CN107534349B - 电子换向的直流电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子换向的直流电机，其具有内转子和三相的定子(1)，定子具有闭合的返回环(32)、多个与返回环一体的向内指向的定子极(33)和绝缘材料体(4)，绝缘材料体通过极覆盖部(21)轴向覆盖定子极(33)，并且通过返回环覆盖部(19)轴向覆盖返回环(32)，并且绝缘材料体(4)具有从返回环覆盖部(19)轴线平行地凸出的线材引导机构(5)，线材引导机构通过线材穿引部(8)中断，其中，设置有n个定子极(33)，并且每个定子极(33)用线圈(S1至S9)缠绕。本发明的任务是在这种直流电机中提供具有很小的轴向和径向尺寸的紧凑的结构形式，即使在使用针绕法的情况下也提供最佳的效率，并且提供简单的可制造性。该任务根据本发明通过权利要求1和17来解决。

Description

电子换向的直流电机

技术领域

本发明涉及一种电子换向的直流电机，其具有内转子和三相的定子(1)，定子具有闭合的返回环(32)、多个与该返回环一体的向内指向的定子极(33)和绝缘材料体(4)，绝缘材料体轴向通过极覆盖部(21)覆盖定子极(33)，并且通过返回环覆盖部(19)覆盖返回环(32)，并且绝缘材料体(4)具有从返回环覆盖部(19)轴线平行地(achsparallel)凸出的线材引导机构(5)，线材引导机构通过线材穿引部(8)中断，其中，设置了n个定子极(33)，并且每个定子极(33)以线圈(S1至S9)缠绕。

背景技术

具有向内指向的极的电子换向的直流电机根据要求以不同的方式制造。如果要实现短的工艺时间，那么单极缠绕法例如是适用的，在其中，极以经济的方式成组地同时从外部缠绕，并且随后接合成定子。各个极之间的每个边界面形成了磁阻抗。这些阻抗的总和减小了直流电机的总效率。因此，该方法不会在对效率有高的要求的情况下使用。为此选择了更好的内缠绕法，如针绕(Nadelwickeln)。然而，在针绕法中不利的是，针对缠绕针本身的相对大的结构空间需求，缠绕针一方面必须在极之间运动，并且另一方面即使在铺设绕组线材时也要在线材引导机构之间运动。此外，在针绕中，尤其是在将绕组线材联接到联接机构上时，根据联接类型需要轴线平行地接合或铺设绕组线材，其中，线材轴向上必须如下这样地锁固，即，使其不会从已经铺设好的部段，例如转向几何结构上滑出。为了避免这一情况，通常在转向几何结构上设置有倒勾。这些几何结构明显需要具有侧向的滑块的更昂贵的注塑成型工具。

由EP 1 722 464 A1公知了一种按类属的电子换向的直流电机，在其中，线材铺设在绝缘材料体外部上，并且与径向联接在绝缘材料体上的接触设备(联接块)连接。绕组在此以如下方式铺设，即，使绕组线材在缠绕所有配属于相的定子齿之前或之后引导经过接触设备的接触元件。绕组线材分别在导磁部的区域中铺设在绝缘材料体外部上。因为在接触设备的区域中也是这样的情况，所以接触设备径向向外伸得非常远，并且由此明显增大了结构空间。

发明内容

本发明的任务是在这种直流电机中提供具有很小的轴向和径向的尺寸的紧凑的结构形式，即使在使用针绕法的情况下也提供最佳的效率，并且提供简单的可制造性。

该任务根据本发明通过权利要求1和17来解决。因为附加地，从返回环覆盖部(19)轴线平行地凸出有至少三个彼此相邻的线材转向机构(7)，这些线材转向机构通过留空部(10)彼此分隔开，并且在线材引导机构(5)彼此之间，或者在线材引导机构(5)与线材转向机构(7)之间设置了至少n个线材穿引部(8)，所以会得到更多可能性来有意义地节省空间地铺设绕组线材(6)。由于留空部(10)相对于联接块(28)地布置，使得绕组线材(6)可以最佳地彼此平行地铺设，并且以直的方式输送给联接块(28)。基于所提出的解决方案而不需要在径向很靠外的区域中的线材转向机构(7)。

本发明的改进方案在从属权利要求中示出。优选的是，其中两个线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾)仅用于线材转向，而不将线材输送向线圈(S1至S_n)。因为这两个线材转向机构(7)从多个侧面被绕组线材(6)包绕，所以由此得到针对接头的一定的牵拉缓解。

另外，绕组线材(6)仅径向靠内地从第三线材转向机构(7⁽³⁾)旁边引导经过。

为了可以节省空间地铺设绕组线材(6)而设置的是，绝缘材料体(4)的线材引导机构(5)在每个定子极(33)的区域中具有至少一个径向定向的线材穿引部(8)，其适用于使绕组线材(6)容纳在径向在线材引导机构(5)之内的空间区域与径向在线材引导机构(5)之外的空间区域之间。

为了节省绕组线材(6)并且因此也最小化了绕组阻抗而设置的是，两个与线材转向机构(7)相邻的线材引导机构(5)至少具有附加线材穿引部(2⁽¹⁾、2⁽²⁾)并且因此被分隔成子线材引导机构(3⁽¹⁾、3⁽²⁾、3⁽³⁾、3⁽⁴⁾)。

在本发明的改进方案中设置的是，至少两个绕组线材部段依次触碰第一、第二和第三线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾、7⁽³⁾)。在此，绕组线材(6)塑性地变形，由此可以吸收在线材牵拉中的牵拉力。当绕组线材部段以最短的路径与其中一个相接头P1、P2或P3连接时，这尤其是重要的。

明显简化的可制造性能够通过如下方式实现，即，线材转向机构(7)实施成在轴向方向上没有倒勾。

适宜地，绝缘材料体(4)构造有径向的扩大部，其用作针对联接块(28)的载体(22)。该联接块(28)可以根据使用情况不同地设计，而不必调整绝缘材料体(4)本身。这允许了模块化的产品组合的经济的构建。绝缘刺破式接触部(25)适用于简单地安装接头。

本发明能够实现联接块(28)相对于定子(1)的特别节省空间的布置，这是因为在缠绕时，联接块(28)还没有安装，缠绕针可以在没有轴向行程的情况下被引导(由于该原因，在线材转向机构(7)上也不需要倒勾)，所以不存在绕组线材部段在缠绕期间滑出的危险。其中一个绝缘刺破式接触部(25)的切割棱边和返回环(32)的径向外边缘的最大的径向间距因此最大可以是留空部(10)的宽度的四倍。

已被证实有利的是，留空部(10)的深度至少是四倍线材厚度并附加在线材引导机构(5)的外周边上的线材引导沟槽(23)与线材引导机构(5)的轴向端部之间的凸肩(30)的厚度。这也用于使绕组线材(6)可以在线圈(S1至Sn)和联接块(28)之外不触碰地在不同的平面中铺设。“不触碰地”在此被理解为不发生两个线材绝缘部的由制造导致的意外的触碰，而是在线材引导沟槽(23)中在几何上明确限定绕组线材(6)的方位，线材引导沟槽确保了绕组线材(6)的引导电流的组成部分的不触碰的间距。

进一步设置的是，线材引导机构(5)和线材转向机构(7)分别在切向上相对于返回环覆盖部(19)分布在返回环覆盖部(19)的周边上，其中，线材穿引部(8)和留空部(10)均具有能使缠绕针毫无问题地经过以缠绕线圈(S1至S_n)和铺设绕组线材(6)的净宽。该布置是特别节省空间的和工艺可靠的。

本发明尤其是适用于三相的定子，并且其中，绕组实施为三角形电路，其分别具有多个串联的线圈(S1至S_n)。每个相都与联接块(28)电联接。该联接块布置在弧段区域(29)中，其中，弧段区域(29)通过两个定子极(33)限定。

在返回环覆盖部(19)与联接块(28)之间，径向在返回环(32)之外布置有至少一个线材偏转机构(9)。该线材偏转机构用于将绕组线材(6)带到准确的联接位置中。

本发明的另外的解决方案通过根据权利要求14的方法得到。该解决方案包括如下方法步骤：

(a)提供能重复使用的止挡机构(13)作为工件载体的一部分，提供具有绝缘材料体(4)的定子(1)，将定子(1)安装在止挡机构(13)上，将该布置置入缠绕设备中，将绕组线材(6‘)止挡在止挡机构(13)的第一止挡柱(14)上，并且将绕组线材(6‘)朝向定子(1)引导穿过绝缘材料体(4)的第一线材穿引部(8⁽¹⁾)，

(b)缠绕第一相的第一线圈(S1)，

(c)将绕组线材(6‘)在第一线圈(S1)之间经过第一线材穿引部(8⁽¹⁾)径向向外铺设，并且经过多个子线材引导机构(3⁽¹⁾、3⁽²⁾)或线材引导机构(5⁽¹⁾、5⁽²⁾)在轴向靠近返回环(32)的第一线材引导沟槽(23)中铺设，将绕组线材(6‘)向内转向穿过第四线材穿引部(8⁽⁴⁾)，并且缠绕第一相的第二线圈(S2)，

(d)将绕组线材(6‘)穿过第四线材穿引部(8⁽⁴⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽³⁾、5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾)铺设并且穿过第七线材穿引部(8⁽⁷⁾)径向向内继续铺设，并且缠绕第一相的第三线圈(S3)，

(e)将绕组线材(6‘)穿过第七线材穿引部(8⁽⁷⁾)径向向外引导并且绕过线材引导机构(5⁽⁶⁾)或子线材引导机构(3⁽³⁾、3⁽⁴⁾)铺设，并且绕过第一线材转向机构(7⁽¹⁾)穿过第一留空部(10⁽¹⁾)，绕过第二线材转向机构(7⁽²⁾)径向向外穿过第二留空部(10⁽²⁾)朝向止挡机构(13)的方向铺设，并且止挡在第二止挡柱(15)上，

(f)将第二相的绕组线材(6“)从第二止挡柱(15)朝向定子(1)的方向引导，将绕组线材(6“)绕过第一线材偏转机构(9⁽¹⁾)和第三线材转向机构(7⁽³⁾)转向，并且在此穿过第二留空部(10⁽²⁾)径向向内引导，从第一子线材引导机构(3⁽¹⁾)旁边引导经过并且通过第一子线材引导机构偏转，穿过第一附加线材穿引部(2⁽¹⁾)向外绕过第二子线材引导机构(3⁽²⁾)引导，穿过第二线材穿引部(8⁽²⁾)径向向内引导，并且缠绕第二相的第一线圈(S4)，

(g)将绕组线材(6“)穿过第二线材穿引部(8⁽²⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽¹⁾、5⁽²⁾、5⁽³⁾)铺设，穿过第五线材穿引部(8⁽⁵⁾)径向向内引导，并且缠绕第二相的第二线圈(S5)，

(h)将绕组线材(6“)穿过第五线材穿引部(8⁽⁵⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾、5⁽⁶⁾)铺设，穿过第八线材穿引部(8⁽⁸⁾)径向向内铺设，缠绕第二相的第三线圈(S6)，穿过第八线材穿引部(8⁽⁸⁾)径向向外引导，绕过线材引导机构(5)铺设，并且在第二线材偏转机构(9⁽²⁾)旁边引导经过，

(i)将绕组线材(6“)朝向止挡机构(13)的第三止挡柱(16)引导，将绕组线材(6“)止挡在第三止挡柱上，将绕组线材(6“‘)在相同的路径上朝向定子1的方向回引，绕过第二线材偏转机构(9⁽²⁾)穿过第九线材穿引部(8⁽⁹⁾)并且绕过第一线材转向机构(7⁽¹⁾)紧接着穿过第一留空部(10⁽¹⁾)向外绕过第二线材转向机构(7⁽²⁾)穿过第二留空部(10⁽²⁾)向内引导，绕过第三线材转向机构(7⁽³⁾)轴向在线圈(S1)之前引导经过，绕过第一子线材引导机构(3⁽¹⁾)，穿过第一附加线材穿引部(2⁽¹⁾)向外引导，

(j)将绕组线材(6“‘)绕过第二子线材引导机构(3⁽²⁾)和第一线材引导机构(5⁽¹⁾)穿过第三线材穿引部(8⁽³⁾)径向向内引导，缠绕第三相的第二线圈(S7)，穿过第三线材穿引部(8⁽³⁾)向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽²⁾、5⁽³⁾、5⁽⁴⁾)和第六线材穿引部(8⁽⁶⁾)径向向内铺设，并且缠绕第三相的第二线圈(S8)，

(k)将绕组线材(6“‘)穿过第六线材穿引部(8⁽⁶⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽⁵⁾、5⁽⁶⁾)或子线材引导机构(3⁽³⁾、3⁽⁴⁾)穿过第九线材穿引部(8⁽⁹⁾)径向向内铺设；

(l)缠绕第三相的第三线圈(S9)，将绕组线材(6“‘)穿过第二附加线材穿引部(2⁽²⁾)径向向外引导，将绕组线材(6“‘)绕过第四子线材引导机构(3⁽⁴⁾)和第一线材转向机构(7⁽¹⁾)铺设，穿过第一留空部(10⁽¹⁾)向内引导，与第二线材转向机构(7⁽²⁾)碰触(touchieren)并且将绕组线材(6“‘)绕过第三线材转向机构(7⁽³⁾)朝向止挡机构(13)的方向转向并且止挡在第一止挡柱(14)上。

在随后的方法步骤中设置的是，将联接块(28)与在定子(1)和止挡机构(13)之间延伸的绕组线材部段(6‘、6“、6“‘)的伸展方向成直角地接合，从而使绕组线材部段容纳在线材铺设缝隙(24)中。线材铺设缝隙(24)以如下方式设计，即，不能够发生对绕组线材(6)的夹紧。

随后，使联接块(28)沿径向朝向定子(1)的方向移动到载体(22)上，从而在轴线平行的方向上建立形状锁合(Formschluss)。

在该位置中，绕组线材部段(6‘、6“、6“‘)通过绝缘刺破式接触部(25)、熔焊接触部或钎焊接触部电接触。

最后，绕组线材部段(6‘、6“、6“‘)在联接块(28)附近被截断，并且将定子和切断的绕组线材部段(6、6“、6“‘)从缠绕机中取出。

附图说明

本发明的实施例随后借助附图详细阐述。其中：

图1示出定子的立体图；

图2示出定子的正视图；

图3从另外的角度示出定子的另外的立体图；

图4示出定子的另外的正视图；

图5示出定子绕组的线路图；

图6示出定子绕组的缠绕和线材铺设(6a至6l)；并且

图7示出止挡机构。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的定子1(外定子)的立体图，其具有由许多叠片组组装成的并具有压印出的内部极的由闭合的返回环32和定子极33构成的定子芯11、绝缘材料体4和三相的绕组12，三相的绕组实施为分别具有三个串联线圈的三角形电路。每个相都与联接块28的接头电连接。联接块28根据绝缘刺破式连接构造，并且为此具有线材铺设缝隙24(参见图3)，并且与之成直角地具有针对绝缘刺破式接触部25(参见图3)的容纳口26(参见图3)。对于本发明来说重要的绝缘材料体4实施为端部盖，其覆盖端侧和定子极33的缠绕空间区域。径向靠外地，绝缘材料体4环形地构造，覆盖住返回环32并沿轴向以线材引导机构5或子线材引导机构3的形式伸展，这些机构通过线材穿引部8或附加线材穿引部2被一再中断。在绝缘材料体4的整个周边上，线材穿引部8均匀地布置在每个定子极33上方。在被两个定子极33占据并且限界的弧段区域29的边缘(参见图2)上存在两个附加线材穿引部2，并且在弧段区域29之内，在中间极区域中存在两个同样用作线材穿引部8的留空部10。在该弧段区域29中，联接块28以相对于返回环很小的间距径向位于返回环32之外。该布置的优点是：在很大程度上可以取消径向很靠外的转向柱。线材转向机构7用于绕组线材6在联接块28上的相接头的区域中准确布置和定向。此外，线材偏转机构9设置在返回环32与联接块28之间的区域中。总体上利用根据本发明的实施方案得到了联接区域的非常节省空间的布置。绕组线材6尤其是多次铺设在径向在线材引导机构5或子线材引导机构3和线材转向机构7之内的内部区域27中，其中，在内部区域27中的这些相应的线材部段(参见图2)在返回环32之内分别轴向在已经缠绕好的线圈之前延伸，而不需要为此所附加的结构空间。线材穿引部8和附加线材穿引部2如下这样地设计，即，使缠绕针刚好以一定的间隙相称穿过。这能够实现非常紧凑的结构方式。定子1包括类似的第二绝缘材料体4，然而不包括线材引导机构5和线材穿引部8。

图2示出了定子1的正视图。在此画出弧段区域29，其包括两个定子极33。此外，在该弧段区域29中存在联接块28、其中两个子线材引导机构3、其中两个线材穿引部8、三个线材转向机构7和两个留空部10，留空部将线材转向机构7彼此分隔开。两个附加线材穿引部2位于所提到的弧段区域29的边缘处，并且将子线材引导机构3彼此分隔开。剩余的线材引导机构5分别形成两个相邻的定子极33之间的线材引导桥。绕组12通过全部的缠绕到定子极33上的各个线圈形成。

图3从另外的角度示出定子1的另外的立体图。在此，尤其是强调了安装在与绝缘材料体4一体的载体22上的联接块28；联接块具有三个线材铺设缝隙24和三个容纳口26，在容纳口中分别安装有绝缘刺破式接触部25。此外，在此示出了返回环覆盖部19和极覆盖部21作为绝缘材料体4的组成部分，并且示出了在线材引导机构5的轴向端部与线材引导沟槽23之间的凸肩30。

图4示出了定子1的另外的正视图，其中，在此强调了绕组12的布置。定子1具有三相的三角形电路，其包括三个相接头P1、P2和P3。在此，在每个相接头与另外的相接头之间布置有三个串联缠绕的单个线圈。线圈S1、S2、S3接在相接头P1与P2之间，线圈S4、S5和S6接在相接头P2与P3之间，并且线圈S7、S8和S9接在相接头P3与P1之间。

图5示出了定子绕组的线路图，其具有相接头P1、P2、P3以及单个线圈S1至S9。

图6a至图6l分步骤地示出了以所要求受保护的顺序和以所要求受保护的走向的对定子极33的单个缠绕和铺设绕组线材(6)。第一相的绕组线材(6)用6‘表示，第二相的绕组线材用6“表示，第三相的绕组线材用6“‘表示。缠绕的原则上的顺序在图示中沿逆时针方向进行。在(为了简洁没有示出的)缠绕设备中布置有设有绝缘材料体4的定子1和不属于定子1的止挡机构13(在此是概览性的—图7示出了更精确的图示)。止挡机构13是工件载体的一部分，并且具有针对第一相的第一止挡柱14、针对第二相的第二止挡柱15和针对第三相的第三止挡柱16以及配属于第二止挡柱15的第一偏转柱17和配属于第三止挡柱16的第二偏转柱18。绝缘材料体4由布置在内部区域27中的极覆盖部21和覆盖了返回环32的返回环覆盖部19构成。返回环覆盖部19径向向外限界了内部区域27。从绝缘材料体4轴向凸出的线材引导机构5⁽¹⁾、5⁽²⁾、5⁽³⁾、5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾和5⁽⁶⁾和子线材引导机构3⁽¹⁾、3⁽²⁾、3⁽³⁾和3⁽⁴⁾具有线材引导区域20，线材引导区域具有构造在其中的线材引导沟槽23(在图3中更清楚地看到)。三个线材转向机构7⁽¹⁾、7⁽²⁾、7⁽³⁾沿轴向从绝缘材料体4的返回环覆盖部19凸出，线材转向机构布置在联接区域中的第一与第四子线材引导机构3⁽¹⁾和3⁽⁴⁾之间。第一线材转向机构7⁽¹⁾通过第一自由空间10⁽¹⁾与第二线材转向机构7⁽²⁾分隔开，并且第二线材转向机构通过第二自由空间10⁽²⁾与第三线材转向机构7⁽³⁾分隔开。

缠绕以将绕组线材6‘止挡(在此通过卷绕进行紧固)到止挡机构13的第一止挡柱14(图6a)上开始。从那里，绕组线材6‘朝向定子1的方向朝向在第一子线材引导机构3⁽¹⁾与第三线材转向机构7⁽³⁾之间的第一线材穿引部8⁽¹⁾引导。

在图6b中，绕组线材6‘引导穿过第一线材穿引部8⁽¹⁾，以便绕过第三线材转向机构7⁽³⁾，并且形成第一线圈S1。在图6b中也看到分别配属于其中一个线圈(S1至S_n)的线材穿引部8⁽¹⁾至8⁽⁹⁾和两个附加线材穿引部2⁽¹⁾和2⁽²⁾。

图6c示出了绕组线材6‘在绝缘材料体4上的线材铺设和缠绕好的第二线圈S2。从第一线圈S1出发，绕组线材6‘绕过第一子线材引导机构3⁽¹⁾，并且在此穿过第一线材穿引部8⁽¹⁾径向向外延伸，从那里延伸经过第二子线材引导机构3⁽²⁾和线材引导机构5⁽¹⁾和5⁽²⁾。随后，绕组线材6‘径向向内横穿第四线材穿引部8⁽⁴⁾，并且在那里形成第二线圈S2。绝缘材料体4在其周边的最大部分上具有三个线材引导沟槽23。线材引导沟槽23形成线圈引导区域20。绕组线材6‘在此在最接近返回环32的沟槽中延伸。线材引导沟槽23在第一至第六线材引导机构5⁽¹⁾、5⁽²⁾、5⁽³⁾、5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾、5⁽⁶⁾或第一至第四子线材引导机构3⁽¹⁾、3⁽²⁾、3⁽³⁾、3⁽⁴⁾中成形，它们岛状地(inselartig)彼此分隔开。

图6d示出了具有缠绕好的线圈S3的定子1。在两个线圈S2与S3之间，绕组线材6‘也在最接近返回环32的沟槽中延伸。在此，绕组线材(6‘)穿过第四线材穿引部8⁽⁴⁾离开内部区域27，延伸经过线材引导机构5⁽³⁾、5⁽⁴⁾、5⁽⁶⁾的外部区域，并且穿过第七线材穿引部8⁽⁷⁾又进入内部区域27中，并且在那里形成第三线圈S3。

图6e示出了绕组线材6‘的进一步的走向，从线圈S3出发，经过第六线材引导机构5⁽⁶⁾的或第三和第四子线材引导机构3⁽³⁾、3⁽⁴⁾的线材引导区域20，并且进一步在其径向外侧绕过第一线材转向机构7⁽¹⁾，径向向内穿过第一留空部10⁽¹⁾，在其径向内侧绕过第二线材转向机构7⁽²⁾，穿过第二留空部10⁽²⁾，其中，线材走向的方向改变了大约90°，并且从那里通向止挡机构13的第二止挡柱15并且绕过第二止挡柱15。

在图6f中，第二相的绕组线材6“从第二止挡柱15起绕过第一偏转柱17，并且向定子1回引。在绕组线材在那里穿过第二留空部10⁽²⁾之前，绕组线材通过第一线材偏转机构9⁽¹⁾偏转，并且绕过第三线材转向机构7⁽³⁾。第一线材偏转机构9⁽¹⁾是指针对联接块28的载体22的一部分(参见图1至图3)。第一线材偏转机构9⁽¹⁾用于平行地保持联接块28中的线材走向。随后，绕组线材6“在内部区域27中，轴向在已经缠绕好的第一线圈S1之前径向靠内地从第一子线材引导机构3⁽¹⁾旁边延伸经过，穿过第一附加线材穿引部2⁽¹⁾径向向外延伸，并且在那里在线材引导区域20的三个沟槽的中间的沟槽中绕过第二子线材引导机构3⁽²⁾，并且进一步穿过第二线材穿引部8⁽²⁾，并且在那里形成第四线圈S4。

图6g示出了绕组线材6“的如下的进一步的走向，即，从线圈S4出发，径向向外地穿过第二线材穿引部8⁽²⁾，分别经过线材引导机构5⁽¹⁾、5⁽²⁾和5⁽³⁾的线材引导区域20的三个沟槽的中间的沟槽，并且径向向内穿过第五线材穿引部8⁽⁵⁾，并且在那里形成第五线圈S5。

图6h阐明了绕组线材6“的从第五线圈S5向第六线圈S6，并且进一步朝向止挡机构13的方向的走向。绕组线材6“从第五线圈S5径向向外延伸穿过第五线材穿引部8⁽⁵⁾，并且经过第四至第六线材引导机构5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾和5⁽⁶⁾并且径向向内引导穿过第八线材穿引部8⁽⁸⁾，并且在那里形成第六线圈S6。绕组线材6“从第六线圈S6径向向外穿过第八线材穿引部8⁽⁸⁾地绕过第三子线材引导机构3⁽³⁾朝向第二线材偏转机构9⁽²⁾延伸，第二线材偏转机构使绕组线材6“朝向止挡机构13的方向转向。第二线材偏转机构9⁽²⁾径向位于返回环32之外，并且是针对联接块28的载体22的组成部分(参见图1至图3)。针对第二相的绕组线材6“的最后的部段也布置在线材引导区域20的三个沟槽的中间的沟槽中。

图6i示出了针对绕组12的第三相的绕组线材6“‘的走向的第一部段。首先，第二相的绕组线材6“引导直到止挡机构13的第三止挡柱16，并且绕过其地引导。从那里开始，第三相的绕组线材6“‘从第二偏转柱18旁边延伸经过，第二偏转柱使绕组线材6“‘朝向定子1的方向转向。绕组线材6“‘被第二线材偏转机构9⁽²⁾稍微弯折，并且于是径向向内穿过第九线材穿引部8⁽⁹⁾延伸，并且绕过第一线材转向机构7⁽¹⁾实现180°回转。绕组线材6“‘进一步倾斜地向外穿过第一留空部10⁽¹⁾，被第二线材转向机构7⁽²⁾偏转了大于90°，并且穿过第二留空部10⁽²⁾又倾斜地向内引导，被第三线材转向机构7⁽³⁾偏转了大约45°，并且从线圈S1轴向外部旁边经过、倾斜地穿过第一附加线材穿引部2⁽¹⁾向外引导。在此，绕组线材6“‘绕过第一子线材引导机构3⁽¹⁾偏转了大约30°，并且在那里绕过第二子线材引导机构3⁽²⁾引导。

在图6j中示出了绕组线材6“‘的走向，即，从第二子线材引导机构3⁽²⁾，经过第一线材引导机构5⁽¹⁾地径向向内引导穿过第三线材穿引部8⁽³⁾。在那里，绕组线材形成第七线圈S7。绕组线材6“‘从第七线圈S7径向向外返回地穿过第三线材穿引部8⁽³⁾经过线材引导机构5⁽²⁾、5⁽³⁾、5⁽⁴⁾，并且径向向内引导穿过第六线材穿引部8⁽⁶⁾，并且在那里形成线圈S8。绕组线材6“‘在此在第二子线材引导机构3⁽²⁾和四个线材引导机构5⁽¹⁾、5⁽²⁾、5⁽³⁾和5⁽⁴⁾中的第一个的线材引导区域20中的三个沟槽中的轴向离返回环32最远的第三沟槽中延伸。

图6k示出了绕组线材6“‘的进一步的线材铺设，即，从第八线圈S8穿过第六线材穿引部8⁽⁶⁾径向向外经过线材引导机构5⁽⁵⁾和5⁽⁶⁾或者子线材引导机构3⁽³⁾和3⁽⁴⁾穿过第九线材穿引部8⁽⁹⁾径向向内铺设。

在图6l中结束第三相。绕组线材6“‘形成第九线圈S9，并且紧接着穿过第二附加线材穿引部2⁽²⁾径向向外绕过第四子线材引导机构3⁽⁴⁾延伸，在此实现180°回转，随后被第一线材转向机构7⁽¹⁾偏转了大约45°，倾斜地向内穿过第一留空部10⁽¹⁾，与第二线材转向机构7⁽²⁾碰触，并且被第三线材转向机构7⁽³⁾朝向止挡机构13的方向转向了90°，并且在那里在第一止挡柱14上绕过其地引导并且止挡在其上。止挡柱14、15和16的间距和第二和第三线材转向机构7⁽²⁾和7⁽³⁾和线材偏转机构9⁽¹⁾和9⁽²⁾的间距和布置相协调，从而使绕组线材6(在此是指同一绕组线材的绕组线材部段)6‘、6“和6“‘在定子1与止挡机构13之间彼此平行地延伸。

在图7中示出了具有工件容纳部31的止挡机构13。在其中清楚可看到止挡柱14、15和16以及偏转柱17和18。工件容纳部31径向扩大出了联接块留空部35。止挡机构13在缠绕设备中提供了在止挡柱14、15、16和定子1之间的限定的间距。容纳销34用于将联接机构13限定地容纳在便于进一步安装直流电机的工件载体中(未示出)或者用于将联接机构13限定地容纳在缠绕设备中(未示出)。

附图标记列表

1 定子 32 返回环

2 附加线材穿引部 33 定子极

3 子线材引导机构 34 容纳销

4 绝缘材料体 35 联接块留空部

5 线材引导机构

6 绕组线材

7 线材转向机构

8 线材穿引部

9 线材偏转机构

10 留空部

11 定子芯

12 绕组

13 止挡机构(工具)

14 第一止挡柱

15 第二止挡柱

16 第三止挡柱

17 第一偏转柱

18 第二偏转柱

19 返回环覆盖部

20 线材引导区域

21 极覆盖部

22 (针对联接块的)载体

23 线材引导沟槽

24 线材铺设缝隙

25 绝缘刺破式接触部

26 (针对接触部的)容纳口

27 内部区域

28 联接块

29 弧段区域

30 凸肩

31 工件容纳部

Claims (22)

1.电子换向的直流电机，所述电子换向的直流电机具有内转子和三相的定子(1)，所述三相的定子具有闭合的返回环(32)、多个与所述闭合的返回环一体的向内指向的定子极(33)和绝缘材料体(4)，所述绝缘材料体通过极覆盖部(21)轴向覆盖所述定子极(33)，并且通过返回环覆盖部(19)轴向覆盖所述返回环(32)，并且所述绝缘材料体(4)具有轴线平行地伸展的线材引导机构(5)，所述线材引导机构通过线材穿引部(8)彼此分隔开，其中，设置有n个定子极(33)，并且每个定子极(33)用线圈(S1-S_n)缠绕，其特征在于，附加地，至少三个彼此相邻的线材转向机构(7)从所述返回环覆盖部(19)轴线平行地凸出，所述线材转向机构通过留空部(10)彼此分隔开，并且至少n个线材穿引部(8)设置在所述线材引导机构(5)彼此之间，或者设置在所述线材引导机构(5)与所述线材转向机构(7)之间，所述留空部(10)与径向布置在所述返回环覆盖部(19)之外的联接块(28)对置，并且分别有绕组线材(6)的至少一个绕组线材部段通过所述线材转向机构(7)转向，从而使所述至少一个绕组线材部段朝向所述联接块(28)引导。

2.根据权利要求1所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述三个相邻的线材转向机构中的至少两个线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾)仅用于线材转向，并且没有绕组线材部段从这两个线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾)之一出发直接朝向所述线圈(S1-S_n)之一引导，并且针对两个线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾)，所述绕组线材(6)至少一次径向靠外且一次径向靠内地从旁边引导经过。

3.根据权利要求2所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述绕组线材(6)在第三线材转向机构(7⁽³⁾)处仅径向靠内地从旁边引导经过。

4.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述绝缘材料体(4)的线材引导机构(5)在每个定子极(33)的区域中具有至少一个径向定向的线材穿引部(8)，所述线材穿引部适用于将所述绕组线材(6)容纳在径向在所述线材引导机构(5)之内的空间区域与径向在所述线材引导机构(5)之外的空间区域之间。

5.根据权利要求4所述的电子换向的直流电机，其特征在于，至少是两个与所述线材转向机构(7)相邻的线材引导机构(5)具有附加线材穿引部(2)并且因此被分隔成子线材引导机构(3)。

6.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，至少两个绕组线材部段依次触碰第一线材转向机构、第二线材转向机构和第三线材转向机构(7⁽¹⁾、7⁽²⁾、7⁽³⁾)。

7.根据权利要求6所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述绕组线材部段在最短的路径上与相接头之一P1、P2或P3连接。

8.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述线材转向机构(7)在轴向方向上没有倒勾。

9.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述联接块(28)安装在与所述绝缘材料体(4)一体的载体(22)上，并且三个绝缘刺破式接触部(25)、熔焊接触部或钎焊接触部容纳在所述联接块中。

10.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，绝缘刺破式接触部(25)的切割棱边相对所述返回环(32)的径向外边缘的径向间距最大相当于留空部(10)的宽度的四倍。

11.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述留空部(10)的深度至少是四倍的线材厚度并附加所述线材引导机构(5)的外周边上的线材引导沟槽(23)与所述线材引导机构(5)的轴向端部之间的凸肩(30)的厚度。

12.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述绕组线材(6)在所述线圈(S1-S_n)和所述联接块(28)之外上下彼此不触碰地铺设在不同的平面中。

13.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述线材引导机构(5)和所述线材转向机构(7)分布在所述返回环覆盖部(19)的周边上，其中，所述线材穿引部(8)和所述留空部(10)均具有能使缠绕针毫无问题地经过以缠绕所述线圈(S1-S_n)并铺设所述绕组线材(6)的净宽。

14.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述定子(1)具有三相的绕组，所述绕组构造为分别具有多个串联的线圈(S1-S_n)的三角形电路。

15.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，所述绕组线材(6)多次与布置在弧段区域(29)中的联接块(28)电联接。

16.根据权利要求1、2或3所述的电子换向的直流电机，其特征在于，在所述返回环覆盖部(19)与所述联接块(28)之间，径向在所述返回环(32)之外布置有至少一个线材偏转机构(9)。

17.用于缠绕根据权利要求1至16中任一项所述的电子换向的直流电机的方法，其特征在于具有如下方法步骤：

(a)提供能重复使用的止挡机构(13)作为工件载体的部分，提供具有绝缘材料体(4)的定子(1)，将所述定子(1)安装在所述止挡机构(13)上，将该布置置入缠绕设备中，将绕组线材作为第一相的绕组线材(6‘)止挡在所述止挡机构(13)的第一止挡柱(14)上，并且将所述第一相的绕组线材(6‘)在第一平面中朝向所述定子(1)引导穿过所述绝缘材料体(4)的第一线材穿引部(8⁽¹⁾)，

(b)缠绕第一相的第一线圈(S1)，

(c)将所述第一相的绕组线材(6‘)在所述第一线圈(S1)之间经过所述第一线材穿引部(8⁽¹⁾)径向向外铺设，并且经过多个子线材引导机构(3⁽¹⁾、3⁽²⁾)和线材引导机构(5⁽¹⁾、5⁽²⁾)在第一轴向靠近返回环(32)安置的第一平面中的第一线材引导沟槽(23)中铺设，将所述第一相的绕组线材(6‘)向内转向穿过第四线材穿引部(8⁽⁴⁾)，并且缠绕第一相的第二线圈(S2)，

(d)将所述第一相的绕组线材(6‘)穿过所述第四线材穿引部(8⁽⁴⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽³⁾、5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾)在所述第一平面中铺设，并且穿过第七线材穿引部(8⁽⁷⁾)径向向内继续铺设，并且缠绕第一相的第三线圈(S3)，

(e)将所述第一相的绕组线材(6‘)穿过所述第七线材穿引部(8⁽⁷⁾)径向向外引导，并且绕过线材引导机构(5⁽⁶⁾)并且绕过子线材引导机构(3⁽³⁾、3⁽⁴⁾)在所述第一平面中铺设，并且绕过第一线材转向机构(7⁽¹⁾)穿过第一留空部(10⁽¹⁾)、绕过第二线材转向机构(7⁽²⁾)径向向外穿过第二留空部(10⁽²⁾)朝向所述止挡机构(13)的方向在所述第一平面中铺设，并且止挡在第二止挡柱(15)上，

(f)将同一绕组线材作为第二相的绕组线材(6“)从所述第二止挡柱(15)朝向定子(1)的方向在第二平面中引导，将所述第二相的绕组线材(6“)绕过第一线材偏转机构(9⁽¹⁾)和第三线材转向机构(7⁽³⁾)转向，并且在此穿过第二留空部(10⁽²⁾)径向向内引导，从第一子线材引导机构(3⁽¹⁾)旁边引导经过并且通过所述第一子线材引导机构偏转，穿过第一附加线材穿引部(2⁽¹⁾)向外绕过第二子线材引导机构(3⁽²⁾)在轴向与返回环(32)相距大了至少一个线材厚度的距离的第二线材引导沟槽(23)中引导，穿过第二线材穿引部(8⁽²⁾)径向向内引导，并且缠绕第二相的第一线圈(S4)，

(g)将所述第二相的绕组线材(6“)穿过所述第二线材穿引部(8⁽²⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽¹⁾、5⁽²⁾、5⁽³⁾)在所述第二平面中铺设，穿过第五线材穿引部(8⁽⁵⁾)径向向内引导，并且缠绕第二相的第二线圈(S5)，

(h)将所述第二相的绕组线材(6“)穿过所述第五线材穿引部(8⁽⁵⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽⁴⁾、5⁽⁵⁾、5⁽⁶⁾)在所述第二平面中铺设，穿过第八线材穿引部(8⁽⁸⁾)径向向内铺设，缠绕第二相的第三线圈(S6)，穿过所述第八线材穿引部(8⁽⁸⁾)径向向外引导，绕过第三子线材引导机构(3⁽³⁾)铺设，并且在所述第二平面中在第二线材偏转机构(9⁽²⁾)旁边引导经过，

(i)将所述第二相的绕组线材(6“)在第二平面中朝向所述止挡机构(13)的第三止挡柱(16)引导，将所述第二相的绕组线材(6“)止挡在所述第三止挡柱上，将同一绕组线材作为第三相的绕组线材(6“‘)在第三平面中在相同的路径上朝向定子(1)的方向回引，绕过第二线材偏转机构(9⁽²⁾)穿过第九线材穿引部(8⁽⁹⁾)并且绕过第一线材转向机构(7⁽¹⁾)紧接着穿过所述第一留空部(10⁽¹⁾)向外绕过所述第二线材转向机构(7⁽²⁾)穿过所述第二留空部(10⁽²⁾)向内引导，绕过所述第三线材转向机构(7⁽³⁾)轴向在线圈(S1)之前引导经过，绕过所述第一子线材引导机构(3⁽¹⁾)，穿过所述第一附加线材穿引部(2⁽¹⁾)向外引导，

(j)将所述第三相的绕组线材(6“‘)绕过所述第二子线材引导机构(3⁽²⁾)和所述第一线材引导机构(5⁽¹⁾)在所述第三平面中穿过第三线材穿引部(8⁽³⁾)径向向内引导，缠绕第三相的第二线圈(S7)，穿过所述第三线材穿引部(8⁽³⁾)向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽²⁾、5⁽³⁾、5⁽⁴⁾)在第三平面中在第三线材引导沟槽(23)以及第六线材穿引部(8⁽⁶⁾)中径向向内铺设，并且缠绕第三相的第二线圈(S8)，

(k)将所述第三相的绕组线材(6“‘)穿过所述第六线材穿引部(8⁽⁶⁾)径向向外引导，绕过多个线材引导机构(5⁽⁵⁾、5⁽⁶⁾)和子线材引导机构(3⁽³⁾、3⁽⁴⁾)在所述第三平面中穿过所述第九线材穿引部(8⁽⁹⁾)径向向内铺设；

(l)缠绕第三相的第三线圈(S9)，将所述第三相的绕组线材(6“‘)穿过第二附加线材穿引部(2⁽²⁾)或另外的线材穿引部(8)径向向外引导，将所述第三相的绕组线材(6“‘)不绕过或绕过至少一个线材引导机构(5)铺设并且绕过第四子线材引导机构(3⁽⁴⁾)和所述第一线材转向机构(7⁽¹⁾)铺设，穿过所述第一留空部(10⁽¹⁾)向内引导，与所述第二线材转向机构(7⁽²⁾)碰触并且将所述第三相的绕组线材(6“‘)绕过所述第三线材转向机构(7⁽³⁾)朝向止挡机构(13)的方向转向并且止挡在所述第一止挡柱(14)上。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，将联接块(28)与在所述定子(1)与所述止挡机构(13)之间延伸的绕组线材部段的伸展方向成直角地接合，从而使所述绕组线材部段容纳在线材铺设缝隙(24)中。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，将所述联接块(28)沿径向朝向定子(1)的方向移动到载体(22)上，从而在轴线平行的方向上建立形状锁合。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述绕组线材部段通过绝缘刺破式接触部(25)、熔焊接触部或钎焊接触部电接触。

21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，所述绕组线材部段在所述联接块(28)附近被截断。

22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，将所述定子(1)和切断的绕组线材部段从缠绕机中取出。

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