[发明专利]具有定子绕组的电机的连接凸缘

说明书

技术领域

本发明涉及电机。其特别针对能够以非常紧凑的形式传递大功率的机器，特别是当用作例如机动车辆上的牵引应用中的发动机时。

背景技术

如已知的那样，近年来用于电动车辆的方案已经快速地增多。在包括电机的车辆的情况下，已经研发出占用面积与车辆车轮的内部或者其当时环境相适应的功率典型地可以达到例如20或者甚至30kW的电动发动机。假设在受限的空间中通过这些机器传递大的电功率，则基于流体循环的冷却系统通常设置在机器的框架中。然而，框架内部的诸如定子、转子及驱动机器所需的其他元件的功能性构件的排布是该类机器设计者最关心的内容。

根据从现有技术、例如美国专利文件US 4 908 347中已知的一个实施例，定子容纳于套筒中，以使得套筒的端部向外轴向地延伸越过构成定子的有源部件的定子磁路的端部。绕组容纳于凹槽中。在磁路的每个轴向端部离开凹槽时，通过形成环来弯折所述绕组的导体，以从一个凹槽穿通至下一个凹槽，从而构成保护在套筒的相应端部中的绕组头。在定子的一侧，用于与连接器或者适当的连接模块电连接的绕组导体的端部也是敞开的。为此，这些端部穿过横向地设置在套筒的壁中的开口而进入沿基本上朝外的径向方向从套筒突出的喷嘴中。套筒的每个端部被配全机器的框架的盖子封闭。在每个盖子的中心处，安装有支承轴承的护套，所述轴承与该机器的转子的轴的相应端部配合。

在生产中，定子安装在套筒中，并且端板和绕组被树脂浸渍，所述树脂增强组件的粘合和导电部件的绝缘。允许浸渍树脂从套筒的每个端部进入，并且如果高精度地控制树脂的施加，则在套筒中在靠近连接喷嘴的导体绕组的端部的出口孔的出现使得该操作相当精确。

由与申请人有关的公司提交的文件EP 1 174 988也描述了一种相同类型的同步电机的构造，其具有露出轴向端部的容纳于套筒中的定子。在定子的一侧，绕组的连接导体通过横向开口从套筒的端部向着用于其外部连接的模块引出。该相同的端部被以转子的轴线为中心的盖子封闭，所述盖子支承轴向地向内偏移的凸缘元件，以便接收支承转子轴的相应端部的轴承。在向着外侧越过所述轴承的延伸部上，该轴支承解算器的转子，所述解算器能够确定每一瞬时机器的转子相对于定子的角位置，以便提供转子的最优控制。解算器转子和其相应的定子容纳于支承上述转子轴承的凸缘元件和用于封闭框架的轴向盖子的轴向内表面之间的空间中。

所制造出的结构相对紧凑。另一方面，其也具有关于美国文件US 4 908 347所提到的树脂浸渍操作的缺点。此外，由于该结构不是模块化的，对于该机器的每种应用，涉及电接头的特殊配置，并且因而需要为其引出套筒提供预备，对框架的总体构造及其内容物必需进行改进。

美国专利文件US 5 554 900给出了一实施例，其中容纳定子端部的套筒的中心部分在线圈的外部连接导体侧向引出之前轴向地(在绕组的连接引出侧)越过定子的相应轴向表面。其被端部凸缘封闭，端部凸缘的中心部分在朝向定子的侧面支承转子轴的滚动轴承。该轴穿过凸缘并且在凸缘的另一侧支承解算器。凸缘被可靠地附接到管状护套上，所述管状护套通过围绕沿轴向被垂直于所述轴线的盖子封闭的解算器的本体限定出圆柱状外壳延长所述套筒。源自于定子的绕组的连接导体穿过凸缘进入所述外壳中。护套的侧壁贯通有开口，该开口被在机器的框架外终止于固定到该壁的外侧的连接模块中的这些导体穿过。

该结构可能克服上述模块化缺乏的缺点，因为对于同等的性能，在不需要改进组件的本体和套筒的情况下，可以根据由例如电机的不同应用所强加的几何约束的要求对导体的护套及其连通出口进行修改。然而，刚才描述过的结构因缺乏紧凑性而不理想，由于在轴承支承凸缘的两侧和框架端部上的两个自由空间的轴向并置，实现改善柔性以轴向延长组件为代价。此外，在组装时，线圈与外部的连接仍然相对复杂。

在美国专利申请US 2007/205679中描述了另一实施例，根据该实施例，自动导航电机的定子的外部护层被通过附件固定到护套的一端上的管状部件延长。在所述部件的侧壁中嵌入了联接电机外部的导体。在所述部件内部，所述导体可以与定子的线圈的电力输出插脚紧密配合。设有中心开口的隔板局部地将管状部件包围在其中间部分中。在该隔板的开口中形成支座，在定子的远侧的支座中安装有电机的转子支承轴的一个滚动轴承。在该轴承和电机的定子之间，所述隔板支承解算器的定子，解算器的转子被固定到刚才提到的转子轴上。该配置要求支承转子支承轴的轴承之间的宽间隔，这对良好的抗振性无益。