[发明专利]电机的定子及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机的定子以及用于制造它的方法。

背景技术

DE 102007006095A1描述了一种制造定子的方法，其中在将多个单个的单独的定子芯组装成一个共同的定子之前，对它们进行缠绕。其中，为了缠绕，在一个共同的轴线上相对地设置两个子芯。在将子芯设置成定子时，两个子芯之间的连接线在轴向上高于子芯地、横向于径向上的内腔地设置。在另外的方法步骤中，这些连接线沿轴向向外且沿轴向压向子芯。这样装配定子需要附加的装配工具来设置子线圈之间的连接线，并伴随于此需要附加的装配步骤。

发明内容

相对于此，具有独立权利要求特征的按本发明的定子以及按本发明的制造定子的方法的优点在于，在直接相邻地设置具有连贯缠绕的不间断的子线圈的定子部分时，子线圈之间的连接线随着设置定子部分被带入到其最终装配位置上。由此一方面降低了后续的子线圈的布线支出，并且另一方面免除了附加的针对线连接线的最终定位的装配步骤。因此这样的在圆周方向上相邻的子线圈作为双线圈的制造实现了对于具有不同电气绕组相的电机来说在装配技术方面有利的变型性。

通过在从属权利要求中采取的措施能够实现有利的改型和在从属权利要求中给出的实施方式的改良。这样的双线圈如下缠绕尤其有利，即，这两个定子部分的齿轴线在缠绕时偏离已完成装配的定子的轴向方向。在缠绕时，齿轴线沿径向在定子环内不相交。其中定子部分的沿径向在外的圆段相邻设置，其中齿轴线优选为不平行地取向。

如果齿轴线关于完成装配的定子环的中心点形成在40°和120°之间的所谓的缠绕角度，则是尤其有利的。尤其优选的是在60°到90°度之间的缠绕角度。

在缠绕第二定子部分之后，第二定子部分以非常简单的方式相对于第一定子部分偏转，从而覆盖了缠绕角度。两个定子部分相对转动如此之远，直到齿轴线在定子环内近似交于其中心点。由此一来，在定子环完成装配之前，双线圈的齿轴线已经沿径向方向定向。在所述两个定子部分偏转时，两个子线圈之间的连接线作为活节或铰链，两个定子齿围绕其旋转。对于这两个定子元件的这样的缠绕设置方案而言，在两个定子齿周围有如此之多的自由空间，从而可以使用各种缠绕技术，如线圈缠绕技术或针绕法或飞绕法。同样，这两个线圈也可以任意地以相同或相反的缠绕方向得到缠绕。

定子部分被构造为具有连接在其上的圆段的定子齿是尤其有利的，由此形成能够导磁的T形体。其优选由在轴向方向上由单个的薄片组构成。为了有效地将线圈线相对于定子部分隔离，后者具有隔离罩，所述隔离罩例如由两部分构成，并且沿轴向方向推到定子元件上。

隔离罩优选在轴向上突出超过圆段，其中在区域内设置了径向切槽，通过该径向切槽来引导线圈线。就本发明的双线圈而言，两个子线圈之间的连接线通过第一定子部分的第一凹槽沿径向向外引导并通过第二定子部分的隔离罩中的另外的径向凹槽再次沿径向向内引导。由此，两个子线圈之间的线圈线被可靠地固定，以至于在这两个定子部分偏转时，子线圈也能够保持绷紧缠绕的状态。

在这样的实施方式中，连接线沿径向延伸到隔离罩的外部，从而节省了轴向的结构空间，且不再需要额外的单独的组装步骤来定位子线圈之间的连接线。同时，径向延伸到隔离罩外部的连接线充当两个定子部分之间的活节式的连接件，借助于其能够让定子部分在其缠绕后偏转。

如果连接线沿轴向设置在隔离罩的最大轴向扩展范围内，那么在节省轴向腔室方面尤其有利。

为了进一步节省定子线圈的布线成本，可以借助于不间断的线圈线连贯缠绕跟在双线圈后的一个或多个子线圈。第三或另外的子线圈在此优选沿圆周方向与双线圈间隔地如此设置，从而在其间设置其他不同的绕组相的子线圈。对于具有18个定子部分的定子而言，具有不间断的连贯缠绕的线圈先的第三定子部分优选相对于第二定子元件错开大约120°。

尤其有利的是，圆周方向上连贯缠绕的子线圈之间的连接线在隔离罩之外引导。这适用于双线圈的连接线，但可选地也适用于与第三或另外的连贯缠绕的子线圈的连接线。因此在子线圈上方的轴向区域内有足够的空间用于另外的沿轴向设置的结构元件。

在缠绕之后，单个的定子部分优选在圆段区域内彼此焊接。作为定子部分的其他连接可能性，其还可以在环内夹紧或者互相粘接。

依据该制造方法获得的定子一方面可以获得更高的缠绕填充系数，同时还可以减少单个子线圈的布线支出。尤其有利的是，所谓的双线圈设置在定子的圆环内，双线圈由两个直接相邻的直接连贯缠绕的子线圈构成。