(57)【要約】【課題】ロータに向けられた複数の巻歯を有するステータ（１）を備え、少なくとも所定数の巻歯が、スロット（６）内に配置された巻線によって取り囲まれ、巻歯により形成されたスロット（６）が、開放して形成され、電気的磁気的に非伝導性の材料を有するスロット閉鎖要素によって各々閉じられているダイナモ形電機に関し、これを、ロータへの磁束案内が閉鎖スロットの場合のように形成され、同時にスロットの高い銅充填率が生ずるように改良する。【解決手段】巻歯端（４）の空隙（８）とは反対側の箇所に、歯端拡張要素（９）が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータに向けられた複数の巻歯を有するステータ（１）を備え、少なくとも所定数の巻歯がスロット（６）内に配置された巻線によって取り囲まれ、巻歯によって形成されたスロット（６）が開放して形成され、電気的磁気的に非伝導性の材料を有するスロット閉鎖要素によって各々閉じられているダイナモ形電機であって、
巻歯端（４）の空隙（８）とは反対側の箇所に歯端拡張要素（９）が設けられ、該歯端拡張要素（９）が、鋼板又は焼結で形成され、或いは絶縁フィラメント（１３）から成る素線として形成されていることを特徴とするダイナモ形電機。
【請求項２】
歯端拡張要素（９）が磁性材料から成っていることを特徴とする請求項１に記載のダイナモ形電機。
【請求項３】
歯端拡張要素（９）がスロット内において電気的磁気的に非伝導性の材料に結合されていることを特徴とする請求項１又は２記載のダイナモ形電機。
【請求項４】
歯端拡張要素（９）が、プラスチック（１２）と素線から押出し成形法によって製造されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載のダイナモ形電機。
【請求項５】
歯端拡張要素（９）が射出成形法によって製造されたことを特徴とする請求項１から３の１つに記載のダイナモ形電機。
【請求項６】
スロット閉鎖体が、以下の工程によって製造されることを特徴とするスロット閉鎖体の製造方法。
歯端拡張要素（９）の製造、および
歯端拡張要素（９）のプラスチック（１２）内への位置付け。
【請求項７】
ダイナモ形電機のステータ（１）が、以下の工程によって製造されることを特徴とするダイナモ形電機のステータ（１）の製造方法。
ステータ（１）の鋼板の押抜き一体積層、
ステータ（１）のスロット（６）への巻線のはめ込み、および
プラスチック内に埋設された歯端拡張要素（９）を有するスロット閉鎖要素のはめ込み。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータに向けてほぼ半径方向に延びる複数の巻歯を有するステータを備え、少なくとも所定数の巻歯が巻線によって取り囲まれ、巻歯によって形成されたスロットが開放して形成されているダイナモ形電機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ダイナモ形電機のステータの巻歯は各々歯端を有している。該歯端は、歯軸部に比べて特に幅広に形成されている。その歯端は、ダイナモ形電機の空隙内における磁束を一様化するために用いられ、これは、ダイナモ形電機の特性データと機能に有利に作用する。しかし、殊に拡張された歯端は、ステータの巻歯間に存在するスロットの中に、引き込み技術のような従来公知の方法或いはニードル式巻線機によって巻線を挿入することを困難にし、これは最終的に、高い経費をかけてスロット内における比較的小さな銅充填率を生ずる結果となる。
【０００３】
しかし、かかるステータの巻歯が歯端を有していない、即ち空隙の領域においてその歯軸部に比べ幅広い箇所を有していないことが、比較的単純に予成形或いは予製造されたコイル、即ち、例えば巻歯コイルをステータ孔の側からスロット内にはめ込むことができるので、製造技術上有利である。この結果、良好な銅充填率が達成される。しかしこれはロータに向けて空隙を介して非常に不十分な磁束案内を生じさせる不利な結果を伴う。
【０００４】
この欠点は、従来技術によれば所定の透磁率のプラスチックから成るスロット閉鎖体によって改善できるが、なお不十分である。
【０００５】
十分に高い銅充填率を達成する他の方式は、２分割構造のステータの構成である。即ちステータは巻歯セットと継鉄背部から成り、巻線済み巻歯セットが、巻線過程後および場合によって注型過程後にその継鉄背部にはめ込まれる。
【０００６】
特許文献１で、電機の巻線用スロットに対する磁気伝導性スロット閉鎖くさびの製造方法が知られている。該磁気伝導性スロット閉鎖くさびは、プラスチックで注型形成された粉末状鉄から成っている。
【特許文献１】ドイツ民主共和国特許第５２６１４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、ダイナモ形電機の開放スロットを、上述した欠点が解消され、即ち、ロータへの磁束案内が閉鎖スロットの場合のように実行され、同時にスロットの高い銅充填率が達成されるように改良することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題は、ロータに向けられた複数の巻歯を有するステータを備え、少なくとも所定数の巻歯がスロット内に配置された巻線により取り囲まれ、巻歯により形成されたスロットが開放して形成され、電気的磁気的に非伝導性の材料を有するスロット閉鎖要素により各々閉じられたダイナモ形電機において、巻歯端の空隙とは反対側の箇所に、歯端拡張要素を設けることによって解決される。
【０００９】
上述の課題は、スロット閉鎖体並びにステータの製造方法によっても解決される。
【００１０】
スロットは、歯端拡張要素を有する本発明に基づくスロット閉鎖要素で閉じられる。該スロット閉鎖体は、主に電気的磁気的に非伝導性の材料、好適にはプラスチックで構成される。このプラスチックに、歯端拡張要素が一体化されている。該歯端拡張要素は、好適には、例えば鋼板形状や素線状或いはプラスチックに結合された磁気伝導性粉末の形の軟磁性材料で形成される。
【００１１】
プラスチックとの結合はかみ合い結合で行われ、その場合、例えば歯端拡張要素がプラスチック成形工具に入れられ、その周りにプラスチックが射出成形される。これにより得られたプラスチック材料と歯端拡張要素から成るスロット閉鎖体が、開放スロットにはめ込まれる。
【００１２】
はめ込みは、例えばスナップ継手或いはスロットへの軸方向挿入により行われる。これは巻線の導体を追加的に圧縮し、この結果スロットの銅充填率も高め得る。
【００１３】
鋼板製の歯端拡張要素は、押抜き一体積層によってか、個別鋼板の背面ラッカー結合によって形成される。
【００１４】
従って、歯端拡張要素は、軸方向に連続して配置された個別鋼板から、或いは望ましくは絶縁フィラメントを有する軟磁性素線から形成される。帯状スロット閉鎖体は、歯端拡張要素を封入する射出成形法或いは押出し成形法により製造できる。
【００１５】
押出し成形法は、特に素線とプラスチックが１回の工程で製造できるので、素線状に構成された歯端拡張要素に適している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に基づくスロット閉鎖体によって、スロット開口領域において磁束案内が影響され、即ち、空隙を空けた巻歯箇所と開放スロットとの間の脈絡のない移行が歯端拡張要素によって一様化される利点がある。この結果、磁気的に観察して、漂遊損を生じさせる完全閉鎖スロット閉鎖体も存在しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、原理的な図を参照して、本発明並びにその有利な実施例を説明する。
【実施例１】
【００１８】
図１は、異なった形状の巻歯を備えたステータ１の鋼板２を示し、その歯軸部５と幅広の歯端４とを備えた巻歯は、巻歯コイル３で取り囲まれている。歯軸部５は両側の平行なスロット壁によって形成されている。この結果、巻歯には１つ置きにしか巻歯コイル３が巻回されず、該巻歯コイル３は平行に延びる両側スロット壁を有するスロット６内に存在する。ダイナモ形電機の空隙方向に徐々に細くなっている歯には巻歯コイル３が巻回されていない。幾つかのスロット６内に原理的に示すスロット閉鎖体は、電気的磁気的に非伝導性の材料、特にプラスチック１２と、該プラスチック１２に接合された歯端拡張要素９から構成されている。
【００１９】
歯端拡張要素９は、図２に詳細に示すように、プラスチック１２内にかみ合い結合要素１０および／又は巻線済み歯或いは非巻線歯の歯軸部５の凹所７に係合する突起１１によって位置決めされている。
【００２０】
上述の実施例において、巻歯コイル３は１つ置きの巻歯に巻回され、即ち、１つのスロット６内に巻歯コイル３の１つのコイル幅しか存在しない。しかし本発明は異なった巻線方式、例えば従来方式の巻線が採用でき、その場合、開放形スロット６のために、巻線過程が非常に容易となる。
【００２１】
上述した本発明に基づくスロット閉鎖体によって、基本的に、ダイナモ形電機のトルク出力を比較的大きく増大させる、非常に有利な電磁条件が得られる。
【００２２】
歯端拡張要素９は、ダイナモ形電機の空隙方向において一様なステータ孔半径が生ずるように、プラスチック１２内に埋設されている。即ち、ステータ孔はスロットの箇所でも段差が生じないようにほぼ円形に形成されている。これはダイナモ形電機の空隙における磁束密度の経過を一様にし、このためスロット停止トルク（Nutrastmomente）が大きく減少する。
【００２３】
特に、巻歯が１つ置きにしか巻歯コイル３で巻回されず、それらの巻歯を取り囲むスロット６が半径方向に見て平行に延びている図１の鋼板では、スロット６の歯端拡張要素９は、ステータ孔の円形経過に合わせるために、異なって形成されている。
【００２４】
歯端拡張要素９によって、歯先４の箇所における磁束案内が改善される。巻歯間ないし歯先拡張要素間に在るプラスチック１２により漂遊損がかなり減少する。また、特に各巻歯へのステータ孔側からの巻歯コイルの組立が単純化される。
【００２５】
図３に、スロット長に相当し、即ちステータ１のほぼ軸方向長に相当する軸方向寸法を有する歯端拡張要素９を、原理的に示している。この歯端拡張要素９は、スロット６の軸方向における個々の軸方向部分部材によっても組立構成できる。
【００２６】
歯端拡張要素９は、基本的に、プラスチック１２および／又は歯軸部５に位置付けおよび／又は固定するための手段を有している。その場合、かみ合い結合要素１０および／又は突起１１を利用するとよく、それに伴い、歯端拡張要素９がステータ１の成層鋼板の鋼板２、即ち歯軸部５および／又はスロット閉鎖体のプラスチック１２に位置付けされる。
【００２７】
更に原理的に示すように、歯端拡張要素９は図３に応じて成層鋼板で形成でき、これは特に押抜き一体積層によって行える。個別鋼板は押抜き機での押抜き時のバリ（Stanz noppen）により結合される。その代わりに、個別鋼板は背面ラッカーにより結合され、その場合、背面ラッカーが塗られた個別鋼板が、所定の温度影響下において軸方向圧縮により貼着される。鋼板製の歯端拡張要素９は、その歯端拡張要素９においても渦電流損を減少させる。
【００２８】
歯端拡張要素９は射出成形法や押出し加工法で、スロット閉鎖体の一部として製造できる。歯端拡張要素９は、鋼板で形成するか、圧着された多数の素線により形成できる。それらの素線は図５、図６における絶縁体１４で取り囲まれた磁気伝導性フィラメト１３である。これによっても、歯端拡張要素９における渦電流損を減少できる。
【実施例２】
【００２９】
他の実施態様では、歯端拡張要素９は磁気伝導性粒子で構成され、該粒子の大きさは、機械の大きさに関係して、数ｍｍからｎｍの範囲に迄及ぶ。粒子は、例えばプラスチックのような担体材料内に固められているとよい。
【００３０】
ステータ１の成層鋼板にコイル３をはめ込んだ後、歯端拡張要素９とプラスチック１２から成るスロット閉鎖要素をはめ込み、もって、ダイナモ形電機（図示せず）の空隙８の領域における有利な磁束案内を形成する。そして、ダイナモ形電機の運転中、ロータが比較的低温に保たれ、この結果、電機は巻歯コイル３における大きな電流により比較的高いトルクを発生できる。
【００３１】
プラスチック１２内に位置する歯端拡張要素９による本発明に基づくスロット形成は、図１の実施例の鋼板だけでなく、スロット６が半径方向に配置されているとき、同一形状の巻歯を備えた鋼板にも採用できる。その際、歯端拡張要素９も同一に形成できる。
【００３２】
また本発明の考えは、スロット６毎に巻歯コイルの両側面が存在し、即ち、各巻歯が巻歯コイルで巻回されているダイナモ形電機でも実現される。
【００３３】
歯端拡張要素９は、図に示すような形状であるとよい。即ち、スロットの中心に向いて半径方向に狭まるテーパが存在する。これによって、歯端拡張要素９の磁気飽和作用が防止される。
【００３４】
勿論、同様に磁気飽和作用を防止した状態でスロット内における固定を保証する歯端拡張要素９の異なった形成も考えられる。
【００３５】
歯端拡張要素９の上述した形成に加えて、プラスチック１２が磁気伝導性粒子を含むこともできる。しかしその密度は歯端拡張要素９の密度より小さくなければならない。さもないと、閉鎖スロットの場合のような磁気特性が生じてしまう。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】巻歯コイル付きのステータ成層鋼板の概略端面図。
【図２】図１の部分拡大詳細図。
【図３】歯端拡張要素の斜視図。
【図４】図３の歯端拡張要素の概略断面図。
【図５】歯端拡張要素の異なった実施例の概略構成図。
【図６】図５の部分拡大詳細図。
【符号の説明】
【００３７】
１  ステータ、４  歯端、６  スロット、８  空隙、９  歯端拡張要素、１２  プラスチック、１３  フィラメント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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