CN101512873B - 线圈架装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动机器的、特别是电动机的线圈架装置(2)，包括由塑料制成的线圈架(3)，定子的线圈可以在该线圈架上绕制，其中线圈架(3)通过铰链特别是薄膜铰链(4)铰接、特别是成形在中间塑料支架元件(1)的外边缘上

Description

线圈架装置
技术领域
本发明涉及一种用于电动机器的、特别是用于电动机的线圈架装置，包括一由塑料制成的线圈架，在所述线圈架上绕制定子的线圈。
背景技术
已知用于绕制线圈架及其在电动机中安装的各种方法。其中将单匝线圈设置在单个极臂上。这是加工复杂且成本高昂的，而且使大批量生产变得困难。
发明内容
本发明的目的是简化电动机器的加工和装配，使批量生产变得简单。
这一目的按本发明通过以下技术措施来达到，即：线圈架通过铰链特别是薄膜铰链铰接特别是成形在中间的塑料支架元件的外边缘上。
由此，对于绕线，线圈架特别好地适用于绕线机和装配机，并且线圈架一开始就相互连接。可选择地，线圈架能够单个地或成对地进行绕线，其中线圈架始终能够占据一个可靠的规定的位置。中间的支架元件除了其固定功能外，还额外地承担在电气/电子领域上的功能。零件的数量显著地减少，而且提高制造安全性和加工精度。这仅仅需要一个支架元件并且提供一个唯一的且易于检测的单元。
本发明的有利的构造在从属权利要求中阐述。
附图说明
在附图中示出本发明的具有四个线圈架的实施例的透视图，并且以下更详细地说明。
附图中
图1为具有各线圈架的线圈架装置处于一平面的俯视图；
图2为具有各线圈架的线圈架装置处于一平面的仰视图；
图3为具有一对向后弯曲的线圈架的线圈架装置的后视图，其中一个线圈架绕有线圈；
图4为具有一对向后弯曲的线圈架的线圈架装置的正视图，其中一个线圈架绕有线圈；
图5为具有一对向后弯曲的线圈架的线圈架装置的背视图，其中绕制的线圈架带有四个绕组或线圈，
图6为具有一第二对向后弯曲的线圈架的线圈架装置的背视图，其中已绕线的线圈架在线圈旋转180度之后带有四个绕组或线圈，
图7为线圈架装置的前视图，包括处于工作位置的具有四个绕组或线圈的所有线圈架，
图8为线圈架装置的背视图，包括处于工作位置的具有四个绕组或线圈的所有线圈架，
图9为根据图8具有接地环的线圈架装置的背视图，
图10为根据图8具有接地环的线圈架装置的正视图，
图11为带有六个处于尚未折弯状态下的线圈架的线圈架装置的前视图，
图12为带有六个处于尚未折弯状态下的线圈架的线圈架装置的背视图，
图13为具有向外翻转的线圈架的线圈架装置，其中两个线圈架已绕线，
图14为具有向外翻转的线圈架的线圈架装置，所述线圈架都已绕线，
图15为具有向内翻转且绕有线圈的线圈架的线圈架装置。
具体实施方式
在线圈架装置2的面状的由塑料制成的支架元件1上一体地成形由塑料制成的各线圈架3，定子的单匝线圈13在所述各线圈架上绕制。线圈架3及其中空的塑料芯部8构造成细长形的，也就是说，其具有比宽度B更长的长度L，线圈的导线卷绕在所述塑料芯部上，其中它的纵向轴线9径向于支架元件1设置。单个线圈架3围绕着中间的塑料支架元件1呈星形地对称分布，并且通过铰链特别是薄膜铰链4与其相互连接。在支架元件1上建立各个线圈互相的电的接线，在所述支架元件上优选通过MID技术(射出成形装置)施设印制导线。此外，MID结构用作为支架和布线工具应用于所有或部分的所需的电气元件/电子元件。为了连接供电线路和/或控制线路，在支架元件1的合适位置上固定电接头5。由此支架元件如同电路板一样进行使用。
线圈架装置2带有在支架元件1上在平面内呈星形分布的四个或更多个的线圈架3作为绝缘体，在其上绕有单匝线圈。由于每个线圈架3及其在其上带有绕组的中空塑料芯部8具有细长形的形状，并且其纵轴线9径向于线圈架装置和支架元件1的中心设置。所以，空隙11也具有细长形的形状且在没有折弯的状态下也径向地设置。线圈架9形成一在其上和在芯部8上具有中心孔12的外部板10。外部板10位于支架元件1的平面内，并且通过薄膜铰链来与支架元件1连接。
根据待绕线的线圈架3在支架元件1(锭翼(Flyer)、针型绕线机)的平面内的绕线方法，线圈架装置2在工具中转动一定的角度(线性绕线机)。由于不平衡的原因，有利的是，对称地折弯相互对置的线圈架3。在一个线圈架3绕线之后，导线在为此设置的导轨中直接地进一步导引到相对置的线圈架3。线圈的始端和末端与MID结构导电地相连接。所有已知的接触方式，如剪切-夹紧技术、钎焊、熔焊等等都适合用于MID结构与绕组末端的触点接通。在所有线圈架3绕线之后，这些线圈架将翻转或弯曲至其最终位置并且与金属的接地环连接。
待绕线的线圈架装置2在其对称轴线上通过一绕线工具的可旋转的装置固定。在线圈架3的边缘上在通向中心的MID结构的通道上，待绕线的线圈架3，或者由于对称的原因在高的绕线速度的情况下相对置的和所有的各线圈架借助于绕线工具经由薄膜铰链4绕一个规定的角度旋转并且固定到一个合适的绕线位置上。在这个位置下，线圈架3被固定并通过锭翼、针型绕线机或是线性绕线机进行绕线。在制成一个线圈后，线圈架装置2在工具中这样地绕其对称轴线旋转，使得导线通过所设置的导线导向装置引至优选相对置的线圈架3上，以便对其进行绕线。这样在短路的绕组中无需单独的接触桥。
在线圈的开头和末端，接触点设置在支架元件1的MID结构上。这用于在绕组末端和MID印制导线之间的触点接通。所需的触点接通在绕线过程中优选完好地实现。因此在最后得到一带有电子元件的已绕线的线圈架装置2，其最后进行电气或电子测试。在所有的线圈架3都绕线之后，各个极靴6插入到线圈架3的空隙11中，线圈架旋转至其最终的位置上并且与接地环7配套。
在各线圈架3之间的中央，一个MID结构位于支架元件1上，用以接纳对于电动机运行所必需的电气元件或电子元件。所述MID结构将根据使用情形对于线圈的低压或高压供电设计成不同的。
支架元件1的中心布线几何也包含了电动机的用于供电的电源线，以及用于控制和调节线路的电接头。必要时所有的接线导线集成在一个插头连接器中，其优选设置在支架元件的边缘。
上述的具有电子元件和电接头的定子优选借助塑料注塑包封。最后，一定子组件可供使用，它可以和转子组件、电动机壳体特别泵壳体以及必要时与其他的电子模块一起快速地、可靠地装配成一台电动机，特别是一个电动泵。
在实施例中，四个线圈架3绕中间的支架元件1呈点对称地设置，这样线圈架3的纵轴线9在线圈架装置2还没有折弯的平坦的状态下相互形成呈90度α角。除了四个，还可以在中间的支架元件1上成形六个、八个或是更多个的线圈架3，其中线圈架3或其纵轴9之间的角度α保持不变。
此外，铰链4可以具有一快速连接装置。
在接下来将对用于大批量生产的整个自动线性绕线机的功能方式进行描述。在小批量生产时可以对单个的工作步骤进行手动操作。
在第一个工作步骤中，借助机器人使线圈架3(绕组架)装备有极靴15，并且将其传送给自动绕线机，带有极靴15的要绕线的线圈架朝外并且以其纵轴线9与中心轴线平行地定向。极靴15为了与接地环17固定具有接触几何18如燕尾槽。其在待绕线的线圈架装置1上都指向支架元件1的中心，并且用于线圈架装置1与绕线机定中心和固定。
在绕线机装备有线圈架装置1之后，它绕旋转轴线A转到绕线位置上。在线圈架装置1上设置各触点，所述触点用于线圈和电动机的电气元件/电子元件的电连接。卷绕导线的始端在下一个工作步骤中与相应的触点接触。其可以是例如熔焊、粘接、钎焊、剪切-夹紧技术等。紧接着第一个线圈通过线圈架3的绕线进行绕制，其中线圈架装置1绕转轴A旋转。
在制成第一个线圈后，线圈架装置1将绕自身的对称轴线B旋转，直到下一个待绕线的线圈架3位于绕线位置上。其中卷绕导线从第一个线圈的末端向第二个线圈的始端敷设，以便形成在线圈架装置1或在线圈架3上成形的导线导引部，并且在两个线圈之间产生电的短路。第二个线圈的绕线与第一个线圈相类似地进行。在制成第二个线圈后，同样导线末端类似于在第一个线圈上的导线始端与为此设置的触点导电地连接。接下来，其他的线圈对与第一线圈对相似地制造。但可选择地，在直径上相对置的两个线圈架也可以始终同时进行绕线。
绕线过程结束后，将线圈架装置1传送至另一个工作站。在那里已绕线的线圈架3绕在支架元件1上成形的铰链旋转这么远，直到其已经达到其最终的安装位置，而且可以推开接地环17。紧接着，整个的定子将进行电检验然后传递至下一个工作站，以便进行进一步的装配。
采用锭翼-自动绕线机的绕线方法类似于作为线性绕线机的方法。但是其转轴A只用于给绕线自动机装备线圈架。与线性绕线机不同，导线绕线圈转动，而不是线圈绕导线转动。

Claims (21)

1.用于电动机器的线圈架装置(2)，包括由塑料制成的各线圈架(3)，定子的线圈可以在所述线圈架上绕制，其特征在于，线圈架(3)通过铰链铰接在中间塑料支架元件(1)的外边缘上。
2.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：所述电动机器是电动机。
3.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：所述铰链是薄膜铰链(4)。
4.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：线圈架(3)通过铰链成形在中间塑料支架元件(1)的外边缘上。
5.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：至少四个线圈架(3)在平面状的支架元件(1)上在还没有折弯的状态下径向地且呈星形地固定。
6.按照权利要求5所述的线圈架装置，其特征在于：至少四个线圈架(3)在平面状的支架元件(1)上在还没有折弯的状态下点对称地固定。
7.按照权利要求3所述的线圈架装置，其特征在于：线圈架(3)及其塑料线圈支架芯部(8)设计成细长形的，其中线圈架(3)的纵轴线(9)在还没有折弯的状态下相对于支架元件(1)径向设置。
8.按照权利要求3或7所述的线圈架装置，其特征在于：各线圈架(3)可以从支架元件(1)的平面出发绕着薄膜铰链(4)朝支架元件(1)的前面和/或背面折弯。
9.按照权利要求8所述的线圈架装置，其特征在于：各线圈架(3)在弯曲的折弯的状态下是相互平行的并且与支架元件(1)垂直。
10.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：在所有线圈架(3)都绕线之后，所述线圈架都在支架元件(1)的一侧成直角地弯入到工作位置，使得所述线圈在外部包围转子并且包围电动泵的缝隙管。
11.按照权利要求3所述的线圈架装置，其特征在于：每个线圈架(3)都具有一由塑料制成的后面的外部板(10)，所述外部板通过薄膜铰链(4)与支架元件(1)相连，并且线圈架(3)的塑料芯部(8)成形在所述外部板上。
12.按照权利要求11所述的线圈架装置，其特征在于：在线圈架(3)的未折弯的状态下，所述外部板(10)基本上位于支架元件(1)的平面内。
13.按照权利要求11或12所述的线圈架装置，其特征在于：在外部板(10)和塑料芯部(8)中有一个用于极靴(6)的空隙(11)。
14.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：在支架元件(1)上有一个用于机器轴的中心孔(12)。
15.按照权利要求1所述的线圈架装置，其特征在于：铰链具有一快速连接装置或者由一快速连接装置构成。
16.使用上述权利要求任一项所述的线圈架装置的绕线方法，其特征在于：在线圈架装置(2)制成之后，将所述线圈架装置这样地安装到自动绕线机中，使得至少一个线圈架(3)相对于支架元件(1)绕铰链弯曲90度，其中线圈架(3)的待绕线的芯部(8)向外突出，然后对线圈架(3)及其芯部(8)进行绕线。
17.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：在绕线前，将极靴(15)插入到线圈架的空隙(11)中。
18.按照权利要求16或17所述的方法，其特征在于：在一个线圈架(3)或两个在直径上相互对置的线圈架(3)绕线之后，将线圈架装置(2)旋转一个角度(β)，随后使得下一个线圈架(3)或下两个在直径上相互对置的向外弯曲90度的线圈架(3)处于绕线位置。
19.按照权利要求18所述的方法，其特征在于：在线圈架装置(2)的转动过程中，卷绕导线从已绕线的线圈导引到下一个线圈架(3)上。
20.按照权利要求19所述的方法，其特征在于：将卷绕导线绕支架元件(1)的导线导引部(15)敷设。
21.按照权利要求16所述的方法，其特征在于：在一个、两个或者多个线圈架(3)绕线之后，将已绕线的线圈架(3)向内绕各自的铰链(4)转动180度。
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