischen Leiter zu verbessern und eine Ausrichtung in Reihen zu erzielen sowie die Dichte der Spulenenden unter Verwendung kurzer Leitersegmente für die elektrischen Leiter der Ständerwicklung zu erhöhen.

In der WO 98/54823 ist ein Ständer offenbart, bei dem eine Ständerwicklung durch Einführen mehrerer U-förmiger Leitersegmente mit rechteckiger Querschnittsform von einem ersten Ende eines Ständerkerns und dann miteinander Verbinden der Endabschnitte an dem dem Einführende entgegengesetzten Ende installiert wird. Da in diesem Ständer Leitersegmente mit rechteckigem Querschnitt verwendet werden, können die Leitersegmente innerhalb der Schlitze ohne Spalt aufgenommen werden, wodurch Verbesserungen im Raumfaktor ermöglicht werden. Der Ständer ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Ständerwicklung, bei der die Spulenenden regelmäßig angeordnet sind, leichter ausgebildet werden kann als bei herkömmlichen Ständern, die aufgebaut sind durch Wickeln eines kontinuierlichen Leiterdrahtes in eine Ringform, um ringförmige Wicklungseinheiten auszubilden, Ausbilden der ringförmigen Wicklungseinheiten in eine Sternform, um sternförmige Wicklungseinheiten vorzubereiten und Installieren der sternförmigen Wicklungseinheiten in den Ständerkern. Mit anderen Worten wird eine Ausrichtung in Reihen und eine erhöhte Dichte der Spulenenden der Ständerwicklung erzielt.

In dem in der WO 93/54823 beschriebenen Ständer werden die Leitersegmente jedoch durch Biegen kurzer Leiterdrähte mit rechteckigem Querschnitt an ihrem Mittelabschnitt vorbereitet, um die U-Form zu bilden. Bei diesem Biegevorgang treten im Biegeabschnitt der rechteckigen Leiterdrähte große Spannungen auf, die die elektrisch isolierende Ummantelung der Leitersegmente beschädigt und eine verschlechterte elektrische Isolation verursacht.

Deshalb wurde z.B. im japanischen ungeprüften Patent, veröffentlicht unter der Nr. 2000-299949, vorgeschlagen, dass nur ein Mittelabschnitt kurzer Leiterdrähte mit rechteckigem Querschnitt in einer kreisförmigen Querschnittsform ausgebildet ist, um die Spannungen zu reduzieren, die während dem Biegen im Biegeabschnitt auftreten, um Beschädigungen der elektrisch isolierenden Ummantelung zu unterdrücken.

26 ist ein Querschnitt, der einen Teil eines herkömmlichen Ständers für einen Fahrzeuggenerator zeigt, wie er z.B. in dem japanischen ungeprüften Patent mit der Veröffentlichungsnummer 2000-299949 beschrieben ist und 22 ist eine Perspektive, die Leitersegmente darstellt, die eine Ständerwicklung des Ständers in 26 bilden.

In 26 ist eine Ständerwicklung in Schlitzen 2a eines Ständerkerns 2 angebracht, die aus mehreren elektrischen Leitern gebildet ist, wobei vier elektrische Leiter jeweils in den Schlitzen 2a aufgenommen sind und eine Isolation 3 derart angeordnet ist, dass sie die vier Leiterdrähte umgibt. Die vier elektrischen Leiter in jedem der Schlitze 2a sind in einer einzelnen Reihe innerhalb des Schlitzes in einer Reihenfolge von Position 1, Position 2, Position 3 und Position 4, ausgehend von einer radial inneren Seite, angeordnet.

Ein elektrischer Leiter 4a in der Position 1 eines ersten Schlitzes 2a bildet ein Paar mit einem elektrischen Leiter 4b in der Position 4 in einem zweiten Schlitz 2a, der in einer Teilung von einem Pol im Uhrzeigersinn um den Ständerkern 2 entfernt liegt. Gleichermaßen bildet ein elektrischer Leiter 5a in der Position 2 des ersten Schlitzes 2a ein Paar mit einem elektrischen Leiter 5b in der Position 3 in dem zweiten Schlitz 2a, der in einer Teilung von einem Pol im Uhrzeigersinn um den Ständerkern 2 entfernt liegt. Die elektrischen Leiter 4a, 4b, 5a und 5b, die diese Paare bilden, sind unter Verwendung kontinuierlicher Drähte an einem ersten axialen Ende des Ständerkerns 2 durch durchlaufende Umkehrabschnitte 4c und 5c, die unten beschrieben werden, verbunden.

Demnach umgibt der kontinuierliche Draht, der den elektrischen Leiter 4b in Position 4 und den elektrischen Leiter 4a in Position 1 verbindet, am ersten Ende des Ständerkerns 2 den kontinuierlichen Draht, der den elektrischen Leiter 5b in Position 3 und den elektrischen Leiter 5a in Position 2 verbindet. Mit anderen Worten ist der Rückführabschnitt in

5c am ersten Ende des Ständerkerns 2 vom Rückführabschnitt 4c umgeben. Folglich ist am ersten Ende des Ständerkerns 2 eine erste Spulenendengruppe durch Anordnen der Rückführabschnitte 4c und 5c in Umfangsrichtung, um zwei Lagen in Axialrichtung zu bilden, aufgebaut.

Andererseits bilden der elektrische Leiter 5a in Position 2 des ersten Schlitzes 2a und der elektrische Leiter 4a in Position 1 im zweiten Schlitz 2a, der eine Teilung von einem Pol im Uhrzeigersinn um den Ständerkern 2 entfernt liegt, ein Paar. Gleichermaßen bilden der elektrische Leiter 4b in Position 4 des ersten Schlitzes 2a und der elektrische Leiter 5b in Position 3 im zweiten Schlitz 2a, der eine Teilung von einem Pol im Uhrzeigersinn um den Ständerkern 2 entfernt liegt, ein Paar. Die elektrischen Leiter 4a, 4b, 5a und 5b, die diese Paare bilden, sind durch Verbinden an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns 2 verbunden.

Folglich sind am zweiten Ende des Ständerkerns 2 äußere Verbindungsabschnitte, die den elektrischen Leiter 4b in Position 4 und den elektrischen Leiter 5b in Position 3 verbinden, und innere Verbindungsabschnitte, die den elektrischen Leiter 4a in Position 1 und den elektrischen Leiter 5a in Position 2 verbinden, in Radial- und Umfangsrichtung zueinander versetztem Zustand angeordnet. Folglich ist am zweiten Ende des Ständerkerns 2 eine zweite Spulenendengruppe aufgebaut durch Anordnen der äußeren Verbindungsabschnitte und der inneren Verbindungsabschnitte in zwei Reihen in Umfangsrichtung, um so eine einzelne Reihe in Radialrichtung zu bilden.

Wie es in 27 dargestellt ist, sind der elektrische Leiter 4a in Position 1 und der elektrische Leiter 4b in Position 4 durch ein großes Segment 4 gebildet, bei dem ein kurzer Leiterdraht in einer U-Form ausgebildet wurde und der elektrische Leiter 5a in Position 2 und der elektrische Leiter 2b in Position 3 sind durch ein kleines Segment 5 ausgebildet, bei dem ein kurzer Leiterdraht in einer U-Form ausgebildet wurde. Die Segmente 4 und 5 sind jeweils mit Abschnitten versehen, die sich in Axialrichtung erstrecken, so dass sie innerhalb der Schlitze 2a aufgenommen werden können und sie sind ferner mit geneigten Abschnitten 4f, 4g, 5f und 5g versehen, die sich derart erstrecken, dass sie in einem vorbestimmten Winkel relativ zur Axialrichtung geneigt sind und sie sind versehen mit Rückführabschnitten 4c und 5c, die die geneigten Abschnitte 4f, 4g, 5f und 5g verbinden. Erste Spulenenden, die sich an der ersten axialen Endfläche des Ständerkerns 2 heraus erstrecken, sind durch die geneigten Abschnitte 4f, 4g, 5f und 5g und die Rückführabschnitte 4c und 5c ausgebildet.

Am zweiten Ende des Ständerkerns 2 sind die vorragenden Enden der großen Segmente 4 voneinander weg gebogen und die vorragenden Enden der kleinen Segmente 5 sind zueinander hin gebogen. Die inneren Verbindungsabschnitte sind durch miteinander Verbinden der Endabschnitte 4d des großen Segments mit den Endabschnitten 5d des kleinen Segments durch Schweißen ausgebildet und die äußeren Verbindungsabschnitte sind durch miteinander Verbinden der Endabschnitte 4e des großen Segments mit den Endabschnitten 5e des kleinen Segments durch Schweißen ausgebildet. Folglich sind die zweiten Spulenenden, die sich an der zweiten axialen Endfläche des Ständerkerns 2 heraus erstrecken, durch geneigte Abschnitte 4h, 4i, 5h und 5i ausgebildet, wobei die inneren Verbindungsabschnitte die Endabschnitte 4d und 5d der großen und kleinen Segmente verbinden und die äußeren Verbindungsabschnitte die Endabschnitte 4e und 5e der großen und kleinen Segmente verbinden.

Darüber hinaus sind die großen Segmente 4 und die kleinen Segmente 5 durch plastische Verformung eines Mittelabschnitts der kurzen Leiterdrähte mit rechteckigem Querschnitt (einem flachen Querschnitt) zu einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet und dann im Wesentlichen in eine U-Form gebogen, wobei nur die Rückführabschnitte 4c und 5c mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind und die verbleibenden Abschnitte mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind.

Bei dem herkömmlichen Ständer, der in der WO 98/54823 beschrieben ist, sind aufgrund dessen, dass die Leitersegmente eine flache Querschnittsform aufweisen, Verbesserungen des Raumfaktors der elektrischen Leiter und die Ausrichtung in Reihen sowie die erhöhte Dichte der Spulenenden ermöglicht, wodurch eine Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung, die ein einem Fahrzeuggenerator zu erzielen ist, ermöglicht wird, aber wenn die kurzen Leiterdrähte mit flacher Querschnittsform in die U-Form gebogen werden, treten in den Biegeabschnitten große Spannungen auf und ein Problem bestand darin, dass die elektrisch isolierende Ummantelung des Biegeabschnitts beschädigt wird, wodurch die elektrische Isolation schlecht wird. Wenn die Spulenenden während der Montage der Ständerwicklung oder aufgrund von Vibrationen, die im Gebrauch einer Maschine, die mit dem Ständer versehen ist, erzeugt werden, in Kontakt miteinander kommen, reiben die Eckabschnitte der Leitersegmente zusätzlich aneinander oder die Eckabschnitte reiben an den flachen Oberflächen und ein weiteres Problem bestand darin, dass eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung verursacht wurde, wodurch ebenfalls die elektrische Isolation verschlechtert wurde.

Bei dem in dem ungeprüften japanischen Patent mit der Veröffentlichungs-Nr. 2000-299949 beschriebenen herkömmlichen Ständer können aufgrund dessen, dass die Ständerwicklung unter Verwendung großer Segmente 4 und kleiner Segmente 5 aufgebaut ist, in denen nur die Rückführabschnitte 4c und 5c mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind und die verbleibenden Abschnitte mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind, Spannungen, die in den Rückführabschnitten 4c und 5c auftreten, wenn die kurzen Leitersegmente in die U-Form gebogen werden, reduziert werden, wodurch das Auftreten einer Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung der Rückführabschnitte 4c und 5c unterdrückt wird. Aufgrund dessen, dass die geneigten Abschnitte 4f, 4g, 5f und 5g jedoch mit flacher Querschnittsform ausgebildet sind, reiben die Eckabschnitte der geneigten Abschnitte gegeneinander oder die Eckabschnitte reiben an den flachen Oberflächen, wenn die geneigten Abschnitte 4f, 4g, 5f und 5g während der Montage der Ständerwicklung oder aufgrund von Vibrationen, die im Betrieb der Maschine, die mit dem Ständer versehen ist, erzeugt werden, in Kontakt kommen und ein Problem bestand darin, dass eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung verursacht wurde, wodurch ebenfalls die elektrische Isolation verschlechtert wird.

Ferner ist ein Ständer für einen Generator gemäß des Oberbegriffs von Patentanspruch 1 aus der US-A-2002/0043886 bekannt. Wicklungsköpfe für den Ständer eines Generators sind darüber hinaus aus der EP-A-1 109 295 bekannt und ein Verfahren zum Herstellen eines Generators ist aus der EP-A-1 109 299 bekannt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die obigen Probleme zu lösen und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Ständer für eine Fahrzeuggenerator bereitzustellen, der eine Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung, die in Fahrzeuggeneratoren zu erzielen ist, ermöglicht und ferner ermöglicht, die elektrische Isolation zu verbessern und zwar durch Ausbilden der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte der Leiterdrähte mit einer flachen Querschnittsform und Ausbilden der Spulenenden, die aus geneigten Abschnitten und Rückführabschnitten aufgebaut sind, mit einer kreisförmigen Querschnittsform.

Diese Aufgabe wird durch einen Generator mit einem Ständer gemäß den Patentansprüchen 1 oder 2 gelöst. Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.

Angesichts der obigen Aufgabe umfasst ein Ständer für einen Fahrzeuggenerator einen Ständerkern, in dem mehrere Schlitze ausgebildet sind und eine Ständerwicklung, die durch Anbringen von Leiterdrähten in den Schlitzen ausgebildet ist, wobei die Leiterdrähte mit einer elektrisch isolierenden Schicht bzw.

Ummantelung bedeckt sind. Die Ständerwicklung ist versehen mit: in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten, die jeweils mit im Wesentlichen rechteckiger Querschnittsform ausgebildet sind, wobei 2n der besagten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in jedem der Schlitze aufgenommen ist, wobei n eine ganze Zahl ist, und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte derart angeordnet sind, dass sie sich in einer einzelnen Reihe in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze aufreihen, so dass im Wesentlichen rechteckige Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in engem Kontakt mit den Seitenwandflächen der Schlitze stehen; n erste Spulenenden, die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte, die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus einem ersten und zweiten Schlitz, die durch eine vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind, mittels eines kontinuierlichen Leiterdrahts mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt an einem ersten axialen Ende des Ständerkerns in Reihe verbinden; und n zweite Spulenenden, die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die in unterschiedlichen Lagen unterschiedlich zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus ersten und zweiten Schlitzen, die durch die vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind, an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns in Reihe verbinden. Die n ersten Spulenenden sind in einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet, um eine erste Spulenendgruppe zu bilden und die n zweiten Spulenenden sind in einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet, um zweite Spulenendengruppen zu bilden.

Dadurch wird ein Ständer für einen Fahrzeuggenerator bereitgestellt, der Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung, die in einem Fahrzeuggenerator zu erzielen sind, ermöglicht und ferner ermöglicht, die elektrische Isolation zu verbessern.

Angesichts des Obigen umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator einen Schritt des Vorbereitens einer streifenförmigen Wicklungseinheit, die aufgebaut ist durch Anordnen von Leiterdrahtpaaren gleich einer Zahl einer vorbestimmten Schlitzteilung, so dass sie in einer Teilung von einem Schlitz zueinander versetzt sind, wobei die Leiterdrähte der Leiterdrahtpaare eine gekrümmte bzw. kreisförmige Querschnittsform aufweisen, die mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung bedeckt ist, jeder der Leiterdrähte in einem Muster ausgebildet ist, in dem gerade Abschnitte durch Verbindungsabschnitte verbunden sind und in einer vorbestimmten Schlitzteilung angeordnet sind und benachbarte Paare der geraden Abschnitte derart versetzt sind, dass sie in einer Schlitztiefenrichtung durch die Verbindungsabschnitte abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage belegen und wobei jedes der Leiterdrahtpaare durch Anordnen zweier Leiterdrähte ausgebildet ist, so dass sie durch die vorbestimmte Schlitzteilung mit übereinanderliegenden geraden Abschnitten versetzt zueinander versehen sind. Ferner umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator den Schritt des Vorbereitens einer Wicklungsbaugruppe durch Pressen der geraden Abschnitte der Wicklungseinheit in eine flache Querschnittsform. Darüber hinaus umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator den Schritt des Montierens der Wicklungsbaugruppe in einem rechteckigen mehrschichtigen Kern durch Einführen gerader Abschnitte der Wicklungsbaugruppe in Schlitze des mehrschichtigen Kerns von einer Schlitzöffnungsseite her. Darüber hinaus umfasst das Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator den Schritt des Bildens eines Ständerkerns durch Biegen des mehrschichtigen Kerns in dem die Wicklungsbaugruppe angebracht ist in eine ringförmige Form, auf Stoß bringen der Endflächen des mehrschichtigen Kerns und Integrieren der Endflächen des mehrschichtigen Kerns durch Schweißen.

Dadurch wird die Anzahl der Verbindungen an den Endflächen des Ständerkerns signifikant reduziert, wodurch ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator mit überragender Produktionsgeschwindigkeit bereitgestellt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Perspektive, die einen Teil eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 gesehen von einem ersten axialen Ende zeigt;

2 ist eine Perspektive, die einen Teil des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 gesehen von einem zweiten axialen Ende zeigt;

3 ist eine Perspektive, die ein Leitersegment zeigt, das in einer Ständerwicklung für einen Ständer für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 verwendet wird;

4 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Bilden des Leitersegments, das in 3 dargestellt ist, erläutert;

5 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Anbringen des Leitersegments in einem Ständerkern des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

6A ist ein Vorgangsdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

6B ist ein weiteres Vorgangsdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

6C ist noch ein weiteres Vorgangsdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

7 ist ein Diagramm, das die Anordnung der Leitersegmente in Schlitzen des Ständerkerns in dem Ständer für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

8 ist eine Draufsicht, die die Verbindungen eines ersten Wicklungsphasenabschnitts in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert;

9 ist eine Perspektive, die ein modifiziertes Leitersegment zeigt, das in einer Ständerwicklung eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 2 verwendet wird;

10 ist eine Perspektive, die ein Leitersegment zeigt, das in einer Ständerwicklung eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 3 verwendet wird;

11 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Ausbilden eines Leitersegments, das in einer Ständerwicklung eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 4 verwendet wird, erläutert;

12 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Ausbilden eines Leitersegments, das in einer Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 5 verwendet wird, erläutert;

13 ist eine Draufsicht, die einen Teil eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 6, gesehen von einer Seite des Innenumfangs, zeigt;

14 ist eine Perspektive, die einen Teil eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 zeigt;

15 ist eine Draufsicht, die Verbindungen eines ersten Wicklungsphasenabschnitts einer Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 erläutert;

16 ist ein Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsbaugruppe, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, erläutert;

17 ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird;

18A ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird;

18B ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird;

19 ist eine Seitenansicht, die die Wicklungsbaugruppe zeigt, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird;

20 ist eine Perspektive, die einen Wicklungsaufbau der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird;

21A ist ein Vorgangsquerschnitt, der ein Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert;

21B ist ein weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert;

21C ist ein noch weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert;

22A ist ein Diagramm, das einen Pressvorgang für eine Wicklungsbaugruppe erläutert, die in einer Ständerwicklung eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 8 verwendet wird;

22B ist ein weiteres Diagramm, das den Pressvorgang für die Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 8 verwendet wird;

23A ist ein Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 9 verwendet wird;

23B ist ein weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 9 verwendet wird;

23C ist ein noch weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 9 verwendet wird;

24 ist ein Querschnitt, der eine Anordnung der Leiterdrähte in Schlitzen in einem Ständer für einen Fahrzeuggenerator gemäß der einzigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;

25 ist ein Diagramm, das einen Pressvorgang für eine Wicklungsbaugruppe erläutert, die in einer Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß der einzigen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;

26 ist ein Querschnitt, der einen Teil eines herkömmlichen Ständers für einen Fahrzeuggenerator zeigt; und

27 ist eine Perspektive, die Leitersegmente zeigt, die eine Ständerwicklung des herkömmlichen Ständers für einen Fahrzeuggenerator bilden.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.

Ausführungsform 1

1 ist eine Perspektive, die einen Teil eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 gesehen von einem ersten axialen Ende zeigt, 2 ist eine Perspektive, die einen Teil des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 gesehen von einem zweiten axialen Ende zeigt, 3 ist eine Perspektive, die ein Leitersegment zeigt, das in einer Ständerwicklung für einen Ständer für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 verwendet wird, 4 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Bilden des Leitersegments, das in 3 dargestellt ist, erläutert, 5 ist eine Perspektive, die ein Verfahren zum Anbringen des Leitersegments in einem Ständerkern des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert, 6A ist ein Vorgangsdiagramm, das ein Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert, 6B ist ein weiteres Vorgangsdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert, 6C ist noch ein weiteres Vorgangsdiagramm, das das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 1 erläutert, 7 ist ein Diagramm, das die Anordnung der Leitersegmente in Schlitzen des Ständerkerns in dem Ständer für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert, 8 ist eine Draufsicht, die die Verbindungen eines ersten Wicklungsphasenabschnitts in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 1 erläutert. Darüber hinaus kennzeichnen in 8 durchgezogene Linien Verbindungen an einem ersten Ende eines Ständerkerns, gestrichelte Linien kennzeichnen Verbindungen an einem zweiten Ende des Ständerkerns, schwarze Punkte kennzeichnen Verbindungsabschnitte und 1, 7, 13 etc., bis 91 stellen Schlitz Nr.n dar.

In jeder der Figuren ist ein Ständer 10 gebildet durch: einen Ständerkern 11, der mit mehreren Schlitzen 11a ausgebildet ist; einer Ständerwicklung 12, die in dem Ständerkern 11 angebracht ist; und einer Isolation 13, die innerhalb jedes Schlitzes 11a des Ständerkerns 11 angebracht ist.

Der Ständerkern ist aus einem mehrschichtigen Kern aufgebaut, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, wobei sich die mehreren Schlitze 11a in Axialrichtung erstrecken und in einer vorbestimmten Teilung in Umfangsrichtung ausgebildet sind, so dass sie sich zur Seite des Innenumfangs hin öffnen. Hier wird der Ständer 10 in einem Generator mit einem Läufer verwendet, indem die Anzahl der Magnetpole 16 beträgt, wobei in dem Ständerkern 11 sechsundneunzig Schlitze 11a ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind Schlitze 11a in einem Verhältnis von zwei pro Phase pro Pol ausgebildet. In diesem Fall entspricht eine Teilung von sechs Schlitzen der Teilung eines magnetischen Pols.

Die Ständerwicklung 12 ist durch mehrere Wicklungsphasenabschnitte aufgebaut, die jeweils in einer Wellenwicklung ausgebildet sind, wobei eine Vielzahl an Leitersegmenten 15, die jeweils in einer U-Form ausgebildet sind, jeweils zwei gleichzeitig, von einem ersten axialen Ende des Ständerkerns 11 in Schlitzpaare 11a eingeführt werden, die um sechs Schlitze voneinander getrennt sind und sich vom zweiten axialen Ende des Ständerkerns 11 heraus erstreckende Endabschnitte der Leitersegmente 15 miteinander verbunden werden.

Die Leitersegmente 15 sind jeweils in einer im Wesentlichen U-Form ausgebildet, wobei ein Paar gerader Abschnitte 16 durch einen Verbindungsabschnitt 17 verbunden werden. Die geraden Abschnitte 16 weisen einen rechteckigen Querschnitt auf und der Verbindungsabschnitt 17 weist einen kreisförmigen Querschnitt auf.

In jedem der Schlitze 11a sind darüber hinaus in-Schlitzenaufgenommene Abschnitte von vier der Leitersegmente 15 in einer einzelnen Reihe in einer Reihenfolge von Position 1, Position 2, Position 3 und Position 4 von einer radial inneren Seite angeordnet.

Als Nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen des Ständers 10 erläutert.

Zuerst wird, wie es in 4 dargestellt ist, ein Mittelabschnitt eines Kupferdrahtmaterials mit kurzer Länge und rechteckigem Querschnitt, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 14 versehen ist, verpresst und zu einem kreisförmigen Querschnitt deformiert, wobei ein Presswerkzeug 20 verwendet wird. Dann wird das Leitersegment 15, das in 3 dargestellt ist, durch Biegen des Mittelabschnitts des Kupferdrahtmaterials 21 vorbereitet.

Wie es in den 5 und 6A dargestellt ist, werden als Nächstes zwei Leitersegmente 15 vom ersten axialen Ende des Ständerkerns 11 in jedes Schlitzpaar 11a, das durch sechs Schlitze voneinander getrennt ist (einer Teilung von einem Magnetpol) eingeführt. Folglich werden, wie es in 7 dargestellt ist, die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a der geraden Abschnitte 16 der Leitersegmente 15 derart aufgenommen, dass sie sich innerhalb jedes der Schlitze 11a mit den Längsachsen ihrer rechteckigen Querschnitte radial ausgerichtet in einer einzelnen Reihe innerhalb jedes der Schlitze 11a aneinanderreihen. Darüber hinaus sind die Isolatoren 13 in 7 nicht dargestellt, aber jeder der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a ist durch die Isolatoren 13 in engem Kontakt mit den Seitenwandflächen der Schlitze 11a angeordnet.

Die Vorderenden der geraden Abschnitte 16 der Leitersegmente 15 erstrecken sich aus jedem der Schlitze 11a an der zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 heraus, wie es in 6B dargestellt ist. Die Vorderenden der geraden Abschnitte 16 jedes Leitersegments 15, die sich an der zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 heraus erstrecken, werden in Umfangsrichtung voneinander weg gebogen.

Als Nächstes werden, wie es in 8 dargestellt ist, in einer Schlitzgruppe, umfassend die Schlitz Nr.n 1, 7, etc. bis 91, die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 2 der Schlitz Nr.n m der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 1 der Schlitze mit den Nummern (m + 6) der Schlitze 11a heraus erstrecken, in Radialrichtung gestapelt und durch Tungsten Intertgas (TIG) Schweißen miteinander verbunden, um zwei Wellenwicklungen mit einfachem Umlauf vorzubereiten. Gleichermaßen werden die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 4 der Schlitze mit den Nummern m der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 50, die sich aus der Position 3 der Schlitze mit den Nummern (m + 6) der Schlitze 11a heraus erstrecken, in Radialrichtung gestapelt und durch TIG Schweißen miteinander verbunden, um zwei Wellenwicklungen mit einzelnem Umlauf vorzubereiten.

Als Nächstes werden die Verbindungsabschnitte 17 der zwei Leitersegmente 15, die in das Schlitzpaar 11a, umfassend den Schlitz Nr. 55 und den Schlitz Nr. 61, eingeführt wurden, aufgeschnitten und die Verbindungsabschnitte 17 der zwei Leitersegmente 15, die in das Schlitzpaar 11a, umfassend Schlitz Nr. 61 und Schlitz Nr. 67 eingeführt wurden, werden aufgeschnitten. Das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 1 aus Schlitz Nr. 55 des Schlitzes 11a heraus erstreckt und das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 4 aus dem Schlitz Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt, werden durch TIG Schweißen miteinander verbunden. Ferner wird das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 3 des Schlitzes Nr. 55 der Schlitze 11a heraus erstreckt und das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 4 des Schlitzes Nr. 67 der Schlitze 11a heraus erstreckt, mittels TIG Schweißen miteinander verbunden. Das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 1 aus Schlitz Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt und das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 2 von Schlitz Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt, werden durch TIG Schweißen miteinander verbunden. Folglich wird ein erster Wicklungsphasenabschnitt erzielt, indem vier Wellenwicklungen mit einfachem Umlauf in Reihe verschaltet sind. Das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus Position 2 von Schlitz Nr. 67 der Schlitze 11a heraus erstreckt und das aufgeschnittene Ende des Leitersegments 15, das sich aus der Position 3 aus Schlitz Nr. 61 der Schlitze 11a erstreckt, werden eine Ausgabeleitung (O) bzw. ein Sternpunkt (N) des ersten Wicklungsphasenabschnitts.

Obwohl nicht alle dargestellt sind, werden insgesamt sechs (erste bis sechste) Wicklungsphasenabschnitte durch ähnliches Verbinden der Leitersegmente 15, die in einer Schlitzgruppe, umfassend die Schlitze Nr. 2, 8, etc., bis 92, einer Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 3, 9, etc., bis 93, einer Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 4, 10, etc., bis 94, einer Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 5, 11, etc., bis 95 und einer Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 6, 12, etc., bis 96, entsprechend montiert.

Ferner werden der erste Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nummer 1, 7, etc., bis 91, der dritte Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 3, 9, etc., bis 93 installiert ist und der fünfte Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 5, 11, etc., bis 95 installiert ist, in einer Sternschaltung (einer Wechselstromschaltung) ausgebildet, indem ihre Sternpunkte N verbunden werden und der zweite Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 2, 8, etc., bis 92 installiert ist, der vierte Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 4, 10, etc., bis 94 installiert ist und der sechste Wicklungsphasenabschnitt, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 6, 12, etc., bis 96 installiert ist, werden in einer Sternschaltung auf ähnliche Art und Weise ausgebildet, um zwei dreiphasige Wechselstromwicklungen zu bilden und den Ständer zu erzielen, wie er in den 1, 2 und 6C dargestellt ist. Darüber hinaus bilden die zwei dreiphasigen Wechselstromwicklungen die Ständerwicklung 12.

Bei der auf diese Art und Weise aufgebauten Ständerwicklung 12 sind in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte 16a mit rechteckigem Querschnitt derart angeordnet, dass sie sich in einzelnen Reihen in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze 11a aneinanderreihen, wobei ihre flachen Flächen durch die Isolatoren 13 in engen Kontakt mit den Seitenwandflächen jedes der Schlitze 11a gebracht sind.

In jedem Schlitzpaar 11a, die durch sechs Schlitze voneinander getrennt sind, sind am ersten axialen Ende des Ständerkerns 11 die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a, die in der Position 1 und in der Position 2 des Schlitzpaars 11a aufgenommen sind, durch einen Verbindungsabschnitt 17 mit kreisförmigem Querschnitt in Reihe verbunden und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a, die in Position 3 und Position 4 des Schlitzpaares 11a aufgenommen sind, sind durch einen Verbindungsabschnitt 17 mit kreisförmigem Querschnitt in Reihe verbunden. Hier werden die Verbindungsabschnitte 17 gebildet durch: einen Rückführabschnitt 17a; und ein Paar erster geneigter Abschnitte 17b, die den Rückführabschnitt 17a und jeweils die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a verbinden, wobei sie zusammen ein erstes Spulenende bilden. Zwei Reihen der ersten Spulenenden sind in Umfangsrichtung in einer Teilung von einem Schlitz angeordnet und bilden eine ersten Spulenendengruppe 12a. Folglich sind die ersten Spulenenden sauber in Reihen in Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie in Radialrichtung und Umfangsrichtung voneinander getrennt sind.

Gleichermaßen sind in jedem Schlitzpaar 11a, das durch sechs Schlitze getrennt ist, an dem zweiten axialen Ende des Ständerkerns 11 die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a in Position 2 und Position 1 der Schlitzpaare 11a durch Verbinden der vorragenden Enden der geraden Abschnitte 16 in Reihe verbunden und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a, die in Position 4 und Position 3 des Schlitzpaars 11a aufgenommen sind, sind durch Verbinden der vorragenden Enden der geraden Abschnitte 16 in Reihe miteinander verbunden. Hier sind die zweiten Spulenenden, die durch Verbinden der vorragenden Enden der geraden Abschnitte 16 gebildet sind, jeweils gebildet durch: einen Verbindungsabschnitt 18, der die Endabschnitte 16c der geraden Abschnitte 16 miteinander verbindet; und ein Paar zweiter geneigter Abschnitte 16b, die den Verbindungsabschnitt 18 und jeweils die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a verbinden. Zwei Reihen der zweiten Spulenenden sind in Umfangsrichtung in einer Teilung von einem Schlitz angeordnet und bilden eine zweite Spulenendengruppe 12b. Folglich sind die zweiten Spulenenden sauber in Reihen in Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie in Radialrichtung und Umfangsrichtung voneinander getrennt sind.

Weil die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a der Leitersegmente 15 gemäß Ausführungsform 1 mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet sind, kann der Raumfaktor der Leiter in den Schlitzen 11a erhöht werden. Da die erste und zweite Spulenendengruppe 12a und 12b am ersten und zweiten Ende des Ständerkerns 11 durch Anordnen der zwei Reihen der ersten und zweiten Spulenendengruppe in Umfangsrichtung in einer Teilung von einem Schlitz aufgebaut sind, wobei die ersten und zweiten Spulenenden, die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a, die in unterschiedlichen Positionen in den Schlitzen 11a, die um sechs Schlitze voneinander getrennt sind, aufgenommen sind, am ersten und zweiten Ende des Ständerkerns 11 in Reihe verbinden, wird eine Ausrichtung in Reihen und eine erhöhte Dichte der ersten und zweiten Spulenendengruppen 12a und 12b ermöglicht. Als Folge wird ein Ständer, der eine Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung erzielen kann, erreicht.

Da die Verbindungsabschnitte 17 entsprechend den ersten Spulenenden mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, werden Spannungen, die in den Rückführabschnitten 17a der Verbindungsabschnitte 17 (den Biegeabschnitten) auftreten, wenn der Kupferdrahtmaterial 21 in die U-Form gebogen wird, reduziert, wodurch Beschädigungen der elektrisch isolierenden Ummantelung 14, die die Rückführabschnitte 17a bedeckt, unterdrückt werden, wodurch ermöglicht wird, die elektrische Isolation zu verbessern.

Da die Verbindungsabschnitte 17 mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind, werden selbst wenn die Verbindungsabschnitte 17 (die ersten Spulenenden) während der Montage der Ständerwicklung 12 oder aufgrund von Vibrationen, die im Betrieb einer Maschine, die mit dem Ständer 10 versehen ist, erzeugt werden, in Kontakt miteinander kommen, eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 unterdrückt, wodurch ermöglicht wird, die elektrische Isolation zu verbessern.

Weil die Ausgabeleitungen O und die Sternpunkte N der Ständerwicklung 12 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, wird ein Entfernen der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 erleichtert. Wird der Ständer 10 in einem Generator angebracht, kann die Verbindung der Ausgabeleitungen O des Ständers 10 mit einem Gleichrichter auf einfache und zuverlässige Art und Weise durchgeführt werden.

Darüber hinaus ist Ausführungsform 1 oben unter Verwendung einer Ständerwicklung 12 erläutert, die durch eine Wellenwicklung aufgebaut ist, aber ähnliche Effekte können auch erzielt werden, wenn sie auf eine Ständerwicklung angewandt wird, die durch eine Schleifenwicklung gebildet ist.

Ausführungsform 1 wurde für Fälle erläutert, in denen zwei Leitersegmente 15 jeweils in Schlitzpaare 11a eingeführt wurden, die durch sechs Schlitze getrennt waren, aber die Anzahl der Leitersegmente 15, die in die Schlitzpaare 11a, die durch sechs Schlitze getrennt sind, eingeführt werden, ist nicht auf zwei begrenzt. Die Anzahl kann auch eins betragen oder drei oder mehr. Die Anzahl der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 16a, die in den Schlitzen 11a aufgenommen sind, ist jedoch eine gerade Zahl.

Ausführungsform 1 oben wurde erläutert für Fälle, in denen Leitersegmente 15 in Schlitzpaare 11a eingeführt wurden, die durch sechs Schlitze getrennt waren, aber sie ist nicht auf diesen Aufbau begrenzt. In Fällen, in denen die Schlitze in einem Verhältnis von einem pro Phase pro Pol ausgebildet sind, können die Leitersegmente 15 in Schlitzpaare 11a eingeführt werden, die durch drei Schlitze getrennt sind.

Bei der Ausführungsform 1 oben werden Mittelabschnitte mit kurzer Länge aus Kupferdrahtmaterial 21 einer nach dem anderen durch ein Presswerkzeug 20 zu einem kreisförmigen Querschnitt verformt, aber die Mittelabschnitte einer Vielzahl kurzer Längen an Kupferdrahtmaterial 21 können auch gleichzeitig durch das Presswerkzeug 20 in kreisförmigem Querschnitt verformt werden. In diesem Fall wird der Herstellungsvorgang vereinfacht, wodurch ermöglicht wird, die Herstellungszeit zu verkürzen.

Ausführungsform 2

Bei Ausführungsform 2 ist die Ständerwicklung durch eine Kombination der Leitersegmente 15 mit einem modifizierten Leitersegment 22 gebildet. Das modifizierte Leitersegment 22 wird in Positionen verwendet, in denen vier Wellenwicklungen, die jeweils die Wicklungsphasenabschnitte bilden, in Reihen verbunden werden. Wie es in 9 dargestellt ist, werden diese modifizierten Leitersegmente 22 durch Pressen und Verformen in einen kreisförmigen Querschnitt an einem ersten Ende einer kurzen Länge eines Kupferdrahtmaterials mit rechteckigem Querschnitt, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 24 beschichtet ist, unter Verwendung eines Presswerkzeugs 20 vorbereitet.

Wie es unter Bezugnahme auf 8 erläutert ist, werden hier die modifizierten Leitersegmente 22 in die Position 1 und Position 3 der Schlitz Nr.n 55 der Schlitze 11a, die Position 1 bis 4 der Schlitz Nr.n 61 der Schlitze 11a und die Position 2 und Position 4 der Schlitz Nr. 67 der Schlitze 11a entsprechend montiert. Jedes der modifizierten Leitersegmente 22 wird in die Schlitze 11a eingeführt und dann, wie es durch die Pfeile in 9 angedeutet ist, gebogen. In den restlichen Schlitzpaaren 11a werden die Leitersegmente 15 auf ähnliche Art und Weise wie bei der obigen Ausführungsform 1 eingeführt. Die modifizierten Leitersegmente 22 weisen darüber hinaus geneigten Abschnitte 23b und Endabschnitte 23c äquivalent den zweiten geneigten Abschnitten 16b und den Endabschnitten 16c der Leitersegmente 15 auf, die durch Biegen der Vorderenden eines Abschnitts mit rechteckigem Querschnitt 23 ausgebildet sind, wobei ein verbleibender Abschnitt des Abschnitts mit rechteckigem Querschnitt 23 einen im Schlitz aufgenommenen Abschnitt 23a bildet. Ein Abschnitt mit kreisförmigem Querschnitt 24 wird gebogen, so dass er nicht in Kontakt mit den Verbindungsabschnitten 17 der Leitersegmente 15 kommt. An der zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 sind die Endabschnitte 23c der modifizierten Leitersegmente 22, die sich aus der Position 1 und der Position 2 des Schlitzes Nr. 55 der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 2 und der Position 4 des Schlitzes Nr. 49 der Schlitze 11a heraus erstrecken, miteinander verbunden. Die Endabschnitte 23c der modifizierten Leitersegmente 22, die sich aus der Position 1 und der Position 2 des Schlitzes Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 2 und der Position 4 der Schlitz Nr. 55 der Schlitze 11a heraus erstrecken, werden miteinander verbunden. Die Endabschnitte 23c der modifizierten Leitersegmente 22, die sich aus der Position 2 und der Position 4 des Schlitzes Nummer 61 der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 1 und der Position 3 des Schlitzes Nummer 67 der Schlitze 11a heraus erstrecken, werden miteinander verbunden. Schließlich werden die Endabschnitte 23c der modifizierten Leitersegmente 22, die sich aus der Position 2 und Position 4 des Schlitzes Nr. 67 der Schlitze 11a heraus erstrecken und die Endabschnitte 16c der Leitersegmente 15, die sich aus der Position 1 und der Position 3 des Schlitzes Nr. 73 der Schlitze 11a heraus erstrecken, miteinander verbunden.

Als Nächstes werden an der ersten Endfläche des Ständerkerns 11 der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich aus der Position 1 des Schlitzes Nr. 55 der Schlitze 11a heraus erstreckt, und der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich an der ersten Endfläche aus der Position 4 des Schlitzes Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt, miteinander verbunden. Der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich aus der Position 3 des Schlitzes Nr. 55 der Schlitze 11a heraus erstreckt und der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich aus der Position 4 des Schlitzes Nr. 67 der Schlitze 11a heraus erstreckt, werden miteinander verbunden und der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich aus der Position 1 des Schlitzes Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt und der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich aus der Position 2 des Schlitzes Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt, werden miteinander verbunden.

Folglich wird auf ähnliche Art und Weise wie bei der obigen Ausführungsform 1 ein erster Wicklungsphasenabschnitt erzielt, indem vier Wellenwicklungen mit einfachem Umlauf in Reihe verbunden sind. Der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich an der ersten Endfläche aus der Position 2 des Schlitzes Nr. 67 der Schlitze 11a heraus erstreckt und der Endabschnitt 24a des modifizierten Leitersegments 22, der sich an der ersten Endfläche aus der Position 3 des Schlitzes Nr. 61 der Schlitze 11a heraus erstreckt, werden eine Ausgabeleitung (O) bzw. ein Sternpunkt (N) des ersten Wicklungsphasenabschnitts.

Darüber hinaus werden fünf andere Wicklungsphasenabschnitte auf ähnliche Art und Weise aufgebaut.

Weil das modifizierte Leitersegment 22 gemäß Ausführungsform 2 verwendet wird, ist es folglich nicht notwendig, die Leitersegmente 15 aufzuschneiden, wenn die vier Wellenwicklungen, die jeweils die Wicklungsphasenabschnitte bilden, in Reihe verbunden werden, wodurch die Verbindungsvorgänge verbessert werden.

Ausführungsform 3

Bei Ausführungsform 3 werden Leitersegmente 25 verwendet, in denen ein Mittelabschnitt und erste und zweite Endabschnitte einer kurzen Länge eines Kupferdrahtmaterials mit rechteckigem Querschnitt, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 14 beschichtet ist, durch ein Presswerkzeug 20 verpresst und in einen kreisförmigen Querschnitt verformt und dann wird der Mittelabschnitt des Kupferdrahtmaterials in eine U-Form gebogen. Bei diesen Leitersegmenten 25 werden in-Schlitzenaufgenommene Abschnitte 25a mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, Verbindungsabschnitte 25b, die die ersten Spulenenden bilden, werden mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet und geneigte Abschnitte 25c und Endabschnitte 25d, die die zweiten Spulenenden bilden, werden mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet, wie es in 10 dargestellt ist. Mit Ausnahme der Tatsache, dass die Leitersegmente 25 anstelle der Leitersegmente 15 verwendet werden, ist diese Ausführungsform darüber hinaus auf ähnliche Art und Weise wie die obige Ausführungsform 1 aufgebaut.

Weil die zweiten Spulenenden gemäß Ausführungsform 3 durch Leiter mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, wird eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 unterdrückt, selbst wenn die zweiten Spulenenden während der Montage der Ständerwicklung oder aufgrund von Vibrationen, die im Betrieb der Maschine, die mit dem Ständer versehen ist, erzeugt werden, in Kontakt miteinander kommen. Folglich kann eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 der ersten Spulenendengruppe und der zweiten Spulenendengruppe unterdrückt werden, wodurch eine überragende elektrische Isolation erzielt wird.

Ausführungsform 4

Wie es in 11 dargestellt ist, sind bei der Ausführungsform 4 erste und zweiten Enden einer kurzen Länge aus einem Kupferdrahtmaterial 26 mit kreisförmigem Querschnitt, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 14 beschichtet ist, durch ein Presswerkzeug 20A verpresst und zu einem rechtförmigen Querschnitt ausgebildet, dann wird ein Mittelabschnitt des Kupferdrahtmaterials 26 gebogen, um ein U-förmiges Leitersegment vorzubereiten.

Mit Ausnahme der Tatsache, dass das Kupferdrahtmaterial 26, das die Leitersegmente bildet, einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ist diese Ausführungsform auf ähnliche Art und Weise wie die obige Ausführungsform 1 aufgebaut.

Weil die Leitersegmente gemäß der Ausführungsform 4 unter Verwendung eines Kupferdrahtmaterials mit kreisförmigem Querschnitt vorbereitet werden, sind folglich die Kosten günstiger als für eine Kupferdrahtmaterial 21 mit rechteckigem Querschnitt, wodurch ermöglicht wird, den Ständer bei reduzierten Kosten vorzubereiten.

Weil die in den Schlitzen aufgenommenen Abschnitte durch Pressen ausgebildet werden, ist die Härte der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte größer als die der Verbindungsabschnitte. Somit werden die Verbindungsabschnitte, die als die ersten Spulenenden fungieren, leicht verformt und selbst wenn die Verbindungsabschnitte in Kontakt miteinander kommen, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 auftritt, wodurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Darüber hinaus ist bei der obigen Ausführungsform 4 die Härte durch Bilden der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte durch Pressen erhöht, aber die Einrichtung zum Erhöhen der Härte der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte relativ zur Härte der Verbindungsabschnitte ist nicht auf eine Pressbearbeitung begrenzt.

Ausführungsform 5

Bei der Ausführungsform 5, wie sie in 12 dargestellt ist, wird zunächst eine kurze Länge eines Kupferdrahtmaterials 27 mit kreisförmigem Querschnitt, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung 14 beschichtet ist, bei der der Durchmesser eines Mittelabschnitts vergrößert ist, vorbereitet und an anderen Abschnitten des Kupferdrahtmaterials 27 als dem Mittelabschnitt durch eine Pressbearbeitung zu einer rechteckigen Querschnittsform verformt. Danach wird ein U-förmiges Leitersegment 28, in dem ein Paar gerader Abschnitte 29 durch einen Verbindungsabschnitt 30 verbunden ist, durch Biegen des Mittelabschnitts des Kupferdrahtmaterials 27 vorbereitet. Bei diesem Leitersegment 28 ist der Querschnittsbereich des Verbindungsabschnitts 30 größer ausgebildet als der Querschnittsbereich der geraden Abschnitte 29.

Mit Ausnahme der Tatsache, dass die Leitersegmente 28 anstelle der Leitersegmente 15 verwendet werden, ist diese Ausführungsform darüber hinaus auf ähnliche Art und Weise wie die obige Ausführungsform 1 aufgebaut.

Gemäß der Ausführungsform 5 ist der Querschnittsbereich der ersten Spulenenden, die durch die Verbindungsabschnitte 30 gebildet werden, größer ausgebildet als der Querschnittsbereich der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die durch die geraden Abschnitte 29 gebildet werden. Wird der Ständer in einem Generator montiert, wird damit die in den ersten Spulenenden erzeugte Wärmemenge unterdrückt, wodurch Dimensionsreduzierungen eines Kühllüfters ermöglicht werden, der vorgesehen ist, um die Spulenendgruppen zu kühlen, wodurch Dimensionsverminderungen des Generators ermöglicht werden.

Ausführungsform 6

Bei der Ausführungsform 6, wie sie in 13 dargestellt ist, sind in der ersten Spulenendgruppe 12a umfangsmäßig benachbarte Paare der ersten geneigten Abschnitte 17b derart angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung in Kontakt miteinander stehen und in der zweiten Spulenendgruppe 12b sind umfangsmäßig benachbarte Paare der zweiten geneigten Abschnitte 16b derart angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung in Kontakt miteinander stehen.

Der Rest dieser Ausführungsform ist auf ähnliche Art und Weise wie die obige Ausführungsform 1 aufgebaut.

Gemäß der Ausführungsform 6 ist die Neigung der ersten und zweiten geneigten Abschnitte 16b und 17b relativ zur Axialrichtung des Ständerkerns 11 erhöht, weil umfangsmäßig benachbarte Paare der ersten und zweiten geneigten Abschnitte 16b und 17b ohne Spalte angeordnet sind, wodurch die axiale Höhe der ersten und zweiten Spulenendgruppe 12a und 12b vermindert wird. Wenn die Installation in einem Generator erfolgt, wird dadurch der Lüftungswiderstand der ersten und zweiten Spulenendgruppe 12a und 12b reduziert. Als Folge kann die Kühlluftströmungsgeschwindigkeit, die durch den Lüfter erzeugt wird, erhöht werden und die erste und zweite Spulenendgruppe 12a und 12b werden effizient gekühlt, wodurch Temperaturanstiege im Ständer unterdrückt werden und ermöglicht wird, die Ausgabe des Generators zu erhöhen.

Ausführungsform 7

14 ist eine Perspektive, die einen Teil eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 zeigt, 15 ist eine Draufsicht, die Verbindungen eines ersten Wicklungsphasenabschnitts einer Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 erläutert, 16 ist ein Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen einer Wicklungsbaugruppe, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, erläutert, 17 ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, 18A ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, 18B ist ein weiteres Diagramm, das das Verfahren zum Herstellen der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, 19 ist eine Seitenansicht, die die Wicklungsbaugruppe zeigt, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, 20 ist eine Perspektive, die einen Wicklungsaufbau der Wicklungsbaugruppe erläutert, die in der Ständerwicklung des Ständers für einen Fahrzeuggenerator gemäß Ausführungsform 7 verwendet wird, 21A ist ein Vorgangsquerschnitt, der ein Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert, 21B ist ein weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert, 21C ist ein noch weiterer Vorgangsquerschnitt, der das Verfahren zum Herstellen des Ständers des Fahrzeuggenerators gemäß Ausführungsform 7 erläutert. Darüber hinaus kennzeichnen in 15 durchgezogene Linien Verbindungen am ersten Ende des Ständerkerns, gestrichelte Linien Verbindungen am zweiten Ende des Ständerkerns, schwarze Punkte Verbindungsabschnitte und 1, 7, 18, etc., bis 91 stellen Schlitz Nr.n dar.

In 14 ist ein Ständer 85 gebildet durch: einen Ständerkern 11, der aus einem mehrschichtigen Kern aufgebaut ist, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, mehrere Schlitze 11a, die sich in Axialrichtung erstrecken und in einer vorbestimmten Teilung in Umfangsrichtung im Ständerkern 11 ausgebildet sind, so dass sie sich auf einer Seite des Innenumfangs öffnen; einer Ständerwicklung 36, die durch Anbringen einer Mehrzahl an kontinuierlicher Leiterdrähte in den Schlitzen 11a ausgebildet ist; und eine Isolation 13, die in jedem der Schlitze 11a angebracht ist.

Die Ständerwicklung 36 ist versehen mit mehreren Wicklungsphasenabschnitten, in denen jeweils ein Leiterdraht 40 in einer Wellenwicklung angebracht ist, so dass er sich außerhalb der Schlitze 11a an ersten und zweiten Endflächen des Ständerkerns 11 zurückwindet und abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung in jedem sechsten Schlitz der Schlitze 11a belegt.

Hier wird ein Kupferdrahtmaterial 60, das mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung versehen ist, als Leiterdraht 40 verwendet. Abschnitte der Leiterdrähte 40, die innerhalb der Schlitze 11a aufgenommen sind (in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte 42) weisen einen rechteckigen Querschnitt auf und Verbindungsabschnitte 41 der Leiterdrähte 40, die jeweils einen im Schlitz aufgenommenen Abschnitt in der inneren Lage in einem ersten Schlitz 11a mit einem im Schlitz aufgenommenen Abschnitt in der äußeren Lage in einem zweiten Schlitz 11a sechs Schlitze entfernt an der ersten und zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 in Reihe verbinden, weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Die Verbindungsabschnitte 41 sind jeweils gebildet durch: einen Rückführabschnitt 41a; und ein Paar geneigter Abschnitte 41b, die den Rückführabschnitt 41a und jeweils die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 verbinden, wobei die Verbindungsabschnitte an der ersten und zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 entsprechend ein erstes und zweites Spulenende bilden.

Als Nächstes wird ein Wicklungsaufbau eines ersten Wicklungsphasenabschnitts 37, der die Ständerwicklung 36 bildet, unter Bezugnahme auf 15 im Detail erläutert.

Der erste Wicklungsphasenabschnitt 33 ist gebildet durch erste bis vierte Wicklungsunterabschnitte 51 bis 54, die jeweils aus einem Leiterdraht 40 gebildet sind. Der erste Wicklungsunterabschnitt 51 ist durch Wellenwickeln eines Leiterdrahtes 40 in jeden sechsten Schlitz von Schlitzen Nummer 1 bis 91 aufgebaut, so dass er abwechselnd eine Position 1 und eine Position 2 in den Schlitzen 11a belegt.

Der zweite Wicklungsunterabschnitt 52 ist durch Wellenwickeln eines Leiterdrahtes 40 in jeden sechsten Schlitz von Schlitz Nr. 1 bis 91 aufgebaut, so dass er abwechselnd eine Position 2 und eine Position 1 in den Schlitzen 11a belegt. Der dritte Wicklungsunterabschnitt 53 ist aufgebaut durch Wellenwickeln eines Leiterdrahts 40 in jeden sechsten Schlitz von Schlitz Nr. 1 bis 91, so dass er abwechselnd die Position 3 und die Position 4 in den Schlitzen 11a belegt. Der vierte Wicklungsunterabschnitt 54 ist durch Wellenwickeln eines Leiterdrahtes 40 in jeden sechsten Schlitz von den Schlitz Nr.n 1 bis 91 aufgebaut, so dass er abwechselnd die Position 4 und die Position 3 in den Schlitzen 11a belegt. In jedem der Schlitze 11a sind vier in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte 42 der Leiterdrähte 40 derart angeordnet, dass sie sich in einer einzigen Reihe in Radialrichtung aneinanderreihen, wobei die Längsachsen ihrer rechteckigen Querschnitte radial ausgerichtet sind.

An der ersten Endfläche des Ständerkerns 11 ist ein Wicklungsstart-Endabschnitt 52a des zweiten Wicklungsunterabschnitts 52, der sich aus der Position 2 des Schlitzes Nummer 1 der Schlitze 11a heraus erstreckt und ein Winkelsende-Endabschnitt 54b des vierten Wicklungsunterabschnitts 54, der sich aus der Position 3 des Schlitzes Nummer 91 der Schlitze 11a erstreckt, TIG verschweißt und ein Wicklungsstart-Endabschnitt 54a des vierten Wicklungsunterabschnitts 54, der sich aus der Position 4 des Schlitzes Nummer 1 der Schlitze 11a erstreckt und ein Wicklungsende-Endabschnitt 52b des zweiten Wicklungsunterabschnitts 52, der sich aus der Position 1 des Schlitzes Nummmer 91 der Schlitze 11a erstreckt, sind TIG verschweißt, wobei eine erste Wicklung mit zweifachem Umlauf ausgebildet wird.

An der zweiten Endfläche des Ständerkerns 11 ist ein Wicklungsstart-Endabschnitt 51a des ersten Wicklungsunterabschnitts 51, der sich aus der Position 1 des Schlitzes Nummer 1 der Schlitze 11a erstreckt und ein Wicklungsende-Endabschnitt 53b des dritten Wicklungsunterabschnitts 53, der sich aus der Position 4 des Schlitzes Nummer 91 der Schlitze 11a erstreckt, TIG verschweißt und ein Wicklungsstart-Endabschnitt 53a des dritten Wicklungsunterabschnitts 53, der sich aus der Position 3 des Schlitzes Nummer 1 der Schlitze 11a erstreckt und ein Wicklungsende-Endabschnitt 51b des ersten Wicklungsunterabschnitts 51, der sich aus der Position 2 des Schlitzes Nummer 91 der Schlitze 11a erstreckt, sind TIG verschweißt, wodurch eine zweite Wicklung mit zweifachem Umlauf ausgebildet wird.

Zusätzlich sind der Verbindungsabschnitt 41 des Leiterdrahts 40 des dritten Wicklungsunterabschnitts 53, der sich an der ersten Endfläche des Ständerkerns 11 aus der Position 3 des Schlitzes Nummer 61 der Schlitze 11a erstreckt und einer Position 4 des Schlitzes Nummer 67 der Schlitze 11a erstreckt, aufgeschnitten und der Verbindungsabschnitt 41 des Leiterdrahtes 40 des vierten Wicklungsunterabschnitts 54, der sich an der ersten Endfläche des Ständerkerns 11 aus der Position 3 des Schlitzes Nummer 67 der Schlitze 11a und der Position 4 des Schlitzes Nummer 73 der Schlitze 11a heraus gestreckt ist, aufgeschnitten. Ein erstes aufgeschnittenes Ende 53c des dritten Wicklungsunterabschnitts 53 und ein erstes aufgeschnittenes Ende 54c des vierten Wicklungsunterabschnitts 54 sind miteinander verbunden, um den ersten Wicklungsphasenabschnitt 37 mit vierfachem Umlauf zu bilden, bei dem die ersten bis vierten Wicklungsunterabschnitte 51 bis 54 in Reihe verbunden sind.

Darüber hinaus werden ein zweites aufgeschnittenes Ende 53d des dritten Wicklungsunterabschnitts 53 und ein zweites aufgeschnittenes Ende 54d des vierten Wicklungsunterabschnitts 54 eine Ausgabeleitung (O) bzw. ein Sternpunkt (N).

Insgesamt werden sechs (erste bis sechste) Wicklungsphasenabschnitte 37 auf ähnliche Art und Weise ausgebildet, indem die Schlitze 11a, in denen die Leiterdrähte 40 installiert werden, jeweils um einen Schlitz versetzt werden.

Zusätzlich werden der erste Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 1, 7, etc., bis 91 installiert ist, der dritte Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 3, 9, etc., bis 93 installiert ist und der fünfte Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 5, 11, etc., bis 95 installiert ist, in einer Sternschaltung durch Verbinden ihrer Sternpunkte (N) miteinander ausgebildet und der zweiten Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend Schlitze Nr. 2, 8, etc., bis 92 installiert ist, der vierte Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 4, 10, etc., bis 94 installiert ist, und der sechste Wicklungsphasenabschnitt 37, der in der Schlitzgruppe umfassend die Schlitze Nr. 6, 12, etc., bis 96 installiert ist, durch Verbinden ihrer Sternpunkte N auf ähnliche Art und Weise in einer Sternschaltung ausgebildet um zwei dreiphasige Wechselstromwicklungen vorzubereiten und den Ständer 34 zu erzielen. Darüber hinaus bilden die zwei dreiphasigen Wechselstromwicklungen die Ständerwicklung 36.

Bei dem Ständer 35, der auf diese Art und Weise aufgebaut ist, sind die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, derart angeordnet, dass sie sich in einzelnen Reihen in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze 11a aneinanderreihen, wobei ihre flachen Flächen mittels der Isolatoren 13 in engen Kontakt mit den Seitenwandflächen jedes der Schlitze 11a gebracht sind.

In einem Schlitzpaar 11a, das durch sechs Schlitze getrennt ist, sind an dem ersten axialen Ende des Ständerkerns 11 die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die in der Position 1 und der Position 2 des Schlitzpaares 11a aufgenommen sind, durch einen Verbindungsabschnitt 41 mit kreisförmigem Querschnitt verbunden und die in-den-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die in den Positionen 2 und 4 des Schlitzpaares 11a aufgenommen sind, sind durch einen Verbindungsabschnitt 41 mit kreisförmigem Querschnitt in Reihe verbunden. Diese zwei Reihen an Verbindungsabschnitten (erste Spulenenden) sind derart angeordnet, dass sie in Radialrichtung getrennt sind. Folglich sind die ersten Spulenenden sauber in Reihen in einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie in Radialrichtung und Umfangsrichtung voneinander getrennt sind und eine erste Spulenendengruppe 36a bilden.

Gleichermaßen sind in Schlitzpaaren 11a, die durch sechs Schlitze getrennt sind, am zweiten axialen Ende des Ständerkerns 11 die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die in der Position 1 und Position 2 des Schlitzpaares 11a aufgenommen sind, durch einen Verbindungsabschnitt 41 mit kreisförmigem Querschnitt in Reihe verbunden und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die in der Position 3 und Position 4 des Schlitzpaares 11a aufgenommen sind, sind durch einen Verbindungsabschnitt 41 mit kreisförmigem Querschnitt in Reihe verbunden. Diese zwei Reihen an Verbindungsabschnitten (zweite Spulenenden) sind derart angeordnet, dass sie in Radialrichtung getrennt sind. Folglich sind die zweiten Spulenenden ordentlich in Reihen in einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet, so dass sie in Radialrichtung und Umfangsrichtung voneinander getrennt sind und eine zweite Spulenendengruppe 36b bilden.

Folglich kann der Raumfaktor der Leiter in den Schlitzen 11a bei der Ausführungsform 7 ebenso erhöht werden und die Ausrichtung in Reihen und eine erhöhte Dichte werden bei der ersten und zweiten Spulenendengruppe 36a und 36b ermöglicht, wodurch ein Ständer bereitgestellt wird, der eine Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung erzielen kann.

Weil die Verbindungsabschnitte 41, die die ersten und zweiten Spulenenden bilden, mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind, werden Spannungen, die in den Rückführabschnitten 41a auftreten, wenn die Leiterdrähte 40 gebogen werden, um die Rückführabschnitte 41a der Verbindungsabschnitte 41 auszubilden reduziert, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung, die die Rückführabschnitte 41a bedeckt, unterdrückt wird, und ermöglicht wird, die elektrische Isolation zu verbessern.

Weil die Verbindungsabschnitte 41 mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet sind, wird selbst wenn die Verbindungsabschnitte 41 (die ersten und zweiten Spulenenden) während der Montage der Ständerwicklung 36 oder aufgrund von Vibrationen, die im Betrieb einer Maschine, die mit dem Stator 35 versehen ist, erzeugt werden, in Kontakt miteinander kommen, eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung unterdrückt, wodurch ermöglicht wird, die elektrische Isolation zu verbessern.

Weil die Ausgabeleitungen O und die Sternpunkte N der Ständerwicklung 36 mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet sind, ist das Entfernen der elektrisch isolierenden Ummantelung der Endabschnitte der Ausgabeleitungen O und der Sternpunkte N einfacher. Wenn der Ständer 35 in einem Generator montiert wird, kann somit die Verbindung zwischen den Ausgabeleitungen O des Ständers 35 und einem Gleichrichter auf einfache und zuverlässigere Art und Weise durchgeführt werden.

Als Nächstes wird ein Verfahren zum Montieren des Ständers 35 in Bezug auf die 16 bis 21C im Detail erläutert.

Zunächst werden zwölf kontinuierliche Leiterdrähte 39 in einer Teilung von einem Schlitz in einer Ebene aneinandergereiht. Dann werden, wie es in 16 dargestellt ist, die zwölf Leiterdrähte 39 zusammen in einer vorbestimmten Teilung (an den Punkten der doppelgepunkteten Strichlinien) übereinander gefaltet, wodurch eine streifenförmige Wicklungseinheit 43 ausgebildet wird, bei der die zwölf Leiterdrähte 39 in einer helischen Form gewickelt sind, so dass sie in einem Winkel &agr; relativ zu einer Mittellinie L geneigt sind, wie es in 17 dargestellt ist. Die Leiterdrähte 39 sind jeweils aus einem Kupferdrahtmaterial 60 mit kreisförmigem Querschnitt beschichtet mit einer elektrisch isolierenden Ummantelung aufgebaut.

Ein erstes Paar an Stiftgruppen 44 wird zwischen die Leiterdrähte 39 von einer Vorderseite der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 an Positionen eingeführt, die um einen Abstand D relativ zueinander in Breitenrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 getrennt sind. Gleichermaßen wird ein zweites Paar an Stiftgruppen 44 zwischen die Leiterdrähte 39 von einer Rückseite der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 an Positionen, die um einen Abstand D in Breitenrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 getrennt sind, eingeführt. Zusätzlich wird eine Positionsregelstiftgruppe 45 zwischen die Leiterdrähte 39 an Kantenabschnitten an einer Breitenrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 eingeführt. Folglich wird die erste, zweite und Positionierregelstiftgruppe 44 und 45 festgelegt, wie es in 17 dargestellt ist. Hier entspricht der Abstand D im Wesentlichen einer Nutlänge der Schlitze 58a des mehrschichtigen Kerns 58, der im Folgenden beschrieben wird (einer axialen Länge des Ständerkerns 11).

Dann werden die Stiftgruppen 44 in dem ersten Paar aus Stiftgruppen 44, die zwischen die Leiterdrähte 39 von der Vorderseite der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 eingeführt wurden, in zueinander entgegengesetzten Richtungen in einer Längsrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 bewegt, wie es durch die durchgezogenen Pfeile in 17 angedeutet ist. Gleichermaßen werden die Stiftgruppen 44 des zweiten Paars an Stiftgruppen 44, die zwischen die Leiterdrähte 39 von der Rückseite der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 eingeführt wurden, in zueinander entgegengesetzten Richtungen in Längsrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 bewegt, wie es durch die gestrichelten Pfeile in 17 angedeutet ist. Gleichzeitig werden die Leiterdrähte 39 daran gehindert, sich zu lösen, weil die Positionsregelstiftgruppen 45 zwischen die Leiterdrähte 39 eingeführt sind.

Somit werden die Abschnitte der Leiterdrähte 39, die zwischen den Paaren an Stiftgruppen 44 positioniert sind, deformiert, so dass sie senkrecht zur Längsrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 verlaufen. Folglich werden die geraden Abschnitte 56a verformt, so dass sie senkrecht zur Längsrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 verlaufen, sich überlappen und Paare in einer Richtung von vorne nach hinten der streifenförmigen Wicklungseinheit 53 bilden, wobei sechsundneunzig Paare in einer Teilung von einem Schlitz in Längsrichtung der streifenförmigen Wicklungseinheit 43 angeordnet sind. Die Abschnitte der Leiterdrähte 39, die außerhalb des Paars der Stiftgruppen 44 positioniert sind, werden zu Verbindungsabschnitten, die die geraden Abschnitte 56a, die sechs Schlitze voneinander entfernt sind, verbinden. Die streifenförmige Wicklungseinheit 56, die auf diese Art und Weise vorbereitet wird, wird zu einer Wicklungskonstruktion gleich der Wicklungsbaugruppe 57, die in 19 dargestellt ist, aufgebaut, wie es unten beschrieben wird mit Ausnahme der Tatsache, dass die geraden Abschnitte 56a einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Mit anderen Worten wird die streifenförmige Wicklungseinheit 56 derart aufgebaut, dass die Leiterdrähte 39 in einem Muster ausgebildet werden, in dem die geraden Abschnitte 56a in einer Teilung von sechs Schlitzen angeordnet und durch die Verbindungsabschnitte verbunden sind und benachbarte Paare der geraden Abschnitte 56a abwechselnd versetzt um eine Breite (w) der Leiterdrähte 39 auf einer ersten und zweiten Seite in der Breiten-(Stärken-)Richtung durch die Verbindungsabschnitte versetzt sind, wobei Paare der Leiterdrähte 39, die durch Anordnen zweiter Leiterdrähte 39 ausgebildet sind, so dass diese in einer Teilung von sechs Schlitzen zueinander mit übereinander liegenden geraden Abschnitten 56a versetzt sind, sechs Paare an Leiterdrähten 39 in einer Teilung von einem Schlitz zueinander versetzt sind.

Als Nächstes wird die streifenförmige Wicklungseinheit 56 in ein Presswerkzeug 46 eingelegt. Wie es in 18 dargestellt ist, ist das Presswerkzeug 46 gebildet durch: einen Stempel 47, in dem Pressnuten 48 in einer Teilung von einem Schlitz angeordnet sind; und einem Presswerkzeug 59, auf dem Pressstangen 49a in einer Teilung von einem Schlitz angeordnet sind. Die Pressnuten 48 sind mit einer Nutlänge ausgebildet, die im Wesentlichen der Nutlänge der Schlitze 58a des mehrschichtigen Kerns 58, der unten beschrieben wird, entsprechen (der axialen Länge des Ständerkerns 11) und sie sind jeweils gebildet durch: einen ersten Pressnutabschnitt 48a mit einer Nutbreite gleich dem Durchmesser der Leiterdrähte 39 und einem zweiten Pressnutabschnitt 48b mit einer Nutbreite, die schmäler ist als die Nutbreite des ersten Pressnutabschnitts 48a, wobei der zweite Pressnutabschnitt 48b derart ausgebildet ist, dass er dem ersten Pressnutabschnitt 48a folgt. Die Pressstangen 49a weisen eine Länge auf, die im Wesentlichen der Nutlänge der Pressnuten 48 entspricht und eine Breite, die im Wesentlichen der Nutbreite der zweiten Pressnutabschnitte 48b entspricht.

Wie es in 18A dargestellt ist, wird die streifenförmige Wicklungseinheit 56 in die Matrize 47 eingelegt, so dass ein Paar gerader Abschnitte 56a innerhalb des ersten Pressnutabschnitts 48a jeder der Pressnuten 48 aufgenommen ist. Danach wird das Presswerkzeug 59 derart festgelegt, dass eine Pressstange 49a innerhalb des ersten Pressnutabschnitts 48a jeder der Pressnuten 48 positioniert ist und das Presswerkzeug 49 wird in 18A nach unten bewegt.

Folglich werden die geraden Abschnitte 56a jedes der Paare verpresst und von den ersten Pressnutabschnitten 48a in die zweiten Pressnutabschnitte 48b gedrückt, während sie plastisch verformt werden, wobei sie schließlich in Kontakt mit Bodenabschnitten der zweiten Pressnutabschnitte 48b kommen. Die geraden Abschnitte 56a jedes der Paare werden durch das Presswerkzeug 59 weiter verpresst, um die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 zu bilden, die einen rechteckigen Querschnitt aufweisen, wie es in 18B dargestellt ist. Danach wird das Presswerkzeug 59 herausgezogen und die streifenförmige Wicklungseinheit 46 wird aus der Matrize 42 entnommen, um die Wicklungsbaugruppe 57, wie sie in 19 dargestellt ist, zu erzielen.

Die Wicklungsbaugruppe 57, die auf diese Art und Weise vorbereitet wird, ist derart aufgebaut, dass sechsundneunzig Paare der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42, die in einer Richtung übereinanderliegen, die senkrecht zur Oberfläche der Seite in 19 ist (entsprechend der Stärkerichtung der Wicklungsbaugruppe 57) in einer Teilung von einem Schlitz angeordnet sind und ein beliebiger vorgegebener in-Schlitzen-aufgenommener Abschnitt 52 auf einer ersten Seite in der Stärkenrichtung eines ersten Paars der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 52 durch einen Verbindungsabschnitt 51 mit einem in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitt 52 auf einer zweiten Seite in der Stärkenrichtung eines zweiten Paares des in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitts 42 sechs Schlitze entfernt verbunden ist. Wie es in 20 dargestellt ist, sind die Leiterdrähte 40 mit anderen Worten in einem Muster ausgebildet, in dem die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 in einer Teilung von sechs Schlitzen angeordnet und durch die Verbindungsabschnitte 41 verbunden sind und benachbarte Paare der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 sind abwechselnd um eine Breite (w) der Leiterdrähte 40 auf einer ersten und zweiten Seite in der Breiten-(Stärken-)Richtung durch die Verbindungsabschnitte 41 versetzt, wobei Paare der Leiterdrähte 40 durch Anordnen zweier Leiterdrähte 40 ausgebildet sind, so dass sie in einer Teilung von sechs Schlitzen zueinander mit übereinanderliegenden Schlitzen aufgenommenen Abschnitten 42 versetzt sind. Sechs Paare der Leiterdrähte 40, die auf diese Art und Weise aufgebaut sind, sind angeordnet, so dass sie in einer Teilung von einem Schlitz zueinander versetzt angeordnet sind, um die Wicklungsbaugruppe 57 zu bilden.

Wie es in 21A dargestellt ist, wird als Nächstes ein Isolator 13 in jedem der Schlitze 58a des mehrschichtigen Kerns 58 angebracht. Der mehrschichtiger Kern 58 wird als ein rechteckiger Quader ausgebildet, indem eine Vielzahl an magnetischen Stahlplatten, die mit sechsundneunzig Schlitzen 58a versehen sind, verbunden werden. Wie es in 21B dargestellt ist, werden zwei Wicklungsbaugruppen 57 gestapelt und in dem mehrschichtigen Kern 58 von den Öffnungsenden der Schlitze 58a angebracht. Folglich werden die Wicklungsbaugruppen 57 derart in den mehrschichtigen Kern 58 montiert, dass vier in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte 42 in den Schlitzen 58a aufgenommen sind, so dass sie sich in einer einzelnen Reihe in einer Schlitztiefenrichtung aneinanderreihen, wobei die Längsachsen ihrer rechteckigen Querschnitte in der Schlitztiefenrichtung ausgerichtet sind.

Wie es in 21C dargestellt ist, wird der mehrschichtige Kern 58, der mit den Wicklungsbaugruppen 57 versehen ist, danach in eine ringförmige Form gebogen, erste und zweite Enden des mehrschichtigen Kerns 58, der in die ringförmige Form gebogen wurde, auf Stoß gebracht und die auf Stoß gebrachten Abschnitte laserverschweißt. Der mehrschichtige Kern 58, der durch Verschweißen seines ersten und zweiten Endes integriert wird, wird der Ständerkern 11.

Weil die Wicklungsbaugruppen 57, die gemäß Ausführungsform 7 verwendet werden, jeweils derart aufgebaut sind, dass Leiterdrähte 40 in einem Muster ausgebildet werden, in dem die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 in einer Teilung von sechs Schlitzen angeordnet sind und durch die Verbindungsabschnitte 41 verbunden sind und benachbarte Paare der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 durch eine Breite (w) der Leiterdrähte 40 auf einer ersten und zweiten Seite in Breitenrichtung der Verbindungsabschnitte 41 abwechselnd versetzt sind, Paare an Leiterdrähten 40 ausgebildet, indem zwei Leiterdrähte 40 angeordnet werden, so dass sie in einer Teilung von sechs Schlitzen zueinander mit übereinanderliegenden in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten 42 versetzt sind und sechs Paare der Leiterdrähte 40 derart angeordnet werden, dass sie in einer Teilung von einem Schlitz zueinander angeordnet sind, die Verbindungsvorgänge an der zweiten Endfläche des Ständerkerns 11, verglichen mit der Ausführungsform 1 oben, bei der die U-förmigen Leitersegmente 15 verwendet wurden, signifikant vermindert, wodurch die Montage des Ständers verbessert wird.

Weil die Wicklungsbaugruppen 57, die durch Pressen der sechsundneunzig Paare an geraden Abschnitten 58a der streifenförmigen Wicklungseinheit 56 gleichzeitig unter Verwendung des Presswerkzeugs 46 vorbereitet werden, werden alle geraden Abschnitte 56a auf einmal plastisch in eine rechteckige Querschnittsform verformt, wodurch der Herstellungsvorgang der Wicklungsbaugruppe 57 vereinfacht wird und dadurch die Herstellungszeit verkürzt werden kann.

Weil die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 mit einem rechteckigen Querschnitt ausgebildet sind, indem die geraden Abschnitte, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, verpresst sind, ist die Härte der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 größer als die der geneigten Abschnitte 41b der Verbindungsabschnitte 41. Somit werden die Verbindungsabschnitte 41, die als erste und zweite Spulenenden fungieren, leicht deformiert und selbst wenn die Verbindungsabschnitte 41 in Kontakt miteinander kommen, ist es weniger wahrscheinlich, dass eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 auftritt, wodurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Weil die Pressnuten 48 der Matrize 47 durch die ersten Pressnutabschnitte 48a, die eine große Nutbreite aufweisen und die zweiten Pressnutabschnitte 48b, die eine schmale Nutbreite aufweisen, aufgebaut sind, können die geraden Abschnitte 56a der streifenförmigen Wicklungseinheit 56 leicht in den Pressnuten 48 angebracht werden, wobei der Pressarbeitsvorgang verbessert wird. Weil die geraden Abschnitte 56a durch die Pressstangen 49a verpresst und von den ersten Pressnutabschnitten 48a in die zweiten Pressnutabschnitte 48b gedrückt werden, während sie plastisch deformiert werden, können die geraden Abschnitte 56a, die einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, leicht in die rechteckige Querschnittsform verformt werden. Weil die geraden Abschnitte 56a in Pressnutrichtung auseinandergezogen werden, wird hier auch die elektrisch isolierende Ummantelung an den Längsseiten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a gedehnt, so dass sie dünn wird. Weil die langen Seiten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 (flachen Abschnitte) mittels der Isolatoren 13 in engem Kontakt mit den Seitenwandflächen der Schlitze 11a angeordnet sind, wird die Wärme, die in den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten 42 erzeugt wird, effizient an den Ständerkern 11 übertragen. Als Folge wird die Wärme, die in den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten 42 der Ständerwicklung 36 erzeugt wird, durch den Ständerkern 11 abgeführt, der einen großen Wärmeabfuhroberflächenbereich aufweist, wodurch Temperaturerhöhungen des Ständers 85 unterdrückt werden.

Darüber hinaus sind bei der Ausführungsform 7 die ersten und zweiten Spulenenden derart angeordnet, dass sie in Umfangsrichtung getrennt sind, aber die ersten und zweiten geneigten Abschnitte der ersten und zweiten Spulenenden können auch derart angeordnet sein, dass sie in Umfangsrichtung in engem Kontakt stehen. In diesem Fall ist der Lüftungswiderstand in den ersten und zweiten Spulenendengruppen vermindert, wodurch Effekte ähnlich der Ausführungsform 6 oben erzielt werden.

Ausführungsform 8

Bei der Ausführungsform 7 oben wird eine streifenförmige Wicklungseinheit 56 durch das Presswerkzeug 46 verpresst, aber in der Ausführungsform 8, wie sie in den 22A und 22B dargestellt ist, werden zwei streifenförmige Wicklungseinheiten 56 gleichzeitig durch das Presswerkzeug 56 verpresst.

Folglich werden bei der Ausführungsform 8 die Anzahl der Pressvorgänge für die streifenförmigen Wicklungseinheiten 56 auf einen reduziert, wodurch ermöglicht wird, die Herstellungsarbeitsstunden zu reduzieren.

Darüber hinaus wird die obige Ausführungsform 8 für Fälle erläutert, in denen zwei streifenförmige Wicklungseinheiten 56 gleichzeitig durch das Presswerkzeug 46 verpresst werden, aber die Anzahl der streifenförmigen Wicklungseinheiten 56, die durch das Presswerkzeug 46 gleichzeitig verpresst werden, ist nicht auf zwei beschränkt. Zum Beispiel können, wenn drei Wicklungsbaugruppen 57 in dem Ständerkern 11 zu installieren sind, z.B. drei streifenförmige Wicklungseinheiten 56 gleichzeitig durch das Presswerkzeug 46 verpresst werden.

Ausführungsform 9

Bei der obigen Ausführungsform 7 werden die Wicklungsbaugruppen 57 durch Verpressen der streifenförmigen Wicklungseinheiten 56 in dem Presswerkzeug 46 ausgebildet, aber in der Ausführungsform 9 werden die Wicklungsbaugruppen 57 durch Pressen ausgebildet und dann zusätzlich eine zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a auf die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 der Wicklungsbaugruppe 47 aufgebracht, die in eine rechteckige Querschnittsform verformt wurden.

Mit anderen Worten weisen die geraden Abschnitte 56a der streifenförmigen Wicklungseinheit 56, die unter Verwendung der Leiterdrähte 39 mit kreisförmigem Querschnitt vorbereitet werden, die anfangs einen kreisförmigen Querschnitt auf, wie es in 23A dargestellt ist. Wird diese streifenförmige Wicklungseinheit 56 durch das Presswerkzeug 46 verpresst, werden die geraden Abschnitte 56a in einen rechteckigen Querschnitt verformt, wie es in 23B dargestellt ist und sie werden zu in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten 42. Dann wird die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a auf die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 aufgebracht. Folglich weisen die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 einen zweilagigen Aufbau, umfassend eine erste elektrisch isolierende Ummantelung 14 und die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a auf, wie es in 23C dargestellt ist.

Bei der Ausführungsform 7 wird, wenn die Wicklungsbaugruppe 47 durch das Presswerkzeug 46 vorbereitet wird, das Kupferdrahtmaterial 60 der geraden Abschnitte 56a plastisch deformiert und die elektrisch isolierende Ummantelung 14, die die langen Seiten des rechteckigen Querschnitts bedeckt, wird ebenso gedehnt, so dass sie dünn wird. Folglich können Risse in der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 an deren Längsseiten und den Eckabschnitten des rechteckigen Querschnitts der in-den-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 auftreten, wodurch Isolationsfehler verursacht werden.

Bei der Ausführungsform 9 weist die elektrisch isolierende Ummantelung, die die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 abdeckt, jedoch einen zweilagigen Aufbau, umfassend die erste elektrisch isolierende Ummantelung 14 und die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a auf, weil die Wicklungsbaugruppe 47 durch Verpressen vorbereitet wird und dann zusätzlich eine zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a auf die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42 der Wicklungsbaugruppe 47 aufgebraucht wird, die in einen rechteckigen Querschnitt verformt wurden, wodurch Risse, die in der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 durch die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a aufgefüllt werden und die elektrische Isolation verbessert wird.

Das Material der elektrisch isolierenden Ummantelung wird nun erläutert.

Eine überragende Haftung ist erforderlich für das erste elektrisch isolierenden Kunstharz 14, das das Kupferdrahtmaterial 60 bedeckt, weil das Verpressen angewandt wird. Somit ist es wünschenswert, ein Kunstharz mit erhöhter Haftwirkung zu verwenden, wie beispielsweise Polyesterimid-Kunstharz als erste elektrisch isolierende Ummantelung 14.

Weil das Verpressen nicht auf die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a angewandt wird, ist es wünschenswert, ein wärmetolerantes Kunstharz wie beispielsweise Polyamidimid-Kunstharz zu verwenden.

Durch Aufgreifen eines zweilagigen Aufbaus für die elektrisch isolierende Ummantelung werden, selbst wenn das gleich Kunstharz für die erste isolierende Ummantelung 14 und die zweite isolierende Ummantelung 14a verwendet wird, weil Risse, die in der ersten isolierenden Ummantelung 14, die durch den Pressvorgang erzeugt werden, durch die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a aufgefüllt werden, Effekte erzielt, die es ermöglichen, die elektrische Isolation zu verbessern. Wird ein die Haftkraft erhöhendes Kunstharz als erste elektrisch isolierende Ummantelung 14 verwendet und ein wärmetolerantes Kunstharz für die zweite elektrisch isolierende Ummantelung 14a verwendet, ist es weniger wahrscheinlich, dass Risse während dem Pressvorgang erzeugt werden und das Erweichen der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund der Erzeugung von Wärme durch die Ständerwicklung wird unterdrückt, wodurch die elektrische Isolation weiter verbessert wird.

Ausführungsform 10

In Ausführungsform 10, wie sie in 24 dargestellt ist, sind die Wicklungsbaugruppen 57 in drei Lagen gestapelt und in dem Ständerkern 11 angebracht. Mit anderen Worten sind die Wicklungsphasenabschnitte der Ständerwicklung jeweils als Wellenwicklung mit sechsfachem Umlauf ausgebildet. In den Schlitzen 11a sind jeweils sechs in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte 42 in einer einzelnen Reihe angeordnet, wobei die Längsachsen ihrer rechteckigen Querschnitte radial ausgerichtet sind.

Hier ist die Endfläche am Innenumfang der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a, die in Umfangsrichtung in der innersten Lage positioniert sind, bogenförmig ausgestaltet und die Endfläche am Außenumfang der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42b, die in der umfangsmäßig äußersten Lage positioniert sind, ist ebenfalls bogenförmig ausgebildet. Mit anderen Worten sind die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a und 42b, die in der umfangsmäßig innersten Lage und umfangsmäßig äußersten Lage positioniert sind, mit einem gekrümmten Querschnitt ausgebildet.

Darüber hinaus ist der Rest dieser Ausführungsform auf ähnliche Art und Weise wie die obige Ausführungsform 7 aufgebaut.

Weil gemäß Ausführungsform 10 die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42b, die in der umfangsmäßig äußersten Lage positioniert sind, mit einem gekrümmten Querschnitt ausgebildet sind, können die Wicklungsbaugruppen 47, wenn sie von einer radial inneren Seite in den Schlitzen 58a (11a) des mehrschichtigen Kerns 58 angebracht werden, gleichmäßig eingeführt werden. Eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 aufgrund eines Reibens zwischen den Vorderabschnitten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42b und den Seitenwandflächen der Schlitze 58a wird unterdrückt und die elektrische Isolation verbessert.

Weil die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a, die in der umfangsmäßig innersten Lage positioniert sind, mit einem kugelförmigen Querschnitt ausgebildet sind, wird der Kontakt zwischen den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a und den Flanschabschnitten 58c der Zahnabschnitte 58b (11b) des mehrschichtigen Kerns 58 (11c) unterdrückt, wenn der mehrschichtige Kern 58 in die ringförmige Form gebogen wird. Folglich wird eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung 14 aufgrund des Kontakts zwischen der Vorderabschnitten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a und den Flanschabschnitten 58c der Zahnabschnitte 58b unterdrückt und die elektrische Isolation verbessert.

Wie es in 25 dargestellt ist, können die innersten und äußersten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a und 42b ausgebildet werden, nachdem ein Paar gerader Abschnitte 56a in Kontakt mit einem Bodenabschnitt des zweiten Pressnutabschnitts 48b gekommen ist und zwar durch Beenden des durch die Pressstange 49a erzeugten Druckes, bevor die Oberfläche des geraden Abschnitts 56a, die in Kontakt mit dem Bodenabschnitt des zweiten Pressnutabschnitts 48b steht, abgeflacht wird.

Die innersten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a müssen nicht über ihre gesamte Endfläche am Innenumfang bogenförmig ausgebildet sein, sondern es ist ausreichend, dass der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Innenumfangs der innersten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42a größer ausgebildet ist als der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Außenumfangs. Gleichermaßen müssen die äußersten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42b nicht über ihre gesamte Endfläche am Außenumfang bogenförmig ausgebildet sein, sondern es reicht aus, dass der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Außenumfangs der äußersten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte 42b größer ausgebildet ist als der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Innenumfangs.

Darüber hinaus sind bei jeder der obigen Ausführungsformen die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte durch Verbindungsabschnitte mit kreisförmigem Querschnitt verbunden, aber die Querschnittsform der Verbindungsabschnitte ist nicht auf einen kreisförmigen Querschnitt beschränkt. Vielmehr können die Verbindungsabschnitte eine beliebige gekrümmte Querschnittsform aufweisen. Hier ist eine gekrümmte Querschnittsform ein Querschnitt, der einen im Wesentlichen gleichmäßigen Durchmesser in allen Richtungen aufweist und umfasst Querschnittsformen wie Kreis, Quadrate und regelmäßige Polygone. Die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte können eine flache Querschnittsform aufweisen und Querschnittsformen wie beispielsweise Rechtecke, Ovale und Kugelformen können verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung ist auf die obige Art und Weise aufgebaut und weist die im Folgenden beschriebenen Effekte auf.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Ständer für einen Fahrzeuggenerator vorgeschlagen, umfassend:

einen Ständerkern, in dem mehrere Schlitze ausgebildet sind; und

eine Ständerwicklung, die durch Anbringen von Leiterdrähten in den Schlitzen ausgebildet ist, wobei die Leiterdrähte mit einer elektrisch isolierenden Schicht bzw. Ummantelung versehen sind,

wobei die Ständerwicklung versehen ist mit:

in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten, die mit einer flachen Querschnittsform ausgebildet sind, wobei 2n der besagten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in jedem der Schlitze aufgenommen ist, wobei n eine ganze Zahl ist, und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte derart angeordnet sind, dass sie sich in einer einzelnen Reihe in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze aufreihen, so dass im Wesentlichen rechteckige Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in engem Kontakt mit Seitenwandflächen der Schlitze stehen;

n erste Spulenenden, die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte, die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus einem ersten und einem zweiten Schlitz, die durch eine vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind mittels eines kontinuierlichen Leiterdrahts mit nicht flachem Querschnitt bzw. gekrümmtem Querschnitt an einem ersten axialen Ende des Ständerkerns in Reihe verbinden; und

n zweite Spulenenden, die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar ersten und zweiten Schlitzen, die durch die vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind, an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns in Reihe verbinden,

wobei die n ersten Spulenenden an einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine erste Spulenendengruppe zu bilden und wobei die n zweiten Spulenenden in einer Teilung von einem Schlitz in Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine zweite Spulenendengruppe zu bilden,

wodurch ein Ständer für einen Fahrzeuggenerator bereitgestellt wird, der es ermöglicht, eine Kompaktheit und hohe Ausgabeleistung in einem Fahrzeuggenerator zu erzielen und der es ferner ermöglicht, die elektrische Isolation zu verbessern.

Die zweiten Spulenenden können jeweils durch einen kontinuierlichen Leiterdraht mit nicht flachem Querschnitt gebildet werden, wodurch die Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund eines Kontakts unter den zweiten Spulenenden unterdrückt wird und dadurch die elektrische Isolation weiter verbessert wird.

Ein Querschnittsbereich der Spulenenden mit dem nicht flachen Querschnitt kann größer sein als ein Querschnittsbereich der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, wodurch die Wärmemenge, die in den Spulenenden erzeugt wird, wenn sie in einem Fahrzeuggenerator angebracht sind, vermindert wird, wodurch ermöglicht wird, Dimensionsverminderungen eines Kühllüfters zu erzielen.

Die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die in einer äußersten Position in den Schlitzen aufgenommen sind, können mit einer Querschnittsform ausgebildet sein, bei der ein Krümmungsradius der radial äußeren Eckabschnitte größer ist als ein Krümmungsradius der radial inneren Eckabschnitte, wodurch der Kontakt zwischen den Leiterdrähten und den Schlitzen unterdrückt wird, wenn die Leiterdrähte in den Schlitzen angebracht werden, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Beschichtung unterdrückt und die elektrische Isolation verbessert werden.

Die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die in einer innersten Position in den Schlitzen aufgenommen sind, können mit einer Querschnittsform ausgebildet sein, bei der ein Krümmungsradius der radial inneren Eckabschnitte größer ist als ein Krümmungsradius der radial äußeren Eckabschnitte, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Beschichtung aufgrund des Kontakts zwischen den Flanschabschnitten der Zahnspitzen und den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten unterdrückt wird und dadurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Die elektrisch isolierende Ummantelung auf den flachen Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, die in engem Kontakt mit den Seitenwandflächen der Schlitze steht, kann derart ausgebildet sein, dass sie dünner ist als die elektrisch isolierende Beschichtung auf den radial äußeren und inneren Abschnitten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte, wodurch Wärme, die in den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten erzeugt wird, schnell auf den Ständerkern übertragen wird, der einen großen Wärmeabführflächenbereich aufweist und sie wird von der Oberfläche des Ständerkerns abgeführt, wodurch Temperaturerhöhungen der Ständerwicklung unterdrückt werden.

Die elektrisch isolierende Ummantelung der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte kann in zwei Lagen aufgebracht werden, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte unterdrückt wird und die elektrische Isolation verbessert wird.

Die elektrisch isolierende Ummantelung kann aufgebaut sein durch:

eine untere elektrisch isolierende Beschichtung, die aus einem die Haftung erhöhenden Kunstharz aufgebaut ist; und

eine obere elektrisch isolierenden Ummantelung, die aus einem wärmetoleranten Kunstharz aufgebaut ist,

wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund des Biegens unterdrückt wird und ferner ein Erweichen der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund der Erzeugung von Wärme in der Ständerwicklung unterdrückt wird, wodurch überragende elektrische Isolationseigenschaften erzielt werden.

Die erste und zweiten Spulenendengruppe kann derart aufgebaut sein, dass geneigte Abschnitte der ersten und zweiten Spulenenden, die relativ zu einer Axialrichtung des Ständerkerns geneigt sind, derart angeordnet sind, dass sie in Umfangsrichtung in Kontakt miteinander stehen, wobei die geneigten Abschnitte zwischen Abschnitten, die sich aus den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten und Scheitelabschnitten angeordnet sind, wodurch die Menge, die die ersten und zweiten Spulenendengruppen von den Endflächen des Ständerkerns vorragen, reduziert wird und ermöglicht wird, den Lüftungswiderstand in der ersten und zweiten Spulenendengruppe zu reduzieren, wenn sie in einem Fahrzeuggenerator angebracht sind.

Die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte können derart ausgebildet sein, dass sie eine Härte aufweisen, die größer ist als die der geneigten Abschnitte, die relativ zu einer Axialrichtung der Ständerkerns in den Spulenenden geneigt sind und einen nicht flachen Querschnitt aufweisen, wobei die geneigten Abschnitt zwischen Abschnitten, die sich von den in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten und Scheitelpunkten erheben, positioniert sind, wodurch die geneigten Abschnitte der Spulenenden leicht deformiert werden, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung weniger wahrscheinlich auftreten wird, selbst wenn die Spulenenden einander kontaktieren, wodurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Eine Ausgabeleitung der Ständerwicklung, die sich aus entweder der ersten oder zweiten Spulenendengruppe heraus erstreckt, kann derart ausgebildet sein, dass sie einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, wodurch die Verbindungsvorgänge zwischen der Ausgabeleitung und einem Gleichrichter erleichtert werden.

Es ist ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator bereitgestellt, umfassend die Schritte:

Vorbereiten einer streifenförmigen Wicklungseinheit, die durch Anordnen von Leiterdrahtpaaren gleich der Zahl der vorbestimmten Schlitzteilung, so dass sie in einer Teilung von einem Schlitz zueinander versetzt sind, aufgebaut sind, wobei Leiterdrähte der Leiterdrahtpaare mit einer nicht flachen Querschnittsform mit einer ersten elektrisch isolierenden Ummantelung beschichtet sind, jeder der Leiterdrähte in einem Muster ausgebildet ist, in dem gerade Abschnitte durch Verbindungsabschnitte verbunden sind und in einer vorbestimmten Schlitzteilung angeordnet sind und benachbarte Paare der geraden Abschnitte derart versetzt sind, dass sie abwechselnd eine innere Lage und eine äußere Lage in einer Schlitztiefenrichtung durch die Verbindungsabschnitte belegen und wobei jedes Leiterdrahtpaar derart durch Anordnen zweier Leiterdrähte ausgebildet ist, dass sie um eine vorbestimmte Schlitzteilung voneinander versetzt sind, wobei die geraden Abschnitte übereinander liegen;

Vorbereiten einer Wicklungsbaugruppe durch Pressen der geraden Abschnitte der Wicklungseinheit in eine flache Querschnittsform;

Anbringen der Wicklungsbaugruppe in einem rechteckigen quaderförmigen mehrschichtigen Kern durch Einführen der geraden Abschnitte der Wicklungsbaugruppe in Schlitze des mehrschichtigen Kerns von einer Öffnungsseite der Schlitze her; und

Bilden eines Ständerkerns durch Biegen des mehrschichtigen Kerns, indem die Wicklungsbaugruppe angebracht ist, in eine Ringform, auf stoßbringende Endflächen des mehrschichtigen Kerns und Integrieren der Endflächen des mehrschichtigen Kerns durch Schweißen,

wodurch die Anzahl der Verbindungen an den Endflächen des Ständerkerns signifikant reduziert werden kann und dadurch ein Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator mit einer überragenden Produktionsgeschwindigkeit bereitgestellt wird.

Der Schritt des Vorbereitens der Wicklungsbaugruppe kann eine Matrize verwenden, die versehen ist mit:

ersten Pressnutabschnitten mit einer Nutbreite gleich oder größer einer Breite der geraden Abschnitte; und

zweiten Pressnutabschnitten mit der Nutbreite schmäler als der Breite der geraden Abschnitte, wobei jeder der zweiten Pressnutabschnitte derart angeordnet ist, dass sie sich kontinuierlich von einem der ersten Pressnutabschnitte in einer Nuttiefenrichtung erstreckt,

wobei die geraden Abschnitte in die flache Querschnittsform verformt werden, indem die geraden Abschnitte der Wicklungseinheit in den ersten Pressnutabschnitten aufgenommenen werden und dann die geraden Abschnitte von den ersten Pressnutabschnitten in die zweiten Pressnutabschnitte gedrückt werden, wodurch das Festlegen der Wicklungseinheit in die Matrize vereinfacht wird, die Pressbearbeitung verbessert wird und ermöglicht wird, die geraden Abschnitte leicht in eine flache Querschnittsform zu deformieren.

Die geraden Abschnitte der Wicklungsbaugruppe, die in dem mehrschichtigen Kern in einer tiefsten Position in Schlitztiefenrichtung in den Schlitzen aufgenommen werden, können mit einer Querschnittsform ausgebildet werden, bei der ein Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Schlitzbodens größer ist als der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf eine Seite der Schlitzöffnung, wodurch ermöglicht wird, die Wicklungsbaugruppe gleichmäßig in dem mehrschichtigen Kern anzubringen und ferner eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund des Kontakts zwischen den geraden Abschnitten und den Schlitzen zu unterdrücken, wodurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Die geraden Abschnitte der Wicklungsbaugruppe, die in dem mehrschichtigen Kern in einer flachsen Position in Schlitztiefenrichtung in den Schlitzen aufgenommen sind, können mit einer Querschnittsform ausgebildet sein, bei der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite der Schlitzöffnung größer ist als der Krümmungsradius der Eckabschnitte auf der Seite des Schlitzbodens, wodurch der Kontakt zwischen den Flanschabschnitten der zu Zahnspitzen des mehrschichtigen Kerns und der geraden Abschnitte unterdrückt wird, wenn der mehrschichtige Kern in die ringförmige Form gebogen wird, wodurch eine Beschädigung der elektrisch isolierenden Ummantelung aufgrund des Kontakts zwischen den Flanschabschnitten und den geraden Abschnitten unterdrückt wird und dadurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Der Schritt des Vorbereitens der Wicklungsbaugruppe kann das Verpressen aller geraden Abschnitte der Wicklungseinheit gleichzeitig umfassen, wodurch der Herstellungsvorgang vereinfacht wird, wodurch die Herstellungszeit verkürzt werden kann.

Der Schritt des Vorbereitens der Wicklungsbaugruppe kann das Verpressen aller gerader Abschnitte mehrerer Wicklungseinheiten gleichzeitig umfassen, wodurch der Herstellungsvorgang weiter vereinfacht wird und dadurch die Herstellungszeit weiter verkürzt werden kann.

Das Verfahren zum Herstellen eines Ständers für einen Fahrzeuggenerator kann ferner den Schritt umfassen des Aufbringens einer zweiten elektrisch isolierenden Beschichtung auf den geraden Abschnitten der Wicklungsbaugruppe, wobei selbst wenn Risse in dem elektrisch isolierenden Kunstharz während dem Verpressen der geraden Abschnitte erzeugt werden, diese Risse durch die zweite elektrisch isolierende Beschichtung aufgefüllt werden und dadurch die elektrische Isolation verbessert wird.

Die erste elektrisch isolierende Beschichtung kann ein die Haftung erhöhendes Kunstharz sein und die zweite elektrisch isolierende Beschichtung kann ein wärmetolerantes Kunstharz sein, wodurch die Risserzeugung der elektrisch isolierenden Beschichtung während dem Verpressen der geraden Abschnitte und das Erweichen der zweiten elektrisch isolierenden Beschichtung aufgrund der Erzeugung von Wärme in der Ständerwicklung unterdrückt werden, wodurch die elektrische Isolation verbessert wird.


Anspruch[de]
  1. Ständer für einen Fahrzeuggenerator, umfassend:

    einen Ständerkern (11), in dem mehrere Schlitze (11a) ausgebildet sind; und

    eine Ständerwicklung (12, 36), die durch Anbringen von Leiterdrähten (15, 22, 25, 28, 40) in den Schlitzen (11a) ausgebildet ist, wobei die Leiterdrähte mit einer elektrisch-isolierenden Schicht (14, 14a) bedeckt sind,

    wobei die Ständerwicklung (12, 36) versehen ist mit:

    in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten (16a, 25a, 29, 42), die jeweils mit im Wesentlichen rechteckiger Querschnittsform ausgebildet sind, wobei 2n der besagten in-Schlitzenaufgenommenen Abschnitte in jedem der Schlitze (11a) aufgenommen ist, wobei n eine ganze Zahl ist, und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte derart angeordnet sind, dass sie sich in einer einzelnen Reihe in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze aufreihen, so dass im Wesentlichen rechteckige Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in engem Kontakt mit Seitenwandflächen der Schlitze stehen,

    n erste Spulenenden (17, 25b, 30, 41), die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte (16a, 25a, 29, 42), die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus einem ersten und einem zweiten Schlitz, die durch eine vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind mittels eines kontinuierlichen Leiterdrahts (17, 25b, 30, 41) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt an einem ersten axialen Ende des Ständerkerns (11), in Reihe verbinden; und

    n zweite Spulenenden (16b, 18, 25c, 25d, 41), die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte (16a, 25a, 29, 42), die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus ersten und zweiten Schlitzen, die durch die vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns (11) in Reihe verbinden,

    wobei die n ersten Spulenenden (17, 25b, 30, 41) in einer Teilung von einem Schlitz in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine erste Spulenendengruppe (12a, 36a) zu bilden, und wobei die n zweiten Spulenenden (16b, 18, 25c, 25d, 41) in einer Teilung von einem Schlitz in der Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine zweite Spulenendengruppe (12b, 36b) zu bilden,

    dadurch gekennzeichnet, dass

    jedes der zweiten Spulenenden (41) durch einen kontinuierlichen Leiterdraht (41) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt gebildet ist, und

    die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte (42b), die in einer äußersten Lage in den Schlitzen (11a) aufgenommen sind, mit einer Querschnittsform ausgebildet sind, bei der ein Krümmungsradius der radial äußeren Eckabschnitte größer ist als ein Krümmungsradius der radial inneren Eckabschnitte.
  2. Ständer für einen Fahrzeuggenerator, umfassend:

    einen Ständerkern (11), in dem mehrere Schlitze (11a) ausgebildet sind; und

    eine Ständerwicklung (12, 36), die durch Anbringen von Leiterdrähten (15, 22, 25, 28, 40) in den Schlitz (11a) ausgebildet ist, wobei die Leiterdrähte mit einer elektrisch-isolierenden Schicht (14, 14a) bedeckt sind,

    wobei die Ständerwicklung (12, 36) versehen ist mit:

    in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten (16a, 25a, 29, 42), die jeweils mit im Wesentlichen rechteckiger Querschnittsform ausgebildet sind, wobei 2n der besagten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten in jedem der Schlitze (11a) aufgenommen ist, wobei n eine ganze Zahl ist, und die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte derart angeordnet sind, dass sie sich in einer einzelnen Reihe in einer Schlitztiefenrichtung innerhalb jedes der Schlitze aufreihen, so dass im Wesentlichen rechteckige Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte in engem Kontakt mit Seitenwandflächen der Schlitze stehen,

    n erste Spulenenden (17, 25b, 30, 41), die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte (16a, 25a, 29, 42), die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus einem ersten und einem zweiten Schlitz, die durch eine vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind mittels eines kontinuierlichen Leiterdrahts (17, 25b, 30, 41) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt an einem ersten axialen Ende des Ständerkerns (11) in Reihe verbinden; und

    n zweite Spulenenden (16b, 18, 25c, 25d, 41), die jeweils ein Paar in-Schlitzen-aufgenommene Abschnitte (16a, 25a, 29, 42), die in unterschiedlichen Lagen relativ zur Schlitztiefenrichtung in jedem Paar aus ersten und zweiten Schlitzen, die durch die vorbestimmte Anzahl an Schlitzen getrennt sind, aufgenommen sind an einem zweiten axialen Ende des Ständerkerns (11) in Reihe verbinden,

    wobei die n ersten Spulenenden (17, 25b, 30, 41) in einer Teilung von einem Schlitz in einer Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine erste Spulenendengruppe (12a, 36a) zu bilden, und wobei die n zweiten Spulenenden (16b, 18, 25c, 25d, 41) in einer Teilung von einem Schlitz in der Umfangsrichtung angeordnet sind, um eine zweite Spulenendengruppe (12b, 36b) zu bilden,

    dadurch gekennzeichnet, dass

    jedes der zweiten Spulenenden (41) durch einen kontinuierlichen Leiterdraht (41) mit im Wesentlichen kreisförmigem Querschnitt gebildet ist, und

    die in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte (42a), die in einer innersten Lage in den Schlitzen aufgenommen sind, mit einer Querschnittsform ausgebildet sind, bei der ein Krümmungsradius der radial inneren Eckabschnitte größer ist als ein Krümmungsradius der radial äußeren Eckabschnitte.
  3. Ständer für einen Fahrzeuggenerator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem ein Querschnittsbereich der Spulenenden (30) mit dem besagten im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt größer ist als ein Querschnittsbereich der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte (29).
  4. Ständer für einen Fahrzeuggenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die besagte elektrisch-isolierende Schicht (14) auf den im Wesentlichen rechteckigen Oberflächen der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte (42), die in engem Kontakt mit den Seitenwandfläche der Schlitze (11a) steht, derart ausgebildet ist, dass sie dünner ist als die elektrisch-isolierende Beschichtung (14) auf den radial äußeren und inneren Abschnitten der in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitte (42).
  5. Ständer für einen Fahrzeuggenerator nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem die erste und zweite Spulenendengruppe (12a, 12b) derart aufgebaut sind, dass geneigte Abschnitte (16b, 17b) der ersten und zweiten Spulenenden (16b, 17, 18), die relativ zu einer Axialrichtung des Ständerkerns (11) geneigt sind, derart angeordnet sind, dass sie in der Umfangsrichtung in Kontakt platziert sind, wobei die geneigten Abschnitte (16b, 17b) zwischen Abschnitten positioniert sind, sich von den besagten in-Schlitzen-aufgenommenen Abschnitten erheben, und Scheitelabschnitten.
Es folgen 18 Blatt Zeichnungen






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