CN104901446B - 用于电动机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动机的定子(1)，在纵剖面上看，该定子具有U形的旋转轮廓，其中，定子(1)具有环形板组件(3)，所述环形板组件带有多个径向地定向且在轴向上相继布置的环形板(9)，其中，该环形板(9)在周向侧上具有至少两个径向的容纳凹入部(13)和至少两个在周向上看将该容纳凹入部(13)相互分开的接板(15)，其中，多个第一轭板(17)布置在容纳凹入部(13)中，该第一轭板(17)轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。

Description

用于电动机的定子

技术领域

本发明涉及一种用于电动机的定子。

背景技术

原则上，这里所述类型的定子是已知的。特别是在ABS/ESP制动调节系统中使用电动机，从而对布置在径向上的在大多数情况下直线运行的液压泵元件进行驱动。该液压泵元件将工作介质、即制动液通过阀从至少一个制动回路的车轮制动器输出/输送到至少一个制动回路的车轮制动器。在此所提供的电动机可以被构造为直线电动机或者直线致动器，该电动机直接产生用于泵功能的直线运动。代替地，可以设有转动的电动机、大多数为直流电动机，该电动机具有带有偏心轮的从动轴，以产生直线的泵功能。在纵剖视图中看，这样的电动机的定子通常具有U形的旋转轮廓。为了避免或减小涡流，设有层叠的结构形式或者其他类型的分段结构形式。至今为止，这种结构形式只能以复杂的方式并且高成本地制造。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种定子，该定子具有层叠式结构，然而能够以成本有利的方式并且简单地制成。

通过提供一种定子实现了该目的。该定子具有环形板组件，该环形板组件带有多个径向地定向的并且在轴向上相继布置的环形板，其中，该环形板在周向侧具有至少两个径向的容纳凹入部以及至少两个在周向上看将所述容纳凹入部相互分开的接板，其中，多个第一轭板布置在所述容纳凹入部中，并且所述第一轭板轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。以这种方式实现了各种板的符合装配要求且同时符合功能要求的结构和布置，其中，各种板能够借助特别简单的装配技术，例如通过夹紧、插接和/或链接相互连接。最大程度地利用了定子的板组件的U形环形空间，使得尽管使用简单的、平的板，但是仍然设置了大量的磁性作用的材料。

通过使在纵剖面上看呈U形的轮廓围绕转动轴线或纵轴线转动以及假想性地挤压出，基本上可以得到定子的几何形状。在此，U形轮廓的两个侧臂径向向内朝纵轴线的方向延伸，而U的连接两个侧臂的连接板沿轴向延伸。在电动机装配好的状态中，在U的由两个侧臂和连接板所限定的环形空间中布置线圈或绕组组件，该线圈或绕组组件在电动机工作时被通电。定子的U形旋转轮廓包围一个中央凹空部，纵轴线穿过该中央凹空部延伸，并且在电动机装配好的状态中，电枢可移动地容纳在该中央凹空部中。

特别优选地，定子构造成应用在直线电动机或直线致动器中，其中，在这种情况下在装配好的状态中电枢可沿着纵轴线容纳在中央凹空部中。

轴向是指，沿着定子的纵轴线或转动轴线延伸的方向。径向垂直于纵轴线或转动轴线，并且周向以同心地方式包围纵轴线或转动轴线。

用于定子的板基本上是扁平的、平面的结构，如在通常情况下的板一样，下面简要地涉及板平面，板的主要长度位于该板平面中，其中板的垂直于其板平面的伸展比在板平面中的伸展小得多。

环形板组件的环形板在定子中径向地定向，这表示，轴向垂直于环形板的板平面，或者说径向位于板平面中。所述环形板在轴向上相继地布置，使得在轴向上看板平面相互堆叠。

环形板在其圆周上具有至少两个径向的容纳凹入部，所述容纳凹入部从圆周线开始径向向内朝环形板中延伸。在容纳凹入部之间布置有接板，使得环形板在接板的区域中具有比在容纳凹入部的区域中更大的外径。

而布置在容纳凹入部中的第一轭板又定向为，周向垂直于第一轭板的板平面，其中，轴向分别位于板平面中。在周向上看第一轭板同样是彼此并排地布置，使得各个板平面沿着周向一个接一个地或一个叠一个地布置。由此特别是表现为，第一轭板垂直于环形板组件的环形板。

总体上，环形板和第一轭板分别具有非常简单的几何形状，其中，通过将第一轭板引入到环形板的容纳凹入部中，能够轻松地将所述环形板和第一轭板相互连接。

环形板分别具有中央凹空部，该中央凹空部同时提供定子的中央凹空部，在电动机装配好的状态下电枢可移动地容纳在该中央凹空部中。

定子的一个实施例是优选的，其特点在于，第一轭板夹紧在接板之间。特别优选地，第一轭板被压入接板之间。在此优选地，为每个容纳凹入部选择第一轭板的数量，刚好使得第一轭板的累积宽度在总体上相对于容纳凹入部的宽度具有一定过盈量，使得第一轭板整体被夹紧或者压入到容纳凹入部中并因此能够通过夹紧力被固定。第一轭板以这种方式通过传力连接保持在接板之间。此外，第一轭板能够以特别简单且成本有利的方式装配在容纳凹入部。

可代替地或额外地，优选地规定，第一轭板相互链接，特别优选地，通过冲压包封(Stanzpaketieren)相互链接。在这种情况下，可以使第一轭板在已经相互连接的状态中类似于块体地安装到容纳凹入部中，特别是夹紧或压入到容纳凹入部中。

可代替地或额外地，优选地，第一轭板至少部分地与至少一个环形板形状配合地连接。例如，可以使贴靠在第一个接板上的第一个轭板具有突出部，该突出部以形状配合连接的方式嵌入到环形板的凹口中，其中优选地，容纳凹入部的轭板组件的贴靠在第二个接板上的最后一个轭板以类似的方式与环形板形状配合地连接。当然也可以在至少一个环形板上设置突出部，在装配好的状态中该突出部嵌入到第一个轭板和/或最后一个轭板的凹口中。

优选地，轭板的轴向长度构造成这样长，使得其相当于定子的轴向宽度。特别地，第一轭板通过其长度限定定子的轴向宽度。

定子的一个实施例是优选的，其特点在于，环形板具有四个容纳凹入部以及四个将容纳凹入部相互分开的接板。特别优选地，设有刚好四个容纳凹入部和刚好四个接板。这样的构造对于轭板在容纳凹入部中的安装特别有利，因为轭板可以通过至少一个为此设置的机器从分别在两侧的两个方向、例如从上和下以及从右和左安装、特别是夹紧或压紧到容纳凹入部中。在此优选地，轭板作为轭板组件、必要时相互链接地安装到容纳凹入部中。

当然代替地，可设有多于两个、但不是刚好四个容纳凹入部和接板。例如可以是三个容纳凹入部和三个接板，或者也可以是多于四个的容纳凹入部和接板。

特别优选地，容纳凹入部和接板均匀地分布在定子的圆周上，特别是以相同的角距相对彼此布置。在具有四个容纳凹入部和四个接板的一个实施例中，优选地，四个容纳凹入部和四个接板相应地分别相互错开90°地布置。

定子的一个实施例也是优选的，其特点在于，环形板组件具有在轴向上相互间隔的两组环形板，其中，两个组的环形板的接板相互对齐地布置，并且在轴向上看在两个组的接板之间布置有第二轭板，所述第二轭板轴向地定向并且在周向上看相互并排地布置。因此优选地，第二轭板根据第一轭板进行定向。即优选地，设有第一组环形板，在轴向上看该第一组与第二组环形板相间隔地布置。在此优选地，两个组的环形板形成定子的U形旋转轮廓的两个侧臂。第一轭板在容纳凹入部的区域中跨接两个组的环形板并且由此形成U形旋转轮廓的连接板。两个组的相互对齐布置的接板在轴向上相互间隔，其中，第二轭板布置在接板之间的轴向间距中，其中第二轭板以这种方式将否则在这里所设有的空隙填充上磁性作用的材料。以这种方式能够非常简单且成本有利地用几何形状非常简单的板型材制造并装配U形的旋转轮廓，同时，特别是借助第二轭板最大程度地利用了定子的可供使用的U形环形空间，在此提供了大量的磁性作用的材料。

定子的一个实施例也是有利的，其特点在于，在轴向上看，在环形板组件的每两个相互对齐并且在轴向上相互间隔的接板之间布置两组第二轭板，使得第一组的第二轭板倾斜于、优选垂直于第二组的第二轭板地布置。垂直的设计方案对于其环形板具有刚好四个容纳凹入部和刚好四个接板的定子来说特别有利。在此，特别有利地应用了在环形板组件的两个组的接板之间的轴向间隙，这是通过使第二轭板在这里以分组的形式相互垂直地、一方是类似直立地并且另一方是平躺地布置来实现的。特别是在环形板以其他数量的容纳凹入部和接板被分割时在两组轭板之间的角度可以有所偏差。

在两组第二轭板之间留有空着的空间，优选地，该空间可以用另外的轭板、特别是第三轭板填充。由此使得定子的结构空间更好地被磁性作用的材料填充或者说被利用。

定子的一个实施例也是优选的，其特点在于，第二轭板以传力连接的方式与接板连接。在此特别优选地，第二轭板夹紧在环形板组件的两个组的两个轴向内部的环形板的接板之间。为此所需要的保持力由于第一轭板被夹紧在容纳凹入部中由此能够被环形板吸收。在定子的一个特别优选的实施例中，总体上实现了各个不同的板相互仅以传力连接的方式进行的连接，其中第一轭板被夹紧到容纳凹入部中，并且第二轭板被夹紧到两个环形板组的内部环形板之间。所有的板都以传力连接的方式相互保持，这同时实现了稳定的配置和非常简单且成本有利的制造。

可代替地或者额外地规定，第二轭板至少部分地与接板形状配合地连接。在此优选地，至少一个第二轭板具有至少一个突出部，该突出部嵌入到相应的凹口中，该凹口构造在至少一个环形板中、优选构造在多个环形板中。可以使在一组第二轭板之内布置在中间位置的第二轭板具有这样的突出部。代替地，可以使在该组中布置在外部的第二轭板具有这样的突出部。最后也可以使一个组的所有第二轭板都具有这样的突出部。优选构造为插入式指状物的突出部的最大长度如同其所嵌入的凹口的轴向长度一样。在此优选地，在轴向上看，该凹口穿过多于一个环形板，其中突出部的最大长度如同由凹口贯穿的环形板的轴向累计长度一样。优选地，突出部在宽度和厚度上相对于凹口具有经协调的过盈量，使得该突出部能够压紧到凹口中，以产生所需的保持力。

当然代替地，可以使至少一个环形板在至少一个接板处具有突出部，该突出部嵌入到至少一个第二轭板的至少一个凹口中。

也可以在至少一个环形板上将止动突出部构造在至少一个接板处，该止动突出部在径向上或者在周向上保持第二轭板。在此特别是可以规定，止动突出部作用到第二轭板的一个面上，以在周向上看使该面和止动突出部压紧在一起。

可代替地或额外地，优选地规定，第二轭板相互链接，特别优选地通过冲压包封相互链接。以这种方式，第二轭板具有特别好的牢固性并因此能够特别稳固地固定在环形板上。同时特别是通过冲压包封的链接能够以工业上惯常的方式并且以有利的成本制造。

优选地，总体上第二轭板和环形板在厚度、长度、止动突出部的和/或凹口的尺寸方面具有相互协调的几何形状，从而相互之间能实现足够牢固的固定。

定子的一个实施例也是优选的，其特点在于，环形板组件具有相互链接的环形板。优选地，环形板通过冲压包封相互链接。通过这种方式，以简单的、工业上常见的、成本有利的方式为定子在环形板区域提供了额外的固定。

定子的一个实施例也是优选的，其特点在于，环形板组件的环形板都构造为相同的。由此可以使用相同部件，这在制造上以及物流上是特别有利的。

代替地，优选地可以使环形板组件的第一组的环形板与环形板组件的第二组的环形板通过至少一个穿孔相区别。即第一组的环形板具有穿孔，在第二组的环形板中没有设置穿孔。优选地，该穿孔用于引导用于电动机线圈或绕组组件的绕组线穿过、用于容纳绕组支架的圆顶或者用于其他目的。也可以使两个组的环形板都具有至少一个这样的穿孔，这或者是为了使用相同部件而设置或者是为了其他目的。

也可以使用在第二轭板之间的、特别是在两组第二轭板之间的在径向上开放的部位来与线圈或绕组组件进行接触或者引导绕组线穿过。在此可以规定，为此目的调整至少一个布置在边缘的第二轭板的几何形状或者将其移除。以这种方式能够增加和/或以适宜的方式构造可供使用的用于径向贯穿的空间。

定子的一个实施例也是优选的，在该实施例中第一轭板构造成U形，其中第一轭板的侧臂径向地指向内。在此优选地，第一轭板以其侧臂包围环形板组件的环形板。同时优选地，第一轭板以其侧臂至少部分地形成U形旋转轮廓的侧臂。

在此，定子的一个实施例是优选的，其特点在于，第一轭板的侧臂径向向内地超出环形板的内直径。如上所述，环形板具有中央凹空部，在电动机装配好的状态中电枢穿过该中央凹空部，或者说电枢可移动地布置在该中央凹空部中。在这里所建议的该实施例中，中央凹空部在环形板的区域中比在第一轭板的侧臂的区域中更大，其中，环形板具有的内直径比定子在第一轭板的侧臂的区域中的中央凹空部的内直径更大。

就此方面而言，一个实施例是特别优选的，在该实施例中第一轭板布置在一个单个的、紧凑的、中央的环形板组件上。即在这种情况下，环形板组件没有两组环形板，而是仅有一组紧凑的环形板。第一轭板类似骑在该组环形板上，其中，第一轭板以其指向内的侧臂包围环形板，并且第一轭板的侧臂径向向内地超出环形板的内直径。以这种方式，第一轭板的侧臂同时形成定子的U形旋转轮廓的侧臂。而优选地，环形板与第一轭板的布置在侧臂之间的连接区域一起形成U形旋转轮廓的连接板。

定子的一个优选的实施例可以通过以下方式来制造，即，首先要么以两个组的方式要么以一个紧凑组件的方式将环形板堆叠起来或者可选地将环形板相互链接。然后优选地，将第二轭板布置在两个环形板组的接板之间，特别优选地，将第二轭板以形状配合连接的方式插入到环形板中。然后优选地，将第一轭板安装到环形板的容纳凹入部中，优选地，夹紧在这里或压紧在这里。就此而言，一种具有所述步骤的制造方法也是优选的。

优选地，所有的板元件，即环形板、第一轭板和第二轭板相互绝缘。在此，各个板组的各个板，即各个第一轭板、各个第二轭板和各个环形板也都相互绝缘。这用于避免涡流和与此有关的电动机功率损耗。在此优选地甚至规定，板元件的冲压出的棱边、特别是在容纳凹入部的区域中的棱边是绝缘的。为此优选地，在冲压工艺之后对板、特别是环形板进行相应的处理。

优选地，定子应用在对ABS/ESP系统中的液压泵元件和/或用于制动能量回收的制动系统中的液压泵元件进行驱动的电动机中。当然，定子的其他应用也是可以的，例如应用在动力工具、家用器具中、在工业技术、建筑工程中或在日用品领域中。

附图说明

下面根据附图详细阐述本发明。在此，

图1示出了定子的一个实施例的示意性三维视图，

图2示出了根据图1的实施例的第一细节视图，以及

图3示出了根据图1的实施例的第二细节视图。

具体实施方式

图1示出了定子1的一个实施例的示意性三维视图。在纵剖视图中看，该定子具有U形的旋转轮廓，该旋转轮廓可以通过U形剖面轮廓围绕旋转轴线或纵轴线A的旋转而得到。

定子具有环形板组件3，该环形板组件在这里具有第一组5的环形板以及第二组7的环形板，为了清楚起见仅用附图标记9标示出这些环形板中的其中一个。在一侧的第一组5的环形板9和在另一侧的第二组7的环形板9构成定子1的U形旋转轮廓的侧臂。

环形板9各具有一个中央凹空部11，旋转轴线A穿过该中央凹空部延伸，并且在电动机装配好的状态下电枢可移动地容纳在该中央凹空部中。

在这里，环形板9在径向上相互对齐并且在轴向上相继地布置。环形板在周向侧上具有四个径向的容纳凹入部13，这些容纳凹入部在图1中被连续编号为容纳凹入部13.1、13.2、13.3和13.4。容纳凹入部13彼此通过四个接板15而被分开，这些接板在图1中被连续编号为接板15.1、15.2、15.3和15.4。在容纳凹入部13中分别布置有多个第一轭板，为了清楚起见在这里仅用附图标记17标示出其中一个第一轭板。在此，第一轭板17轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。优选地，第一轭板17被夹到或压到接板之间。代替地或者附加地，可以将第一轭板相互链接和/或至少部分地与至少一个环形板9形状配合地连接。

根据图1示出，两个组5、7的环形板9的接板15相互对齐地布置，其中在轴向上看，在第一组5的接板15.4和第二组7的接板15.4’之间布置有第二轭板19，为了清楚起见仅用附图标记19标示出其中一个。第二轭板19在此如同第一轭板17一样轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。

在这里所示的实施例中，在第一组5的和第二组7的环形板9的、两个相互面对的在轴向上相互间隔的接板15.4和15.4’之间布置两组第二轭板9，即第一组21和第二组23。在此，第一组21的第二轭板19垂直于第二组23的第二轭板19地定向。特别地，第二组23的第二轭板19在这里类似直立地布置，而第一组21的第二轭板19在这里类似平躺地布置。

优选地，在环形板组件3的所有接板15.1、15.2、15.3、15.4之间、在环形板9的两个组7、5之间的轴向空间中以这里所示的方式布置有相应的第二轭板19。

第一组5的环形板9具有穿孔25，优选地，该穿孔用于引导用于电动机线圈的绕组线穿过或者用于布置绕组支架的圆顶。也可以的是，第二组7的环形板9具有相应的穿孔。在这种情况下两个组5、7可以使用相同部件。代替地，第二组7的环形板9可以不具有这种穿孔。由此，优选地可以在定子1中实现更好的磁场分布。

当然，可以使环形板9具有多于一个穿孔25。在此，这些穿孔可以用于各种不同的目的，特别是用于引导绕组穿过或用于容纳绕组支架的圆顶。

但是，为了引导绕组线或端子穿过，还可以使用余留在第二轭板19的两个组21、23之间的自由空间27。但是代替地，可用额外的第三轭板填充该自由空间27。

图2示出了根据图1的定子1的实施例的第一细节视图。相同的和功能相同的元件具有相同的附图标记，因此就此方面而言可参考前面的描述。在这里，第二轭板19部分地与接板15形状配合地连接。特别地，在这里第二轭板19的第一组21和第二组23各具有四个轭板，其中两个外部的轭板19分别仅以传力连接的方式与环形板9连接。而两个内部的第二轭板19与环形板9形状配合地连接。这将在下面根据第二组23进行详细说明。但是也同样适用于第一组21。

两个内部的第二轭板19分别具有突出部29，该突出部嵌入到在图2中所示的、第一组5的环形板9的内部环形板9的凹口31中。在图2中没有示出第一组5的其余的环形板9，由此可以看出轭板19的以形状配合连接方式的固定。可以使凹口31延伸穿过多于一个环形板，于是将突出部构造得相应较长，优选构造成与具有凹口31的环形板9的累积厚度一样长。优选地，突出部29构造成相对于凹口31具有过盈尺寸，由此突出部29能够压紧到该凹口中，以实现压合连接。优选地，第二轭板19以与在图2中针对第一组5所示的方式相同的方式与第二组7的环形板9连接。

除了根据图2所示，还可以使所有的第二轭板19具有相应的突出部29。进一步代替地，可以仅使第一组21的和/或第二组23的两个外部的第二轭板19具有突出部，于是该突出部嵌入相应构造的凹口31中。然后可以使两个组21、23的两个内部的第二轭板19仅以传力连接的方式夹紧在接板15之间。

此外代替地或者额外地，可以使两个环形板9、特别是内部的靠近第二轭板19的环形板9具有突出部，该突出部或者嵌入第二轭板19的凹口中、或者该突出部径向地或沿周向地受到保持，例如通过使该突出部对第二轭板19的板平面33上施加夹紧力或压紧力。

最后，图3示出了根据图1的定子1的实施例的第二细节视图。相同的和功能相同的元件具有相同的附图标记，因此就此方面而言可以参考前面的描述。在图3中，第一组5的环形板9的所有环形板9都被移除，因而可从第一组5的那侧清楚地看到第二轭板19。在此示出了，突出部29构造为插入式指状部，该插入式指状部设置成用于以形状配合连接的方式嵌入到图3未示出的凹口31中。

为了清楚起见，在图1至3中，过厚地示出了板元件，即环形板9、第一轭板17和第二轭板19。事实上，优选使用较薄的板元件，其中同时优选地安装比附图中所示更多的板元件。由此实现了使得定子1更精确地接近所追求的U形旋转轮廓的形状。

总体表明，定子1由非常简单的、可以成本有利的方式制造的板元件构成，其中该定子整体上也能够以成本有利的方式进行装配。就此而言，该定子具有符合层叠结构装配要求的并且同时符合层叠结构功能要求的结构和布置。在此可以应用如夹紧和/或插接这样的简单装配技术，并且尽可能好地利用定子1的U形的环形空间，使得尽管使用简单的平板，但是仍然将大量的磁性作用材料集成到定子1中。

Claims (11)

1.一种用于电动机的定子(1)，在纵剖面上看，所述定子具有U形的旋转轮廓，其中，所述定子(1)具有环形板组件(3)，所述环形板组件带有多个径向地定向且在轴向上相继布置的环形板(9)，其中，所述环形板(9)在周向侧上具有至少两个径向的容纳凹入部(13)和至少两个在周向上看将所述容纳凹入部(13)相互隔开的接板(15)，其中，多个第一轭板(17)布置在所述容纳凹入部(13)中，其中，所述第一轭板(17)轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。

2.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述第一轭板(17)

a)被夹紧或者压紧到所述接板(15)之间，和/或

b)相互链接，和/或

c)至少部分地与至少一个环形板(9)形状配合地连接。

3.根据前述权利要求中任一项所述的定子(1)，其特征在于，所述环形板(9)具有四个容纳凹入部(13)以及四个接板(15)。

4.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述环形板组件(3)具有在轴向上相互间隔的两个组(5、7)的环形板(9)，其中，两个组(5、7)的环形板(9)的接板(15)相互对齐地布置，并且在轴向上看在两个组(5、7)的接板(15)之间布置有第二轭板(19)，所述第二轭板轴向地定向并且在周向上看彼此并排地布置。

5.根据权利要求4所述的定子(1)，其特征在于，在轴向上看，在两个组(5、7)的两个接板(15)之间布置有两个组(21、23)的第二轭板(19)，使得第一组(21)的第二轭板(19)倾斜于第二组(23)的第二轭板(19)地布置。

6.根据权利要求5所述的定子(1)，其特征在于，第一组(21)的第二轭板(19)垂直于第二组(23)的第二轭板(19)地布置。

7.根据前述权利要求4至6中任一项所述的定子(1)，其特征在于，所述第二轭板(19)

a)以传力连接的方式与所述接板(15)连接，和/或

b)至少部分地与所述接板(15)形状配合地连接，和/或

c)相互链接。

8.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述环形板组件(3)具有相互链接的环形板(9)。

9.根据前述权利要求4至6中任一项所述的定子(1)，其特征在于，所述环形板组件(3)的环形板(9)都构造为相同的，或者所述环形板组件(3)的第一组(5)的环形板(9)具有至少一个穿孔(25)，所述穿孔没有被构造在第二组(7)的环形板(9)中。

10.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述第一轭板(17)构造成U形，其中，所述第一轭板(17)的侧臂径向地指向内。

11.根据权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，所述第一轭板(17)的侧臂径向向内地超出所述环形板(9)的内直径。