CN104718686B - 用于电机的定子、成型体和用于制造定子的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于制造电机用的定子(1)的方法，所述方法包括以给定顺序的如下步骤：提供圆柱形的带有多个定子槽(3)的定子体(2)；将至少一个第一线圈(4)引入到定子槽(3)中，其中所述第一线圈(4)在定子体(2)的至少一个端侧上具有第一线圈端头(5)；将所述第一线圈端头(5)嵌入到至少一个成型体(8)中以用于使所述第一线圈端头(5)电气绝缘；在将第一线圈端头嵌入到所述至少一个成型体中之后，将第二线圈(6)引入到定子槽中，其中所述第二线圈具有第二线圈端头(7)，并且其中将所述第二线圈端头嵌入到成型体中，第一线圈端头和第二线圈端头嵌入到同一个成型体中。本发明还涉及相应的定子和成型体。

Description

用于电机的定子、成型体和用于制造定子的方法
技术领域
本发明涉及一种用于电机的定子以及一种用于制造定子的方法。所述定子特别是用于机动车中的电机。所述电机优选地用于驱动机动车。
背景技术
电机的中央组件为定子和转子。将线圈引入到定子中，以便产生转动的、驱动转子的电磁场。为了无问题的运转方式，定子中的线圈必须相互电气绝缘。在现有技术中，为此使用绝缘纸、例如NOMEX纸条。绝缘纸必须手工置入到线圈之间。特别在线圈端头处，所述过程除了耗费体力之外还是非常时间密集的。附加地，由于绝缘纸可能滑落而在接下来的工序中产生了显著的质量问题，这些问题需要持续的监督并且不能实现全自动的生产过程。
发明内容
本发明的任务在于，给出一种用于制造电机用的定子的方法，所述方法在简单且过程安全地实施的情况下能实现线圈端头的运行安全的绝缘。此外，本发明的任务在于，给出一种用于电机的定子，所述定子在低成本地制造及装配的情况下具有线圈端头的运行安全的绝缘。
因此，该任务通过一种用于制造电机用的定子的方法来解决。所述电机特别是使用在机动车中。所述方法包括如下以给定顺序的如下步骤：(i)提供圆柱形的带有多个定子槽的定子体，(ii)将至少一个第一线圈引入到定子槽中，其中，所述第一线圈在定子体的至少一个端侧上具有第一线圈端头，(iii)将所述第一线圈端头嵌入到至少一个成型体中以用于使所述第一线圈端头电气绝缘；(iV)在将第一线圈端头嵌入到所述至少一个成型体中之后，将第二线圈引入到定子槽中，其中所述第二线圈具有第二线圈端头，并且其中将所述第二线圈端头嵌入到成型体中，第一线圈端头和第二线圈端头嵌入到同一个成型体中。所使用的成型体将所述线圈端头彼此分离。按照本发明，代替绝缘纸而使用一种成型体。所述成型体具有一定的稳定性，从而所述成型体的装配得到简化。在按照本发明的方法的过程中首先将至少一个线圈嵌入到定子体中。然后才装配成型体并且将线圈端头嵌入到成型体中。与传统的绝缘纸相比，所述成型体在紧接于此的工序不会滑落并且因此能实现各个线圈端头的安全的绝缘。
优选地规定，将多个第一线圈引入到定子槽中。所述多个第一线圈具有多个第一线圈端头。接着进行成型体的装配并因此将所述第一线圈端头嵌入到所述成型体中。
在将第一线圈端头嵌入成型体之后，优选地将第二线圈引入到定子槽中。在将第二线圈引入之后，第二线圈的第二线圈端头同样嵌入到所述成型体中。
优选地规定，在一个成型体上嵌入至少一个第一线圈端头和至少一个第二线圈端头。
特别地规定，第二线圈在圆柱形的定子体中设置在第一线圈之内。特别优选地，将第二线圈沿所述定子体的周边与第一线圈错位地设置。
优选地规定，在定子体的每一个端侧使用唯一一个、一件式的成型体。所述成型体因此构成为环形。备选于此地，可以使用多个单个成型体。所述各个成型体于是分别构成所述环的一区段。
优选地，将第一和/或第二线圈在定子体之外缠绕并且在缠绕之后将其穿入(einziehen)到定子槽中。备选于此地，可以将线圈直接缠绕到定子槽中。
在将所有线圈端头嵌入到成型体中之后，可以将所述线圈端头与所述成型体一同压制。这优选地为了压实绕组和/或为了定位线圈端头而进行。通过使用相对稳定的成型体避免了成型体滑落。因此，线圈端头良好的绝缘得到了持续的确保。
所述成型体优选地由喷射成型的塑料制成。
在使用一件式的以及因此环形的成型体的情况下优选地规定两种装配的变型方案。在第一种变型方案中，使成型体变形，从而所述成型体的直径减小。在第二种变型方案中，成型体可以部分地向内翻转。在两种变型方案中，成型体被从内部置放到第一线圈端头上。在两种变型方案中，成型体优选地构造成封闭的环形。
此外，本发明包括一种用于电机的定子。所述定子包括一个圆柱形的带有多个定子槽的定子体。至少一个第一线圈嵌入到定子槽中。所述第一线圈在定子体的至少一个端侧上具有第一线圈端头。此外，至少一个第二线圈嵌入到定子槽中。所述第二线圈在定子体的同一个端侧上具有至少一个第二线圈端头。所述第二线圈在定子体中位于第一线圈之内。各个线圈端头通过成型体相互电气绝缘。为此，成型体具有隔板。所述隔板位于所述至少一个第一线圈端头和所述至少一个第二线圈端头之间。
此外，本发明包括一个用于使设置在电机的定子中的线圈端头电气绝缘的成型体，其中，所述定子包括圆柱形的带有多个定子槽的定子体和至少一个嵌入到定子槽中的第一线圈以及至少一个嵌入到定子槽中的第二线圈，所述第一线圈在定子体的至少一个端侧上具有第一线圈端头，所述第二线圈在定子体的所述至少一个端侧上具有第二线圈端头，其中，所述第二线圈在圆柱形的定子体中设置在第一线圈之内。按照本发明的成型体包括隔板，所述隔板在成型体的安装好的状态中设置在第一线圈端头和第二线圈端头之间。
在按照本发明的方法的范围内描述的有利的构造形式相应地有利地运用到按照本发明的定子和按照本发明的成型体上。
特别地规定，所述隔板完全覆盖线圈端头。为此隔板被构造得比线圈端头大，从而确保线圈端头之间、特别是第一线圈端头和第二线圈端头之间得到安全的绝缘。
所述至少一个成型体的隔板优选地设置在多个第一线圈端头和多个第二线圈端头之间。特别是，在定子的每一个端侧使用一件式的成型体。所述成型体具有一个连续的、环形的隔板。这一隔板在定子的相应的端侧上将所有第一线圈端头与所有第二线圈端头分隔开。
优选地，成形件具有间壁。所述间壁特别是垂直于隔板。所述间壁特别是如此设置，使得所述间壁相应地将两个相邻的第一线圈端头或两个相邻的第二线圈端头相互分隔开。
所使用的成型体的特别的优点在于快速的装配。代替至今要在穿入所有线圈后手工费力地将绝缘纸置入到所述线圈之间，成型体由一种装置或在穿入第一线圈后手工置入。此外，质量借此得到提高，因为所述成型体能实现线圈端头之间安全的绝缘。因此，在不损害质量的情况下能够全自动地生产。
附图说明
本发明的其它的细节、特征和优点由以下说明和图示得出。图中示出：
图1示出按照本发明的定子按照一种实施例的俯视图，
图2示出按照本发明的定子按照该实施例的细节图，
图3示出按照本发明的定子按照该实施例的成型体，
图4示出按照本发明的用于制造定子的方法按照该实施例的第一种变型方案，以及
图5示出按照本发明的用于制造定子的方法按照该实施例的第二种变型方案。
具体实施方式
以下借助图1至3说明一种按照一种实施例的定子1。图4和5示出对于制造方法的两种变型方案。
按照图1和2，定子1具有一个由金属制成的、圆柱形的定子体2。与定子体2的圆柱形构造相应地定义轴向方向14。所述轴向方向14与转子轴的位置相应。径向方向15垂直于轴向方向14延伸。
定子体2具有多个定子槽3。多个第一线圈4和多个第二线圈6嵌入到所述定子槽3中。在所示的实施例中，九个第一线圈4和九个第二线圈6分别穿入到定子体2中。
在定子体2的每个端侧上构成有九个第一线圈端头5和九个第二线圈端头7。由喷射成型的塑料制成的成型体8嵌入到定子体2的所述端侧上。所述成型体8将各个线圈端头5、7相互分隔开。图1和2仅示出定子体2的一个端侧。实际上优选地在两个端侧上使用成型体8。各九个线圈端头的图示不应具有限制的作用。按照本发明的方法或者按照本发明的成型体即使在其他数量的线圈端头的情况下也能使用。
在用于制造定子1的方法中，首先将第一线圈2穿入到定子槽3中。接着进行成型体8的安放以及因此将第一线圈端头5嵌入到成型体8中。紧接于此进行第二线圈6的穿入和将第二线圈端头7嵌入到成型体8中。对此图2示出一个中间步骤，在该中间步骤中第一线圈4已经穿入好并且成型体8已经装配好。
图3详细示出所述成型体8。在所示出的实施例中，在定子体2的每个端侧使用了一件式的成型体8。与此相应地，所述成型体8构造为环形。所述成型体8具有一个隔板9。所述隔板9沿定子体2的整个周边延伸。所述隔板9将所有第一线圈端头5与所有第二线圈端头7分隔开。所述隔板9沿轴向方向14延伸并且因此设置为与定子体2的圆柱形状同轴。
从隔板9延伸出多个间壁10。间壁10特别是垂直地处于隔板9上。所述间壁10在隔板9的内侧和外侧沿径向方向15延伸。
在隔板9的外侧上，所述间壁10相应地用于两个相邻的第一线圈端头5之间的分隔。在内侧上，所述间壁10相应地用于分隔两个相邻第二线圈端头7。
在隔板的外侧上构成有九个第一容纳部12。所述第一容纳部12相应地位于两个间壁10之间。第一线圈端头5嵌入到所述容纳部12中。九个第二容纳部13位于隔板9的内侧上。所述第二容纳部13同样地相应地位于两个间壁10之间。第二线圈端头7嵌入到所述容纳部13中。
所述第一和第二容纳部12、13分别构成为凸起，所述凸起从隔板9沿径向方向15延伸开。
为了覆盖线圈端头5、7和使线圈端头绝缘，在成型体8上构成有覆板11。所述覆板11垂直地处于隔板9上并且垂直于间壁10。特别地对每个容纳部12设有一个覆板11。
图4和5示出用于制造定子1的两种不同的变型方案。按照图4和5，成型体8是一件式的、环形的且封闭的。
通过图4中的成型体8的一定的灵活性，该成型体可以向内翻转，从而能够将成型体8由内摆放(anlegen)到第一线圈端头5上。在摆放好成型体8之后将成型体8向外翻转，从而第一线圈端头5嵌入到第一容纳部12中。
图5中的成型体8为了装配而变形，从而所述成型体8的直径变小。在按照图5的变型方案中，成型体8也由内摆放到第一线圈端头5上，从而所述第一线圈端头5插入到第一容纳部12中。
如图4和5中所示的那样，每个线圈4、6优选地由两个串联的单个线圈组成。为每个单个线圈设有一个自身的定子槽3。在所示实施例中，因此为每个线圈4和6而存在四个定子槽3。
附图标记列表
1 定子
2 定子体
3 定子槽
4 第一线圈
5 第一线圈端头
6 第二线圈
7 第二线圈端头
8 成型体
9 隔板
10 间壁
11 覆板
12 第一容纳部
13 第二容纳部
14 轴向方向
15 径向方向

Claims (9)

1.用于制造电机用的定子(1)的方法，所述方法包括以给定顺序的如下步骤：
-提供圆柱形的带有多个定子槽(3)的定子体(2)；
-将至少一个第一线圈(4)引入到定子槽(3)中，其中所述第一线圈(4)在定子体(2)的至少一个端侧上具有第一线圈端头(5)；
-将第一线圈端头(5)嵌入到至少一个成型体(8)中以用于使所述第一线圈端头(5)电气绝缘；并且
-在将第一线圈端头(5)嵌入到所述至少一个成型体(8)中之后，将第二线圈(6)引入到定子槽(3)中，其中所述第二线圈(6)具有第二线圈端头(7)，并且其中将所述第二线圈端头(7)嵌入到成型体(8)中，第一线圈端头(5)和第二线圈端头(7)嵌入到同一个成型体(8)中，并且其中所述第二线圈(6)在圆柱形的定子体(2)中设置在第一线圈(4)之内；
其中，所述成型体(8)包括隔板(9)，并且所述隔板(9)设置在第一线圈端头(5)和第二线圈端头(7)之间，所述成型体(8)包括在隔板(9)的外侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第一线圈端头(5)之间的第一间壁(10)和在隔板(9)的内侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第二线圈端头(7)之间的第二间壁(10)，在隔板(9)的外侧上的用于第一线圈端头(5)的第一容纳部(12)和在隔板(9)的内侧上的用于第二线圈端头(7)的第二容纳部(13)分别构成为凸起，所述凸起从隔板(9)沿径向方向(15)延伸开。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将多个第一线圈(4)引入到定子槽(3)中，并且接着将第一线圈端头(5)嵌入到所述至少一个成型体(8)中。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，将第一和/或第二线圈(4、6)在定子体(2)之外缠绕并且接着将其装入到定子槽(3)中。
4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，将第一和/或第二线圈(4、6)在定子体(2)之外缠绕并且接着将其装入到定子槽(3)中。
5.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，将所述第一和第二线圈端头(5、7)与所述成型体(8)一同压制。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，将所述第一和第二线圈端头(5、7)与所述成型体(8)一同压实。
7.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，使用由喷射成型的塑料制成的成型体(8)。
8.用于电机的定子(1)，包括：
-圆柱形的带有多个定子槽(3)的定子体(2)；
-至少一个嵌入到定子槽(3)中的第一线圈(4)，其中所述第一线圈(4)在定子体(2)的至少一个端侧上具有第一线圈端头(5)；
-至少一个嵌入到定子槽(3)中的第二线圈(6)，其中所述第二线圈(6)在定子体(2)的所述至少一个端侧上具有第二线圈端头(7)，并且其中所述第二线圈(6)在圆柱形的定子体(2)中设置在第一线圈(4)之内；和
-至少一个用于使第一和第二线圈端头(5、7)电气绝缘的成型体(8)，其中所述成型体(8)包括隔板(9)，并且其中所述隔板(9)设置在第一线圈端头(5)和第二线圈端头(7)之间，所述成型体(8)包括在隔板(9)的外侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第一线圈端头(5)之间的第一间壁(10)和在隔板(9)的内侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第二线圈端头(7)之间的第二间壁(10)，在隔板(9)的外侧上的用于第一线圈端头(5)的第一容纳部(12)和在隔板(9)的内侧上的用于第二线圈端头(7)的第二容纳部(13)分别构成为凸起，所述凸起从隔板(9)沿径向方向(15)延伸开。
9.用于使设置在电机的定子(1)中的第一和第二线圈端头(5、7)电气绝缘的成型体(8)，其中，所述定子(1)包括：圆柱形的带有多个定子槽(3)的定子体(2)；至少一个嵌入到定子槽(3)中的第一线圈(4)，所述第一线圈在定子体(2)的至少一个端侧上具有所述第一线圈端头(5)；和至少一个嵌入到定子槽(3)中的第二线圈(6)，所述第二线圈在定子体(2)的所述至少一个端侧上具有所述第二线圈端头(7)，其中所述第二线圈(6)在圆柱形的定子体(2)中设置在第一线圈(4)之内，并且其中所述成型体(8)包括隔板(9)，所述隔板在成型体(8)的安装好的状态中设置在第一线圈端头(5)和第二线圈端头(7)之间，所述成型体(8)包括在隔板(9)的外侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第一线圈端头(5)之间的第一间壁(10)和在隔板(9)的内侧沿径向方向(15)伸出地延伸的并且设置在两个相邻的第二线圈端头(7)之间的第二间壁(10)，在隔板(9)的外侧上的用于第一线圈端头(5)的第一容纳部(12)和在隔板(9)的内侧上的用于第二线圈端头(7)的第二容纳部(13)分别构成为凸起，所述凸起从隔板(9)沿径向方向(15)延伸开。
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