CN104584387B - 具有由外层金属片包围的定子板叠的定子 - Google Patents

Abstract

电机的定子(1)具有定子板叠(6)，所述定子板叠在定子板叠(6)的对称轴(5)的方向上看从定子板叠(6)的第一轴向端侧向第二轴向端侧(8，9)延伸。所述定子板叠(6)在其外侧(10)上由外层金属片(11)包围，所述外层金属片围着对称轴(5)来看从外层金属片(11)的第一接合边向第二接合边(12，13)延伸。所述接合边(12，13)在对称轴(5)的方向上看至少从第一轴向端侧向第二轴向端侧(8，9)延伸。所述接合边在对称轴(5)的方向上看通过连续的焊缝(14)在其整个纵长(1)上相互焊接。所述焊缝(14)在其热收缩的基础上将牵拉力施加到外层金属片(11)上。围绕着对称轴(5)来看在焊缝(14)的区域内并且仅在那里在外层金属片(11)和定子板叠(6)之间布置有中间元件(15)。在其他区域内，所述外层金属片(11)直接地贴靠在定子板叠(6)上。由于有牵拉力，在中间元件(15)的区域内，焊缝(14)在朝向对称轴(5)的方向上被挤压在中间元件(15)上，并且在其他的区域内，所述外层金属片(11)在朝向对称轴(5)的方向上被挤压在定子板叠(6)上。

Description

具有由外层金属片包围的定子板叠的定子

技术领域

本发明涉及一种电机的定子，

-其中，所述定子具有定子板叠，

-其中，所述定子板叠在定子板叠的对称轴的方向上看从定子板叠的第一轴向端侧向定子板叠的第二轴向端侧延伸，

-其中，所述定子板叠在其背离对称轴的外侧上由外层金属片包围，

-其中，所述外层金属片围着对称轴来看从外层金属片的第一接合边向外层金属片的第二接合边延伸，

-其中，所述接合边在对称轴的方向上看至少从定子板叠的第一轴向端侧向第二轴向端侧延伸，

-其中，所述外层金属片的接合边在对称轴的方向上看通过连续的焊缝在其整个纵长上相互焊接，

-其中，所述焊缝在其热收缩的基础上将牵拉力施加在外层金属片上。

本发明还涉及一种电机，

-其中，所述电机具有定子和转子，

-其中，所述转子支承在轴承中，使得这个定子能够围绕着定子的对称轴回转，

-其中，所述转子在朝向对称轴的方向上看布置在定子和对称轴之间。

背景技术

电机的一个相应的定子和相应的电机由DE 195 20 818 C1中公知。在DE 195 20818 C1中，外层金属片特别是用于将定子板叠相对于对称轴集中。在外层金属片上，轴向两侧安插有挤压环，其中，这些挤压环分别具有一个环绕的定心槽，所述外层金属片弹性地装入定心槽中。在压紧定子板叠以后，挤压环与外层金属片焊接。这种构造比较耗时耗力。

由DE 100 39 074 A1中也公知一种电机的定子和相应的电机。在DE100 39 074A1中，在外层金属片和定子板叠之间基本上在整个周向上看布置了一个外罩。在焊缝的区域内，这个外罩具有一个留空部，使得焊缝与外罩间隔开。围着定子板叠的对称轴来看，外罩的留空部比焊缝更宽。由于外罩的存在，从电机向周围环境的热排放很复杂。

由DE 542 272 A中公知一种电机，其中，定子板叠在其背离对称轴的外侧上由外层金属片包围。外层金属片的接合边配有矩形的缺口并且配有钩式弯折的凸缘。这些凸缘与缺口相对置。在由凸缘构成的钩子之间插入了一个平键，通过这个平键驱动这些钩子相互分开，并且将外层金属片牢固地挤压到定子板叠上。外层金属片的轴向端部可以额外地相互焊接。

发明内容

本发明的目的在于，实现一种电机，这种电机的构造简单并且能够轻易地被冷却。

该目的通过一种电机的定子实现。

根据本发明，该目的通过以下方式实现，即，开头所述类型的定子通过以下方式构造而成，

-围绕着对称轴来看在焊缝的区域内并且仅在那里在外层金属片和定子板叠之间布置有中间元件，并且在其他区域内，所述外层金属片直接地贴靠在定子板叠上，并且

-由于有牵拉力，在中间元件的区域内，焊缝在朝向对称轴的方向上被挤压在中间元件上，并且在其他的区域内，所述外层金属片在朝向对称轴的方向上被挤压在定子板叠上。

在定子的一种优选的构造方案中设计的是，

-所述定子板叠具有凹深部，

-所述中间元件布置在凹深部中，

-定子板叠的外侧在其他区域的临接凹深部的部段内与对称轴有间距，并且

-中间元件以如下方式确定尺寸，即，使中间元件的背离对称轴的一侧无级地临接在其他的区域上。

通过该设计，特别是(围绕对称轴地看)角区域最大，在该角区域中，外侧金属片直接贴靠在定子板叠上。

在另一种优选的构造方案中设计的是，所述中间元件完全填充满凹深部。由此能够将中间元件围绕着对称轴来看无间隙地保持在凹深部中。

一般情况下，凹深部具有凹深底部和凹深壁面。优选地，凹深底部和凹深壁面以如下方式构成，即，在横向于对称轴的横截面内看，或者凹深壁面平行于与对称轴相切的相应的径向线延伸，或者凹深底部和凹深壁面构成燕尾槽。由此得以实现的是，让中间元件在形状配合的情况下保持在凹深部中。因此有可能的是，在电机的定子板叠和定子之间起作用的转矩经由中间元件被导入外层金属片，并且从那里进一步导入电机的壳体内。

在一种特别优选的构造方案中，中间元件在压配合的情况下保持在凹深部中。由此使得中间元件特别是在将接合边相互焊接之前就已经永久性地保持在凹深部中。

优选地，中间元件与接合边焊接在一起。由此能够以特别简单的方式将定子板叠的转矩经由中间元件导入外层金属片。

优选地，中间元件由和外层金属片一样的材料制成。这种构造特别是使得中间元件与外层金属片的接合边的焊接更加轻松。

就电机而言，该目的通过以下方式实现，即，在开头所述类型的电机中，定子如上所述地构成。

附图说明

本发明的上述特征、特点和优点以及实现这些特征和优点的方式和方法结合下面对结合附图更详尽阐述的实施例的描述变得更加清楚明白。在此用示意图示出：

图1是电机的纵剖面图，

图2是沿着图1中的线II-II穿过图1所示的电机的横截面，

图3是从图1所示的方向III-III俯视图1所示的电机的俯视图，

图4和5用两种相互作为代替的构造方式分别示出图2的一个截取部分，以及

图6是图4的细节图。

具体实施方式

根据图1，电机具有定子1和转子2。转子2包括一个转子转轴3。转子转轴3支承在轴承4中。由此使得转子2能够围绕着电机的对称轴5旋转。转子2在朝向对称轴5的方向上看布置在定子1和对称轴5之间。

只要是下面使用“轴向”“径向”和“切线上”这些概念，它们总是相对于对称轴5。“轴向”这个概念表示平行于对称轴5的方向。“径向”这个概念表示朝向对称轴5或者远离它与对称轴5正交的方向。“切线上”这个概念表示与对称轴5并且与径向正交的方向，也就是在与对称轴5保持恒定的径向间距的情况下环形地围绕着对称轴5。

电机的转子2在本发明的框架内具有次要的意义。因此，下面仅仅详细描述了定子1的构造。

根据图1，定子1具有定子板叠6。定子板叠6由单个的定子叠片7构成，它们在轴向上相互堆叠在对方上面，使得定子板叠6在轴向上看从定子板叠6的第一轴向端侧8向第二轴向端侧9延伸。

定子板叠6具有背离对称轴5的外侧10。在外侧10上，定子板叠6由外层金属片11包围。外层金属片11-尤其是见图2-在对于对称轴5的切线上看从外层金属片11的第一接合边12向外层金属片11的第二接合边13延伸。接合边12，13-尤其是见图3-在轴向上看至少从定子板叠6的第一轴向端侧8向第二轴向端侧9延伸。根据图3，接合边12，13甚至越过轴向端侧8，9向外延伸。外层金属片11的接合边12，13在轴向上看通过连续的焊缝14在其整个纵长1上相互焊接。

根据图2，4和5，在对于对称轴5的切线上看在焊缝14的区域内布置有一个中间元件15。然而这个中间元件15却在对于对称轴5的切线上看仅布置在焊缝14的区域内。在其他的切线范围内没有布置中间元件。在这里，外层金属片11直接地贴靠在定子板叠6上。

在制造定子1时，首先制造定子板叠6。于是中间元件15就被固定在定子板叠6上。后面会更详尽地探讨可能的固定方式。在将中间元件15固定在定子板叠6上以后，围绕着定子板叠6放置外层金属片11，使得外层金属片11贴靠在定子板叠6上，并且接合边12，13布置在中间元件15的区域内。于是接合边12，13就相互焊接，从而构成焊缝14。

在焊接时，接合边12，13(和例如焊丝的可能附加的材料)被剧烈加热。在焊接以后完成冷却，并且在冷却的同时完成对焊缝14的热收缩。在其热收缩的基础上，焊缝14将牵拉力施加到外层金属片11上。这个牵拉力在切线方向上起作用。在图2中用箭头16示意性地表示这个方向。牵拉力倾向于减小外层金属片11的周长。因为外层金属片11在热收缩以前就已经贴靠在定子板叠6上，所以外层金属片11在径向上被挤压在定子板叠6上。这在图2中用箭头17示意性地示出。然而，在对于对称轴5的切线上看，不是在中间元件15的区域内、而是仅仅在其他的区域内实现将外层金属片11径向挤压在定子板叠6上。在中间元件15的区域内，由于有牵拉力，所以焊缝14(和外层金属片11的可能非常小的部分)在径向上被挤压在中间元件15上。

原则上有可能的是，定子板叠6的外侧10均匀地-特别是圆形地-与对称轴5间隔开。在这种情况下，由于中间元件15的厚度-类似于医疗的压迫绷带的情况-在切线方向上看在中间元件15的两侧上保留有一个小的区域，在这个区域内，外层金属片11与定子板叠6间隔开。然而，优选地，所述定子板叠6根据图2、4和5中的示图具有凹深部18，在这个凹深部内布置有中间元件15。在这种情况下，定子板叠6的外侧10在其他区域的临接凹深部18的部段内与对称轴5有间距a。所述中间元件15在这种情况下优选地以如下方式确定尺寸，即，使得中间元件的背离对称轴5的一侧19无级地临接在其他的区域上。因此，中间元件15的背离对称轴5的一侧19与对称轴5的间距a′等于外侧10的间距a。

有可能的是，所述中间元件15在切线方向上看尺寸小于凹深部18。然而，优选地，所述中间元件15完全地填充满凹深部18。由此特别是实现的是，让中间元件15在切线方向上无间隙地保持在凹深部18中。

根据图4和5，凹深部18具有凹深底部20和凹深壁面21。在横向于对称轴5的横截面内看，凹深壁面21根据图4所示平行于与对称轴5相切的相应的径向线22延伸。作为代替，凹深底部20和凹深壁面21可以构成燕尾槽。在这种情况下，在切线方向上看，凹深部18随着离对称轴5越来越远而逐渐变细。

有可能的是，中间元件15准确配合地对应凹深部18。然而，优选地，中间元件15在压配合的情况下保持在凹深部18内，使得在切线上看，中间元件15将压力施加在定子板叠6上，并且反过来所述定子板叠6将压力施加在中间元件15上。这在图6中用相应的箭头23示意性地示出。

有可能的是，所述中间元件15不与外层金属片11相连。然而，优选地，中间元件15根据图6所示却不与接合边12，13焊接。特别是中间元件15为了这个目的可以由与外层金属片11一样的材料制成。

根据图6的构造方式当然也可以与加深部18的燕尾造型结合起来。

外层金属片11、焊缝14、中间元件15和凹深部18的尺寸可以根据需求选定，并且相互协调一致。例如，外层金属片11可以具有在0.1mm和3.0mm之间的厚度d。焊缝14可以具有1mm和10mm之间、特别是在1mm和7mm之间的宽度b。中间元件15应该具有至少和焊缝14的宽度b一样大的宽度B。优选地，中间元件15的宽度B仅略微大于焊缝14的宽度b，特别是大出大约2mm到10mm。凹深部18在径向上可以具有更大的或者更小的深度t。根据个例的情况，深度t可以只有0.6mm。优选地，深度t至少为1.0mm。然而，深度也可以更大。在个别情况下，直至5mm或者甚至直至10mm的值可以是有意义的。

本发明具有许多优点。特别是可以通过外层金属片11以简单的方式实现围绕着定子板叠6的流体密封的封闭，从而能够径向上在外层金属片11以外实现对电机的流体冷却。然而，通过使用相对较薄的外层金属片11(厚度d最大为3.0mm)并且将外层金属片11挤压在定子板叠6上，却能够实现非常小的热传递阻力。通过中间元件15得以实现的是，在焊接接合边12，13时避免定子板叠6的泄气。通过将中间元件15布置在凹深部18中，可以将外层金属片11与定子板叠6的接触面积最大化。基于凹深部18的这种构造方式-关键词：凹深底部20和凹深壁面21-结合用中间元件15完全填充满凹深部18，可以结合中间元件15与接合边12，13的焊接将作用于定子1的转矩以简单的方式导入外层金属片11中，并且从那里导入电机的壳体。

尽管用优选地的实施例更详尽地阐述并说明了本发明的细节，但是本发明不受到公开实施例的局限，并且专业技术人员可以从中推导出其他的变化方案，而不离开本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机的定子，

-其中，所述定子具有定子板叠(6)，

-其中，所述定子板叠(6)在所述定子板叠(6)的对称轴(5)的方向上看从所述定子板叠(6)的第一轴向端侧(8)向定子板叠(6)的第二轴向端侧(9)延伸，

-其中，所述定子板叠(6)在所述定子板叠的背离所述对称轴(5)的外侧(10)上由外层金属片(11)包围，

-其中，所述外层金属片(11)围着所述对称轴(5)来看从外层金属片(11)的第一接合边(12)向所述外层金属片(11)的第二接合边(13)延伸，

-其中，所述第一接合边(12)和第二接合边(13)在所述对称轴(5)的方向上看至少从所述定子板叠(6)的所述第一轴向端侧(8)向所述第二轴向端侧(9)延伸，

-其中，所述外层金属片(11)的所述第一接合边(12)和第二接合边(13)在所述对称轴(5)的方向上看通过连续的焊缝(14)在所述焊缝的整个纵长(1)上相互焊接，

-其中，所述焊缝(14)在所述焊缝的热收缩的基础上将牵拉力施加到所述外层金属片(11)上，

-其中，围绕着所述对称轴(5)来看在所述焊缝(14)的区域内并且仅在那里在所述外层金属片(11)和所述定子板叠(6)之间布置有中间元件(15)，并且在其他区域内，所述外层金属片(11)直接地贴靠在所述定子板叠(6)上，并且

-其中，由于有牵拉力，在所述中间元件(15)的区域内，所述焊缝(14)在朝向所述对称轴(5)的方向上被挤压在所述中间元件(15)上，并且在其他的区域内，所述外层金属片(11)在朝向对称轴(5)的方向上被挤压在所述定子板叠(6)上。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，

-所述定子板叠(6)具有凹深部(18)，

-所述中间元件(15)布置在凹深部(18)中，

-所述定子板叠(6)的所述外侧(10)在所述其他区域的临接所述凹深部(18)的部段内与所述对称轴(5)具有间距(a)，并且

-所述中间元件(15)如下确定尺寸，即，使得所述中间元件背离所述对称轴(5)的一侧(19)无级地临接在所述其他的区域上。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)完全地填充满所述凹深部(18)。

4.根据权利要求2或3所述的定子，其特征在于，所述凹深部具有凹深底部(20)和凹深壁面(21)，在横向于所述对称轴(5)的横截面内看，或者凹深壁面(21)平行于与对称轴(5)相切的相应的径向线(22)延伸，或者所述凹深底部(20)和所述凹深壁面(21)构成燕尾槽。

5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)在压配合的情况下保持在所述凹深部(18)内。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)与所述第一接合边(12)和第二接合边(13)焊接。

7.根据权利要求5所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)与所述第一接合边(12)和第二接合边(13)焊接。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)由和所述外层金属片(11)一样的材料制成。

9.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，所述中间元件(15)由和所述外层金属片(11)一样的材料制成。

10.一种电机，

-其中，所述电机具有根据权利要求1-9中任一项所述的定子(1)，

-其中，所述电机具有转子(2)，

-其中，所述转子支承在轴承(4)中，使得所述转子能够围绕着所述对称轴(5)旋转，

-其中，所述转子(2)在朝向所述对称轴(5)的方向上看布置在所述定子(1)和所述对称轴(5)之间。