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Dokumentenidentifikation DE60303535T2 21.09.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001369979
Titel Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung einer rotierenden elektrischen Maschine
Anmelder Denso Corp., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Kato, Mitsuru, Kariya-shi, Aichi 448-8661, JP;
Kitakado, Yasunori, Kariya-shi, Aichi 448-8661, JP;
Murahashi, Motohiro, Kariya-shi, Aichi 448-8661, JP
Vertreter Kuhnen & Wacker Patent- und Rechtsanwaltsbüro, 85354 Freising
DE-Aktenzeichen 60303535
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 28.05.2003
EP-Aktenzeichen 030123079
EP-Offenlegungsdatum 10.12.2003
EP date of grant 15.02.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 21.09.2006
IPC-Hauptklasse H02K 15/085(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse H02K 15/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   H02K 3/12(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung einer rotierenden elektrischen Maschine nach Anspruch 1 und eine Wicklungsstruktur nach Anspruch 5.

Aus der US-A-5,266,858 ist ein Anker eines Elektromotors bekannt, der einen verbesserten Spulenkörper mit integriertem Anker aufweist. Der Spulenkörper mit integriertem Anker umfaßt einen ringförmigen und im wesentlichen flachen Abschnitt, der um einen Mindestabstand über ein Ende eines Ankerkerns hinausragt, wobei der ringförmige Abschnitt durch gekrümmte Verbindungsabschnitte von separaten Wicklungsdrähten definiert ist, die im wesentlichen im Verhältnis einer Archimedesspirale um die Mitte des Ankerkerns angeordnet und positioniert sind. Jeder der Wicklungsdrähte weist einen ersten und einen zweiten geraden Abschnitt auf, die sich von den gekrümmten Verbindungsabschnitten durch unterschiedliche Schlitze im Ankerkern erstrecken und mit einem Kommutator am anderen Ende des Ankerkerns verbunden sind. Jeder Draht weist zwei gekrümmte Verbindungsabschnitte auf, wobei einer dem anderen gekrümmten Verbindungsabschnitt von einer Mehrzahl von anderen Drähten angeordnet ist.

Aus der EP-A-1 124 305 sind Statorspulenenden eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug bekannt. Die Spulenenden einer Statorspule weisen eine Querschnittsform wie ein flaches Rechteck auf und sind aus ersten Abschnitten konstruiert, die sich von einer äußeren Lage von einem Paar von Schlitzen beabstandet von vorbestimmten Teilungen in einer axialen Richtung erstrecken und in einer Umfangsrichtung geneigt sind, aus zweiten Abschnitten, die sich von einer Innenlage des anderen Schlitzpaars in der axialen Richtung erstrecken und in der Umfangsrichtung geneigt sind, und aus dritten Abschnitten, die an Enden der Spulenenden in der axialen Richtung positioniert sind, in der radialen Richtung verlängert und mit den Enden der ersten und zweiten Abschnitte in der axialen Richtung verbunden sind.

In jeweils allen ersten, zweiten und dritten Abschnitten sind die langen Seiten der im Querschnitt flachen, rechtwinkeligen Ansicht der Statorspule so angeordnet, daß sie im wesentlichen parallel mit einer Endoberfläche des Stators verlaufen, wodurch die Spulenenden gesenkt werden und wobei die Spulen ohne einen Zwischenraum bzw. Spalt angeordnet sind.

Aus der EP-A-1 176 695 sind Spulenenden einer dynamoelektrischen Maschine bekannt, bei der die Höhe der Spulenenden in der axialen Richtung reduziert werden kann. Die Spulenenden weisen erste, sich erstreckende Abschnitte auf, die sich diagonal von den Schlitzen eines Statorkerns erstrecken, Endabschnitte, die durch die Windungsabschnitte ausgebildet sind, die gebogen sind und mit den ersten sich erstreckenden Abschnitten und den zweiten sich erstreckenden Abschnitten kontinuierlich verlaufen, die mit den Windungsabschnitten kontinuierlich verlaufen und zu anderen Schlitzen führen, wobei die ersten und die zweiten sich erstreckenden Abschnitte um eine sich jeweils erstreckende Richtungsachse verdreht sind und benachbarte andere erste und zweite, sich erstreckende Abschnitte in einer radialen Richtung überlappen.

Aus der EP-A-O 945 962 ist ein Verfahren zur Herstellung des Stators eines Wechselstromgenerators für ein Fahrzeug und eine Vorrichtung zur Herstellung desselben bekannt. Mit diesem bekannten Verfahren sollte die Genauigkeit beim Einfügen von Leitersegmenten in Schlitze verbessert werden. Ferner weist die Vorrichtung zur Herstellung des Stators einen Leiterhalter auf, der die Leitersegmente hält, und einen sich axial bewegenden Mechanismus hält, der die Leiterhalter relativ zu einem Statorkern in einer axialen Richtung bewegt. Der Leiterhalter hält die geraden Abschnitte der Leitersegmente, damit sie in die Schlitze von einem Ende des Statorkerns eingefügt werden können.

In den letzten Jahren entstand die Notwendigkeit, das Leistungserzeugungsverhalten eines Fahrzeug-Alternators entsprechend einem Anstieg der Stromverbraucher durch eine Sicherheitssteuerungsvorrichtung zu verbessern. Um dieser Anforderung gerecht zu werden, wird vorgeschlagen, die Leistungsabgabe eines Stators durch Erhöhen der Besetzung der elektrischen Leiter in Schlitzen eines Stators zu erhöhen, indem die U-förmigen elektrischen Leiter regelmäßig angeordnet werden. Diese Art von Stator ist in der JP-A-2001-45721 (USP 6,314, 780) und der JP-B2-3118837 (USP 6,249,956) offenbart.

Gemäß dem in der JP-B2-31188337 offenbarten Verfahren wird ein Reißen von Isolierfilmen an einem Windungsabschnitt eines U-förmigen elektrischen Leiters aufgrund einer übermäßigen Spannungskonzentration durch Erhöhen einer Innenabmessung oder eines Durchmessers des Windungsabschnitts um einen gewissen Betrag reduziert, selbst wenn eine Gesamtbreite der geraden Abschnitte des U-förmigen elektrischen Leiters einschließlich eines Zwischenraums zwischen denselben gering ist.

Wenn der Innendurchmesser des Windungsabschnitts vergrößert wird, um das Reißen der Isolierfilme zu reduzieren, nimmt eine äußere Breite des Windungsabschnitts um diesen Betrag zu. Somit stehen bei einer Statorwicklung, die aus den U-förmigen elektrischen Leitern konstruiert ist, die Windungsabschnitte weitgehend von einem Ende am äußeren Umfang und einem Ende am inneren Umfang eines Statorkerns in einer radialen Richtung ab. Dabei interferieren die Windungsabschnitte wahrscheinlich mit einem Gehäuse, das auf einem äußeren Umfang des Stators angeordnet ist, und Bauteilen, wie z. B. einem Rotor, der an einem inneren Umfang angeordnet ist, und anderen Bauteilen, wie z. B. einem Rotor, der an einer radialen Innenseite des Stators angeordnet ist.

Die vorliegende Erfindung ist angesichts der vorstehenden Nachteile entwickelt worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung einer rotierenden elektrischen Maschine zu schaffen, die in der Lage ist, die Abmessungen von Windungsabschnitten der Statorwicklung in einer radialen Richtung eines Statorkerns zu reduzieren.

Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wicklungsstruktur und ein Verfahren zur Herstellung der Wicklung zu schaffen, die eine Abmessung der Wicklung in einer vorbestimmten Richtung reduzieren kann.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die vorstehende Aufgabe durch ein Herstellungsverfahren gelöst, wie es in Anspruch 1 beansprucht wird.

Verbesserte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens resultieren aus den Unteransprüchen 2 bis 4 und 11–14.

Die vorstehende Aufgabe wird durch eine Wicklungsstruktur gelöst, die die Merkmale von Anspruch 5 aufweist.

Verbesserte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Wicklungsstruktur resultieren aus den Unteransprüchen 6 bis 10.

Weil die Windungsabschnitte preßgeformt sind, wird verhindert, daß die Windungsabschnitte in der radialen Richtung des Statorkerns in der Wicklung hervorstehen, ohne eine Spannungskonzentration auf den inneren Umfangsseiten der Wicklungsabschnitte zu bewirken. Der Preßschritt wird bevorzugt gleichzeitig mit dem Verdrehschritt ausgeführt. Alternativ wird der Preßschritt nach dem Verdrehschritt ausgeführt.

Die Windungsabschnitte der Wicklung sind aus gekrümmten Abschnitten konstruiert. Weil die Krümmungen geneigt sind, wird verhindert, daß die Krümmungen in einer vorbestimmten Richtung in der Wicklung hervorstehen, ohne eine Spannungskonzentration an den Windungsabschnitten zu erhöhen.

Die gekrümmten Abschnitte bilden Windungsabschnitte der Wicklung. Weil die gekrümmten Abschnitte geneigt sind, wird verhindert, daß die Wicklung in einer vorbestimmten Richtung hervorsteht.

Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden, ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen identische Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Es zeigen:

1 eine schematische Querschnittsansicht eines Fahrzeug-Alternators gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

2 eine Querschnittsansicht eines Teils eines Stators gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

3 eine perspektivische Ansicht von Leitersegmenten zur Darstellung einer schematischen Anordnung, wenn diese in einem Statorkern gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung befestigt ist.

4 eine schematische Darstellung eines kleinen Segments, das durch einen Segmentbildungsschritt gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt worden ist.

5 eine schematische Darstellung eines großen Segments, das durch den Segmentbildungsschritt gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erzeugt wird.

6 eine schematische Darstellung zur Erläuterung eines Einfügeschritts gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

7 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Stators zur Darstellung von Fügungsabschnitten einer Statorwicklung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

8 ein schematisches Diagramm einer Windungabschnitt-Verdrehvorrichtung zum Verdrehen eines Windungsabschnitts der Leitersegmente gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

9 eine perspektivische Ansicht eines Hauptteils der Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

10 eine Querschnittsansicht eines Teils einer Segmentpresse gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

11 ein erläuterndes Diagramm zur Erörterung eines Konzepts eines Verfahrens zur Herstellung der Statorwicklung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

12 ein erläuterndes Diagramm zur Erörterung eines Konzepts des Verfahrens zur Herstellung der Statorwicklung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

13 ein schematisches Diagramm einer Modifizierung der Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung.

Nachstehend erfolgt eine ausführliche Beschreibung eines Verfahrens zur Herstellung einer Statorwicklung einer rotierenden elektrischen Maschine, bei dem eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird, wobei auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen wird. Wie in 1 gezeigt ist, weist der Fahrzeug-Alternator 1 der Ausführungsform einen Stator 2, einen Rotor 3, ein Gehäuse 4, einen Gleichrichter 5 und dergleichen auf.

Der Rotor 3, der als ein Feldmagnet funktioniert, dreht sich mit einer Welle 6 und weist einen Lundell-Polkern 7, eine Feldspule 8, Schleifringe 9, 10, einen Halbradiallüfter 11 und ein Fliehkraftlüfter 12 als Luftgebläsevorrichtungen auf. Die Welle 6 ist mit einer Riemenscheibe 20 verbunden, die durch einen im Fahrzeug befindlichen (nicht gezeigten) Motor zum Antreiben des Fahrzeugs gedreht wird.

Der Lundell-Polkern 7 ist aus einem Paar von Polkernen aufgebaut. Der Lundell-Polkern 7 weist einen Nabenabschnitt 71, der an der Welle 6 befestigt ist, Scheibenabschnitte 72, die sich von den Enden des Nabenabschnitts 71 in der radialen Richtung erstrecken, und zwölf Klauenpole 73 auf.

Der benachbart zu der Riemenscheibe 20 befindliche Halbradiallüfter 11 weist. Schaufeln auf, die in spitzen Winkeln angeordnet sind, und Schaufeln, die im rechten Winkel zu einer Basisplatte 11a angeordnet sind, die an einer Endoberfläche des Polkerns 7, beispielsweise durch Verschweißen, angebracht ist. Der Halbradiallüfter 11 dreht sich mit dem Rotor 3. Das Fliehkraftlüfter 12 auf einer der Riemenscheibe 20 gegenüberliegenden Seite weist lediglich Schaufeln auf, die im rechten Winkel zu einer Basisplatte 12a angeordnet sind, die an einer Endoberfläche des Polkerns 7 beispielsweise durch Verschweißen angebracht ist.

Das Gehäuse 4 weist ein Frontgehäuse 4a und ein Rückgehäuse 4b auf. Das Gehäuse 4 bildet auf seinen axialen Endoberflächen Lufteinlaßöffnungen 41 aus. Zudem bildet das Gehäuse 4 an seinen abgesetzten Abschnitten entsprechend den radial äußeren Randbereichen von ersten Spulenenden 31a und zweiten Spulenenden 31b des Stators 2 Kühlluft-Auslaßöffnungen 42 aus. Das Frontgehäuse 4a und das Rückgehäuse 4b sind beispielsweise durch Schrauben 4c aneinander befestigt.

Der Gleichrichter 5 führt eine Gleichrichtung einer von dem Stator 2 abgegebenen Wechselspannung in eine Gleichspannung aus. Der Gleichrichter 5 ist an dem Ende auf der Seite befestigt, dier der Riemenscheibe in dem Fahrzeug-Alternator 1 gegenüberliegt.

Anschließend erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Stators 2. Der Stator 2 funktioniert als ein Anker und weist eine Statorwicklung 31, den Statorkern 32 und Isolatoren 34 auf. Die Statorwicklung 31 ist aus den Leitersegmenten 33 als eine Mehrzahl von elektrischen Leitern konstruiert, die in Schlitzen 35 des Statorkerns 35 angeordnet sind. Die Isolatoren 34 stellen eine elektrische Isolierung zwischen dem Statorkern 32 und der Statorwicklung 31 bereit.

Wie in 2 gezeigt ist, ist der Statorkern 32 mit der Mehrzahl von Schlitzen 35 mit Öffnungen auf der Innendurchmesserseite zum Halten der Mehrphasen-Statorwicklung 31 gebildet. Bei dieser Ausführungsform sind sechsunddreißig Schlitze 35, die der Anzahl von Polen des Rotors 3 entsprechen, in regelmäßigen Intervallen zum Halten der Dreiphasen-Statorwicklung 31 angeordnet.

Die Statorwicklung 31, die in den Schlitzen 35 des Statorkerns 32 gehalten wird, kann man sich als ein Gruppe von elektrischen Leitern vorstellen, und die mit geraden Zahlen numerierten elektrischen Leiter (vier bei dieser Ausführungsform) werden in jedem Schlitz 35 gehalten, wie in 2 gezeigt ist. Die vier elektrischen Leiter in dem Schlitz 35 sind in der Reihenfolge der inneren Endlage, inneren Mittellage, äußeren Mittellage und äußeren Endlage von der Innendurchmesserseite in der Richtung des Radius des Statorkerns 32 der Reihe nach angeordnet. Die elektrischen Leiter sind mit Isolierfilmen 37, wie z. B. einem Polyamidimidharz-Film, beschichtet.

Die elektrischen Leiter sind in vorbestimmten Mustern miteinander verbunden, wodurch die Statorwicklung 31 konstruiert wird. Bei dieser Ausführungsform sind die in den Schlitzen 35 gehaltenen, elektrischen Leiter durch durchgehende Windungsabschnitte an einer Seite des ersten Spulenendes 31a verbunden und verbunden, indem Endabschnitte, die den durchgehenden Windungsabschnitten gegenüberliegen, an einer Seite des zweiten Spulenendes 31b aneinandergefügt werden.

Einer der elektrischen Leiter in jedem Schlitz 35 bildet ein Paar mit einem anderen elektrischen Leiter in einem anderen Schlitz 35, der sich um eine vorbestimmte Polteilung entfernt befindet. Insbesondere bildet ein elektrischer Leiter in einer spezifischen Lage in dem Schlitz 35 ein Paar mit einem elektrischen Leiter in einer anderen Lage in einem anderen Schlitz 35, der sich um eine vorbestimmte Polteilung entfernt befindet, um die Zwischenräume zwischen der Mehrzahl von elektrischen Leitern an den Spulenenden beizubehalten und nebeneinander zu reihen.

Ein elektrischer Leiter 331a in der inneren Endlage in einem Schlitz bildet z. B. ein Paar mit dem elektrischen Leiter 331b in der äußeren Endlage in einem anderen Schlitz 35, der sich um eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt befindet. Desgleichen bildet ein elektrische Leiter 332a in der inneren Mittellage in einem Schlitz 35 ein Paar mit einem anderen elektrischen Leiter 332b in der äußeren Mittellage in einem anderen Schlitz 35, der sich eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt befindet.

Die gepaarten elektrischen Leiter werden durch Windungsabschnitt 331c, 332c an einem der axialen Enden des Statorkerns 32 durch Verwendung von durchgehenden Drähten miteinander verbunden. Daher wird der durchgehende Draht, der den elektrischen Leiter in der äußeren Mittellage und den elektrischen Leiter in der inneren Mittellage verbindet, durch den durchgehenden Draht umgeben, der den elektrischen Leiter in der äußeren Endlage und den elektrischen Leiter in der inneren Endlage an einem der axialen Enden des Statorkerns 32 verbindet.

Auf diese Weise werden die Abschnitte zum Verbinden der gepaarten elektrischen Leiter durch die Abschnitte zum Verbinden von weiteren gepaarten elektrischen Leitern umgeben, die an dem axialen Ende des Statorkerns 32 in demselben Schlitz gehalten werden. Durch Verbinden des elektrischen Leiters in der äußeren Mittellage und des elektrischen Leiters in der inneren Mittellage wird ein Spulenende in der Mittellage ausgebildet. Durch Verbinden des elektrischen Leiters in der äußeren Endlage und des elektrischen Leiters in der inneren Endlage wird ein Spulenende an der äußeren Lage gebildet.

Der elektrische Leiter 332a in der inneren Mittellage in dem Schlitz 35 bildet hingegen zudem ein Paar mit einem elektrischen Leiter 331a' in der inneren Endlage in einem anderen Schlitz 35, der sich eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt befindet. Ein elektrischer Leiter 331b' in der äußeren Endlage in dem Schlitz 35 bildet ein Paar mit dem elektrischen Leiter 332b in der äußeren Mittellage in einem anderen Schlitz 35, der sich um eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt befindet. Diese elektrischen Leiter sind an dem gegenüberliegenden axialen Ende des Statorkerns 32 durch Verschweißen miteinander verbunden.

An dem gegenüberliegenden axialen Ende des Statorkerns 32 sind somit ein Fügeabschnitt, der den elektrischen Leiter in der äußeren Endlage und einen elektrischen Leiter in der äußeren Mittellage verbindet, und ein Verbindungsabschnitt, der den elektrischen Leiter in der inneren Endlage und den elektrischen Leiter in der inneren Mittellage verbindet, in der Radiusrichtung des Statorkerns 32 angeordnet.

Spulenenden in benachbarten Lagen werden durch Verbinden der elektrischen Leiter in der äußeren Endlage und der elektrischen Leiter in der äußeren Mittellage und durch Verbinden der elektrischen Leiter in der inneren Endlage und der elektrischen Leiter in der inneren Mittellage gebildet. Auf diese Weise werden die Fügeabschnitte der gepaarten elektrischen Leiter ohne Überlappung an dem gegenüberliegenden axialen Ende des Statorkerns 32 angeordnet.

Die elektrischen Leiter werden ferner anhand von U-förmigen Leitersegmenten bereitgestellt. Die U-förmigen Leitersegmente werden durch Ausbilden von elektrischen Drähten mit einem im wesentlichen rechteckigen Querschnitt und einer konstanten Dicke (nachstehend ein flacher Draht) zu vorbestimmten Formen erzeugt.

Wie in 3 gezeigt ist, werden die elektrischen Leiter in der inneren Endlage und der äußeren Endlage anhand eines großen Segments 331 bereitgestellt. Die elektrischen Leiter in der inneren Mittellage und der äußeren Mittellage werden anhand eines kleinen Segments 332 bereitgestellt. Das große Segment 331 und das kleine Segment 332 werden gebildet, indem der Draht zu einer im wesentlichen U-Form geformt wird.

Das große Segment 331 und das kleine Segment 332 bilden die Basisleitersegmente 33. Die Basisleitersegmente 33 in regelmäßigen Abständen in den Schlitzen 35 angeordnet, so daß eine Spule, die sich zweimal um den Statorkern 32 dreht, konstruiert wird. Die Leitersegmente, die Durchführungsdrähte der Statorwicklung und Windungsabschnitte, die die erste und zweite Überlappung verbinden, aufweisen, sind aus Leitersegmenten einer speziellen Form konstruiert, die sich in ihrer Form von den Basisleitersegmenten 33 unterscheiden.

Bei dieser Ausführungsform sind drei Leitersegmente einer besonderen Form bereitgestellt. Die Verbindung zwischen der ersten und zweiten Überlappung erfolgt zwischen den elektrischen Leitern in der Endlage und der Mittellage. Durch diese Verbindung werden Spulenenden einer besonderen Form gebildet.

Nachstehend wird ein Verfahrensschritt zur Herstellung der Statorwicklung 31 beschrieben.

(Segmentbildungsschritt)

Ein länglicher oder durchgehender Draht wird teilweise entlang eines Kernbauglieds gebogen und zugeschnitten, wodurch das U-förmige große Segment 331 und das U-förmige kleine Segment 332 erzeugt werden. 4 ist eine schematische Ansicht des kleinen Segments 332, und 5 ist eine schematische Ansicht des großen Segments 331.

Da das kleine Segment 332 durch Biegen des Drahts entlang des Kernbauglieds mit einem vorbestimmten Radius gebildet wird, stimmt ein Innendurchmesser oder eine Abmessung des Windungsabschnitts 332c mit einem Außendurchmesser des Kernbauglieds nicht überein. Der Innendurchmesser des Windungsabschnitts 332c ist um einen gewissen Betrag größer, um eine Beschädigung zu verhindern, z. B. Risse des Isolierfilms 37 um den Windungsabschnitts 332c. Somit ist eine maximale Breite W2 des Windungsabschnitts 332c, die senkrecht zu den Längsrichtungen der geraden Abschnitte 332a, 332b verläuft, größer als eine Gesamtbreite W1 der geraden Abschnitte 332a, 332b einschließlich eines dazwischen befindlichen Zwischenraums.

Wie in 5 gezeigt ist, wird das große Segment 331 erzeugt, in dem der Draht entlang dem Kernbauglied gebogen wird, das einen Außendurchmesser aufweist, der etwas größer ist als die maximale Breite W2 des Windungsabschnitts 332c des kleinen Segments 332. Das große Segment 331 wird so geformt, daß es das kleine Segment 32 vollständig umgibt.

(Verdrehschritt, Formungsschritt)

Das kleine Segment 332 und das große Segment 331 sind derart angeordnet, daß der Windungsabschnitt 332c des kleinen Segments 332 durch den Windungsabschnitt 331c des großen Segments 331 umgeben ist. In diesem Zustand werden die geraden Abschnitte 331a, 331b, 332a, 332b des kleinen Segments 331 und des großen Segments 332 in Einspannvorrichtungen 111, 112 (die an späterer Stelle beschrieben werden) von einer Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung eingefügt. Dann werden das große Segment 331 und das kleine Segment 332 durch Drehen der Einspannvorrichtungen 111, 112 in entgegengesetzte Richtungen zu einer vorbestimmten Form verdreht. In jedem der Segmente 331, 332 werden die geraden Abschnitte relativ zu einander in entgegengesetzten Umfangsrichtungen um einen Mittelpunkt bewegt. Das große Segment 331 und das kleine Segment 332 werden gleichzeitig verdreht.

Zudem wird, zeitgleich mit dem Verdrehschritt, der Formungsschritt (Preßschritt) ausgeführt. Bei dem Formungsschritt werden die Windungsabschnitte 331c, 332c preßgeformt, um die Abmessungen der Windungsabschnitte 331c, 332c in ihren radialen Richtungen zu reduzieren. Der Verdrehschritt und der Formungsschritt werden anschließend ausführlich beschrieben.

(Einfügeschritt)

Nach dem Verdrehen, in dem Zustand, in dem das große Segment 331 und das kleine Segment 332 so angeordnet sind, daß das kleine Segment 33 durch das große Segment 331 umgeben ist, werden das große Segment 331 und das kleine Segment 332 in zwei unterschiedliche Schlitze 35 von einem der axialen Enden des Statorkerns 32 eingefügt, wie in 6 gezeigt ist.

Dabei wird der gerade Abschnitt 331 in die innere Endlage in den Schlitz 35 des Statorkerns 32 eingefügt. Der gerade Abschnitt 332a wird in die innere Mittellage 32 des selben Schlitzes 35 eingefügt. Der gerade Abschnitt 331b des großen Segments 331 wird in die äußere Endlage eines anderen Schlitzes 35 eingefügt, der sich um eine Polteilung im Uhrzeigersinn des Statorkerns 32 entfernt befindet. Der gerade Abschnitt 332b des kleinen Segments wird in die äußere Mittellage in diesem anderen Schlitz 35 eingefügt.

Dabei sind die geraden Abschnitte 331a, 332a, 332b' und 331b' als die elektrischen Leiter in dem Schlitz 35 in der Reihenfolge von der inneren Endlage in der radialen Richtung in Reihe angeordnet, wie in 2 gezeigt ist. Hier handelt es sich bei den geraden Abschnitte 332b', 331b' um die geraden Abschnitte der kleinen und großen Segmente, und werden zu einem Paar gebildet mit den geraden Abschnitten, die in andere Schlitze eingefügt sind, die jeweils um eine Polteilung entfernt sind.

(Biegeschritt)

Nach dem Einfügen werden das zweite Spulenende 31b, die geraden Abschnitte 331a, 331b, die sich in den Endlagen befinden, derart gebogen, daß die Fügeabschnitte 331d, 331e für eine halbe Polteilung (eineinhalb Schlitze bei dieser Ausführungsform) in einer Richtung, in der sich das große Segment 331 öffnet, geneigt werden. Zudem werden die geraden Abschnitte 332a, 332b, die sich in den mittleren Lagen befinden, derart gebogen, daß die Fügeabschnitte 332d, 332e für eine halbe Polteilung in der Richtung geneigt werden, in der sich das kleine Segment 332 schließt.

Folglich werden in dem zweiten Spulenende 31b die in der radialen Richtung benachbarten elektrischen Leiter in einander entgegengesetzten Richtungen entlang dem Umfang des Statorkerns 32 geneigt. Die Biegeschritte werden für alle Leitersegmente 33 wiederholt, die in den Schlitzen 35 gehalten werden.

(Fügeschritt)

Nach dem Fügen werden in dem zweiten Spulenende 31b der Fügeabschnitt 331e' in der äußeren Endlage und der Fügeabschnitt 332e in der äußeren Mittellage durch Verschweißen, wie z. B. Ultraschallschweißen, Lichtbogenschweißen, Hartlötung oder durch ein beliebiges anderes Verfahren zusammengefügt, um für elektrische Kontinuität zu sorgen. Der Fügeabschnitt 332d in der inneren Mittellage und der Fügeabschnitt 331d in der inneren Endlage werden in gleicher Weise zusammengefügt. Auf diese Weise wird der Stator 2, der in 7 gezeigt ist, erzeugt.

Anschließend erfolgt eine ausführliche Beschreibung des Verdrehschritts und des Formungsschritts.

Wie in 8 gezeigt ist, weist die Windungsabschnitts-Verdrehvorrichtung 100 die innere Einspannvorrichtung 111, die äußere Einspannvorrichtung 112, Rotationsbetätigungsmechanismen 113, 114 zum jeweiligen Drehen der inneren Einspannvorrichtung 111 und der äußeren Einspannvorrichtung 112, eine Steuerung 115, eine ringförmige Segmentpresse 116, eine Segmentstoßvorrichtung 117, eine Hebe- und Senk-Betätigungsvorrichtung 118 und dergleichen auf.

Wie in 9 gezeigt ist, ist die innere Einspannvorrichtung 111 mit Segmenteinfügeöffnungen 121, 122 ausgebildet, in denen die geraden Abschnitte 331a, 332a des großen Segments 331 und des kleinen Segments 332 einfügt und gehalten werden. Die Segmenteinfügeöffnungen 121, 122 verlaufen durchgehend zueinander in einer radialen Richtung der inneren Einspannvorrichtung 111. Die Anzahl der Segmenteinfügeöffnungen 121, 122 entspricht der Anzahl der Schlitze 35 des Statorkerns 2 (sechsunddreißig in der Ausführungsform). Die Einfügeöffnungen 121, 122 sind in einer Umfangsrichtung der inneren Einspannvorrichtung 111 in gleichmäßigen Abständen angeordnet. Das heißt, daß bei der Ausführungsform die sechsunddreißig Öffnungen 121 und die sechsunddreißig Öffnungen 122 jeweils konzentrisch ausgebildet sind.

Ähnlich der inneren Einspannvorrichtung 111 ist die äußere Einspannvorrichtung 112 mit sechsunddreißig Segmenteinfügeöffnungen 131 und sechsunddreißig Segmenteinfügeöffnungen 132 gebildet, die konzentrisch angeordnet und in gleichmäßigen Abständen in der Umfangsrichtung der äußeren Einspannvorrichtung 112 angeordnet sind. Dabei sind in der inneren Einspannvorrichtung 111 und der äußeren Einspannvorrichtung 112 vier Segmenteinfügeöffnungen 121, 122, 131 und 132 von der Innendurchmesserseite der inneren Einspannvorrichtung 111 zur Außendurchmesserseite der äußeren Einspannvorrichtung 112 der Reihe nach ausgebildet.

Wie in 9 gezeigt ist, werden Paare der großen Segmente 331 und der kleinen Segmente 332 in der Umfangsrichtung der Einspannvorrichtungen 111, 112 angeordnet und in die Segmenteinfügeöffnungen 121, 122, 131, 132 eingesetzt.

Nachdem alle großen Segmente 331 und die kleinen Segmente 332 in die Segmenteinfügeöffnungen 121, 122, 131, 132 eingefügt worden sind, wird die Segmentpresse 116 von der Oberseite der inneren Einspannvorrichtung 111 und der äußeren Einspannvorrichtung 112 herunterbewegt und mit den Windungsabschnitten 331c der großen Segmente 331 in Kontakt gebracht. Daher wird im Verdrehschritt verhindert, daß die großen Segmente 331 und die kleinen Segmente 332 sich aus den Segmenteinfügeöffnungen 121, 122, 131, 132 heben.

Wie in 10 gezeigt ist, weist die Segmentpresse 116 einen verjüngten Querschnitt einer Öffnung auf, die zur Unterseite (zur Oberseite) hin verengt ist. Neben einer Funktion um zu verhindern, daß sich die großen Segmente 331 und die kleinen Segmente 332 heben, weist die Segmentpresse 116 eine Funktion als ein Formgebungselement (erstes Preßbauglied) auf, das den Formungsschritt ausführt. Das heißt, daß, wenn die Segmentpresse 116 durch den Betrieb des Hebe- und Senkbetätigungsmechanismus 118 während des Verdrehprozesses bewegt wird, daß die Windungsabschnitte 331, 332 von der Oberseite her schräg gepreßt werden und in Richtung der Mittelpunkte der Krümmungen verformt werden.

Die innere Einspannvorrichtung 111 und die äußere Einspannvorrichtung 112 werden jeweils durch die Drehungsbetätigungsmechanismen 113, 114 gedreht, die durch die Steuerung 115 gesteuert werden. Bei Betrachtung von der Oberseite der Windungsabschnitts-Verdrehvorrichtung 100 werden bei der Ausführungsform die innere Einspannvorrichtung 111 und die äußere Einspannvorrichtung 112 um eine halbe Polteilung (eineinhalb Schlitze bei der Ausführungsform) im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn gedreht. Gleichzeitig mit der Drehung der Vorrichtungen 111, 112 wird die Segmentpresse 116 durch den Hebe- und Senkbetätigungsmechanismus 118, der durch die Steuerung 115 gesteuert wird, abwärts bewegt, so daß die Windungsabschnitte 331c und die Windungsabschnitte 332c preßgeformt werden.

Auf diese Weise werden bei der Ausführungsform die Windungsabschnitte 331c, 332c durch das Preßformen gleichzeitig mit dem Verdrehschritt geformt. Selbst wenn die Statorwicklung 31 durch die Leitersegmente 33 mit großen Windungsabschnitten 331c, 332c gebildet wird, kann der Betrag, um den die Windungsabschnitte 331c, 332c in der radialen Richtung des Statorkerns 32 vorstehen, reduziert werden. Somit kann ein Außendurchmesser und ein Innendurchmesser der Wicklung 31 reduziert werden. Ferner wird der Formungsschritt gleichzeitig mit dem Verdrehschritt ausgeführt und die auf die Windungsabschnitte 331, 332c wirkende Spannung reduziert.

Zudem kann der innere Zwischenraum oder die Abmessung des Windungsabschnitts 332c vor dem Verdrehschritt für einen gewissen Betrag groß angesetzt werden. Das heißt, daß die maximale Breite W2 des Windungsabschnitts 332c größer ist die Gesamtbreite W1 der geraden Abschnitte 332a, 332, wie in 4 gezeigt ist. Daher kann die Spannung auf den inneren Randbereich des Windungsabschnitts 332 reduziert werden. Dabei nimmt die Beschädigung der Isolierfilme 37 um den Windungsabschnitt 332c ab.

In dem Formungsschritt wird die Segmentpresse 116 als das Preßbauglied verwendet. Die Kontaktoberflächen der Segmentpresse 116, die mit den Windungsabschnitten 331c in Kontakt gebracht werden, werden in bezug auf die Preßrichtung geneigt, d. h. die Bewegungsrichtung der Segmentpresse 116. Daher können die Windungsabschnitte 331c, 332c nur durch Bewegen der Segmentpresse 116 gegen die Windungsabschnitte 331c, 332c geformt werden. Der Arbeitsinhalt beim Formungsschritt ist daher dementsprechend einfach.

Die Segmentpresse 116, die auch als das Beschränkungsbauglied verwendet wird, um zu verhindern, daß die Windungsabschnitte 331c, 332c sich im Verdrehschritt aus der inneren Einspannvorrichtung 111 und der äußeren Einspannvorrichtung 112. Daher geht die Anzahl der Bauteile zurück, und die Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung weist einen einfachen Aufbau auf. Auch werden die Herstellungskosten reduziert. Daneben können die Windungsabschnitte 331c, 332c durch die Segmentpresse 116 gleichzeitig mit dem Verdrehen geformt werden. Daher kann der Herstellungsprozeß der Wicklung 31 vereinfacht werden.

11 und 12 sind erläuternde Ansichten zur Erläuterung der Konzepte des Verfahrens zur Herstellung der Statorwicklung 31 der Ausführungsform. In 11 ist die Konfiguration des Leitersegments 33, das in den Statorkern 32 eingefügt werden soll, dargestellt. In 12 wird das Leitersegment 33 dargestellt, das von dem axialen Ende des Statorkerns 32 aus betrachtet wird.

Wie in 11 gezeigt ist, weist das Leitersegment 33 des Ausführungsform gerade Abschnitte 33a, 33c auf, die in den beiden unterschiedlichen Schlitzen 35 an unterschiedlichen Positionen in der radialen Richtung des Statorkerns 32 gehalten werden, und einen gekrümmten Abschnitt 33b auf, der zwischen den geraden Abschnitten 33a, 33c eine Verbindung bildet. Ferner weist der gekrümmte Abschnitt 33b eine erste Krümmung 331 und eine zweite Krümmung 332 auf, die jeweils von den geraden Abschnitten 33a, 33c in den Richtungen im wesentlichen senkrecht zu den Längsrichtungen der geraden Abschnitte 33a, 33c vorstehen.

Insbesondere der gerade Abschnitt 33a wird benachbart zum Innendurchmesser des Statorkerns 32 in dem Schlitz 35 gehalten, und der gerade Abschnitt 33c wird benachbart zum Außendurchmesser des Statorkerns 32 in dem Schlitz gehalten. Die erste Krümmung 331 und die zweite Krümmung 33b2 sind angeordnet, um von dem geraden Abschnitt 33a, 33c in Richtungen abzustehen, die bei Betrachtung von dem axialen Ende des Statorkerns 32 aus von den Schlitzen 35 in der Umfangsrichtung des Statorskerns 32 getrennt sind.

Wie in 12 gezeigt ist, sind die erste Krümmung 331 und die zweite Krümmung 33b2 in bezug auf eine Längsrichtung L1 des gekrümmten Abschnitts 33b und nicht der ersten Krümmung 331 und der zweiten Krümmung 33b2 entgegengesetzt zueinander geneigt. Somit werden die erste Krümmung 331 und die zweite Krümmung 33b2 geneigt, um der Umfangsrichtung des Statorkerns 32 nahe zu sein oder entlang derselben zu verlaufen.

Dementsprechend sind die Windungsabschnitte der Statorwicklung 31, die das erste Spulenende 31a konstruieren, aus den gekrümmten Abschnitten 33b mit den ersten Krümmungen 331 und den zweiten Krümmungen 33b2 gebildet. Ferner sind die erste Krümmung 331 und die zweite Krümmung 33b2 geneigt, wie in 12 gezeigt ist. Daher kann der Betrag, um den die erste und die zweite Krümmung 331, 33b2 in der radialen Richtung des Statorkerns 32 vorstehen, reduziert werden, ohne einen Anstieg der Spannungskonzentration an den inneren Randbereichen der gekrümmten Abschnitte 33b zu bewirken.

Da ferner die erste Krümmung 33b1 und die zweite Krümmung 33b2 geneigt sind, um der Umfangsrichtung des Statorkerns 32 nahe zu sein oder entlang derselben zu verlaufen, werden der Innendurchmesser und der Außendurchmesser der Wicklung 31 reduziert. Daher ist es weniger wahrscheinlich, daß die Wicklung 31 mit anderen Komponenten interferiert, die auf der radialen Innenseite und der radialen Außenseite der Wicklung 31 angeordnet sind, wie z. B. dem Gehäuse 4 und dem Rotor 3.

Wenn das Leitersegment 33 anhand des flachen Drahts erzeugt wird, konzentriert sich die Spannung ohne weiteres in der inneren Randbereichsseite des gekrümmten Abschnitts 33b. Da der gekrümmte Abschnitt 33b teilweise durch den Formungsschritt geneigt wird, kann bei der Ausführungsform die Breite oder Abmessung des gekrümmten Abschnitts 33b vor dem Formungsschritt groß angesetzt werden. Selbst wenn der dicke oder breite flache Draht verwendet wird, kann die Spannungskonzentration an dem gekrümmten Abschnitt 33b reduziert werden, indem die Abmessung des gekrümmten Abschnitts 33b groß angesetzt wird. Ferner wird verhindert, daß der Windungsabschnitt teilweise in die radiale Richtung des Statorkerns 32 vorsteht.

Bei den in 11 und 12 gezeigten Beispielen umfaßt der gekrümmte Abschnitt 33b die erste Krümmung 33b1 und die zweite Krümmung 33b2 auf der Innendurchmesserseite bzw. der Außendurchmesserseite. Es ist jedoch nicht immer erforderlich, daß auf beiden Seiten Krümmungen vorhanden sind. Es besteht die Möglichkeit, die Krümmung auf entweder der Innendurchmesserseite oder der Außendurchmesserseite zu haben.

Bei den in 11 und 12 gezeigten Beispielen wird ferner das Leitersegment 33 verwendet, das aus dem flachen Draht mit dem rechteckigen Querschnitt hergestellt wird. Es kann möglich sein, daß die geraden Abschnitte 33a, 33c und der gekrümmte Abschnitt 33b teilweise in einem durchgehenden Draht enthalten sind.

Bei dem Formungsschritt werden die Windungsabschnitte 331c, 332c von den beiden Seiten in der radialen Richtung durch die geneigten Kontaktoberflächen (Preßoberflächen) der Segmentpresse 116 gepreßt. Die Windungsabschnitte 331c, 332c können nur an einer Seite gepreßt werden, wo der Vorsprung beispielsweise reduziert werden soll. Ferner wird ein Neigungswinkel der Preßoberfläche geändert, so daß eine Preßrichtung und ein Formungsbetrag (Verformung) gesteuert werden können.

13 ist ein schematisches Diagramm einer Modifizierung der Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung 100. Die Windungsabschnitt-Verdrehvorrichtung, die in 13 gezeigt ist, weist eine Segmentpresse 116A und Elemente 141, 142 als Preßbauglieder (zweite Preßbauglieder) auf.

Die Elemente 141, 142 werden in der radialen Richtung jeweils durch Betätigungsglieder 143, 144 betätigt. Das Element 141 drückt die Windungsabschnitte 331c, 332c von der radial inneren Seite zur radial äußeren Seite in bezug auf die radialen Richtungen der Vorrichtungen 111, 112. Das Formgebungselement 142 drückt die Windungsabschnitte 331c, 332c von der radial äußeren Seite zur radial inneren Seite in bezug auf die radialen Richtungen der Vorrichtungen 111, 112.

In einem Fall, wo die Innendurchmesserseiten und die Außendurchmesserseiten der Windungsabschnitte 331c, 332c in Radiusrichtung durch die separaten Elemente 141, 142 gepreßt werden, ist es möglich, die Windungsabschnitte 331c, 332c teilweise nach Bedarf zu formen. Dies trägt zu einer Erhöhung der Flexibilität beim Konstruieren bei. Es ist nicht immer erforderlich, beide Elemente 141, 142 bereitzustellen. Wenn z. B. entweder nur die radial innere Seite oder die radial äußere Seite der Windungsabschnitte 331c, 332c gepreßt werden muß, wird nur eines der Formgebungselemente 141, 142 bereitgestellt.

Bei der Ausführungsform wird die Statorwicklung 31 durch das geschichtete große Segment 331 und das kleine Segment 332 erzeugt. Die vorliegende Erfindung kann jedoch in einem Fall angewendet werden, in dem die Statorwicklung durch nicht geschichtete (einzelne) U-förmige Leitersegmente und dreifach geschichtete U-förmige Leitersegmente erzeugt wird.

Ferner wird der Verdrehschritt gleichzeitig mit dem Formungsschritt ausgeführt. Der Formungsschritt (Preßschritt) kann nach Vollendung des Verdrehschritts ausgeführt werden. Alternativ kann der Formungsschritt vor dem Verdrehschritt ausgeführt werden. Ferner kann der Formungsschritt nach dem Einfügeschritt ausgeführt werden.

Bei der Ausführungsform wird das Verfahren zur Herstellung der Statorwicklung 31 für den Fahrzeug-Alternator beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf verschiedene Arten von Wicklungen für andere rotierende elektrische Maschinen erzeugt werden.

Die vorliegende Erfindung sollte nicht auf die offenbarten Ausführungsformen begrenzt werden, sondern auf andere Arten und Weisen implementiert werden.


Anspruch[de]
  1. Verfahren zur Herstellung einer Statorwicklung (31) für eine rotierende elektrische Maschine, das folgende Schritte aufweist:

    Biegen eines U-förmigen Leitersegments (33, 331, 332) mit einem Windungsabschnitt (33b, 331c, 332c), einem ersten geraden Abschnitt (33a, 331a, 332a) und einem zweiten geraden Abschnitt (33c, 331, 33b), indem der erste gerade Abschnitt (33a, 331a, 332a) und der zweite gerade Abschnitt (33c, 331, 332) relativ zueinander in der Umfangsrichtung bewegt werden;

    Pressen des Windungsabschnitts (33b, 331c, 332c), so daß eine Abmessung des Windungsabschnitts (33b, 331c, 332c) in einer radialen Richtung reduziert wird;

    wobei beim Pressen die Windungsabschnitte (33b, 331c, 332c) durch ein Preßelement (116) gepreßt werden,

    wobei das Preßelement (116) eine Kontaktoberfläche aufweist, die mit den Windungsabschnitten in Kontakt gebracht wird, und die Kontaktoberfläche in bezug auf die Längsrichtung der ersten geraden Abschnitte (33a, 331a, 332a) und der zweiten geraden Abschnitte (33c, 331, 332b) geneigt ist;

    Einfügen der ersten geraden Abschnitte (33a, 331a, 332a) und der zweiten geraden Abschnitte (33c, 331, 332b) in Schlitze (35), die auf einem Statorkern ausgebildet sind;

    Biegen von Enden von einer Mehrzahl der ersten geraden Abschnitt (33a, 331a, 332a) und einer Mehrzahl der zweiten geraden Abschnitte (33c, 331, 332b) in einer Umfangsrichtung des Statorkerns (32), wobei die Enden den Windungsabschnitten (33b, 331c, 332c) gegenüberliegen; und

    Aneinanderfügen der Enden der ersten geraden Abschnitte (33a, 331a, 332a) und der zweiten geraden Abschnitte (33c, 331b, 332b);

    wobei das Pressen und das Biegen gleichzeitig ausgeführt werden oder das Pressen nach dem Biegen ausgeführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei, vor dem Biegen, der Windungsabschnitt (33b, 331c, 332c) eine maximale Breite (W2) aufweist, die senkrecht zur Längsrichtung des ersten geraden Abschnitts (33a, 331a, 332a) und des zweiten geraden Abschnitts (33c, 331b, 32b) ist, und die maximale Breite (W2) größer ist als eine Gesamtbreite (W1) des ersten geraden Abschnitts (33a, 331a, 332a) und des zweiten geraden Abschnitts (33c, 331b, 332b) einschließlich eines Spalts zwischen dem ersten geraden Abschnitt (33a, 331a, 332a) und dem zweiten geraden Abschnitt (33c, 331b, 332b).
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Segmentpreßvorrichtung (116) die Windungsabschnitte (33b, 331c, 332c) so einschränkt, daß sie sich beim Biegeschritt nicht von einer inneren Vorrichtung (111) und einer äußeren Vorrichtung (112) erheben können, wobei das Pressen und das Biegen gleichzeitig ausgeführt werden.
  4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, beim Pressen, die Windungsabschnitte (33b, 331c, 332c) durch ein Preßelement (141, 142) in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung der ersten geraden Abschnitte (33a, 331a, 332a) und der zweiten geraden Abschnitte (33c, 331b, 332b) gepreßt werden.
  5. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten, die in Schlitzen eines Statorkerns gehalten werden, die gerade Abschnitte (33a, 33c) und gekrümmte Abschnitte (33b) einschließlich Krümmungen (33b1, 33b2) aufweisen, die senkrecht zur Längsrichtung der geraden Abschnitte (33a, 33c) hervorragen, wobei die Krümmungen (33b1, 33b2) in bezug auf die Längsrichtung (L1) der gekrümmten Abschnitte (33b) geneigt sind;

    die gekrümmten Abschnitte (33b) an einem axialen Ende des Statorkerns (32) angeordnet sind, so daß die Krümmungen aus den Schlitzen in einer Umfangsrichtung des Statorkerns (32) hervorragen, wenn man sie entlang der Längsrichtung der geraden Abschnitte (33a, 33c) betrachtet; und

    wobei die geraden Abschnitte (33a, 33c) in Schlitzen (35) des Statorkerns gehalten werden und die geraden Abschnitte (33a, 33c) jeweils ein erstes Ende und ein zweites Ende aufweisen, und die gekrümmten Abschnitte (33b) jeweils die ersten Enden der geraden Abschnitte (33a, 33c) an Enden verbinden, um ein U-förmiges Segment (33) zu konstruieren, und

    wobei die Segmente (33) an den zweiten Enden der geraden Abschnitte (33a, 33c) aneinander gefügt werden.
  6. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten nach Anspruch 5, wobei die Krümmungen (33b1, 33b2) in der Umfangsrichtung des Statorkerns (32) geneigt sind, wenn man sie entlang der Längsrichtung der geraden Abschnitte (33a, 33c) betrachtet.
  7. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten nach Anspruch 5 oder 6, wobei die gekrümmten Abschnitte (33b) und die geraden Abschnitte (33a, 33c) aus einem Flachdraht mit einem rechtwinkeligen Querschnitt ausgebildet sind.
  8. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Draht ein Statorkern des Wechselrichters für ein Fahrzeug ist.
  9. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei ein Segment (33) ein großes Segment und ein kleines Segment aufweist, wobei das kleine Segment innerhalb des großen Segments angeordnet ist und sowohl das große als auch das kleine Segment in einen Schlitz in der radialen Richtung eingefügt sind.
  10. Struktur von U-förmigen Leitersegmenten nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei der Außendurchmesser der Windungsabschnitte größer ist als eine Breite der geraden Abschnitte (33a, 33c).
  11. Verfahren zur Herstellung einer Wicklung nach Anspruch 1, das ferner folgende Schritte aufweist:

    Bilden eines U-förmigen elektrischen Leiters (33) durch Biegen eines Längsdrahts, so daß der U-förmige elektrische Leiter (33) einen ersten geraden Abschnitt (33a), einen zweiten geraden Abschnitt (33c) und einen Windungsabschnitt (33b) aufweist, der einen Krümmungsabschnitt (33b1, 33b2) beinhaltet, der in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des ersten geraden Abschnitts (33a) und des zweiten geraden Abschnitts (33c) hervorragt, wobei

    beim Pressen, der Krümmungsabschnitt (33b1, 33b2) in bezug auf eine Längsrichtung (L1) des Windungsabschnitts (33b) und nicht des Krümmungsabschnitts (33b1, 33b2) geneigt ist, indem der Windungsabschnitt (33b) in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des ersten und des zweiten geraden Abschnitts (33a, 33c) gepreßt wird, wenn man ihn entlang der Längsrichtungen des ersten geraden Abschnitts (33a) und des zweiten geraden Abschnitts (33c) betrachtet.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei beim Biegen, der erste gerade Abschnitt (33a) und der zweite gerade Abschnitt (33c), die auf Ebenen liegen, die parallel zueinander sind, in einer Richtung um 180 Grad auseinander, jedoch auf ihren jeweiligen Ebenen bewegt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, wobei

    die Schlitze (35) des Statorkerns (32) sich in einer radialen Richtung des Statorkerns (32) erstrecken, und

    beim Einfügen, der erste gerade Abschnitt (33a) und der zweite gerade Abschnitt (33c) in unterschiedliche Schlitze und an unterschiedlichen radialen Positionen eingefügt werden, und der Windungsabschnitt (33b) an einem axialen Ende des Statorkerns dazwischen eine Verbindung bildet,

    wobei der Krümmungsabschnitt (33b1, 33b2) des Windungsabschnitts in einer Umfangsrichtung des Statorkerns (32) geneigt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Windungsabschnitte (33b) von beiden Seiten in deren radialer Richtung gepreßt werden.
Es folgen 11 Blatt Zeichnungen






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