CN104254962A - 用于电机的多部件式定子,电机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电机(1)的多部件式定子(4)，该定子具有多个配设了绕组(13)的定子段(6)，该定子段在定子（4）的周向上看固定地相互连接，其特征在于，该定子段(6)在周向上看形状配合地相互连接。本发明此外涉及一种电机。

Description

用于电机的多部件式定子,电机
本发明涉及一种用于电机的多部件式定子，该定子具有多个配设了绕组的定子段，该定子段在定子的周向上看固定地（刚性地）相互连接。本发明此外涉及一种具有这种定子的电机。
现有技术
从现有技术中已知具有固定的定子和可转动地支承的转子的电机。定子一般具有一个或多个绕组并且基本上环形地构造。在此已知的是，该定子或者由相互连接成叠片组的单独的环形叠片形成或者由单独的定子段形成。定子段就此而言各形成定子环或者说定子的一个环形段并且在周向上看必须固定地相互连接起来，以便能够保证定子或者电机的稳定性和功能。对此已知的是，相邻的起动段相互焊接起来并且将这样形成的、可操作的定子安装在电机的外壳中。通过焊接定子段，虽然获得一个稳定的环或定子，它可以以简单的方式和方法插入外壳中，但是该焊接过程是复杂和昂贵的。
此外，由于在定子段之间的焊接连接，不可能压入到外壳中来固定定子，因此，在这种情况下一般实施一个附加的粘接工艺。
本发明的公开
与此相对地，按照本发明的、具有权利要求1的多部件式的定子具有优点，即可以放弃焊接连接并且仍然提供一种用于装配在电机的外壳中的、容易操作的定子或定子环。这按照本发明是如此实现的，即定子段在周向上看形状配合（锁合）地相互连接起来。形状配合的连接就此而言各位于两个相邻的定子段之间，它们在周向上是相互面对。通过该形状配合连接，一方面保证定子的简单的装配和另一方面提供一种稳定的和可承载的定子，它也可以直接地压入电机的外壳中。
优选地，为此规定，每个定子段在第一圆周侧处具有凸起和在第二圆周侧处具有凹部，其中，各个定子的凸起至少局部地插入到在周向上相邻的定子段的凹部中。这些定子段因此在横截面上看是非对称地设计的，其中，它们在一个侧面（侧壁）处具有凸起和在另一个侧面（侧壁）处具有凹部。最好定子的全部定子段是相同地构造成的，因此定子的每个定子段与另一个定子段可以被置于作用连接下，以形成在周向上的形状配合连接。
由此使装配更容易并且由于相同构造的定子段而保持低的制造成本。
根据本发明的一个有利的扩展方案规定，一个定子段的相应的凹部具有圆周侧的侧凹，相邻的定子段的凸起（从后面）啮合该侧凹。通过侧凹保证在周向上的可靠的形状配合连接。该侧凹在此例如可以通过凹部的缩小和凸起的加宽来形成。
为了能够完全地装配定子，一个定子元件的凸起和与其相邻的定子元件的凹部各形成一个推入啮合座（或者说推入配合），该推入啮合座通过轴向地相互相对地推移定子元件被解除或建立。这些定子段因此被这样地构造，即它们可以轴向地相互相对地移动，其中，优选地，设置一些机构，它们在定子的组装起来的状态下阻止定子段的相互相对的轴向推移。这些机构最好包括至少一个在定子段处形成的轴向止挡，该轴向止挡以形状配合（锁合）的方式阻止定子段的进一步的相互相对的轴向推移。此外，这些机构可以具有可在以后安装上的锁止元件例如卡环（保险环），该卡环啮合到通过定子段形成的定子环槽（圆周槽）中并且由此阻止轴向移动。
相应的定子段的凹部最好以凹槽的方式设计并且至少朝着相应的定子段的一个端面的方向上是敞开的。定子段由此必须在装配之前先（在纵向延伸上看）相互相间隔地布置，并且接着将一个定子段的凸起轴向地推入到另一个定子段的凹部中。如果该凹部仅仅朝着一个端面的方向上是敞开的，那么该凹部同时提供之前已述的轴向止挡。备选地也可以设想，将该凹部设计成朝着相应的定子段的两个端面的方向上敞开，并且然后分别在被安装的定子的两个端面处在内侧设置相应的锁止机构，例如上面描述的卡环。
按照本发明的一个有利的扩展方案，规定将凸起设计成连接条的形状。通过该连接条形状的设计结构，通过该设计结构该凸起最好轴向地沿着相应的定子段延伸，在此外与凹槽式的凹部的共同作用下，只要凸起的大小和轮廓匹配于凹部的大小和轮廓，则以简单的方式方法防止了定子段相互相对的倾斜。
特别优选地，相应的凸起和相应的凹部被这样地设计，即相邻的定子段在它们的圆周侧处相互贴靠在对方上或可以相互贴靠在对方上。通过相邻的定子段的该圆周侧的相互贴靠，这些定子段形成一个稳定的定子环。为此凹部和凸起最好这样地设计，即它们在有间隙下共同作用，以便相邻的定子段的圆周侧可以相互贴靠在一起。
定子的定子元件的凹部和凸起最好设计成至少基本上相互互补。因此保证，相邻的定子段的凸起和凹部的大小和轮廓这样地相互匹配，即一方面保证形状配合（锁合）的连接，尤其是具有必要的间隙以便能够实现圆周侧面的贴靠接触，以及防止定子段相互相对的倾斜。
定子元件最好各具有一个基本上T形的横截面。相应的横梁（横臂）此时形成定子的外周壁以及优选地也形成定子元件的形状配合地共同作用的圆周侧。T形状的纵梁（纵臂）形成设置在相应的定子段上的绕组的芯。最好在定子段被组合起来之前就已经将绕组设置在相应的定子段上。
按照本发明的、具有权利要求10的特征的电机具有优点，即定子可以低成本地和简单地安装并且尤其也可以压入外壳中。该电机的特点在于一种多部件式的定子，如它在上面描述的那样。因此其它的优点和扩展方案由之前描述的内容中给出。
以下借助于附图详细说明本发明。图中：
图1是在简化的纵剖视图中示出的电机，
图2是在透视的分解视图中示出的电机的外壳和定子，
图3是在简化的横剖视图中示出的定子的定子段，
图4是两个相邻的、被形状配合地相互连接起来的定子元件的简化视图，
图5是借助于定子的透视图示出的相邻的定子元件的连接和
图6是相邻的定子元件的形状配合连接的细节图。
图1示出用于机动车的电机1的简化的纵剖视图。电机1具有转子轴2，在其上抗扭转地布置转子3。转子3在径向上被定子4围住，定子位置固定地被保持在图2中示出的外壳5中。
图2在透视分解图中示出没有转子轴2和转子3的电机1，其中，与外壳5轴向相间隔地示出了定子4。如从图2中可以看见的，定子4由许多单独的（分开的）定子段6形成，其中在此处为了清楚起见只有几个定子段标有附图标记。定子元件6一起形成环形的定子4并且各具有一个环形的绕组13。
图3在简化的横剖视图中示出没有绕组13的定子元件6。定子元件6具有基本上T形的横截面，其中，在安装状态下，T形的横截面的垂直梁相对于转子的转动轴在径向上定向并且水平梁形成定子6的外周面。该定子段6由此形成定子4的一个环段，因此相邻的定子段6在圆周侧上是相互面对的。垂直梁在此基本上用于接纳绕组13。
如图3中所示，定子元件6在一个第一圆周侧7处具有凸起8和在相对置的另一个圆周侧9处具有凹部10。与本发明相关地，该圆周侧应该理解为相邻的定子段6在周向上相互相对的侧面或侧壁。
凸起8具有基本上这样的圆形横截面，即在凸起8的最宽的部位和圆周侧7之间形成一个收缩部（缩小部）。换言之，凸起8与第一圆周面7相间隔地形成一个加宽部。
凹部10相应地被这样地设计，即它具有基本上圆形的横截面，其中，圆形的横截面的中心点如此远地位于定子段6中，使得在朝着圆周侧9的方向上形成一个收缩部（缩小部），它形成在周向上作用的侧凹（内凹）11。
图4在简化的横剖视图中示出两个相邻的定子段6。如从图4中可以看见的，相应的定子段6的凸起8和凹部10被这样地设计，即凸起8可以被置于与凹部10相啮合。为此规定，凹部10在相应的定子段6的整个纵向延伸上延伸。凹部10由此获得一种凹槽式的构造。凸起8优选也在相应的定子段6的整个纵向延伸上延伸并且由此形成凸起8的一种连接条形的构造。
如从图5中可以看见的，通过定子段6的这种设计结构，定子4可以以简单的方式方法进行安装，其中定子段借助于它的凸起8被轴向地推入相邻的定子段6的凹部10中。连接条形的凸起8和凹槽式的凹部10有利地轴向延伸地构造在相应的定子元件6上。通过将定子元件6轴向地相互推入对方中，定子4可以完全地以简单的方式方法安装。
在此有利地规定，通过定子段的凸起8和相邻的定子段的凹部10形成的形状配合连接12是这样地带有间隙的，即相邻的定子段6的圆周侧7和9的表面相互达到贴靠接触，如最佳地在图6中可以看见的那样，该图在简化的横剖视图中示出了相邻的定子段6的形状配合连接12的细节图。合适地，定子段6在安装了相应的绕组之后才被相互推入到对方中，以形成定子4。通过相应的形状配合连接12，定子段6被形状配合地相互连接起来，因此在周向上看定子4是固定地和稳定地构造的。
为了避免在运行中定子段的轴向移动，合适地在定子4的端面处各设置一个轴向锁止件（保险件）。该轴向锁止件例如可以分别以卡环（保险环）的形式设置，该卡环插入通过定子段6在其外周面上形成的、在整个圆周上延伸的槽中。备选地，也可以设想，至少其中一个卡环被如此地替代，即凹部10和凸起8不是在相应的定子段6的整个纵向延伸上延伸并且就此而言仅仅在朝着一个端面的方向上是敞开的而在朝着另一个端面的方向上是封闭的。由此提供一个轴向止挡，它至少在一个推移的方向上也沿轴向相互相对地固定这些定子段6。
通过凸起8和凹部10形成的形状配合连接12的榫槽几何结构，如已经提及的那样，是以具有间隙的方式设计的，其中，如果定子4被压入到外壳5中，那么该间隙在装配到马达外壳中时最好被用尽。各单独的定子段6在此情况下相应于外壳5的形状进行定向（调节），其中，如上所述，它们相互支撑在其相对置的圆周侧7，8上并且由此形成一个稳定的环。
上面描述的形状配合连接12实现定子段6的一种形状配合的装配并且由此实现定子4在下一步的装配中的简单操作。

Claims (10)

1. 一种用于电机(1)的多部件式定子(4)，该定子具有多个配设了绕组(13)的定子段(6)，该定子段在定子（4）的周向上看固定地相互连接，其特征在于，该定子段(6)在周向上看形状配合地相互连接。
2. 根据权利要求1所述的定子，其特征在于，该定子段(6)中的每个定子段在一个第一圆周侧(7)处具有凸起(8)和在一个第二圆周侧(9)处具有凹部(10)，其中，一个定子段(6)的凸起(8)各插入到一个在圆周侧上相邻的定子段(6)的凹部(10)中。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，一个定子段(6)的相应的凹部(10)具有圆周侧的侧凹 (11)，相邻的定子段(6)的凸起(8)啮合该侧凹。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，一个定子段(6)的凸起(8)和相邻的定子段(6)的凹部(10)各形成一个推入啮合座(13)，该推入啮合座通过相邻的定子段(6)的相互相对的轴向推移被解除或形成。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，凹部(10)以凹槽的方式进行设计并且至少朝着一个端面的方向上是敞开的。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，相应的定子段(6)的凸起(8)设计成连接条形状。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，相应的凸起(8)和相应的凹部(10)被这样地设计，即相邻的定子段(6)在它们的圆周侧(7，8)处相互贴靠或能够相互贴靠在一起。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，定子元件(6)的凹部(10)和凸起(8)设计成至少基本上相互互补。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的定子，其特征在于，定子元件(6)各具有至少基本上T形的横截面。
10. 一种电机，尤其是用于机动车，具有可转动地支承在外壳(5)中的转子(3)和位置固定地布置在外壳(5)中的多部件式定子(4)，其特征在于根据前述权利要求中的一项或多项所述的定子(4)的设计结构。
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