用于电的机器的定子的制作方法

1.本发明涉及一种用于电的机器的定子以及一种用于制造该定子的方法和一种具有这种定子的电的机器。


背景技术：

2.用于电的机器的定子大多具有由软磁的且因此容易极化的材料例如软铁制成的定子芯。定子芯通常具有整体上基本上呈中空柱的形状，其中，沿着中空柱的内周可以开设出在平行于相应柱轴线的方向上延伸的凹槽。由导电的导线例如铜导线或铝导线制成的绕组通常被引入到这些凹槽中。在此，绕组导线的方向可以在定子芯的处于轴向外部的端部处折返，使得导线在一个凹槽中沿一个方向延伸，并且特别是可以在另一个例如相邻的凹槽中返回。在此在轴向上布置在定子芯或其凹槽外部的折返部在其整体上形成绕组头部。绕组的相关连接线可以例如通过缝牢或捆牢或粘合而固定在绕组头部上。


技术实现要素：

3.根据本发明，提出具有独立权利要求特征的一种用于制造电的机器的定子的方法、一种定子以及一种电的机器。有利的设计方案是从属权利要求和以下说明书的主题。
4.用于电的机器的根据本发明的定子具有定子芯和至少一个绕组。绕组具有轴向地突出于定子芯的绕组头部，该绕组头部通过绕组的一些区域形成，这些区域形成绕组导线的折返部。绕组头部除了具有这些折返部之外，还具有绕组连接线，其中，折返部具有至少一个布置在径向外部的第一排绕组区段和与其间隔开的布置在径向内部的第二排绕组区段。绕组连接线的分别沿周向方向延伸地布置的区段布置在第一排绕组区段和第二排绕组区段之间，并且布置为轴向地不突出于这些绕组区段，并且通过这些绕组区段特别是在轴向和/或径向方向上固定。由此可以特别有效率地并且有效地限制连接线的运动间隙空间，使得在装配和运行期间将损坏导线的风险降到最低。因此，可以有利地避免额外的固定用具，例如特别是捆扎绳或捆扎线。尽管如此，在一些设计方案中，连接线仍然可选地通过缝合和/或系牢和/或粘合和/或灌封来额外地固定。由此，对连接线的固定特别可靠。
5.在一些设计方案中，绕组头部在第一排绕组区段和第二排绕组区段之间具有至少另一排绕组区段，其中，绕组连接线的区段布置为在轴向方向上突出于至少另一排，然而在径向上布置在与至少另一排相同的平面中。由此，可以实现定子的整体上更高的铜填充度。
6.绕组连接线的区段优选沿绕组头部在周向方向上至少延伸经过两个凹槽宽度和/或至少经过5
°
、10
°
、15
°
或30
°
。由此可以将绕组的不同相可靠地引导到相关的接头或电源连接器上。由此特别是省去了重新设计经过验证的连接方案，从而可以独立于本发明使用或优化其余的定子部件。
7.在本发明的有利设计方案中，绕组头部沿着定子的整个圆周具有轴向高度或轴向延伸的最多20％、15％、10％或5％的变化。换言之，绕组头部沿着整个圆周基本相同高度，从而可以实现特别小的制造公差和特别紧凑的安装尺寸。
8.绕组连接线的固定区段优选在任何位置处都不径向向外突出于第一排绕组区段或不径向向内突出于第二排绕组区段。由此可以将在电的机器的安装和运行期间的损坏风险降到最低。
9.制造绕组的绕组导线优选具有超过0.5mm2、1mm2、2mm2或4mm2的最小横截面积。这在没有额外的固定的情况下也确保了对绕组连接线的区段予以固定的绕组区段的足够的稳固性。
10.本发明的其它方面涉及一种用于制造这种定子的方法以及一种具有这种定子的电的机器。它们分别以类似的方式受益于定子的特征和优点。因此，参照本发明的一个方面所解释的特征和优点有益地同样适用于相应的其它方面和其有利的设计方案。
11.本发明的其它优点和设计方案由说明书和附图中得到。
12.本发明在附图中借助实施例被示意性地示出，并且以下在参考附图的情况下进行描述。
附图说明
13.图1以示意图示出了根据本发明的定子的有利设计方案。
14.图2说明了用于制造定子的根据本发明的方法的有利设计方案。
15.图3示出了图2中所示的方法的可能成果。
具体实施方式
16.根据本发明的定子的设计方案在图1中以半个纵剖面的形式示意性地示出，并且整体用100标记。
17.定子100基本上构造为圆形，其中，图1示出沿径向平面的剖面。为了说明，绘制了半径105和中心轴线101。
18.定子100具有定子芯102例如叠片铁芯和绕组110，该绕组例如可以由漆包绝缘的铝导线或铜导线缠绕。绕组110的各个导线在定子芯102的凹槽中延伸，从轴向侧离开这些凹槽，形成折返回环或折返区段，并且从轴向侧又进入其它凹槽。
19.绕组110具有绕组头部120，在图1中该绕组头部在平行于轴线101的方向上布置在定子芯102的上方，并且由绕组的折返区段形成。在此，绕组头部120基本上由第一绕组区段127、第二绕组区段128、其它绕组区段129以及绕组连接线126的区段组成。在此，绕组区段126、127和128由绕组110的绕组导线的相应折返回环形成，而绕组连接线126的区段在定子100的周向方向上基本上垂直于绘制平面延伸，并且由相应绕组导线的用于给绕组110供电的端部区段形成。
20.在此，绕组连接线126的区段在径向方向105上布置在第一绕组区段127和第二绕组区段128之间，并且在轴向方向上位于其它绕组区段129上方。在此，绕组连接线的区段在轴向方向上不突出于第一绕组区段127和第二绕组区段128，使得绕组连接线126的区段所在的区域径向向外通过第一绕组区段127界定并且径向向内通过第二绕组区段128界定。由此，通过第一绕组区段和第二绕组区段以有利的方式产生对绕组连接线126的区段的在径向方向上的固定，该固定还通过如下方式被增强，即第一绕组区段127在它们各自的轴向顶点周围的区域中径向向内弯曲，并且第二绕组区段128在它们各自的轴向顶点周围的区域
中径向向外弯曲，使得它们也在轴向方向上固定绕组连接线126的区段，或限制这些区段的在轴向方向上的运动自由度。
21.因此，绕组头部120的轴向高度124基本上通过第一绕组区段127或第二绕组区段128的轴向延伸确定，由此绕组头部120的高度124可精确调节，使得定子100的以及电的机器(在该电的机器中要使用定子100)的其它部件的制造公差可以被设计得更小或更窄。由此可以整体上节省未使用的安装空间。
22.在图2中示出了用于制造定子100的根据本发明的方法的有利设计方案，该定子如已参照图1介绍过了。为了清楚起见，对相同的特征使用分别相同的附图标记。这些特征参见上述说明，在此不再重复介绍。在此，图2示出了从绕组头部120的方向观察定子100的局部俯视图。
23.在制造定子100时，特别是可以如下地进行，将第一绕组区段127和第二绕组区段128首先基本上平行于定子100的轴线101而突出于定子芯102。这些绕组区段也可以根据需要稍微离开轴线向外(127)或向内(128)弯曲，以形成用于区段126的容纳口。由此，径向上在第一绕组区段127和第二绕组区段128之间的区域保持可从轴向方向够到。然后，将绕组连接线的区段126在第一绕组区段127和第二绕组区段128之间且在其它绕组区段129上沿周向方向—优选地沿多个定子凹槽宽度—铺设到绕组头部120中。接着，将第一绕组区段127在它们的轴向顶点周围的区域中沿径向向内的方向弯曲131，使得这些第一绕组区段限制绕组连接线的沿周向方向被铺设在绕组头部120中的区段的在径向向外的方向上的运动自由度，并且将其在轴向方向上至少部分地覆盖。与此并行地或在时间上之前或之后，将第二绕组区段128沿径向向外的方向弯曲132，使得这些第二绕组区段在径向向内的方向上支撑绕组连接线126的沿周向方向铺设在绕组头部120内的区段，并且将其在轴向方向上至少部分地覆盖。接着，还可以涂覆用于固定结构的漆或粘合剂，或者可以将绕组头部浸入其中。
24.由此，绕组连接线的区段126被夹在第一绕组区段127和第二绕组区段128之间，并且在径向方向上和轴向方向上都被固定。由于布置在其它绕组区段129上，也极度地限定了沿轴向向下的方向上的运动自由度，使得整体上实现对绕组连接线的沿周向方向延伸的区段126的几乎无间隙的固定。这实现了广泛的自动化，从而实现了制造过程的经济化，同时减小了必要的安装公差。
25.在图3中示出了用于定子的有利的制造方法的可能的结果，该制造方法如参照图2介绍过。在此，图3基本上相应于从绕组头部120的方向观察定子100的局部俯视图，该定子在图1中以纵剖面的形式示出。
26.与图2中的视图相比，在图3中可以看出第一绕组区段127和第二绕组区段128如何在轴向方向上部分地覆盖并且径向地固定绕组连接线的区段126。还可以看出绕组连接线的连接区段122如何在轴向方向上从绕组头部120伸出。本发明的主要优点在于，与传统的制造方法相比，这些连接区段122在径向方向上只有很小的间隙，因此在绕组头部120的规定的位置伸出。因此连接区段例如可以通过自动化地工作的装配工具例如焊接机器人或钎焊机器人与电的机器(未示出)的相应的连接端子连接。