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DE112012006066T5 - Anker für eine rotierende elektrische Maschine - Google Patents

Anker für eine rotierende elektrische Maschine Download PDF

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DE112012006066T5
DE112012006066T5 DE112012006066.0T DE112012006066T DE112012006066T5 DE 112012006066 T5 DE112012006066 T5 DE 112012006066T5 DE 112012006066 T DE112012006066 T DE 112012006066T DE 112012006066 T5 DE112012006066 T5 DE 112012006066T5
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coil
stator core
armature
electric machine
rotary electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE112012006066.0T
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English (en)
Inventor
c/o Mitsubishi Electric Corporat Shirai Yutaro
c/o Mitsubishi Electric Corp Yoshida Shinichiro
c/o Mitsubishi Electric Corpor Tsuiki Hironori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of DE112012006066T5 publication Critical patent/DE112012006066T5/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
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    • H02K3/34Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation
    • H02K3/345Windings characterised by the shape, form or construction of the insulation between conductors or between conductor and core, e.g. slot insulation between conductor and core, e.g. slot insulation
    • HELECTRICITY
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    • H02K3/521Fastening salient pole windings or connections thereto applicable to stators only
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  • Power Engineering (AREA)
  • Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)

Abstract

Ein Spulenende (25) einer Spule (13) ist von einem Statorkern (14) mittels eines Formteils (1) isoliert, das aus einem isolierenden Harz gefertigt ist, und die Spule (13), die in einem Spalt angeordnet ist, ist mittels Isolierpapiers (2) isoliert. Bei einem Anker für eine rotierende elektrische Maschine ist das Formteil (1) in ein erstes Teil (3) und ein zweites Teil (4) geteilt, die drehbar miteinander mittels eines Gelenks verbunden sind.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Anker für eine rotierende elektrische Maschine. Insbesondere betrifft sie eine Isolierstruktur, welche eine Hochkant-Spule isoliert, die auf die Zähne eines Statorkerns eines Ankers von dem Statorkern gewickelt sind.
  • Stand der Technik
  • Da es notwendig ist, einen rechteckigen Draht in Breitenrichtung zu biegen, wenn eine Hochkant-Spule ausgebildet werden soll, gibt es eine Technik zum Montieren einer Hochkant-Spule, die mittels einer Bearbeitungseinrichtung hergestellt wird, auf einem Statorkern eines Ankers, indem eine Isoliereinrichtung verwendet wird. Diese Technik ist z. B. in der PTL 1 beschrieben.
  • Literaturverzeichnis
  • Patentliteratur
    • PTL 1: JP 2008-312 326 A .
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Die Isoliereinrichtung, die in der PTL 1 offenbart ist, weist einen hinteren Bereich 10 und zwei Seitenflächenbereiche 12 auf, wie es in 2 und 5 in der PTL 1 gezeigt ist. Sie wird in eine Spule 6 eingeführt, und zwar ausgehend von der Rückseite des Kerns, während die Seitenflächenbereiche 12 so gebogen werden, dass sie einander zugewandt sind, so dass die Spule 6 in Laminierrichtung von Flanschen 16 gehalten wird, die an den Spitzen der Seitenflächenbereiche gebildet sind. Im Ergebnis sind die Spule und die Isoliereinrichtung miteinander verbunden.
  • Da bei diesem Verfahren der Spalt zwischen den Flanschen 16 durch das Biegen der Seitenflächenbereiche 12 schmaler gemacht wird, ist der Bewegungsbereich der Flansche schmal, und die Dimension des Flanschs 16 ist begrenzt. Dadurch bricht der Seitenflächenbereich durch das Biegen nicht. Aus diesem Grund ist das Isoliervermögen der Spule und des Statorkerns an der Zahnspitze niedrig. Es besteht daher die Möglichkeit, dass die Spule in Richtung der Zahnspitze gebogen werden kann, und zwar infolge von Vibrationen während des Betriebs, und dass sie in der Nähe von äußeren peripheren Bereichen der Spule, welche nicht von den Flanschen gehalten werden, zu der Zahnspitze hin gezogen werden kann.
  • Die Erfindung wurde konzipiert, um das oben erwähnte Problem zu lösen. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Anker für eine rotierende elektrische Maschine anzugeben, bei welchem die Isoliereinrichtung, die Isolierung und die Zuverlässigkeit beim Halten einer Spule verbessert werden.
  • Lösung des Problems
  • Ein Anker für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der Erfindung weist Folgendes auf: einen Statorkern und ein Formteil, welches aus einer Isoliereinrichtung gebildet ist, welche eine Spule isoliert, die auf einen Zahn des Statorkerns, ausgehend von dem Statorkern, gewickelt ist und die Spule hält. Das Formteil ist gebildet aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil, welche miteinander mittels einer drehbaren Kupplungseinrichtung verbunden sind. Jedes von dem ersten Teil und dem zweiten Teil weist Folgendes auf: einen hinteren Bereich; einen Spulen-Montagebereich, der sich ausgehend von dem hinteren Bereich erstreckt und auf welchem ein Spulenende der Spule befestigt ist; und einen Flansch, der an einer Zahnspitze des Spulen-Montagebereichs ausgebildet ist. Das Spulenende der Spule ist mittels des Formteils isoliert. Die Spule, die in einem Spalt des Statorkerns angeordnet ist, wird von einer Innenwand des Spalts mittels Isolierpapiers isoliert.
  • Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
  • Bei dem Anker der rotierenden elektrischen Maschine gemäß der Erfindung ist das Formteil in das erste Teil und das zweite Teil geteilt, und das erste teil und zweite Teil sind miteinander mittels eines drehbaren Kupplungsteils verbunden. Folglich wird die Montierbarkeit verbessert, und zwar durch die in einer einzigen Richtung ausgerichtete Anordnung des Formteils zu der Spule.
  • Da es möglich ist, den Bewegungsbereich der Flansche des Formteils groß zu machen, ist es möglich, die Dimension des Flanschs groß zu machen. Folglich ist es möglich, das Isoliervermögen und die Zuverlässigkeit der Halterung der Spule zu verbessern.
  • Die oben erwähnten oder andere Ziele, Merkmale und Wirkungen der Erfindung gehen noch klarer aus der detaillierten Beschreibung der folgenden Ausführungsformen und Zeichnungen hervor.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Ankers für eine rotierende elektrische Maschine einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Zahns des Ankers gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, bei welchem Formteile vorgesehen sind.
  • 3 eine perspektivische Ansicht von geteilten ersten und zweiten Teilen des Formteils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 4 eine perspektivische Ansicht des Formteils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, das mittels eines Gelenks verbunden ist.
  • 5 eine Ansicht, die die Struktur des Gelenks des Formteils gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Statorkerns der ersten Ausführungsform der Erfindung.
  • 7 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem eine Spule und ein Isolierpapier gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung befestigt sind.
  • 8 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Formteil und die Spule gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zusammengebaut sind.
  • 9 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem die Formteile, die Spule und der Statorkern gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung zusammengebaut sind.
  • 10 eine perspektivische Ansicht eines Formteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 11 eine perspektivische Ansicht eines Statorkerns gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung.
  • 12 eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Formteil und der Statorkern gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zusammengebaut sind.
  • 13 eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, in welchem das Formteil und der Statorkern gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung aneinander befestigt sind.
  • 14 eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, in welchem das Formteil und der Statorkern der zweiten Ausführungsform der Erfindung aneinander befestigt sind; wobei
  • 14A eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in welchem der Statorkern eingeführt ist, und
  • 14B eine Ansicht ist, die einen Zustand zeigt, in welchem der Statorkern und das Formteil vollständig aneinander befestigt sind.
  • Beschreibung der Ausführungsformen
  • Erste Ausführungsform
  • Eine erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 9 beschrieben. Gleiche Bezugszeichen geben die gleichen oder äquivalende Teile bzw. Bereiche in jeder Zeichnung an.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Ankers für eine rotierende elektrische Maschine (nachstehend einfach als Stator bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, 2 ist eine perspektivische Ansicht eines Zahnbereichs des Stators der ersten Ausführungsform, 3 ist eine perspektivische Ansicht von ersten und zweiten Teilen, die ein Formteil der ersten Ausführungsform bilden, und 4 ist eine perspektivische Ansicht des Formteils, das mittels eines Gelenks verbunden ist.
  • In den 1 bis 4 bezeichnet das Bezugszeichen 1 ein Formteil, welches das Hauptteil der Erfindung darstellt und aus einem Harzmaterial gebildet ist. Das Formteil isoliert ein Spulenende 25 einer Statorspule 13 (nachstehend einfach als Spule bezeichnet), welche auf einen Zahn eines Statorkerns 14 gewickelt ist, und zwar ausgehend vom Statorkern 14.
  • Der Statorkern 14 wird gebildet durch Laminieren von elektromagnetischen Stahl-Flächenkörpern oder Stahlblechen in der axialen Richtung einer rotierenden Maschine, und die laminierten elektromagnetischen Stahl-Flächenkörper sind miteinander mittels Verpressens der Stahl-Flächenkörper verbunden. Eine Spule wird erhalten, indem ein rechteckiger Kupferdraht mit einem Film in Hochkantrichtung gebogen wird und der rechteckige Kupferdraht in konischer Form gewickelt wird, wobei die Breite des Spulenendes 25 in Richtung der Zahnspitze des Statorkerns 14 verringert wird. Die Spule wird als Spule 13 eines Stators 20 verwendet.
  • Das Formteil 1 ist aus einem isolierenden Harz gebildet, wie z. B. PPS-(Polyphenylensulfid-)Harz oder LCP-(Flüssigkristall-Polymer-)Harz.
  • Das Formteil 1 ist in ein erstes Teil 3 und ein zweites Teil 4 geteilt. Wie in 3 gezeigt, weisen das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 Folgendes auf: Hintere Bereiche 31 bzw. 41; Spulen-Montagebereiche 32 bzw. 42, die ausgehend von den hinteren Bereichen verlaufen und auf welchen das Spulenende 25 der Spule 13 befestigt ist; und Flansche 5, die an den Spitzen (Zahnspitzen) der Spulen-Montagebereiche 32 bzw. 42 gebildet sind.
  • Ferner ist die Dimension des Radius R der Krümmung einer gekrümmten Fläche eines Kantenbereichs der Flansche 5 gleich groß wie oder größer als die Dimension des Radius R der Krümmung des Inneren des Spulenendes, so dass die Länge eines Bereichs eines jeden Flansches 5, der in Richtung der lateralen Seite der Spule hervorsteht, groß ist.
  • Das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 sind miteinander mittels eines aus Harz geformten Gelenks 6 verbunden, welches als Kupplungseinrichtung dient. Wenn also das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 um das Gelenk 6 gedreht werden, verändert sich ein Spalt, der zwischen den Flanschen 5 an den Zahnspitzen ausgebildet ist.
  • Das bedeutet Folgendes, wie in 5 gezeigt: Wenn ein vorstehender Bereich 22, der an dem ersten Teil 3 ausgebildet ist, mittels Presspassens an einer Kerbe oder Aussparung 23 angefügt ist, die in dem zweiten Teil 4 in radialer Richtung ausgebildet ist, und wenn der vorstehende Bereich 22 in eine Aufnahmeeinrichtung 24 für den vorstehenden Bereich eingeführt ist, der an dem zweiten Teil 4 ausgebildet ist, dann sind der vorstehende Bereich 22 und die Aufnahmeeinrichtung 24 für den vorstehenden Bereich drehbar ineinander eingepasst.
  • Folglich ist das Gelenk 6 dazu ausgebildet, das erste und das zweite Teil 3 und 4 so zu verbinden, dass das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 gedreht werden können (oder geöffnet und geschlossen werden können).
  • Wie in den 4 und 6 gezeigt, sind stufenförmige Bereiche 8, welche in Kontakt mit dem Statorkern 14 kommen, auf den Flächen der Spulen-Montagebereiche 32 bzw. 42 des ersten Teils 3 bzw. des zweiten Teils 4 ausgebildet, und stufenförmige Bereiche 9, die an die stufenförmigen Bereichen 8 angepasst sind, sind am Statorkern 14 ausgebildet.
  • Ferner sind Vorsprünge oder Überstände 10 auf den Flächen, welche in Kontakt mit dem Statorkern 14 kommen, der Spulen-Montagebereiche 32 bzw. 42 des ersten Teils 3 bzw. zweiten Teils 4 ausgebildet, und Mulden oder Aussparungen 11, die in die Überstände 10 eingepasst sind, sind am Statorkern 14 ausgebildet.
  • Wie in 4 gezeigt, sind Abschrägungen 12 an den hinteren Bereichen 31 bzw. 41, die die Kern-Rückseitenwände des ersten Teils 3 bzw. zweiten Teils 4 darstellen, vorgesehen, so dass sie Behinderungen zwischen der Spule und den Formteilen unterbinden, wenn die Formteile 1 in die Spule 13 eingeführt werden.
  • Wie in 7 gezeigt, ist Isolierpapier 2, das die Spule von einer Innenwand des Spalts isoliert, auf Längsbereiche der Spule 13 gewickelt, die in einen Spalt des Statorkerns eingeführt ist. Wenn das Isolierpapier 2 also auf der Spule 13 angeordnet ist, dann hat das Isolierpapier 2 eine Dimension, welche die Endbereiche 15 auf den gekrümmten Flächen der Spulen-Montagebereiche 32 und 42 des Formteils 1, das mit der Spule 13 in Kontakt kommt, überlappt, und zwar in der Längsrichtung (longitudinalen Richtung) der Spule 13.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Befestigen der Formteile 1, der Spule 13 und des Statorkerns 14 unter Bezugnahme auf die 8 und 9 beschrieben.
  • Während der Spalt zwischen den Flanschen 5 schmaler gemacht wird, werden die Formteile 1 in die Spulenenden 25 der Spule 13 eingeführt, auf welche das Isolierpapier 2 auf die Längsbereiche gewickelt ist, und zwar ausgehend von der Rückseite des Kerns (vgl. 8).
  • Beispielsweise wird zum Einführen eine Einrichtung verwendet, welche es den Formteilen 1 ermöglicht, mit den Innenseiten der Spulenenden 25 in Kontakt zu kommen und die Formteile 1 zu unterstützen. Wenn die Formteile eingeführt werden, werden die Formteile eingeführt, bis die Flansche 5 von der Seitenfläche der Spitze der Spule 13 hervorstehen.
  • Danach wird der Statorkern 14 ausgehend von der Rückseite des Kerns eingeführt. Die stufenförmigen Bereiche 8 der Formteile 1 und die stufenförmigen Bereiche 9 des Statorkerns 14 sind aneinander angepasst, so dass die Flansche 5 der Formteile 1, zwischen denen der Spalt schmaler gemacht wird, ausgebreitet werden (9). Wenn die Flansche 5 die Seitenflächenbereiche der Spule 13 erreichen, dann wird die Spule in der axialen Richtung der Wicklung gehalten. Wenn der Statorkern 14 bis zur Spitze der Spule 13 eingeführt wird, dann werden die Überstände 10 des ersten und zweiten Teils 3 und 4 in die Mulden 11 des Statorkerns 14 eingepasst. Folglich werden die Formteile 1 an dem Statorkern 14 befestigt.
  • Wie oben beschrieben, ist es mit dem Anker für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung möglich, die folgenden hervorragenden Wirkungen zu erzielen.
    • (1) Da das Formteil 1 durch die Spule, ausgehend von der Rückseite des Kerns, in Richtung der Zahnspitzen hindurchgehen kann, während die Formteile 1 in Kontakt mit den Innenseiten der Spulenenden 25 kommen, wird die Montierbarkeit mittels der in einer einzigen Richtung ausgerichteten Anordnung verbessert. Da ferner die Formteile 1 geteilt werden und das erste Teil und das zweite Teil miteinander mittels des Gelenks verbunden werden, das die drehbare Kupplungseinrichtung darstellt, können das erste und das zweite Teil 3 und 4 in der Breitenrichtung des Zahns weit bewegt werden. Folglich kann die Dimension eines jeden der Flansche 5 (die Länge eines Bereichs jedes Flanschs 5, der in Richtung der lateralen Seite der Spule hervorsteht) groß gemacht werden, so dass es möglich ist, das Isoliervermögen und die Zuverlässigkeit der Befestigung der Spule zu verbessern.
    • (2) Da das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 des Formteils 1 miteinander mittels des Gelenks verbunden sind, ist es möglich, die geteilten Teile als ein einziges Teil zu handhaben. Da außerdem die Drehbewegung des Flansches 5 mittels des Teils definiert werden kann, ist es möglich, den Mechanismus einer Einrichtung zu vereinfachen, welche zum Einführen des Formteils verwendet wird.
    • (3) Da die Dimension des Radius R der Krümmung der gekrümmten Fläche des Kantenbereichs von jedem der Flansche 5, die an den Spitzen des ersten und zweiten Teils 3 und 4 gebildet sind, gleich der oder größer ist als die Dimension des Radius R der Krümmung des Inneren des Spulenendes, ist es möglich, die Länge des Bereichs eines jeden Flansches 5, der in Richtung der lateralen Seite der Spule hervorsteht, groß zu machen.
    • (4) Die stufenförmigen Bereiche 8 sind auf den Flächen, die in Kontakt mit dem Statorkern kommen, des ersten Teils 3 bzw. des zweiten Teils 4 ausgebildet, und die stufenförmigen Bereiche 9, die an die stufenförmigen Bereichen 8 angepasst sind, sind am Statorkern 14 ausgebildet. Da also die Flansche 5 der Formteile 1 geöffnet werden, wenn der Statorkern 14 in die Spule eingeführt wird, nachdem die Formteile 1 in die Spule 13 eingeführt worden sind, ist es möglich, den Schritt des Öffnens der Flansche 5 wegzulassen.
    • (5) Da die Überstände 10 auf den stufenförmigen Bereichen 8 ausgebildet sind und die Mulden 11, die in die Überstände 10 eingepasst werden sollen, auf dem Statorkern 14 ausgebildet sind, werden die Überstände 10 in die Mulden 11 eingepasst. Folglich werden der Statorkern 14 und die Spule 13 nicht getrennt.
    • (6) Da außerdem die Abschrägungen 12 an den hinteren Bereichen (Kern-Rückseitenwänden) 31 bzw. 41 des ersten Teils 3 bzw. des zweiten Teils 4 ausgebildet sind, werden Behinderungen zwischen der Spule und den Formteilen vermieden, wenn die Formteile 1 in die Spule 13 eingeführt werden. Folglich ist es möglich, den Spulenraum groß zu machen.
  • Zweite Ausführungsform
  • Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die 10 bis 14 beschrieben. Gleiche Bezugszeichen wie diejenigen der ersten Ausführungsform geben die gleichen oder äquivalende Teile bzw. Bereiche in jeder Zeichnung an.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht eines Formteils gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, 11 ist eine perspektivische Ansicht eines Statorkerns entsprechend dem Formteil aus 10, und 12 ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem das Formteil und der Statorkern zusammengebaut sind.
  • In den 10 bis 12 ist ein Formteil 1 in erste und zweite Teile 3 und 4 geteilt. Das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 sind miteinander mittels eines plattenartigen elastischen Körpers 16 verbunden, der eine Kupplungseinrichtung darstellt. Wenn also der plattenartige elastische Körper 16 elastisch verformt wird, verändert sich der Spalt zwischen den Flanschen 5, der an den Zahnspitzen ausgebildet ist.
  • Der plattenartige elastische Körper 16 ist ein Material, das so geformt ist, dass es Federeigenschaften aufweist, indem eine Wärmebehandlung z. B. bei SUS304 vorgenommen wird. Ein Verfahren zum Verbinden des ersten Teils 3 und des zweiten Teils 4 mit dem plattenartigen elastischen Körper 16 wird beispielsweise durchgeführt, indem der plattenartige elastische Körper 16 in Rillen eingeführt wird, welche an dem ersten Teil 3 und dem zweiten Teil 4 ausgebildet sind, oder mittels Umspritzens (insert molding).
  • 13 ist eine Ansicht, die einen Bereich zeigt, in welchem das Formteil 1 und der Statorkern 14 aneinander befestigt sind, 14A ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Statorkern 14 in das Formteil 1 eingeführt ist, und 14B ist eine Ansicht, die einen Zustand zeigt, in welchem der Statorkern 1 und das Formteil 14 vollständig aneinander befestigt sind.
  • Wie in 13 und 14 gezeigt, ist eine Blattfederform 17, die mittels Faltens (Biegens) ausgebildet ist, an einem Bereich, der in Kontakt mit dem Statorkern 14 kommt, des plattenartigen elastischen Körpers 16 ausgebildet, der das erste Teil 3 mit dem zweiten Teil 4 verbindet, und Löcher 18, in welche die Blattfederformen 17 eingepasst werden sollen, sind am Statorkern 14 ausgebildet.
  • Wie in 10 gezeigt, sind Abschrägungen 12 an den hinteren Bereichen 31 bzw. 41, die die Kern-Rückseitenwände des ersten Teils 3 bzw. zweiten Teils 4 darstellen, vorgesehen, so dass sie Behinderungen zwischen der Spule und den Formteilen vermeiden, wenn die Formteile 1 in die Spule 13 eingeführt werden.
  • Ferner sind stufenförmige Bereiche 19 an den unteren Bereichen der Flansche 5 des ersten Teils 3 und des zweiten Teils 4 ausgebildet. Wenn also der Statorkern 14 in das Formteil 1 eingeführt wird, wie in 12 gezeigt, wird eine Zahnspitze des Statorkerns 14 in die stufenförmigen Bereiche 19 eingepasst. Im Ergebnis wird das Formteil 1 in Umfangsrichtung von dem Statorkern 14 gehalten.
  • Ähnlich wie bei der in 7 gezeigten ersten Ausführungsform ist Isolierpapier 2, das die Spule von der Innenwand des Spalts isoliert, auf Längsbereiche der Spule 13 gewickelt, die in einen Spalt des Statorkerns 14 eingeführt ist. Wenn das Isolierpapier 2 also auf der Spule 13 angeordnet ist, dann hat das Isolierpapier 2 eine Dimension, welche die Endbereiche 15 auf den gekrümmten Flächen der Spulen-Montagebereiche 32 und 42 des Formteils 1, das mit der Spule 13 in Kontakt kommt, überlappt, und zwar in der Längsrichtung (longitudinalen Richtung) der Spule 13.
  • Nachfolgend wird ein Verfahren zum Befestigen der Formteile 1, der Spule 13 und des Statorkerns 14 beschrieben.
  • Während ein Spalt zwischen den Flanschen 5 durch eine Belastung schmaler gemacht wird, die auf die beiden äußeren Flächen des ersten und zweiten Teils 3 und 4 der Formteile 1 ausgeübt wird, wie in 8 der ersten Ausführungsform gezeigt, werden Formteile 1 innerhalb der Spulenenden 25 der Spule 13 eingeführt, auf welche das Isolierpapier 2 auf die Längsbereiche gewickelt ist, und zwar ausgehend von der Rückseite des Kerns.
  • Beispielsweise wird zum Einführen eine Einrichtung verwendet, welche es den Formteilen 1 ermöglicht, mit den Innenseiten der Spulenenden 25 in Kontakt zu kommen und die Formteile 1 zu unterstützen. Wenn die Formteile eingeführt werden, so werden die Formteile eingeführt, bis die Flansche 5 von der Seitenfläche der Spitze der Spule 13 hervorstehen.
  • Wenn die auf die Formteile 1 einwirkende Kraft entfernt wird, dann dehnen sich die Flansche zu beiden Seiten durch eine elastische Kraft des plattenartigen elastischen Körpers 16 aus. Wenn die Flansche 5 die Seitenflächenbereiche der Spule 13 erreichen, dann wird die Spule 13 in der axialen Richtung der Wicklung gehalten. Danach wird der Statorkern 14 ausgehend von der Rückseite des Kerns eingeführt.
  • Wenn der Statorkern 14 in die Spule bis zum Ende eingeführt wird, wie es in 12 bis 14 gezeigt ist, dann werden die Blattfederformen 17 in die Löcher 18 eingepasst, die am Statorkern 14 ausgebildet sind, und die Zahnspitze des Statorkerns 14 wird in die stufenförmigen Bereiche 19 eingepasst, die an den unteren Bereichen der Flansche 5 ausgebildet sind. Folglich werden die Formteile 1 an dem Statorkern 14 befestigt.
  • Wie oben beschrieben, ist es mit dem Anker für eine rotierende elektrische Maschine gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung möglich, die folgenden weiteren hervorragenden Wirkungen zusätzlich zu den Wirkungen der ersten Ausführungsform zu erzielen.
    • (1) Da das erste Teil 3 und das zweite Teil 4 miteinander mittels des plattenartigen elastischen Körpers 16 verbunden sind, ist es möglich, die Flansche 5 zu äffen, indem bloß eine Last entfernt wird, die einwirkt, wenn die Formteile 1 in die Spule 13 eingeführt werden. Folglich ist es möglich den Mechanismus einer Einrichtung zu vereinfachen, welche zum Einführen des Formteils verwendet wird.
    • (2) Die stufenförmigen Bereiche 19, an welchen die Zahnspitze des Statorkerns 14 eingepasst ist sind, an den unteren Bereichen der Flansche 5 ausgebildet. Die Blattfederform 17, die mittels eines Faltvorgangs ausgebildet wird, ist an einem Bereich, der in Kontakt mit dem Statorkern 14 kommt, des plattenartigen elastischen Körpers 16 ausgebildet. Die Löcher 18, in welche die Blattfederformen 17 eingepasst werden sollen, sind am Statorkern 14 ausgebildet. Daher wird der Statorkern auf einfache Weise in die Formteile eingeführt, so dass die Formteile 1 zuverlässiger an dem Statorkern 14 befestigt werden können.
  • Gewerbliche Anwendbarkeit
  • Die Erfindung ist als Anker für eine rotierende elektrische Maschine geeignet, wie z. B. für einen Generator oder einen elektrischen Motor, bei welchem ein Stator unter Verwendung einer Hochkant-Spule gebildet wird.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Formteil
    2
    Isolierpapier
    3
    erstes Teil
    4
    zweites Teil
    5
    Flansch
    6
    Gelenk
    8
    stufenförmiger Bereich
    9
    stufenförmiger Bereich
    10
    Überstand
    11
    Mulde
    12
    Abschrägung
    13
    Spule
    14
    Statorkern
    15
    Endbereich des Formteils
    16
    plattenartiger elastischer Körper
    17
    Blattfederform
    18
    Loch
    19
    stufenförmiger Bereich
    20
    Stator
    21
    Zahn des Stators
    22
    vorstehender Bereich
    23
    Kerbe
    24
    Aufnahmeeinrichtung für den vorstehenden Bereich
    25
    Spulenende
    31
    hinterer Bereich
    32
    Spulen-Montagebereich
    41
    hinterer Bereich
    42
    Spulen-Montagebereich

Claims (9)

  1. Anker für eine rotierende elektrische Maschine, der Folgendes aufweist: – einen Statorkern; und – ein Formteil, welches aus einer Isoliereinrichtung gebildet ist, welche eine Spule isoliert, die auf einen Zahn des Statorkerns, ausgehend von dem Statorkern gewickelt ist und die Spule hält, – wobei das Formteil aus einem ersten Teil und einem zweiten Teil gebildet ist, welche miteinander mittels einer drehbaren Kupplungseinrichtung verbunden sind, – wobei das erste Teil und das zweite Teil jeweils Folgendes aufweisen: einen hinteren Bereich; einen Spulen-Montagebereich, der ausgehend von dem hinteren Bereich verläuft und an welchem ein Spulenende der Spule befestigt ist; und einen Flansch, der an einer Zahnspitze des Spulen-Montagebereichs ausgebildet ist, – wobei das Spulenende der Spule mittels des Formteils isoliert ist, und – wobei die Spule, die in einem Spalt des Statorkerns angeordnet ist, von einer Innenwand des Spalts mittels Isolierpapiers isoliert ist.
  2. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Kupplungseinrichtung, die das erste Teil mit dem zweiten Teil verbindet, aus einem Gelenkmechanismus gebildet ist.
  3. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Kupplungseinrichtung, die das erste Teil mit dem zweiten Teil verbindet, aus einem plattenartigen elastischen Körper gebildet ist.
  4. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Dimension eines Radius R der Krümmung einer gekrümmten Fläche eines Kantenbereichs der Flansche, die an den Spitzen des ersten und des zweiten Teils ausgebildet sind, gleich dem oder größer als die Dimension des Radius der Krümmung des Inneren des Spulenendes ist.
  5. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 2, wobei ein stufenförmiger Bereich an einer Fläche, die in Kontakt mit dem Statorkern kommt, von jedem der Spulen-Montagebereiche des ersten und des zweiten Teils ausgebildet ist, und wobei ein stufenförmiger Bereich, der an den stufenförmigen Bereich angepasst ist, an dem Statorkern ausgebildet ist.
  6. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 5, wobei Vorsprünge auf den stufenförmigen Bereichen der Spulen-Montagebereiche ausgebildet sind, und wobei Aussparungen, welche an die Vorsprünge angepasst werden sollen, an dem Statorkern ausgebildet sind.
  7. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 3, wobei stufenförmige Bereiche an den unteren Bereichen der Flansche des ersten und zweiten Teils ausgebildet sind, wobei eine Blattfederform, die mittels eines Faltvorganges gebildet ist, an einem Bereich, welcher in Kontakt mit dem Statorkern kommt, des plattenartigen elastischen Körpers ausgebildet ist, und wobei ein Loch, in welches die Blattfederform eingepasst werden soll, am Statorkern ausgebildet ist.
  8. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 2 oder 3, wobei Abschrägungen an den hinteren Bereichen, die an der Rückseite des Statorkerns vorgesehen sind, des ersten und zweiten Teils ausgebildet sind.
  9. Anker für eine rotierende elektrische Maschine nach Anspruch 1, wobei die Spule eine Hochkant-Spule ist, welche ausgebildet wird, indem ein rechteckiger Kupferdraht in Hochkantrichtung gebogen wird.
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