CN104995823A - Bl定子的双组件绝缘部 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于电动力的机器、尤其是电动机的定子，其包括具有第一端侧和第二端侧的定子组件，其中，能导热的幅板绝缘部设置在定子组件的内侧上并且缠绕支承装置设置在定子组件的所述端侧中的至少一个上。

Description

BL定子的双组件绝缘部
技术领域
本发明涉及一种用于电动力的机器、尤其是电动机的定子。所述定子在此包括具有第一端侧和第二端侧的定子组件。
背景技术
通常用于电动机的定子或机座另外包括定子组件。定子组件为此由各个叠片环形成。为此定子组件具有一定数量的定子极(或幅板)，所述定子极径向延伸到定子组件的内部。在各个定子极之间在此设置极槽或绕组槽形式的间隙。定子极为此用于接纳定子线圈。
通常定子组件的内表面、定子极(幅板)以及极槽以塑料注塑包封或包套。备选地极槽也可以利用纸绝缘。所述塑料可以例如是聚合物、例如热固塑料或热塑性塑料。塑料注塑包封在此分别围绕各个定子极成形真正的缠绕支承部，所述缠绕支承部用于接纳定子线圈。
这样的定子由欧洲专利文献2015426已知。该属于现有技术的文件公开用于手持式工具、例如蓄电池螺丝刀的驱动装置的定子。所述定子在这里具有两个轴向的定子端部，分别有一个连接元件、例如轴承盖或顶盖设置在所述定子端部上。此外所述定子在其内部具有多个径向向内延伸的幅板，所述幅板在定子的整个长度上延伸并且通过绕组槽分开。围绕幅板安装有定子绕组或定子线圈。在幅板和定子绕组之间设置有槽绝缘部。
由于在缠绕定子线圈时必需的高的金属丝牵拉，可能发生在定子组件的端部上的缠绕支承部的变形。此外由于该高的金属丝拉伸也可能发生缠绕支承部的折断。
为了满足缠绕过程的高的要求、尤其是高的金属丝拉伸的要求，目前为了制造缠绕支承部只使用具有高的弹性模量(E-Modul)的热塑性材料、即经常具有高的玻璃纤维份额的高强度塑料。然而在使用热塑性材料时，可能由于绕组的高的金属丝拉伸发生缠绕支承部的相对强烈的变形。高填充的塑料虽然作为缠绕支承部使用具有较高的刚度，然而也在这些材料中最终发生高的金属丝拉伸负载的情况下缠绕支承部的折断。
此外对于缠绕支承部通常使用的材料的导热性也构成问题。在定子线圈中产生的热量(电损耗、感应等)必须例如通过缠绕支承部引导到定子组件的外表面上，以便抑制定子组件内的过度加热。具有优化的导热性的塑料在此经常不满足缠绕过程的要求，因为所述塑料同样通过对于缠绕必需的高的金属丝拉伸变形或甚至断裂。然而具有优化的导热性的更多或较少地只可供使用的热塑性的材料具有关于流动路径长度和依赖于其的(或必需的)最小壁厚的限制。为抑制这些限制，经常引入缠绕支承部中较大的壁厚，然而这又导致从定子线圈通过热塑性塑料到定子组件上的差的热导出。
发明内容
本发明的任务在于，解决上述问题并且为此提供一种定子，所述定子满足缠绕过程、尤其是高的金属丝拉伸的要求并且同时确保从定子中的较好的散热。
该任务按照本发明通过一种用于电动力的机器、尤其是电动机的定子解决。所述定子在此包含具有第一端侧和第二端侧的定子组件。
按照本发明，在定子组件的内侧上设置有能导热的幅板绝缘部并且在定子组件的至少一个端侧上设置有缠绕支承装置。能导热的幅板绝缘部安装到定子组件的内侧上并且在此在定子组件的每个幅板上分别形成用于接纳绕组的接纳元件。安装可以以注塑法的形式实现。
此外也可以在定子组件的第二端侧上设置另一个缠绕支承装置。
按照本发明的一种有利的设计，缠绕支承装置可以构成为环形的构件。通过缠绕支承装置的环形的设计，所述缠绕支承装置可以配合或锁合地定位到定子组件的相应的端侧上。
此外也可能的是，所述环形的构件包括至少两个构件。环形的构件的所述至少两个构件可以在此在一个单独的制造步骤中在定位之前在定子组件的其中至少一个端侧上相互连接。
为了还将附加的安装件、例如用于转子或传动装置支座的接纳装置定位在定子上，可以在缠绕支承装置上包含有至少一个用于接纳安装件的接纳装置。
按照本发明的另一种有利的设计，接纳装置可以在此通过缩进的功能面实现。
然而备选地接纳装置可以通过抬起的功能面实现。
不仅缩进的而且抬起的功能面在此分别用作用于与相应的要连接的安装件的对应的配合组成部分的插接连接或夹紧连接的组成部分。
对应于本发明的另一种有利的设计，可以在能导热的幅板绝缘部和缠绕支承装置之间设置连接装置。连接装置用于将能导热的幅板绝缘部和缠绕支承装置暂时或持久地相互连接。
连接装置可以在此包含在能导热的幅板绝缘部上定位的第一连接元件和在缠绕支承装置上定位的第二连接元件。第一连接元件为此至少定位在定子组件的一个端侧上。第二连接元件定位在缠绕支承装置的一个接触面上，利用其缠绕支承装置朝定子组件的至少一个端侧指向。连接装置可以作为力锁合的、形锁合的或材料锁合的连接装置实现。
按照本发明的一种有利的设计，所述连接装置可以以插接连接、螺纹连接或槽榫连接的形式实现。在插接连接的情况下，可以在定子组件的端侧上设置孔或穿孔。在缠绕支承装置上可以再次设置与所述孔或穿孔对应的数量的针或销。为了连接能导热的幅板绝缘部和缠绕支承装置，所述针或销导入所述孔或穿孔中并且由孔或穿孔保持。
为了使缠绕支承装置针对绕组的出现的力、尤其是针对金属丝拉伸产生足够的阻力，缠绕支承装置可以包含至少一种更高强度的材料。对于缠绕支承装置可使用的材料可以在此具有特别高的机械强度。
此外缠绕支承装置的所述较高强度的材料可以通过塑料实现。为此使用的塑料可以在此具有特别高的机械强度。
此外所述能导热的幅板绝缘部可以通过塑料实现。要使用的塑料可以为此具有特别良好的导热特性。
可能的是，能导热的幅板绝缘部以及缠绕支承装置由任何其他适合的材料实现。为此可以为能导热的幅板绝缘部选择具有非常良好的导热特性的第一塑料。用于缠绕支承装置的第二塑料可以具有高的机械强度。
为了将能导热的幅板绝缘部安装在定子组件上，定子可以以能导热的幅板绝缘部的材料注塑包封或喷注。然而也可能的是，使用任何其他合适的方法，以用于将能导热的幅板绝缘部安设在定子组件上。
附图说明
其他的优点由接下来的附图说明得出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求包含大量的特征组合。本领域技术人员将所述特征适宜地也单独看待并且组合成合适的其他组合。
其中：
图1示出包括定子组件和缠绕支承装置的按照本发明的定子的等轴视图；
图2示出按照本发明的定子的前视图；
图3示出按照本发明的定子沿图2的剖切线A–A的剖面图；
图4示出包括定子组件和缠绕支承装置之间的连接装置的第一实施形式的第一组成部分的定子组件的端侧的等轴视图；
图5示出包括在定子组件和缠绕支承装置之间的连接装置的第二实施形式的第一组成部分的定子组件的端侧的等轴视图；
图6示出包括在定子组件和缠绕支承装置之间的连接装置的第三实施形式的第一组成部分的定子组件的端侧的等轴视图；
图7示出包括在定子组件和缠绕支承装置之间的连接装置的第四实施形式的第一组成部分的定子组件的端侧的等轴视图；
图8示出包括在定子组件和缠绕支承装置之间的连接装置的第四实施形式的第一组成部分的定子组件的端侧的前视图；
图9示出定子组件沿图8中的剖切线A–A的剖面图；
图10示出接纳装置的第一实施形式的端侧的等轴视图；
图11示出接纳装置的第二实施形式的端侧的等轴视图；
图12示出接纳装置的第二实施形式的前视图；
图13示出定子组件沿图12的剖切线A–A的剖面图；
图14示出接纳装置的第三实施形式的端侧的等轴视图；
图15示出接纳装置的第四实施形式的端侧的等轴视图；
图16示出接纳装置的第三实施形式的前视图；以及
图17示出定子组件沿图16的剖切线A–A的剖面图。
具体实施方式
图1示出用于电动力的机器的按照本发明的定子1。电动力的机器可以例如是电动机。定子1尤其是包含定子组件10以及缠绕支承装置50。定子具有第一端侧2以及第二端侧4。
定子组件10由相互固定连接的多个单独的叠片环12组成，由此对定子1以及定子组件10给出基本上圆柱形的形状。此外定子组件10具有外侧13、内侧14以及第一端侧16和第二端侧17。
各个叠片环12具有六角的形状，其中在叠片环12的内侧19a和外侧19b上的相应的角18被倒圆。
叠片环12此外包含六个幅板元件20，所述六个幅板元件均匀分布地设置在叠片环12的内侧19a上并且径向朝叠片环12的内部延伸。当各个叠片环12连接至定子组件10时，各个幅板元件20一起形成六个连续的幅板22，所述幅板沿定子组件10的内表面在定子组件10的其整个长度上延伸。
通过叠片环12的六角的形状，定子组件10获得包括中央的通孔23的圆柱形的六角的管的形状。叠片环12由金属制成。然而也可能的是，叠片环12由任何其他适合的材料制造。
幅板绝缘部30处于定子组件10的内表面上，这用于对定子组件10的内表面绝缘。
幅板绝缘部30同样是包括第一端部32、第二端部34的柱形的六角的管的形式。幅板绝缘部具有六个均匀分布的缠绕支承元件40，所述缠绕支承元件径向朝定子组件10的内部延伸。缠绕支承元件40包围定子组件10的幅板22并且分别具有包括支架板44的长形的基体42。每个缠绕支承元件40分别利用未示出的线(例如铜线或任何其他合适的材料)缠绕成定子线圈。所述未示出的线在此多次围绕长形的基体42并且在缠绕支承元件40的支架板44之下缠绕。幅板绝缘部30由塑料制成，所述塑料可以借助注塑法安装到定子组件10上。然而也可能的是，幅板绝缘部30由任何其他适合的材料或材料混合物制造。此外也可能的是，可以使用任何其他合适的方法用于将幅板绝缘部30安装在定子组件10上。此外也可能的是，幅板绝缘部30作为预制的构件在单独的方法中制造，以便作为构件或作为包括多个组件的构件安装在定子组件10上。
如在图1和图2中示出的，缠绕支承装置50作为包括内侧52和外侧54的六边形的环元件构成。在缠绕支承装置50的内侧52和外侧54上的相应的角55对应于定子组件10倒圆。六个均匀分布的缠绕支承部端部60对应于定子组件10处于缠绕支承装置50的内侧52上。缠绕支承部端部60对应缠绕支承元件40分别包含具有一支架板64的长形的基体62。然而也可能的是，缠绕支承装置50包括多个组件，所述组件在单独的方法中组合成六边形的环元件。缠绕支承装置50由具有特别高的机械强度的塑料制成。然而也可能的是，使用具有高的机械强度的任何其他适合的材料。
缠绕支承装置50沿方向A定位和紧固在定子组件10的第一端侧16上。缠绕支承装置50在此这样定位在定子组件10上，使得缠绕支承装置50的缠绕支承部端部60沿定子组件10的缠绕支承元件40的延长部定向。
为了将缠绕支承装置50安装在定子组件10的第一端侧16或第二端侧17上，设置连接装置70(参考图4、5、6、7、8、9)。连接装置70为此包含第一连接元件72和未示出的第二连接元件。第一连接元件72为此处于定子组件10上并且第二连接元件处于缠绕支承装置50上。
按照第一构造方式，连接装置70通过第一插接连接装置实现。如在图4中示出，定子组件10为此在第一端侧16上具有六个销82。分别有一个销82定位在每个缠绕支承元件40的端侧41上。在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上设置(未示出)六个均匀分布的孔。所述孔这样设计，使得销82可以接纳在这些孔中，以便由此将缠绕支承装置50定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。此外，在缠绕支承元件40上设置六个空隙90。所述空隙90分别处于缠绕支承元件40的端侧41的上面的端部上。六个未示出的插入元件以彼此均匀的距离定位在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上。插入元件用于插入空隙90中，以便由此将缠绕支承装置50附加地定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。
如在图5中示出的，按照第二构造方式，在定子组件10和缠绕支承装置50之间的连接装置70通过第二插接连接装置实现。为此在定子组件10的第一端侧16上设置六个孔84。分别有一个孔84处于每个缠绕支承元件40的端侧41上。在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上设置(未示出)六个均匀分布的销。所述销这样设计，使得孔84可以接纳所述销，以便由此将缠绕支承装置50定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。此外在缠绕支承元件40上设置六个空隙90。空隙90分别处于缠绕支承元件40的端侧的上面的端部上。六个插入元件(未示出)以彼此均匀的距离定位在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上。插入元件用于插入空隙90中，以便由此将缠绕支承装置50附加地定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。
按照第三构造方式，在定子组件10和缠绕支承装置50之间的连接装置70可以通过第三插接连接装置实现。如在图6中示出的，为此在定子组件10的第一端侧16上设置六个矩形的突起86。分别有一个矩形的突起86处于每个缠绕支承元件40的端侧41上。在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上设置(未示出)六个均匀分布的矩形的空隙。矩形的空隙这样设计，使得突起86可以导入空隙中，以便由此将缠绕支承装置50定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。此外又在缠绕支承元件40上设置六个空隙90。空隙90分别处于缠绕支承元件40的端侧的上面的端部上。六个插入元件以彼此均匀的距离定位在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的(未示出的)外表面上。插入元件用于插入空隙90中，以便由此将缠绕支承装置50附加地定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。
按照第四构造方式，在定子组件10和缠绕支承装置50之间的连接装置70可以通过第四插接连接装置实现。如在图7和8中示出的，为此在定子组件10的第一端侧16上设置六个矩形的空隙87。分别一个矩形的空隙87处于每个缠绕支承元件40的端侧41上。在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的未示出的外表面上设置(未示出)六个均匀分布的矩形的突起。所述矩形的突起这样设计，使得所述突起可以导入空隙87中，以便由此将缠绕支承装置50定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。此外又在缠绕支承元件40上设置六个空隙90。空隙90分别处于缠绕支承元件40的端侧的上面的端部上。六个插入元件以彼此均匀的距离定位在缠绕支承装置50的朝定子组件10的第一端侧16指向的(未示出的)外表面上。插入元件用于插入空隙90中，以便由此将缠绕支承装置50附加地定位和保持在定子组件10的第一端侧16上。
如从图10至17得出的，缠绕支承装置50包含用于接纳定子1上的附加的未示出的安装件的接纳装置100。所述安装件可以例如是用于转子(未示出)的接纳部或传动装置支座(未示出)。
在图10中示出接纳装置100的第一实施形式。接纳装置100为此包含第一组成部分110以及未示出的第二组成部分。接纳装置100的第一组成部分110按照第一实施形式处于缠绕支承装置50上，所述缠绕支承装置安装在定子1的第一端侧2上。接纳装置100包括在缠绕支承部端部60的支架板62上的缩进的平面112以及附加地包括处于缩进的平面112上的矩形的突起114。
接纳装置100的(未示出的)第二组成部分按照第一实施形式处于未示出的安装件上并且包括与第一组成部分对应的配合件，所述配合件具有用于贴靠在第一组成部分110的缩进的平面112上的抬起的平面以及用于接纳第一组成部分110的矩形的突起114的矩形的空隙。通过该插接连接装置，(未示出的)安装件定位和保持在定子1上。
接纳装置100的第二实施形式在图11、12和13中示出。接纳装置100为此再次包含第一组成部分110以及未示出的第二组成部分。接纳装置100的第一组成部分110按照第二实施形式处于缠绕支承装置50上，所述缠绕支承装置安装在定子1的第二端侧4上。接纳装置100包括在缠绕支承部端部60的支架板62上的缩进的平面112以及附加地包括处于缩进的平面112上的矩形的凹部116。
接纳装置100的(未示出的)第二组成部分按照第二实施形式处于未示出的安装件上并且包括与第一组成部分110对应的配合件，所述配合件具有用于贴靠在第一组成部分110上的缩进的平面112上的抬起的平面以及用于导入第一组成部分110的矩形的凹部116中的矩形的凸出部。通过该插接连接装置再次将(未示出的)安装件定位和保持在定子1上。
在图14中示出接纳装置100的第三实施形式。接纳装置100为此再次包含第一组成部分110以及未示出的第二组成部分。接纳装置100的第一组成部分110按照第一实施形式处于缠绕支承装置50上，所述缠绕支承装置安装在定子1的第一端侧2上。接纳装置100包括在缠绕支承部端部60的支架板62上的圆锥形逐渐收缩的突起118。
接纳装置100的(未示出的)第二组成部分按照第三实施形式处于未示出的安装件上并且包括与第一组成部分110对应的配合件，所述配合件定位在(未示出的)安装件上。所述配合件包括对应的凹部，接纳装置100的第一组成部分110插入所述凹部中。通过该插接连接装置再次将(未示出的)安装件定位和保持在定子1上。
接纳装置100的第四实施形式在图15中示出。接纳装置100为此再次包含第一组成部分110以及未示出的第二组成部分。接纳装置100的第一组成部分110按照第四实施形式处于缠绕支承装置50上，所述缠绕支承装置安装在定子1的第二端侧2上。接纳装置100包括长形的突起119，所述突起包括在缠绕支承部端部60的每个支架板62上的两个并排定位的半圆的空隙119a、119b。
接纳装置100的(未示出的)第二组成部分按照第四实施形式包括与第一组成部分110对应的配合件，所述配合件定位在(未示出的)安装件上。为了将缠绕支承装置50与定子组件10连接，第一组成部分110与安装件的第二组成部分相互置于嵌接中。
通过将缠绕支承装置50安装在定子组件10上，定子1具有由良好导热的材料制成的幅板绝缘部30以及具有较高强度的材料制成的缠绕支承装置50。由此定子1满足缠绕过程、尤其是高的金属线牵拉的要求，并且同时确保从定子1中的优化的散热。

Claims (10)

1.用于电动力的机器、尤其是电动机的定子(1)，所述定子包括：具有第一端侧(16)和第二端侧(17)的定子组件(10)，其特征在于，能导热的幅板绝缘部(30)设置在定子组件(10)的内侧(14)上并且缠绕支承装置(50)设置在定子组件(10)的所述端侧(16、17)中的至少一个上。
2.按照权利要求1所述的定子(1)，其特征在于，缠绕支承装置(50)构成为环形的构件。
3.按照权利要求2所述的定子(1)，其特征在于，所述环形的构件包括至少两个组件。
4.按照权利要求1至3之一所述的定子(1)，其特征在于，连接装置(70)设置在能导热的幅板绝缘部(30)和缠绕支承装置(50)之间。
5.按照权利要求4所述的定子(1)，其特征在于，连接装置(70)包含第一连接元件(72)和第二连接元件。
6.按照权利要求5所述的定子(1)，其特征在于，第一连接元件(72)定位在能导热的幅板绝缘部(30)上并且第二连接元件定位在缠绕支承装置(50)上。
7.按照权利要求1至6之一所述的定子(1)，其特征在于，缠绕支承装置(50)包含至少一种更高强度的材料。
8.按照权利要求7所述的定子(1)，其特征在于，所述更高强度的材料通过塑料实现。
9.按照权利要求1至8之一所述的定子(1)，其特征在于，能导热的幅板绝缘部(30)通过塑料实现。
10.按照权利要求1至9之一所述的定子(1)，其特征在于，缠绕支承装置(50)包含至少一个用于接纳安装件的接纳装置(100)。
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