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用于定子的绝缘罩、定子、电机及用于定子的制造方法

申请号 CN202280058499.4 申请日 2022-06-27 公开(公告)号 CN117897886A 公开(公告)日 2024-04-16
申请人 罗伯特·博世有限公司; 发明人 P·法尔; J·库斯特纳; A·纽鲍尔; K-D·海菲尔; F·施奈特; M·海德尔; P·库帕利拉克什梅戈达;
摘要 本 发明 涉及一种用于 定子 (14)的绝缘罩(10),所述绝缘罩具有多个单罩(28),所述单罩被构造用于在所述定子(14)的定子分段(26)上使用,其中所述多个单罩(28)围绕着假想的定子中心点(32)来布置。在此提出,分别彼此相邻的单罩(28)用至少一个连接元件(30)来相互连接,其中所述连接元件(30)构造为使得在所述连接元件(30)的第一状态中各两个单罩(28)相对于彼此具有预先给定的第一切向间距(36),并且在所述连接元件(30)的第二状态中所述两个单罩(28)之间的间距能够改变为第二切向间距(52),所述第二切向间距大于或小于第一间距(36)。
权利要求

1.一种用于定子(14)的绝缘罩(10),具有多个单罩(28),所述单罩被构造用于在所述定子(14)的定子分段(26)上使用,其中所述多个单罩(28)围绕着假想的定子中心点(32)来布置,其特征在于,分别彼此相邻的单罩(28)用至少一个连接元件(30)来相互连接,其中,所述连接元件(30)被构造为使得在所述连接元件(30)的第一状态中各两个单罩(28)相对于彼此具有预先给定的第一切向间距(36),并且在所述连接元件(30)的第二状态中两个单罩(28)之间的间距能够改变为第二切向间距(52),所述第二切向间距大于或小于第一间距(36)。
2.根据权利要求1所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述连接元件(30)以所述第一切向间距(36)将各两个相邻的单罩(28)相互连接起来并且具有分离部位(54、56),从而通过在所述分离部位(54、56)处分开两个单罩(28)这种方式能够以任意的第二切向间距(52)建立所述第二状态。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述单罩(28)分别具有布置在径向外部的磁轭区段(40),所述磁轭区段被构造用于遮盖所述定子分段(26)的磁轭区域,并且各一个连接元件(30)分别与相应的磁轭区段(40)的在两个彼此相邻的单罩(28)处指向彼此的切向侧连接。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述至少一个连接元件(30)尽可能完全地布置在假想的第一半径(44)之外并且尽可能完全地布置在假想的第二半径(46)之内,其中所述第一半径(44)限定了所述磁轭区段(40)的相对于假想的定子中心点(32)的最小间距,并且所述第二半径(46)限定了所述磁轭区段(40)的相对于假想的定子中心点(32)的最大间距。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述至少一个连接元件(30)具有至少一个突出区段(48),所述突出区段布置在所述第二半径(46)之外或布置在所述第一半径(44)之内。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述至少一个连接元件(30)与所述磁轭区段(40)在径向外部连接。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述至少一个连接元件(30)被构造为浇注元件,其优选具有注塑成形框架(30a、30b)和/或注塑成形十字叉(30b、30c)。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述至少一个连接元件(30)被构造为薄膜铰链(66),其中两个相邻的单罩(28)在所述薄膜铰链(66)的折拢的第一状态中具有切向的最终间距(62),并且其中两个相邻的单罩(28)在所述薄膜铰链(66)的翻开的第二状态中具有切向的缠绕间距(60),所述缠绕间距大于所述最终间距(62)。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,至少一个单罩(28)具有用于进行电接触的接触元件(21)、尤其是用于切夹式连接的凹部(22)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),其特征在于,所述单罩(28)具有齿区段(42),所述齿区段被构造用于遮盖所述定子分段(26)的从所述磁轭区域中延伸出来的定子齿(24),其中围绕着所述齿区段(42)成型有围绕着假想的径向的齿延伸轴线(68)伸展的沟槽(70),所述沟槽被设置用于布设绕组线(63)。
11.根据权利要求10所述的绝缘罩(10),所述齿区段(42)的沿着轴向方向延伸的区域至少局部地具有无沟槽(70)的平滑的面(72),所述平滑的面被设置用于导引尤其用于制造预切割定子(14)的分离楔。
12.一种用于由具有磁轭区域的分开的多个定子分段(26)来制造定子(14)的方法,定子齿(24)分别从所述定子分段径向向里延伸,其特征在于以下步骤:
‑提供绝缘罩(10)、尤其是根据前述权利要求中的任一项所述的绝缘罩(10),所述绝缘罩具有多个单罩(28),所述多个单罩围绕着假想的定子中心点(32)来布置并且分别彼此相邻的单罩(28)用至少一个连接元件(30)来彼此连接,
‑将所述定子分段(26)分别布置到一个单罩(28)中,
‑以定子齿(24)径向地对准定子中心点(32)的方式并且以相邻的磁轭区域(40)之间的切向的缠绕间距(60)来布置所述定子分段(26),
‑借助针缠绕、尤其是用单齿线圈来缠绕所述定子齿(24),
‑将所述定子分段(26)径向地挤压到最终间距(62),尤其直至所述定子分段(26)的磁轭区域相切地接触,
‑将各个定子分段(26)机械地连接起来。
13.根据权利要求12所述的方法,其中环绕封闭的、借助于预切割技术来制造的定子基体(34)具有定子分段(26),将所述定子基体布置在所述绝缘罩(10)中,使得所述定子分段(26)被分别布置到单罩(28)中,并且在尤其借助于分离楔将所述定子基体(34)分离成单个的定子分段(26)时通过所述至少一个连接元件(30)的分开将所述绝缘罩(10)分离成分别布置在所述定子分段(26)上的单个的单罩(28),并且随后对被分离的定子齿(24)进行缠绕。
14.根据权利要求12所述的方法,其中将单个的或者说被分离的定子分段(26)布置在所述绝缘罩(10)中,使得所述定子分段(26)被分别布置到单罩(28)中,随后对所述定子齿(24)进行缠绕,并且随后通过所述至少一个连接元件(30)的分开来分开所述单罩(28)。
15.根据权利要求12所述的方法,其中所述至少一个连接元件(30)被构造为薄膜铰链(66),其中两个相邻的单罩(28)在所述薄膜铰链(66)的折拢的第一状态中具有切向的最终间距(62),并且其中两个相邻的单罩(28)在所述薄膜铰链(66)的翻开的第二状态中具有切向的缠绕间距(60),所述缠绕间距大于所述最终间距(62),其中将所述定子分段(26)分别布置在单罩(28)中,并且用处于翻开的第二状态中的所述至少一个薄膜铰链(66)对所述处于绝缘罩(10)中的定子齿(24)进行缠绕,并且在缠绕之后又将所述薄膜铰链(66)折拢成第一状态。
16.根据权利要求15所述的方法,其中环绕封闭的、借助于预切割技术来制造的定子基体(34)具有用目标断裂点来彼此连接的定子分段(26),将所述定子基体布置在所述绝缘罩(10)中,使得所述定子分段(26)被分别布置到单罩(28)中,其中在将所述定子基体(34)布置在所述绝缘罩(10)中时所述薄膜铰链(66)处于折拢的第一状态中,并且随后在尤其借助于分离楔将所述定子基体(34)分离成单个的定子分段(26)时将所述绝缘罩(10)的薄膜铰链(66)至少部分地翻开,并且如果有必要,将所述薄膜铰链(66)完全翻开成所述第二状态以缠绕所述定子齿(24)。
17.根据权利要求12至16中的任一项所述的方法,其特征在于,在径向挤压在一起之后借助于粘接或焊接或夹紧将所述定子分段(26)机械地相互连接起来并且尤其将其轴向地插入到定子壳体(16)中。
18.一种定子(14),用根据权利要求1至11中的任一项所述的绝缘罩(10)并且/或者用根据权利要求12至17中的任一项所述的方法来制造。
19.根据权利要求18所述的定子(14),其特征在于,所述磁轭区域(40)在其外周界上构造有圆弧形的区段并且/或者构造有平坦的面,并且尤其所述定子分段(26)由单个的轴向堆叠的板材叠片所组成。
20.根据权利要求18或19所述的定子(14),其特征在于,所述定子(14)具有刚好六个或九个或十二个或十八个定子分段(26)或者说定子齿(24),其中尤其所述定子分段(26)的所有单齿线圈通过唯一的连续卷绕的绕组线(63)来相互连接。
21.一种具有根据权利要求18至20中的任一项所述的定子(14)的电机(12),其特征在于,具有永磁体转子能旋转地在径向上被安放在所述定子(14)的内部,并且尤其所述定子(14)能够借助于电子器件单元(18)来电子换向。

说明书全文

用于定子的绝缘罩、定子、电机及用于定子的制造方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据独立权利要求的类型的用于定子的绝缘罩。此外,本发明涉及具有这种绝缘罩的一种定子和一种电机以及一种用于具有这种绝缘罩的定子的制造方法。

背景技术

[0002] 主要在移动应用中越来越多的电气化导致了对于具有提高的功率密度的电机的需求。这样的电机大多使用分段的定子,因为以这种方式相对于全断面定子(Vollschnitt‑Stator)能够实现更小的结构长度和更高的填充系数。分段的定子具有以下缺点,即:其制造明显更为复杂并且因此更容易出错,因为明显更多的单个零件被接合并且被组装。例如,根据现有技术,必须针对定子的每个区段分别提供两个绝缘罩,而全断面定子通常仅仅需要总共两个绝缘罩,两个轴向端侧中的每个轴向端侧分别一个绝缘罩。
[0003] 发明的公开内容
[0004] 优点
[0005] 本发明描述了一种用于定子的绝缘罩,其具有被构造用于在定子的定子分段上使用的多个单罩。多个单罩围绕假想的定子中心点来布置、尤其是尽可能圆形地布置。根据本发明,分别彼此相邻的单罩用至少一个连接元件来彼此连接,其中所述连接元件如此构成,从而在所述连接元件的第一状态中各两个单罩相对于彼此具有预先给定的第一切向间距,并且在所述连接元件的第二状态中所述两个单罩之间的间距能够改变为第二切向间距,该第二间距大于或小于所述第一间距。
[0006] 这具有的优点是,用这样的绝缘罩能够简化所述定子的制造。配属于分别一个定子分段的单罩借助于连接元件相互连接成单个的绝缘罩,由此能够在分段的定子上针对分别一个端侧使用仅一个单个的绝缘罩。
[0007] 在此,“尽可能圆形的布置”尤其应当是指这样的布置,该布置与圆形的布置相差小于20%、优选小于10%、特别优选小于5%。
[0008] 此外,这种绝缘罩能够具有以下优点,即:能够以这种方式借助于至少一个绝缘罩以彼此间能够预先给定的间距、第一间距或第二间距围绕假想的定子中心点来布置所有的定子分段。通过这种方式能够在如在现有技术中常见的那样没有用于定位或者说布置的额外的工具的情况下缠绕所述定子分段。
[0009] 在此,“单罩”应该是指用于定子分段的绝缘罩,其至少被设置用于定子分段的至少一个轴向端侧相对于至少一个线圈绕组的电绝缘。定子分段典型地具有分别一个定子齿。有利的是,“单罩”应该是指优选一体的构件、尤其是具有绝缘体的构件。所述单罩典型地是主要地、优选尽可能完全地由塑料构成的构件。有利的是,所述单罩被构造用于套装或者说插装到定子分段上、尤其是套装或插装到定子分段的轴向端侧之一上。
[0010] 有利的是,绝缘罩的单罩的数量相应于定子齿或者说定子分段的数量。优选为每个定子分段设置了分别两个单罩,所述两个单罩沿着相反的轴向方向从上方和下方被套装到定子分段上或者说定子齿上,或者换言之分别从上方和下方被套装到定子分段或者说定子齿的两个轴向端侧上。但是也能够设想,在定子上仅仅在一个轴向端侧上布置绝缘罩,优选在朝向电子器件的端侧上布置绝缘罩。
[0011] 所述单罩通过至少一个连接元件相互连接成绝缘罩。“所述单罩借助于连接元件来相互连接”尤其应当是指,所述单罩至少在连接元件的第一状态中相互连接。能够设想的是,所述连接元件的数量相应于所述单罩的数量或相应于所述单罩的数量的倍数,使得例如两个相邻的单罩用一个或两个连接元件来连接,所述连接元件分别仅仅刚好将这两个单罩连接起来。然而,也能够设想,一个连接元件将两个以上的单罩相互连接起来,例如能够设想,叉形的连接元件具有与三个单罩相连接的三个分支。尤其能够设想,一个连接元件将绝缘罩的所有单罩彼此连接起来,例如可能的是,所述连接元件围绕着假想的定子中心点来伸展、比如圆形地伸展并且布置在单罩的内部或外部,并且每个单罩在径向内部点或径向外部点处来接触或者说连接。
[0012] 有利的是,相邻的单罩与将其连接起来的连接元件一体地构成。在这方面,“一体地”尤其应当是指像比如通过焊接过程和/或粘接过程等来材料合地连接并且尤其有利地是指像比如通过由铸件进行的制造和/或通过以单组分或多组分注塑方法进行的制造来成型。
[0013] 也可能的是,所述绝缘罩多件式地或者说由多个子件构成,尤其所述单罩和连接元件分别被构造为子件。也能够设想,分别一定数量的单罩与一个或两个连接元件一体地构成。例如能够设想,每两个单罩用一个连接件形状锁合地或传锁合地连接。
[0014] 所述连接元件具有第一状态,在该第一状态中各两个相邻的单罩相对于彼此具有预先给定的第一切向间距,并且所述连接元件能够转换到第二状态中,由此产生以下优点,即:所述绝缘罩能够在制造时在多个过程步骤的范围内用作保持元件,由此进一步简化所述过程。例如能够设想的是,在第一状态中所述第一间距较大,从而能够容易地缠绕所述定子齿、尤其用于针缠绕(Nadelwickeln)。在第二状态中可能的是,所述第二间距能够如此被缩小,使得所述定子分段直接彼此抵靠或接触,以便这些定子分段占据其在定子中的最终位置并且能够用另一过程步骤相对于彼此被固定在这个位置中。
[0015] 原则上能够设想,所述连接元件如此构成,使得所述单罩之间的间距是可变的,方法是:所述连接元件可运动地和/或可变形地、特别是可塑性变形地或可弹性变形地构成。例如,所述连接元件能够被构造为折叠机构或被构造为有弹性的弹簧元件。这种连接元件优选能够在第一状态和第二状态之间多次变换。
[0016] 也能够设想,所述连接元件如此构成,使得所述单罩之间的间距是可变的,方法是:比如通过切割工具或冲切工具来切断和/或移除所述连接元件。在这种情况下,当所述连接元件将至少两个单罩连接起来时,存在具有所定义的第一切向间距的第一状态。在切断或者说移除所述连接元件之后,先前连接的单罩能够自由运动,从而存在第二状态,在该第二状态中能够通过所述单罩的相应的布置来调节第二切向间距。
[0017] 通过在从属权利要求中所列举的特征能够实现所述绝缘罩的有利的改进方案。
[0018] 存在有利的实施方式,所述连接元件以第一切向间距分别将两个相邻的单罩相互连接起来并且具有分离部位,从而通过在分离部位处分开两个单罩这种方式能够以任意的第二切向间距建立所述第二状态。这允许提供刚性的连接元件,所述刚性的连接元件特别可靠地确保所述第一间距,例如用于缠绕线圈。此外,所述分离部位允许特别容易地并且由此可靠地分开所述两个单罩。所述分离部位尤其能够例如通过连接元件上的刻槽或颈缩部被构造为目标断裂点。也能够设想,所述目标断裂点或分离部位通过连接元件上的或者沿着连接元件的变细部来构成。
[0019] 此外有利的是,所述单罩分别具有布置在径向外部的磁轭区段,所述磁轭区段被构造用于遮盖所述定子分段的磁轭区域,并且各一个连接元件分别与相应的磁轭区段的在两个彼此相邻的单罩处指向彼此的切向侧连接。在此,“切向侧”应该是指这样的侧,其与两个相邻的单罩之间的切向的中间区域邻接地布置。这能够实现所述绝缘罩的紧凑的结构方式,其在制造过程中可容易地操作。
[0020] 有利的是,所述磁轭区段与单罩一体地构成。能够设想,所述单罩具有布置在径向内部的齿区段,该齿区段被构造用于遮盖定子齿或者说定子齿端面。有利的是,所述齿区段与单罩一体地构成。
[0021] 所述绝缘罩被进一步改进,所述至少一个连接元件尽可能完全地布置在假想的第一半径之外并且尽可能完全地布置在假想的第二半径之内,其中所述第一半径限定了磁轭区段相对于假想的定子中心点的最小间距并且所述第二半径限定了磁轭区段相对于假想的定子中心点的最大间距。换言之,存在一种有利的绝缘罩,所述至少一个连接元件尽可能完全地布置在第一半径和第二半径之间。通过这种方式,在制造定子时、尤其对于预切割定子来说在将定子分离时、例如在借助于楔形件将定子分段分离时,能够特别容易且可靠地将至少一个连接元件一起分开。尤其所述至少一个连接元件或者说多个连接元件的分离部位或目标断裂点能够布置在假想的第一半径之外和假想的第二半径之内。
[0022] “一个元件尽可能完全地布置在一个区域之外或之内”尤其应当是指,该元件以其体积、其质量或其表面的至少80%、优选至少90%、特别优选至少95%布置在所述区域之外或之内。
[0023] 能够实现所述绝缘罩的一种作为替代方案的改进方案,所述至少一个连接元件具有布置在第二半径之外或第一半径之内的至少一个突出区段。由此,简化了所述至少一个连接元件或者说多个连接元件的分开,因为所述分离工具为此仅仅必须在定子基面之外被引向突出区段。例如能够设想的是,在放入到用于定子或者说定子分段的工具支座中时分开所述连接元件。有利的是,分离部位或者说目标断裂点布置在所述突出区段处。能够设想的是,所述连接元件尽可能完全地布置在第二半径之外或第一半径之内,例如能够总是在所述单罩的沿着第二半径或第一半径伸展的一侧上连接所述连接元件。
[0024] 对于绝缘罩来说,所述至少一个连接元件与磁轭区段在径向外部连接,所述绝缘罩能够实现特别好的缠绕过程。所述至少一个连接元件或者说多个连接元件在外部连接,由此比如能够容易得多地在两个单罩之间的区域中导引缠绕喷嘴。尤其通过这种方式,所述连接元件能够尽可能完全地布置在第二半径之外。该连接元件的另一个优点是,所述至少一个连接元件或者说多个连接元件与磁轭区段在径向外部连接,所述连接元件的分离部位或目标断裂点能够紧挨着布置在磁轭区段处。这允许无残余地将所述连接元件与单罩分开。
[0025] “所述连接元件与磁轭区段在径向外部连接”尤其应当是指,所述连接元件在单罩的布置在第二半径处或者说沿着第二半径伸展的外侧面处与所述单罩连接。
[0026] 存在一种可特别有利地制造的变型方案,所述至少一个连接元件被构造为浇注元件,该浇注元件优选具有注塑成形框架和/或注塑成形十字叉。有利的是,所述绝缘罩完全被构造为注塑件。特别有利的是,所述绝缘罩具有刚好一个连接元件,该连接元件将所有的单罩彼此连接起来。
[0027] 这具有附加优点,能够确保最佳的注塑过程。所述在定子的制造过程中被分开的连接元件用作浇注元件,由此能够在所述单罩中确保更好的品质。尤其能够例如从模具流模拟中选择最佳的浇注位置。此外,能够选择所述连接元件与各个单罩连接的最佳位置,使得所述单罩具有得到优化的结构,例如能够通过这种方式来避免由于不利地定位的连接元件而引起的壁厚变化。由此,能够在总体上提供高品质的、坚固的且因此可靠的绝缘罩。
[0028] 在有利的构造方案中,所述至少一个连接元件被构造成薄膜铰链,其中两个相邻的单罩在薄膜铰链的折拢的第一状态中具有切向的最终间距,并且其中两个相邻的单罩在薄膜铰链的翻开的第二状态中具有切向的缠绕间距,该缠绕间距大于所述最终间距。由此,所述被放入到绝缘罩中的定子分段为了缠绕而能够通过薄膜铰链的翻开被置于缠绕间距中并且随后通过合拢再次聚集在一起。由此,不再需要切断所述至少一个连接元件或者说多个连接元件的步骤,这简化了制造过程。
[0029] 能够实现另一种改进方案,所述绝缘罩在至少一个单罩处具有用于进行电接触的接触元件、特别是用于切夹式连接的凹部。这具有的优点是,在所述绝缘罩上能布置仅必要数量的接触元件。例如,能够将用于12/10预切割定子的切夹式连接(SKV)的七个凹部以Δ2倍并联连接任意地分布到十二个单罩上,从而所述单罩中的五个单罩不具有SKV凹部。如果如在现有技术中那样为每个定子分段使用一个单个的绝缘罩,则对于具有和不具有SKV凹部的绝缘罩来说分别需要另一工具并且由此几乎需要两倍的工具成本和明显更复杂的制造过程。因此,在现有技术中,通常始终使用具有SKV凹部的绝缘罩,尽管不是所有都被使用。因此,用本发明可以相对于现有技术而节省材料。
[0030] 在作为替代方案的实施方式中,也能够设想与SKV凹部不同的接触元件、例如向上打开地接纳连接线的热堆叠钩(Hot‑Stacking‑Haken)或者两个引脚,其能够实现连接线(Verlaegedraehte)的放松,从而能够接触连接板。
[0031] 所述绝缘罩进一步得到改进,所述单罩具有齿区段,该齿区段被构造用于遮盖定子分段的从磁轭区域中延伸出来的定子齿,其中围绕着所述齿区段成型有围绕着假想的径向的齿延伸轴线伸展的沟槽,这些沟槽被设置用于布设绕组线。尤其所述沟槽能够布置在齿区段的轴向端侧上。这能够实现更加可靠的缠绕过程。也能够设想的是,所述齿区段分别具有一个或两个沿轴向方向延伸的区域,所述区域为了对定子齿进行至少部分的遮盖和电绝缘而沿着轴向方向或者说所规定的旋转轴线绝缘。换言之,所述齿区段的轴向延伸的区域被构造用于至少部分地遮盖定子齿间隙中或者说定子槽中的定子齿并且使其与绕组线电绝缘。
[0032] 作为替代方案,也能够设想,所述齿区段仅仅基本上覆盖定子齿的轴向端侧并且所述定子槽中的定子齿例如用绝缘纸来绝缘。
[0033] 能够实现另一种改进方案,所述齿区段的沿着轴向方向延伸的区域至少局部地具有无沟槽的平滑的面,所述平滑的面被设置用于导引分离楔、尤其是用于制造预切割定子。这允许更加可靠地分开预切割定子,因为就这样所述沟槽不会被分离楔损坏或者不会错误地导引分离楔。能够设想的是,所述齿区段的沿着轴向方向延伸的区域具有两个或更多个平滑的面,它们分别通过用于绕组线的沿着轴向方向延伸的至少一个沟槽来分开。
[0034] 也有利的是一种用于由多个单独的定子分段来制造定子的方法,所述定子分段具有磁轭区域,定子齿分别从所述磁轭区域径向向里延伸,所述方法的特征在于以下步骤:
[0035] ‑提供绝缘罩、尤其是按照本发明的绝缘罩,所述绝缘罩具有多个单罩,所述多个单罩围绕着假想的定子中心点来布置、优选尽可能圆形地布置并且分别彼此相邻的单罩用至少一个连接元件来彼此连接,
[0036] ‑将所述定子分段分别布置到一个单罩中,
[0037] ‑以定子齿径向地对准定子中心点的方式并且以相邻的磁轭区域之间的切向的缠绕间距来布置所述定子分段,
[0038] ‑借助针缠绕、尤其是用单齿线圈来缠绕所述定子齿,
[0039] ‑将所述定子分段径向地挤压到最终间距,尤其直至所述定子分段的磁轭区域相切地接触,
[0040] ‑将各个定子分段机械地连接起来。
[0041] 该方法提供的优点是,除了在预切割定子中分离成单齿之外,用于分段的定子的工艺链与用于制造全断面定子的工艺链没有区别。因此,可以在很大程度上利用已经存在的并且经过验证的加工设备。
[0042] 尤其也可能的是,由于将单独的定子分段围绕着假想的定子中心点、优选圆形地布置,所有的定子分段能够在一个过程步骤中借助于针缠绕用不中断的连续卷绕的绕组线像全断面定子一样来缠绕。在此取消了被缠绕的单个定子分段的电接触并且通过定子分段之间的切向的缠绕间距能够仍然实现高的铜填充系数,如在缠绕单齿区段时那样。所述单齿线圈之间的连接线能够有利地在相同的工具中随着对于定子分段的径向挤压同时被径向向里挤压,从而有利地取消用于连接线的最终定位的附加的装配步骤。
[0043] 有利的是,为每个定子分段或者说为每个定子齿分配了刚好一个单罩。能够设想的是,将已经被分离的定子分段布置在绝缘罩中或者说布置在单罩中。也能够设想,将仍然在定子基体中连贯的或者说至少部分地相互连接的定子分段布置到绝缘罩中或者说布置到单罩中。在缠绕之前,优选在一个步骤中与单罩的分开一起或者说在将连接元件转换到第二状态中时,分开所述定子分段。
[0044] “将所述定子分段分别布置在一个单罩中”尤其应当是指,将或是已经单个的或是被分离的定子分段布置在绝缘罩或者说连贯的单罩中,然而也应当是指,将所述定子分段以彼此间连接的布置结构、例如作为定子基体、尤其是预切割定子基体布置在绝缘罩中,其在稍后的过程步骤中、例如在缠绕之前被分离。
[0045] 在具有作为薄膜铰链来构成的连接元件的变型方案中,在径向挤压定子分段时将所述薄膜铰链折拢,使得彼此相邻的单罩相对于彼此具有切向的最终间距。
[0046] 原则上可能的是,所述定子用一个或两个绝缘罩来制造。在使用两个绝缘罩的方法中,能够将所述两个绝缘罩在直接先后相随的(部分)过程步骤中布置在定子分段上或者说布置在定子基体上。作为替代方案,能够首先将所述定子分段或者说定子基体布置在第一绝缘罩中,随后实施其他的过程步骤,例如分离预切割定子基体,并且此后布置第二绝缘罩。
[0047] 特别有利的是一种制造方法,在该制造方法中,环绕封闭的、借助于预切割技术来制造的定子基体具有定子分段,将所述定子基本如此布置在绝缘罩中,从而将所述定子分段分别布置到一个单罩中,并且在尤其借助于分离楔将所述定子基体分离成单个的定子分段时,通过至少一个连接元件的分开来将所述绝缘罩分离成单个的分别布置在定子分段上的单罩,并且随后对被分离的定子齿进行缠绕。在此有利的是,用与将所述绝缘罩分离成单罩相同的过程步骤、尤其用相同的工具将所述定子基体分离成单个的定子分段。例如能够设想的是,所述分离楔具有相应布置的切割元件,该切割元件在将分离楔导入到定子分段之间时将连接元件分开。
[0048] 在预切割技术中,所述定子分段由单个的叠片层组装而成。在此,借助于预切割技术从环绕封闭的叠片层中冲切出单个的定子分段,使得每个叠片层的彼此相邻的定子分段借助于目标断裂点保持彼此连接。为此,首先仅仅部分地冲切每个叠片层的定子分段,并且在另一步骤中又将其压回到原始的轴向位置中,使得各个定子分段仅仅通过小的塑性变形保持彼此连接。此后,尤其借助于冲压叠装(Stanzpaketieren)将多个叠片层轴向组装成定子基体。
[0049] 尤其通过分离楔将所述定子基体被分离成单个的定子分段。在此,根据一种优选的实施方式,能够在分离之前将所述定子基体放入到绝缘罩中,从而在分离时将所述绝缘罩一起分开,以便各个定子分段设有单罩。此后,能够为了缠绕而用分段支座来固定这些定子分段,并且在其缠绕之后刚好以所述定子分段先前通过目标断裂点来彼此连接的方式再次将这些定子分段径向地接合成定子。
[0050] 作为替代方案,一种制造方法是有利的,在该方法中环绕封闭的、借助于预切割技术来制造的定子基体具有用连接元件来彼此连接的定子分段,将所述定子基体如此布置在绝缘罩中,从而将所述定子分段分别布置到一个单罩中并且随后尤其借助于分离楔将所述定子基体分离成单个的定子分段。随后,缠绕所述被分离的定子齿并且通过连接元件的分开将所述绝缘罩分离成单个的单罩。在此,优选在缠绕时的子过程步骤中尤其是在绕线机中或者直接在缠绕之后分开所述连接元件。
[0051] 也有利的是一种制造方法,在该制造方法中将单个的或者说被分离的定子分段如此布置在所述绝缘罩中,从而将所述定子分段分别布置在一个单罩中,随后卷绕所述定子齿并且随后通过至少一个连接元件的分开来分开所述单罩。这具有的优点是,所述绝缘罩在缠绕时固定所述定子分段。尤其所述绝缘罩充当分段支座。
[0052] 优选通过至少一个连接元件或者说多个连接元件在单罩与由此定子分段之间建立缠绕间距。在缠绕并且分开至少一个连接元件或者说多个连接元件之后,所述定子分段能够在单罩中被径向压紧。这种变型方案能够设想用于传统的定子分段或预切割定子分段,其中在将定子分段布置到绝缘罩中之前分离所述预切割定子基体。在缠绕并且分开至少一个连接元件或者说多个连接元件之后,能够将所述预切割定子分段在单罩中径向地压紧,使得所述定子分段刚好以其先前通过目标断裂点来相互连接的方式接合在一起。
[0053] 在所述方法的另一种有利的变型方案中,所述至少一个、优选多个连接元件被构造为薄膜铰链。在此,两个相邻的单罩在薄膜铰链的折拢的第一状态中具有切向的最终间距。在薄膜铰链的翻开的第二状态中,两个相邻的单罩具有切向的缠绕间距,该缠绕间距大于所述最终间距。将所述定子分段分别布置在单罩中并且用一个或者说多个处于翻开的第二状态中的薄膜铰链来缠绕所述绝缘罩中的定子齿并且在缠绕之后又将所述一个薄膜铰链或者说多个薄膜铰链折拢到第一状态中。这种变型方案也具有以下优点,即:所述绝缘罩在缠绕时固定定子分段并且特别是充当分段支座。此外,将所述薄膜铰链用作连接元件具有的优点是,在制造过程中不需要切割工具或分离工具。
[0054] 存在一种特别有利的制造方法,环绕封闭的、借助于预切割技术来制造的定子基体具有用目标断裂点来彼此连接的定子分段,将所述定子基体如此布置在绝缘罩中,从而将所述定子分段分别布置到一个单罩中。在将定子基体布置在绝缘罩中时,所述薄膜铰链处于折拢的第一状态中。在随后特别是借助于分离楔将所述定子基体分离成单个的定子分段时,将所述绝缘罩的薄膜铰链至少部分地翻开,并且如果有必要,接着为了缠绕定子齿而将所述薄膜铰链完全翻开到第二状态中。在缠绕之后,能够将所述薄膜铰链折叠到折拢的第一状态中,使得所述预切割定子分段在单罩中被径向地压紧,以便所述定子分段刚好以其先前通过目标断裂点相互连接的方式被接合在一起。
[0055] 所述制造方法进一步得到改进,在径向压紧之后借助于粘接或焊接、尤其是激光焊接或夹紧将所述定子分段彼此机械地连接起来并且尤其轴向地插入到定子壳体中。通过这种方式将所述定子分段相对于彼此牢固地加以固定。有利的是,例如借助于激光焊接将两个相邻的定子分段在外周界上彼此连接起来。作为替代方案,也能够通过形状锁合、例如借助于定子分段上的连接凸与相邻的定子分段上的相应的凹部将所述定子分段彼此连接起来,其中所述连接凸耳和所述凹部相应地彼此夹紧。通过将所述定子分段插入到定子壳体中这种方式,将所述定子分段持久地相对于彼此保持在精确的位置中。有利的是,能够将所述定子分段压入到定子壳体中。这例如能够借助于热缩压(Schrumpfpressen)来执行。
[0056] 也有利的是一种定子,该定子用按照本发明的绝缘罩并且/或者用按照本发明的方法来制造。这种定子能够实现比全断面定子更好的铜填充系数和更小的结构长度并且进而实现更高的功率密度,但是能够与全断面定子几乎一样容易地制造。
[0057] 对于一种定子来说所述磁轭区域在其外周界上构造有圆弧形的区段并且/或者构造有平坦的面,并且尤其所述定子分段由单个的轴向堆叠的板材叠片组装而成,所述定子具有以下优点,即:通过这种方式能够减小所述定子基体的外直径。在另一种变型方案中,展平的区域和近似圆形的区域也能够沿着周向方向交替,以便在借助于预切割技术制造的定子基体中确保所述定子分段的精确接合。
[0058] 在有利的变型方案中,所述定子具有刚好六个或九个或十二个或十八个定子分段或者说定子齿,其中尤其所述定子分段的所有单齿线圈通过唯一的连续卷绕的绕组线来相互连接。通过这种方式能够以小的结构空间来提供具有大的功率密度的定子。例如分别在径向上刚好两个对置的定子分段直接先后地被缠绕,使得所述绕组线在对置的定子分段之间差不多地在定子基体的半个外圆周的范围内延伸。
[0059] 有利的是,将所述定子用于电机,对于所述电机来说所述转子具有集成的永磁体。这些永磁体例如能够轮辐状地(磁体的纵向方向沿着径向方向)或者切线状地(纵向方向沿着周向方向)布置。所述电动机的定子例如能够成本低廉地被粘入到壳体件中。优选所述定子能够借助于电子器件单元来电子换向。
[0060] 本发明对于具有尤其低于35mm的小的定子直径的、永磁激励的同步达的马达拓扑结构、尤其比如3/2、6/4、9/6、12/8、12/10、12/14、15/10、18/12、18/14、18/16或18/20拓扑结构来说是特别有利的。附图说明
[0061] 在附图中示出了按照本发明的绝缘罩、定子和电机的实施例并且在下面的描述中对其进行详细解释。其中:
[0062] 图1示出了具有定子的电机,所述定子具有按本发明的绝缘罩,
[0063] 图2和3示出了所述绝缘罩的细节视图,
[0064] 图4至9示出了所述绝缘罩的不同的变型方案,
[0065] 图10至14示出了所述绝缘罩的一种变型方案在制造方法的不同阶段中的情况,[0066] 图15至18示出了所述绝缘罩的另一种变型方案在制造方法的不同阶段中的情况,[0067] 图19示出了单罩的细节视图,并且
[0068] 图20至23示出了接触元件的不同的实施方式。

具体实施方式

[0069] 在不同的实施变型方案中,相同的部件获得相同的附图标记。
[0070] 图1以分解图示出了在电机12中的按照本发明的绝缘罩10。所述绝缘罩10布置在定子14上。所述电机12具有用于接纳定子14的定子壳体16。所述电机10被构造为内转子电机,在所述内转子电机中,未绘出的转子布置在外定子14之内。
[0071] 此外,所述电机10具有电子器件盒18。所述电子器件盒18具有电子器件、尤其是功率电子器件,其被设置用于操控定子14的定子线圈。
[0072] 所述绝缘罩10示例性地布置在电子器件侧上、也就是布置在定子14的面向电子器件盒18的端侧上。所述电子器件盒18具有用于与定子14进行电接触的切夹式连接元件(SKV元件)20。在所述绝缘罩10上,作为接触元件21构造了用于切夹式连接的凹部22(SKV凹部),绕组线被放入到所述凹部中。能够将相应的SKV元件20插入到所述SKV凹部22中,借助于所述元件来接触所述定子14的电绕组。所述绝缘罩10示例性地具有四个接触元件21,参见图2。
[0073] 所述电机12示例性地被构造为具有6/4马达拓扑结构的EC电机,因此所述定子14具有六个定子齿24,所述定子齿分别布置在定子分段26上。未绘出的转子具有四个极。
[0074] 图2示出了在图1中示出的实施例的绝缘罩10的细节视图。所述绝缘罩10示例性地具有六个单罩28,它们用连接元件30来彼此连接。图3以轴向俯视图示出了所述绝缘罩10并且所述绝缘罩被安装到定子14上。如可清楚地看出的那样,所述单罩28围绕着假想的定子中心点32来布置。
[0075] 在图2和3所示的实施例中,所述连接元件30处于第一状态中并且将单罩28保持在第一切向间距36上。所述第一切向间距36示例性地是从单罩28或者说磁轭区段的切向延伸度38。
[0076] 所述定子14具有多个定子分段26、例如六个定子分段,其分别具有定子齿24。所述定子分段26形成定子基体34。所述定子基体的外直径例如小于35mm。在图1至3所示的实施例中,所述定子分段26示例性地T形地构成并且在径向外部具有磁轭区域,所述定子齿24以齿杆从所述磁轭区域径向向里延伸。在所述齿杆的径向里面的端部上构造了齿根,所述齿根而后构成用于径向地在定子14内部得到支承的转子的磁极。在图2中,所述单罩28布置在定子分段26上。在所示出的实施例中,所述单罩28在径向外部具有磁轭区段40,其在很大程度上覆盖定子分段26的磁轭区域的轴向端侧。
[0077] “一个元件在很大程度上覆盖一个面”尤其应当是指,所述元件至少80%地、优选至少90%地、特别优选至少95%地覆盖所述面。
[0078] 齿区段42从磁轭区段40径向向里延伸,该齿区段在很大程度上遮盖定子齿24的轴向端侧。所述齿区段42也示例性地分别具有两个区域,这两个区域沿着轴向方向在定子齿24的两侧上延伸,参见图2。在轴向的俯视图中,所述单罩28示例性地T形地构成,这与定子分段26的端侧的几何形状相匹配,参见图3。
[0079] 所述磁轭区段40限定了围绕着假想的定子中心点32的假想的第一半径44,其中所述第一半径44限定了磁轭区段40至定子中心点32的最小间距。此外,所述磁轭区段40也限定了围绕着假想的定子中心点32的假想的第二半径46,其中所述第二半径46限定了磁轭区段40至定子中心点32的最大间距。
[0080] 所述连接元件30在很大程度上处于第二半径46之外。所述连接元件30示例性地U形地或者说根据套圈的类型构成。所述连接元件30示例性地在很大程度上完全布置在第二半径46之外并且因此代表着连接元件30的突出的区段48。所述连接元件30分别接触处于磁轭区段40的径向外部的边缘上的两个单罩28。在此,所述连接元件30分别示例性地直接接触相应的磁轭区段40的在两个彼此相邻的单罩28上的指向彼此的切向侧。在图3中示出的连接元件30首先从单罩的磁轭区段40出发径向向外延伸,并且而后经由第一切向间距36朝相邻的单罩28的方向具有半圆弧形的走向,并且而后逆着径向方向延伸到相邻的单罩28的磁轭区段40上并且与之连接。在图2和3中示出的具有径向向外突出的区段48的套圈状的连接元件30能够容易地切断或者说冲切或者说分离。
[0081] 在图2和3中示出的绝缘罩10尤其适合于用于制造定子14的方法,在所述方法中在子过程步骤中在针缠绕机或者针缠绕设备中缠绕定子齿24时或直接在缠绕之后分开所述绝缘罩10。例如,所述用于制造定子14的方法能够安排如下:将预切割的定子基体34在未分离的状态中装入到分开工具中并且将预切割的定子分段26例如通过在定子齿24之间每个缠绕空间的双楔来分离。在下一个步骤中,将下面的第一绝缘罩或者说与电子器件侧相对的绝缘罩10在没有接触元件21的情况下置入到针缠绕工具中,并且随后将被分开的定子分段26置入到这个下面的绝缘罩10中。在下一步骤中,将上面的电子器件侧的第二绝缘罩10用接触元件21套装到定子分段26上。接着,用针绕组来缠绕所述定子齿24并且分开所述单罩28,方法是:例如通过切割工具或冲切工具来切断或者说分开所述连接元件30。现在能够在定子组装设备中将这些被缠绕的分段组装成定子并且加以固定。
[0082] 图4示出了所述绝缘罩10的在图2和3中示出的实施方式的一种变型方案。在图4中示出的绝缘罩10基本上具有与图3中的绝缘罩相同的特性和特征,主要区别在于所述连接元件30的形状。所述连接元件30示例性地在很大程度上完全布置在第二半径46之外并且因此代表着所述连接元件30的突出的区段48。所述连接元件30分别接触处于磁轭区段40的径向外部的边缘上的两个单罩28。在此,所述连接元件30分别示例性地直接接触相应的磁轭区段40的在两个彼此相邻的单罩28上的指向彼此的切向侧。在图4中示出的连接元件30从单罩28的磁轭区段40出发首先径向向外延伸并且而后首先具有四分之一圆弧形的走向,该走向转变为基本上沿着切向方向延伸的直的区段。接着跟随所述连接元件30的四分之一圆弧形的走向,该走向通到以下区段中,所述区段而后逆着径向方向朝相邻的单罩28的磁轭区段40延伸并且与该相邻的单罩接触或者说连接。通过这种方式,在图4中示出的连接元件30具有和在图3中的连接元件类似的沿着径向方向的延伸度,然而具有明显更大的切向延伸度。由此,也能够提供所述单罩28的相对于彼此的更大的切向间距36。在所述连接元件30的第一状态中,所述切向间距36在图4所示的变型方案中示例性地为所述单罩28或者说磁轭区段40的切向延伸度38的70%。
[0083] 在图4中示出的具有径向向外伸出的区段48的套圈状的或者说弓形的连接元件30能够容易地切断或者冲切或者分离。与图3中的变型方案相比较大的切向间距36实现了更容易的针缠绕,因为缠绕工具或者说缠绕喷嘴在定子齿24之间提供了更多的切向空间。有利的是,在这样的变型方案中,通过所述连接元件30建立的第一切向间距36被如此选择,使得其相应于在针缠绕过程中所必需的间距。有利的是,所述第一切向间距36如此之大,使得所述针缠绕喷嘴能够通过定子齿24之间的切向间隙并且能够以最大数缠绕定子齿24,并且此后还有足够的空间,使得所述喷嘴能够在被缠绕的齿之间通过。
[0084] 图5示出了图4中的绝缘罩10,其被安装到定子分段26上并且具有已经被分开的或者说被移除的连接元件30。可以清楚地看到分离部位50,这些分离部位直接布置在单罩28的径向外部的边缘上或者说布置在第二半径46上。由此,所述连接元件30处于第二状态中,在该第二状态中所述单罩26相对于彼此具有第二切向间距52,该第二切向间距不同于第一状态中的第一切向间距36。所述定子分段26示例性地与单罩28直接相互抵靠地布置,所述第二切向间距52为所述单罩28或者说磁轭区段40的切向延伸度38的22%。
[0085] 图6示出了图3中的绝缘罩10的另一种变型方案。在图6中示出的绝缘罩10基本上具有与图3中的绝缘罩相同的特性和特征,主要区别是所述连接元件30的形状和类型。所述绝缘罩10用注塑方法来制造并且浇口或注塑成型框架构成了连接元件30,该连接元件将所有单罩28相互连接起来。在图6中,所述连接元件30或注塑成形框架例如被构造为径向外部的注塑成形框架。
[0086] 如在图6中可清楚地看出的一样,所述连接元件30a具有基础框架30a,该基础框架围绕着假想的定子中心点32来伸展并且布置在第二半径46之外。所述基础框架30a示例性地六边形地构成,其中所述基础框架的六个侧中的每一侧被分配给六个单罩28之一。在具有n个单罩28的变型方案中,能够设想的是,所述基础框架30a以n的形式来构成。但是也能够设想其他的几何形状、例如圆形的或尽可能圆形地构成的基础框架30a。所述基础框架30a的侧示例性地沿着各自所配属的单罩28或者所配属的磁轭区段40的纵向延伸方向或者周向延伸方向来伸展。
[0087] 所述连接元件30具有接片30b。各两个接片30b示例性地从基础框架30a的每一侧径向向里延伸。两个接片30b在第一状态中与为其分配的单罩28连接。所述接片30b在磁轭区段40的径向外部的边缘处接触为其分配的单罩28。因此,整个连接元件30在很大程度上完全布置在第二半径46之外并且因此代表着连接元件30的完全突出的区段48。
[0088] 所述接片30b示例性在与单罩28的接触部位处具有颈缩部54,所述接片30b在所述颈缩部处收缩或者朝单罩28逐渐变尖。所述接片30b示例性地具有圆形的横截面。所述颈缩部28示例性地被构造为截锥体,其以其尖部与单罩28连接。另外,所述接片30b能够在与基础框架30a的连接部位处具有目标断裂点56。因此,所述接片30b能够在制造过程中容易地被折断,从而能够容易地建立所述连接元件30的第二状态,在该第二状态中所述单罩可自由运动。在图6中示出了绝缘罩10,在该绝缘罩中对于两个单罩28来说各一个接片30b已经被分离出来。在已经松脱的接片30b的位置处可以清楚地看到所述基础框架30a上的相应的被分离的目标断裂点56以及所述单罩28上的分离部位50。
[0089] 图7示出了图6中的绝缘罩10的一种作为替代方案的变型方案。在这里,所述连接元件30也用注塑方法制造,其中所述浇口构成连接元件30,该连接元件将所有单罩28相互连接起来。图7中的实施方式与图6中的实施方式的区别在于,所述连接元件30不是被构造为径向外部的注塑成形框架,而是被构造为径向内部的注塑成形十字叉。如在图7中可以看出的那样,所述连接元件30具有基本轴线30c,该基本轴线沿着绝缘罩10的假想的对称轴线或者说旋转轴线来伸展。换言之,所述基本轴线30c沿着轴向方向穿过假想的定子中心点32来伸展。
[0090] 六个接片30b示例性地从定子中心点32处的基本轴线30c出发径向向外延伸。为每个单罩28示例性地分配了一个接片30b。所述接片30b在第一状态中分别与为其分配的单罩28连接。所述接片30b在绝缘罩的齿区段42的径向内部的边缘处接触为其分配的单罩28。因此,整个连接元件30在很大程度上完全布置在第一半径44之内并且因此代表着连接元件30的完全突出的区段48。
[0091] 连接元件30被构造为由注塑方法制造的浇注元件,该连接元件的两种在图6和7中示出的变型方案具有径向向外或者说向里突出的区段48,这两种变型方案能够容易地切断或者说冲断或者说分离。
[0092] 在图8和9中示出了所述按本发明的绝缘罩10的一种作为替代方案的实施方式。所述绝缘罩10示例性地具有十二个单罩28,其用连接元件30来彼此连接。这种绝缘罩10被设置用于具有十二个定子分段26或者说具有十二个定子齿24的定子14。例如,这种定子适合于具有12/8、12/10或12/14拓扑结构的机器、即尤其是具有以下转子的机器,所述转子具有八个、十个或14个极。
[0093] 图8示出了具有四个可见的单罩28的绝缘罩10的截取部分的轴向俯视图。图9示出了沿着径向向外的径向方向朝两个单罩28看的细节视图。两个相邻的单罩28分别与两个连接元件30连接。如可清楚地看出的那样,所述连接元件30在轴向的俯视图中分别具有变细部或者说颈缩部54。在径向的侧视图中,所述靠近轴向端侧来布置的上部连接元件30示例性地具有变细部或者说颈缩部54。这具有的优点是,所述两个连接元件30用一个工具用一次切割、尤其是轴向的冲切来分开或者说用切割工具在一个步骤中割断,在此有利地至少在一个轴向方向上、特别有利地在两个轴向方向上在相应的连接元件30后面设置了自由空间,从而能够实现完全的穿透或者说切断。
[0094] 与在前述实施方式中类似,所述单罩28在轴向的俯视图中T形地构成。所述单罩28在径向外部具有磁轭区段40和径向向里延伸的齿区段42。所述磁轭区段40限定了围绕着假想的在图8和9中未绘出的定子中心点32的假想的第一半径44以及假想的第二半径46。
[0095] 如可清楚地看出的那样,所述两个连接元件30布置在第二半径46之内并且布置在第一半径44之外。换言之,所述连接元件30布置在两个彼此相邻的单罩28的相应的磁轭区段40的指向彼此的切向侧之间。所述连接元件30沿着切向方向或者说沿着周向方向延伸。在此,所述连接元件30分别示例性地直接在两个彼此相邻的单罩28的相应的磁轭区段40的指向彼此的切向侧处接触或连接。通过这种方式,所述连接元件30构成在单罩28之间的桥、在所示出的实施例中有利地分别构成两个桥。两个相邻的单罩28之间的这种双倍或更多倍的数量的连接元件30的优点是提高了整个绝缘罩10的稳定性和扭转刚度
[0096] 在所述连接元件30的第一状态中,第一切向间距36示例性地在图9所示的变型方案中为单罩28或者说磁轭区段40的切向延伸度38的16%。所述连接元件30的第二状态能够通过连接元件30的分开或者说切断来建立。
[0097] 所述绝缘罩10的在图8和9中示出的实施方式特别好地适合于与预切割定子基体34一起使用。有利的是,所述连接元件30能够在将预切割定子基体34分离成单个的定子分段34时一起被分离,从而能够存在单侧或双侧绝缘的定子分段34并且对其进行缠绕。
[0098] 例如,所述用于制造具有按照图8和9的绝缘罩10的定子14的方法能够安排如下:在未分离的状态中在置入预切割定子基体34的情况下将下面的或者说与电子器件侧对置的第一绝缘罩10置入到分离工具中。在下一步骤中,将上面的电子器件侧的第二绝缘罩10以接触元件21套装到未分离的预切割定子基体或者说其连贯的定子分段26上。接着例如通过在定子齿24之间的每个绕组空间中插入双楔的方式将所述预切割定子分段26分离,其中比如通过冲切冲头或切割冲头分开连接元件30的方式分开所述单罩28。优选所述单罩28的分开在与所述预切割定子分段26的分离相同的过程步骤中或者说在所述预切割定子分段
26的分离的子过程步骤中进行。随后,将被分离的并且被隔离的定子分段26置入到针缠绕工具中并且根据所期望的连接原理或者说缠绕示意图优选通过连续缠绕方法来一同缠绕定子齿24。现在能够在定子组装设备中将这些被缠绕的定子分段26组装成定子并且加以固定。
[0099] 图10示出了图8和9中的绝缘罩10的一种变型方案。该变型方案的特征在于,两个彼此相邻的单罩28用刚好一个连接元件30来彼此连接。所述连接元件30布置在第一半径44和第二半径46之间,示例性地紧挨着布置在第二半径46处。所述连接元件30沿着切向方向或者说沿着周向方向延伸。在此,所述连接元件30分别示例性地直接在两个彼此相邻的单罩28的相应的磁轭区段40的指向彼此的切向侧处接触或连接。通过这种方式,所述连接元件30构成单罩28之间的桥。所述连接元件示例性地带状地构成,其具有沿着轴向方向的轴向延伸度58。这种轴向延伸度58示例性地大约为单罩28的第一切向间距36的40%。所述单罩28的第一切向间距36尤其相应于连接元件30的切向延伸度或者说连接元件30沿着周向方向的延伸度。具有沿着轴向方向的足够的延伸度58的连接元件30的优点在于,通过这种方式能够提高整个绝缘罩10的稳定性和扭转刚度。
[0100] 在图10所示的示例中,所述绝缘罩10示例性地具有十二个单罩28,所述单罩被设置用于与十二个定子分段26或者说十二个定子齿24一起使用。示出了所述电子器件侧的绝缘罩10。所述绝缘罩10尤其具有七个接触元件21,它们布置在七个单罩28的各自的磁轭区段40上。在图10的变型方案中,所述接触元件21示例性地被构造为绝缘位移连接(IDC)凹部。IDC凹部是特殊的SKV凹部22,它们确保漆包线与切夹式端子之间的气密的连接并且因此确保特别可靠的电连接。有利的是,在图10中示出的绝缘罩10能够用注塑方法来制造,其中所述绝缘罩10从内部被注塑成形。
[0101] 为了说明用于定子14的制造方法的步骤,图11至13示出了图10中的绝缘罩10连同定子基体34在所述方法的不同阶段中的情况。
[0102] 在图11中,所述定子基体34已经以单个的或者说被分离的定子分段26的形式存在,在所述定子分段上从一个轴向端侧布置了所述电子器件侧的绝缘罩10a并且在另一个轴向端侧上布置了所述背向电子器件的绝缘罩10b。所述电子器件侧的绝缘罩10a相应于在图10中示出的绝缘罩10并且具有接触元件21。所述背向电子器件的绝缘罩10b在很大程度上像没有接触元件21的电子器件侧的绝缘罩10a那样来构建。所述两个绝缘罩10a、10b具有单罩28a、28b,其分别与连接元件30a、30b连接。因此,两个相邻的定子分段26在总体上与两个连接元件30连接,其中一个连接元件是所述电子器件侧的绝缘罩10a的电子器件侧的连接元件30a,而另一个连接元件则是所述背向电子器件的绝缘罩10b的背向电子器件的连接元件30b。
[0103] 在图11中,所述连接元件30处于第一状态中,在该第一状态中所述绝缘罩10并且由此所述定子分段26相对于彼此具有第一切向间距36。在这种状态中,所述绝缘罩10和定子分段26示例性地处于缠绕工具中。所述第一间距36允许通过针缠绕来缠绕定子齿24。所述第一切向间距36是切向的缠绕间距60。
[0104] 图12示出了所述定子分段26在缠绕并且切断连接元件30之后的情况。为了说明所述间距而没有示出绕组线。所述连接元件30例如在缠绕工具中被冲出。在切断连接元件39之后,所述连接元件处于第二状态中,在所述第二状态中能够改变所述单罩之间的间距。在图12中,所述拥有单罩28的被缠绕的定子分段26相对于彼此还具有第一切向间距36,但是现在该第一切向间距能够改变。
[0105] 图13示出了所述被缠绕的定子分段26在径向挤压定子分段26的步骤之后的情况。为了说明所述间距,在图13中也没有示出绕组线。现在,所述定子分段26相互紧密地抵靠,所述第二切向间距52在很大程度上是零。所述第二切向间距52尤其是最终间距62。在下一个方法步骤中,能够机械地连接或者说固定所述定子分段26。
[0106] 图14示出了图11中的变型方案中的具有两个绝缘罩10的定子分段26处于在缠绕之后并且在分开连接元件30之前的状态中的情况。如可清楚地看出的那样,所述定子齿24根据单齿绕组的式样用绕组线63来缠绕。所述绕组线63示例性地具有大约1mm的线直径。在图14中示出的线导引部(Drahtführung)示例性地相应于Δ2倍并联连接。不同的定子齿24的绕组与连接线64连接,该连接线至少局部地沿着切向方向或者说周向方向延伸。在缠绕之后,径向压紧所述定子分段26,直至达到具有最终间距62的最终状态,如例如在图13中所示。为此,所述缠绕工具例如具有弯曲指部(Biegefinger)65,所述弯曲指部在径向外部布置在定子分段26之间。在径向挤压所述定子分段26时,所述弯曲指部65径向向里朝假想的定子中心点32运动并且在此将连接线64径向向里弯曲。通过这种方式,所述连接线64不向外突出。
[0107] 图15示出了所述绝缘罩10的另一种按本发明的实施方式。该绝缘罩在结构上非常类似于图10至14中的绝缘罩10并且示例性地也具有十二个单罩28。主要区别是,所述单罩之间的连接元件30被构造为薄膜铰链66。在图15中,所述薄膜铰链66处于折拢的第一状态,其中所述单罩28相对于彼此具有第一切向间距36。所述第一切向间距36在此相应于最终间距62。
[0108] 所述绝缘罩10的这种变型方案特别适合于预切割定子基体34。在图15中,绝缘罩10布置在具有还未分开的定子分段26的预切割定子基体34上。在分开定子分段26时,所述薄膜铰链66能够至少部分地打开。在分离之后,所述薄膜铰链66能够为了缠绕而完全打开。
图16示出了图15中的绝缘罩10的一种变型方案,其示例性地仅仅具有六个单罩28,所述单罩用于具有六个定子分段26的定子14,但是作为连接元件30则具有在很大程度上相同的薄膜铰链66。图16示出了所述定子分段26在缠绕之后的情况。所述薄膜铰链66在第二状态中以第二切向间距52翻开,所述第二切向间距相应于缠绕间距60并且大于合拢的第一间距
36。不同的定子齿24的绕组用连接线64来连接,所述连接线在薄膜铰链66的翻开的第二状态中被张紧并且桥接定子分段26之间的切向间距。
[0109] 图17示出了图16中的实施方式的被缠绕的定子分段26在径向压紧定子分段36之后的情况。所述薄膜铰链66处于折拢的第一状态中,使得所述单罩28或者说定子分段26相对于彼此重又具有第一切向间距36。所述第一切向间距36相应于最终间距66,在所述最终间距中能够将所述定子分段26机械地连接起来。所述薄膜铰链66留在制成的、被缠绕的定子14中。所述作为连接元件30的薄膜铰链66能够实现用于制造定子14的无边角料的工艺链。图18是图17的细节视图并且示出了薄膜铰链66。如可清楚地看出的那样,所述连接线64在图17中径向向里弯曲。这例如能够借助于缠绕工具的弯曲指部65来进行,如在图14中示例性所示。
[0110] 图19示出了单罩28的两种变型方案的细节视图。图19A示出了单罩28,其中齿区段42具有围绕着假想的、径向的齿延伸轴线68伸展的沟槽70。所述沟槽70被设置用于导引或者说布设绕组线63。在图19A中,所述沟槽70围绕着齿区段42连续地伸展。
[0111] 图19B和C以不同的视角示出了单罩28的一种变型方案,其中沟槽70被模制在所述齿区段42上,所述沟槽被无沟槽70的平滑的面72中断。在齿区段42的两个沿着轴向方向延伸的区域中的每个区域上分别布置有两个平滑的面72。齿区段42的沿着轴向方向延伸的区域是齿区段的以下区段,所述区段在装配好的定子14中将会布置在定子槽之中或之处、即布置在两个相邻的定子齿24之间的切向的间隙中。两个平滑的面72示例性地在齿区段42的沿着轴向方向延伸的区域上被两个沟槽70彼此隔开。也能够设想,所述两个平滑的面72被一个沟槽70彼此隔开。通过所述平滑的面72之间的一个或多个沟槽70,实现了其对单罩28进行加固的优点。
[0112] 其它的沟槽70被模制在齿区段42的轴向端侧上、即被模制在齿区段42的被设置用于将定子齿24的轴向端侧遮盖的区域上,所述其它的沟槽在相对于齿区段42的沿着轴向方向延伸的区域的过渡区域处终结。在这些平滑的面72上,在分离定子分段26时能够放置用于分离的楔形件、尤其是双楔形件。
[0113] 图20示出了所述绝缘罩10的一种作为替代方案的实施方式,其中所述接触元件21被构造为用于接纳热堆叠钩(Hot‑Stacking Haken)76的引脚74。图20A和B示出了所述接触元件21的两个视图。在单罩28的磁轭区段40上模制有两个沿着轴向方向延伸的引脚74,在这些引脚上绕组线63或者说敷设线被放松,所述绕组线或者说敷设线被设置用于与连接板的热堆叠钩76进行接触。为此,所述连接板具有热堆叠钩76,该热堆叠钩向下或者说朝接触元件21的方向打开并且被设置用于包围在引脚74之间放松弛的绕组线63。为此,在装配时为了建立接触必须围绕着绕组线63在两个引脚74之间按压或弯拢热堆叠钩76。
[0114] 图21A和B示出了绝缘罩的一种作为替代方案的变型方案的两个视图,其中所述接触元件21被构造为热堆叠叉78。所述热堆叠叉78示例性地向上或者说沿着轴向方向离开定子14而指向。为了进行接触,能够将所述连接线放入到热堆叠叉78中。
[0115] 图22示出了绝缘罩10的接触元件21的细节视图。所示出的绝缘罩10在很大程度上如在图2中所示的变型方案那样来构成,主要区别在于接触元件21的构造。在图22中,所述绝缘罩10已经布置在定子元件26或者说定子基体34上,所述定子齿24被缠绕并且所述定子元件26被径向挤压,所述连接元件30被分离。在图22A中,为了更好地观察接触元件21,所述绕组线63被隐去。在图22B中示出了所述连接线64。所述接触元件21被构造为SKV凹部22。如可以清楚地看到的一样,所述SKV凹部22具有沿着轴向方向延伸的缝隙,各一个连接线64径向地从所述缝隙中穿过。也可以看出,所述SKV凹部22具有导引槽80,这些导引槽被设置用于沿着周向方向或者说切向方向导引连接线64。所述导引槽80布置在SKV凹部的径向外部的边缘处或者说布置在第二半径46处。尤其所述导引槽80沿着周向方向或切向方向延伸。通过这种方式,尤其所述连接线64能够在两个不同的定子齿24的两个绕组之间被撑开。尤其就这样能够对所述连接线64进行整齐导引,使得所述连接线不会径向向外从定子14上突出。
[0116] 各个SKV凹部22具有三个沿着轴向方向彼此重叠地布置的导引槽80,其他SKV凹部22具有两个沿着轴向方向彼此重叠地布置的导引槽80。所述导引槽80的数量根据所期望的缠绕示意图或者说连接示意图来确定。在图2中示出的变型方案的SKV凹部22同样具有所模制的导引槽80。在图2所示的变型方案中,所述SKV凹部22示例性地具有四个或五个沿着轴向方向彼此重叠地布置的导引槽80。
[0117] 图23以另一角度示出了在图22中示出的变型方案的SKV凹部22的视图。图23A示出了所述连接线64,在图23B中为了简明起见而隐去所述连接线64。所述单罩28之间的连接元件30被完全分离,然而,可以清楚地看到分离部位50。在图23A中也可以清楚地看出护栏82,该护栏从单罩28的磁轭区段40沿着轴向方向延伸。所述护栏82具有与SKV凹部22相似的几何形状,但是不具有用于接纳SKV端子的凹部。所述护栏82具有导引槽80并且被设置用于导引连接线64。
[0118] 在图2所示的变型方案中也可以清楚地看出具有导引槽80的护栏82。如已经解释的那样,所述按本发明的绝缘罩10的优点在于,它能够具有比单罩28少的接触元件21。有利的是,所述无接触元件21的单罩28具有一个带有导引槽80的护栏82。在图2和4中示出的变型方案示例性地分别具有六个单罩21并且分别具有四个SKV凹部21和两个护栏82。在图l0中示出的变型方案例如具有十二个单罩21和七个SKV凹部21以及五个护栏82。
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