Title:
Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters (2).
Erfindungsgemäß wird mindestens ein flexibler Abschnitt (A2) mit mindestens einem Abschnitt (A1) aus einem Vollmaterial durch Schweißen oder Hartlöten verbunden und/oder mindestens ein flexibler Abschnitt (A2) wird durch mindestens einmaliges Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden eines Vollmaterials mittels eines Lasers ausgebildet. Alternativ wird erfindungsgemäß mindestens ein Abschnitt (A3) eines bandförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelbänder aufgeteilt. Alternativ wird erfindungsgemäß mindestens ein Abschnitt eines rohr-, stab-, blech- oder hohlprofilförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelleiter aufgeteilt.




Inventors:
Elsner, Christian, Dipl.-Ing. (70734, Fellbach, DE)
Application Number:
DE102017000815A
Publication Date:
07/27/2017
Filing Date:
01/28/2017
Assignee:
Daimler AG, 70327 (DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102009033370A1N/A2011-02-17



Claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters (2),
dadurch gekennzeichnet, dass
– mindestens ein flexibler Abschnitt (A2) mit mindestens einem Abschnitt (A1) aus einem Vollmaterial durch Schweißen oder Hartlöten verbunden wird und/oder dass
– mindestens ein flexibler Abschnitt (A2) durch mindestens einmaliges Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden eines Vollmaterials mittels eines Lasers ausgebildet wird.

2. Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt (A3) eines bandförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelbänder aufgeteilt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einzelbänder zumindest bereichsweise miteinander verpresst werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schlitzbreite durch das Einschneiden oder schlitzförmige Durchschneiden ausgebildeter Schlitze weniger als zwei Millimeter beträgt, bevorzugt weniger als ein Millimeter, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,01 mm bis 1,0 mm liegt.

5. Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters (2), dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abschnitt eines rohr-, stab-, blech- oder hohlprofilförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelleiter aufgeteilt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters.

Aus dem Stand der Technik ist, wie in der DE 10 2009 033 370 A1 beschrieben, eine Stromschiene zur Herstellung einer elektrischen Verbindung bekannt. Die Stromschiene besteht aus einem elektrisch leitenden Material mit hoher Stromtragfähigkeit, erstreckt sich in eine Längsrichtung und ist aus mehreren aneinander angrenzenden Abschnitten aufgebaut. Sie kann mit mindestens zwei Befestigungsabschnitten an einer Trägerfläche fixiert werden. Die Stromschiene weist mindestens einen Kompensationsabschnitt auf, welcher zwischen zwei Befestigungsabschnitten angeordnet und geometrisch so gestaltet ist, dass er einerseits eine höhere Wärmeabgabefähigkeit aufgrund erhöhter Konvektion und/oder Wärmeabstrahlung aufweist als die angrenzenden Abschnitte der Stromschiene und dass andererseits bei Wärmeausdehnung der Stromschiene im fixierten Zustand ein lokales Ausweichen des Materials des Kompensationsabschnitts quer zur Längsrichtung durch lokale Deformation des Kompensationsabschnitts ermöglicht wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters anzugeben.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder 2.

In einem Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters wird erfindungsgemäß mindestens ein flexibler Abschnitt mit mindestens einem Abschnitt aus einem Vollmaterial durch Schweißen oder Hartlöten verbunden und/oder mindestens ein flexibler Abschnitt durch mindestens einmaliges Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden eines Vollmaterials mittels eines Lasers ausgebildet. Alternativ wird erfindungsgemäß mindestens ein Abschnitt eines bandförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelbänder aufgeteilt, wodurch sich eine mechanische Flexibilität und/oder Verformbarkeit im geschlitzten Bereich erhöht. Zusätzlich können die Einzelbänder vorteilhafterweise zumindest bereichsweise miteinander verpresst werden. Beispielsweise werden sie zumindest bereichsweise, zum Beispiel durch ein Werkzeug oder ein Gesenk, in eine vorgegebene Form gebracht und miteinander verpresst. Diese Vorgehensweise kann beispielsweise auch auf den oben erwähnten flexiblen Abschnitt, welcher durch das mindestens einmalige Einschneiden oder schlitzförmige Durchschneiden des Vollmaterials ausgebildet wurde, angewendet werden. Hierzu wird beispielsweise der flexible Abschnitt oder ein Teilbereich des flexiblen Abschnitts durch ein solches Werkzeug oder Gesenk in eine vorgegebene Form gebracht und die geschlitzten Vollmaterialteile miteinander verpresst.

Alternativ wird erfindungsgemäß mindestens ein Abschnitt eines rohr-, stab-, blech- oder hohlprofilförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelleiter aufgeteilt. Auch hier kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Einzelleiter zumindest bereichsweise durch ein solches Werkzeug oder Gesenk in eine vorgegebene Form gebracht und miteinander verpresst werden.

Eine Schlitzbreite durch das Einschneiden oder schlitzförmige Durchschneiden ausgebildeter Schlitze beträgt bei der jeweiligen oben erwähnten Ausführungsform des Verfahrens beispielsweise weniger als zwei Millimeter, bevorzugt weniger als ein Millimeter, besonders bevorzugt liegt sie in einem Bereich von 0,01 mm bis 1,0 mm.

Derartige mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte teilflexible elektrische Leiter können beispielsweise in elektrischen Geräten zur Stromübertragung und/oder zur Erzeugung eines Magnetfeldes genutzt werden. Dabei vereinen diese teilflexiblen elektrischen Leiter die Vorteile von elektrischen Leitern, welche aus Vollmaterial ausgebildet sind, und elektrischen Leitern, welche als Litzen oder Drahtbündel ausgebildet sind, und vermeiden deren jeweilige Nachteile.

Bei als Litzen oder Drahtbündeln ausgebildeten elektrischen Leitern, welche in vielen elektrischen Komponenten eingesetzt werden, zum Beispiel bei gewickelten Statoren in elektrischen Maschinen, sind Einzeldrähte mit einer Isolationsschicht versehen, wodurch ein Füllgrad, ein elektrischer und magnetischer Wirkungsgrad und eine Kühlung verschlechtert werden. Diese Nachteile werden oft bewusst in Kauf genommen, um eine Fertigung solcher elektrischen Geräte und Komponenten durch die flexiblen Drahtbündel zu vereinfachen.

Elektrische Leiter aus Vollmaterial, beispielsweise dickere Stangen, Drähte, Stäbe, Bleche oder Formstücke, welche ebenfalls eingesetzt werden, weisen Vorteile hinsichtlich magnetischem Fluss, Packungsdichte, Erwärmung und Stabilität auf, sind jedoch aufwändiger in Herstellung und Handhabung, da sie nicht flexibel sind, Biegeradien nicht unterschritten werden dürfen und ihre Montage schwieriger ist. Sie müssen aufwändig, oft mehrstufig, umgeformt werden, um eine jeweils passende Form zu erhalten. Es können jedoch nicht alle Formen, welche wünschenswert wären, hergestellt werden. Wie bereits erwähnt, ist bei derartigen elektrischen Leitern aus Vollmaterial die Montage erschwert, Toleranzen sind enger als bei als Litzen ausgebildeten elektrischen Leitern. Ein besonderer Nachteil bei Statoren in elektrischen Maschinen ist zudem ein relativ hoher Bauraumbedarf der aus Vollmaterial ausgebildeten elektrischen Leiter in axialer Richtung des Stators im Vergleich zu gewickelten Statoren, weil die starren Volldrähte, d. h. die starren elektrischen Leiter aus Vollmaterial, aneinander vorbeigeführt werden müssen, ohne sich gegenseitig zu berühren.

Die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten teilflexiblen elektrischen Leiter weisen, wie bereits erwähnt, die oben genannten Vorteile von derartigen elektrischen Leitern, welche aus Vollmaterial ausgebildet sind, und derartigen elektrischen Leitern, welche als Litzen oder Drahtbündel ausgebildet sind, auf und vermeiden deren jeweilige Nachteile. Sie ermöglichen eine vereinfachte Herstellung und Montage und damit die Vorteile von Litzen und Drahtbündeln, und ermöglichen gegebenenfalls zudem Kostenvorteile. Zur Herstellung der teilflexiblen elektrischen Leiter können vergleichsweise einfache Vorkonturen genutzt werden, zum Beispiel Stäbe, Drähte, Rohre, Bänder, Bleche und Formteile. Daraus können komplexere Leiterbahnen ausgebildet werden. Durch einen Entfall oder eine Reduzierung von Kontaktstellen, die häufig auch Fehlstellen sind, kann ein geringerer Übergangswiderstand erreicht werden. Des Weiteren wird eine erhöhte Designfreiheit bezüglich einer Führung von Leiterbahnen und dadurch eine Erhöhung des Wirkungsgrades, eine Verringerung von Verlusten und eine Verbesserung der Kühlung erreicht.

Bei einer Verwendung eines solchen teilflexiblen elektrischen Leiters als Stromschiene können Abstandsabweichungen zwischen zwei zu verbindenden Kontakten, welche beispielsweise aus Fertigungstoleranzen resultieren, durch den teilflexiblen elektrischen Leiter bei einer Montage oder einem Fügen ausgeglichen werden. Dadurch wird eine Verspannung, die in Zusammenspiel mit Betriebslasten möglicherweise zu einer Überlastung und damit zu einem Einreißen oder Abreißen der Verbindung führen könnte, vermieden.

Im Gegensatz zu mechanischen Verfahren, wie zum Beispiel Stanzen oder Fräsen, bieten Strahlverfahren, d. h. das Einschneiden oder Durchschneiden insbesondere mittels eines Lasers, Vorteile beispielsweise bezüglich einer Form, Kontur, Breite oder Raumrichtung eines jeweiligen Schlitzes. Zudem tritt kein Verschleiß des Werkzeugs auf und die Kontur, Breite, Form und/oder Raumrichtung kann durch Bewegung eines Laserstrahls des Lasers erzeugt werden und durch Programmierung verändert werden und ist damit flexibler als ein starres Werkzeug.

Mittels Laser ist auch ein Herstellen sehr dünner Schlitze unter einem Millimeter, besonders bevorzugt unter 0,5 mm, möglich, die jeweils nur eingeschnitten oder vollständig durchgeschnitten sein können.

Die Kontur des jeweiligen Schlitzes muss keine Gerade sein, es sind auch sinus-, wellen- oder sägezahnförmige Verläufe möglich, beispielsweise durch die Bewegung des Laserstrahls, zum Beispiel mittels eines Scanners. Durch mehrmaliges Überfahren und/oder eine Änderung einer Fokusform und/oder Fokuslage kann der jeweilige Schlitz verbreitert, vertieft und/oder in seiner Form verändert werden. Beispielsweise können dadurch parallele Schlitzflanken, eine V-Nut, eine U-förmige Nut oder eine amphorenförmige Nut erzeugt werden.

Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung eines Lasers zum Einschneiden oder schlitzförmigen Durchschneiden kann beispielsweise ein Elektronenstrahlschneideverfahren und/oder Wasserstrahlschneideverfahren verwendet werden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Dabei zeigen:

1 schematisch einen elektrischen Leiter aus einem Vollmaterial,

2 schematisch eine Schnittdarstellung des elektrischen Leiters aus 1,

3 schematisch ein Einschneiden eines im Querschnitt dargestellten Vollmaterials,

4 schematisch ein schlitzförmiges Durchschneiden eines im Querschnitt dargestellten Vollmaterials,

5 schematisch ein Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden eines perspektivisch dargestellten Vollmaterials,

6 schematisch einen Querschnitt einer Ausführungsform eines durchgeschnittenen Vollmaterials,

7 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines durchgeschnittenen Vollmaterials,

8 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines durchgeschnittenen Vollmaterials,

9 schematisch einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform eines durchgeschnittenen Vollmaterials,

10 schematisch einen Querschnitt eines schlitzförmig eingeschnittenen Vollmaterials,

11 schematisch eine Ausführungsform zweier sich kreuzender elektrischer Leiter,

12 schematisch eine weitere Ausführungsform zweier sich kreuzender elektrischer Leiter,

13 schematisch eine Befestigung eines elektrischen Leiters,

14 schematisch einen für die Befestigung in 13 geeigneter elektrischer Leiter in einer ersten Ansicht,

15 schematisch einen für die Befestigung in 13 geeigneter elektrischer Leiter in einer zweiten Ansicht,

16 schematisch miteinander zu verbindende elektrische Leiter,

17 schematisch eine Ausführungsform miteinander verbundener elektrischer Leiter,

18 schematisch ein Verbinden elektrischer Leiter,

19 schematisch ein bandförmiges und abschnittsweise geschlitztes Vormaterial,

20 schematisch eine Schnittdarstellung des bandförmigen Vormaterials aus 19 im nicht geschlitzten Abschnitt,

21 schematisch eine Schnittdarstellung des bandförmigen Vormaterials aus 19 im geschlitzten Abschnitt,

22 schematisch ein Verpressen des geschlitzten Abschnitts aus 19, und

23 schematisch eine Schnittdarstellung des verpressten geschlitzten Abschnitts aus 22.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Die 1 bis 23 zeigen verschiedene Ausführungsformen elektrischer Leiter 1, 2. Derartige elektrische Leiter 1, 2 aus Metall, beispielsweise aus Kupfer, Aluminium oder Metalllegierungen, werden üblicherweise in elektrischen Geräten oder Komponenten zur Stromübertragung und/oder Erzeugung eines Magnetfeldes genutzt. Die bisher bekannten elektrischen Leiter 1 sind dabei entweder als Litzen oder Drahtbündel oder als Vollmaterial, beispielsweise in Form von dickeren Stangen, Drähten oder Stäbe, ausgebildet. Vollmaterial hat oftmals Vorteile hinsichtlich magnetischem Fluss, Packungsdichte, Erwärmung und Stabilität, ist jedoch aufwändiger in Herstellung und Handhabung, weil die Flexibilität fehlt, Biegeradien nicht unterschritten werden dürfen und die Montage schwieriger ist.

In vielen Komponenten werden daher Litzen oder Drahtbündel eingesetzt, zum Beispiel bei gewickelten Statoren in elektrischen Maschinen. Die Einzeldrähte sind mit einer Isolationsschicht versehen, wodurch ein Füllgrad, ein magnetischer und elektrischer Wirkungsgrad sowie eine Kühlung verschlechtert sind. Diese Nachteile werden oft in Kauf genommen, um die Fertigung durch die flexiblen Drahtbündel zu vereinfachen.

Wie bereits erwähnt, werden alternativ auch elektrische Leiter 1 aus Vollmaterialien wie Bleche, Stäbe, Drähte und Formstücke eingesetzt. Diese müssen aber aufwändig, oft mehrstufig, umgeformt werden, um die passende Form zu erhalten. Beispielsweise werden Statoren auch mittels gewickelter Vierkantdrähte hergestellt. Es lassen sich jedoch nicht alle Formen auf diese Weise herstellen. Zudem ist die Montage oftmals erschwert und Toleranzen sind enger als bei Litzen, zum Beispiel bei dem so genannten „Hairpin”-Design bei Elektromotoren. Dabei werden Statoren mittels in „Hairpin”-Form, d. h. in Haarnadelform, gebogener elektrischer Leiter 1 aus Vollmaterial hergestellt, welche in entsprechende Aufnahmen gesteckt werden.

1 zeigt einen solchen elektrischen Leiter 1 aus Vollmaterial, welcher in „Hairpin”-Form gebogen ist. 2 zeigt einen Querschnitt des elektrischen Leiters 1 aus 1. Besonders nachteilig bei Statoren mit solchen elektrischen Leitern 1 aus Vollmaterial ist ein relativ hoher Bauraumbedarf in axialer Richtung des Stators gegenüber gewickelten Konstruktionen, weil die starren Volldrähte aneinander vorbei geführt werden müssen, ohne dass sie sich berühren. Diese größere axiale Länge des Stators trägt nicht zur Kraftübertragung bei.

Um die Vorteile beider oben genannten Varianten von elektrischen Leitern 1 zu vereinen und deren Nachteile zu vermeiden, ist ein Verfahren zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters 2 vorgesehen, welcher mindestens einen Abschnitt A1 aus Vollmaterial umfasst.

Eine mögliche Ausführungsform dieses Verfahrens zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters 2 sieht ein Einfügen mindestens eines flexiblen Abschnitts A2 durch Anschweißen oder Hartlöten vor, bevorzugt mittels eines Lasers oder mittels einer anderen Wärmequelle. D. h. es wird mindestens ein flexibler Abschnitt A2 mit mindestens einem Abschnitt A1 aus einem Vollmaterial durch Schweißen oder Hartlöten verbunden.

Zweckmäßigerweise wird der flexible Abschnitt A2 auf diese Weise zwischen zwei Abschnitte A1 aus Vollmaterial eingefügt. Der teilflexible elektrische Leiter 2 kann auf diese Weise auch derart hergestellt werden, dass er mehrere flexible Abschnitte A2 aufweist, indem der jeweilige flexible Abschnitt A2 zwischen jeweils zwei Abschnitte A1 aus Vollmaterial eingefügt wird. D. h. es kann auf diese Weise eine Komplettierung zu einem Leiterstrang aus starren Abschnitten A1 aus Vollmaterial und flexiblen Abschnitten A2 erfolgen.

Eine weitere mögliche Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters 2 sieht, wie beispielsweise in den 3 bis 10 gezeigt, das Einschneiden oder Durchschneiden des Vollmaterials zumindest in einem oder mehreren Teilabschnitten mittels eines oder mehrerer Schlitze 3 vor, so dass sich durch einen daraus resultierenden verminderten Querschnitt von dadurch ausgebildeten Einzelprofilen eine verbesserte Flexibilität und/oder Umformfähigkeit ergibt. D. h. bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein flexibler Abschnitt A2 durch mindestens einmaliges Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden des Vollmaterials ausgebildet. Beispielsweise kann auch ein mehrfaches Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden oder eine Kombination von Einschneiden und schlitzförmigem Durchschneiden zur Ausbildung des mindestens einen flexiblen Abschnitts A2 vorgesehen sein. Auch hier können auf diese Weise auch mehrere solcher flexibler Abschnitte A2 am teilflexiblen elektrischen Leiter 2 ausgebildet werden. 3 zeigt das schlitzförmige Durchschneiden, während 4 das Einschneiden des Vollmaterials zeigt, welches jeweils im Querschnitt dargestellt ist.

Durch eine Schlitzrichtung kann eine Nachgiebigkeit gegenüber einer Verformung auch gezielt eingestellt werden. Die 6 bis 10 zeigen verschiedene Ausführungsformen des schlitzförmigen Durchschneidens (6 bis 9) bzw. des Einschneidens (10) des Vollmaterials in verschiedenen Schlitzrichtungen.

Zum Einbringen der Schlitze 3, d. h. zum Einschneiden oder schlitzförmigen Durchschneiden des Vollmaterials, wird beispielsweise ein Laser genutzt, wie in den 3 bis 5 gezeigt, wobei hier nur ein Laserstrahl 4 des Lasers schematisch dargestellt ist. Eine hierfür verwendete Laservorrichtung umfasst den Laser und zweckmäßigerweise des Weiteren eine Gasdüse 5, wie in den 3 und 4 gezeigt, beispielsweise um mittels eines Gases vom Laserstrahl 4 aufgeschmolzenes und/oder verdampftes Material M auszutreiben.

Beim schlitzförmigen Durchschneiden wird dieses aufgeschmolzene und/oder verdampfte Material M in eine vom Laser abgewandte Richtung aus dem ausgebildeten Schlitz 3 ausgetrieben, wie in 3 gezeigt. Beim Einschneiden wird dieses aufgeschmolzene und/oder verdampfte Material M als Spritzer und/oder Dampf im Wesentlichen in Richtung des Lasers aus dem ausgebildeten Schlitz 3 ausgetrieben, wie in 4 gezeigt.

5 zeigt eine Bewegung B des Lasers bzw. von dessen Laserstrahl 4 entlang eines Bauteils, d. h. entlang des Vollmaterials, in welches der jeweilige Schlitz 3 eingebracht wird. Wie hier gezeigt, ist auch ein unterbrochener Schnitt möglich, um mehrere Schlitze 3 in Längsrichtung des mittels des Verfahrens herzustellenden teilflexiblen elektrischen Leiters 2 hintereinander einzubringen.

Das Einbringen der Schlitze 3, d. h. das Einschneiden oder schlitzförmige Durchschneiden des Vollmaterials, kann beispielsweise per Oxidationsschneiden, Schutzgasschneiden oder Sublimationsschneiden erfolgen, je nach Anwendung und Material.

Der Schnitt kann, wie oben bereits erwähnt, unterbrochen sein, d. h. beispielsweise erfolgt kein Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden in einem Bereich des teilflexiblen elektrischen Leiters 2, welcher zur Erzeugung des Magnetfeldes vorgesehen ist, um dort einen maximalen Wirkungsgrad zu erreichen, und ein Schlitzen, d. h. Einschneiden oder schlitzförmiges Durchschneiden, in Bereichen, welche bei der Ausbildung einer Statorwicklung als Bögen ausgebildet werden sollen und an denen daher ein besonders starkes Umformen des teilflexiblen elektrischen Leiters 2 zur Ausbildung der Statorwicklung erforderlich ist. Ein oder mehrere einzelne Abschnitte des teilflexiblen elektrischen Leiters 2, insbesondere auf die oben beschriebene Weise ausgebildete flexible Abschnitte A2, können auch noch zusätzlich umgeformt werden, wie beispielsweise in den 11 bis 18 gezeigt, um dadurch weitere Vorteile zu erreichen.

Insbesondere kann auch eine Kombination der beiden oben beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens vorgesehen sein, wobei idealerweise die gleiche, insbesondere dieselbe, Laserstrahlquelle, d. h. Laservorrichtung, zum Fügen und Schlitzen verwendet wird.

Die 11 und 12 zeigen beispielsweise die durch das Schlitzen, d. h. das schlitzförmige Durchschneiden des Vollmaterials, ermöglichte sich kreuzende Verlegung zweier elektrischer Leiter 1, 2. Im Beispiel gemäß 11 wird ein weiterer elektrischer Leiter 1 durch den ausgebildeten und beispielsweise durch Umformen entsprechend aufgeweiteten Schlitz 3 im dadurch geteilten Vollmaterial des teilflexiblen elektrischen Leiters 2 hindurchgeführt. Im Beispiel gemäß 12 wird es durch die Ausbildung des flexiblen Abschnitts A2 ermöglicht, den teilflexiblen elektrischen Leiter 2 um den anderen elektrischen Leiter 1 herumzuführen.

Die 13 bis 15 zeigen eine durch das schlitzförmige Durchschneiden des Vollmaterials ermöglichte vereinfachte Fügetechnik zur Befestigung des teilflexiblen elektrischen Leiters 2. Hierzu wird ein Befestigungselement 6, beispielsweise eine Schraube, durch den als geschlitzter Endbereich des teilflexiblen elektrischen Leiters 2 ausgebildeten flexiblen Abschnitt A2 hindurchgeführt und der teilflexible elektrische Leiter 2 damit an einem anderen Bauelement 7 befestigt, wie in 13 gezeigt. Um dies zu ermöglichen, wird der Schlitz 3 zweckmäßigerweise aufgeweitet, um zum Beispiel eine Öse zu bilden, wie in den 14 und 15 gezeigt.

Die 16 bis 18 zeigen Verbindungen elektrischer Leiter 1, 2, welche durch das Schlitzen des Vollmaterials des teilflexiblen elektrischen Leiters 2 auf einfache Weise ermöglicht werden. Hierzu wird der geschlitzte flexible Abschnitt A2 des teilflexiblen elektrischen Leiters 2 mit einem geschlitzten flexiblen Abschnitt eines weiteren teilflexiblen elektrischen Leiters oder mit einem oder, wie hier dargestellt, mit mehreren als Vollleiter oder flexible Leiter ausgebildeten anderen elektrischen Leitern 1 auf die dargestellte Weise verbunden.

Die Verbindung kann beispielsweise mittels eines Widerstandschweißpunktes 8, mittels einer Niete oder auf ähnliche Weise erfolgen, wie in 17 gezeigt, oder durch Laserschweißen, wie in 18 gezeigt. Dabei sind in 18 der Laserstrahl 4, eine mittels des Laserstrahls 4 erzeugte Schweißnaht 9 und die Bewegung B des Laserstrahls 4 zur Erzeugung der Schweißnaht 9 dargestellt. Alternativ können zur Verbindung beispielsweise Pressschweißung, Widerstandsschweißung oder Lötung oder Crimpen oder andere mechanische Verfahren verwendet werden.

Eine weitere mögliche Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung eines teilflexiblen elektrischen Leiters 2 sieht vor, dass, wie in 19 gezeigt, mindestens ein Abschnitt A3 eines bandförmigen Vormaterials bereichsweise durch schlitzförmiges Durchschneiden in mehrere Einzelbänder aufgeteilt wird, welche miteinander verpresst werden. 20 zeigt einen Querschnitt des bandförmigen Vormaterials und 21 einen Querschnitt des geschlitzten Abschnitts A3. 22 zeigt den teilflexiblen elektrischen Leiter 2 mit dem Abschnitt A3 der verpressten Einzelbänder. 23 zeigt den Abschnitt A3 mit den verpressten Einzelbändern im Querschnitt.

Somit werden durch Schlitzen des bandförmigem Vormaterials und dem nachfolgenden Verpressen der dadurch erzeugten Einzelbänder ein oder mehrere Abschnitte A3 aus nahezu Vollmaterial hergestellt, indem, wie beschrieben, das bandförmige Vormaterial, d. h. ein dünnes Band, durch Schlitzen partiell in Einzelbänder aufgeteilt wird, die derart verpresst werden, dass sie nahezu ein Vollmaterial ausbilden. Das Schlitzen und nachfolgende Verpressen kann dabei derart erfolgen, dass der dadurch ausgebildete Abschnitt A3 aus nahezu Vollmaterial den vorhandenen Bauraum, beispielsweise an einem Stator, besser ausfüllt als Litzen.

Alternativ zum anhand der Figuren beschriebenen Bearbeiten eines Vollmaterials oder eines bandförmigen Vormaterials kann auch ein rohr-, stab-, blech- oder hohlprofilförmiges Vormaterial auf die oben beschriebene Weise bearbeitet werden.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • DE 102009033370 A1 [0002]