CN110165808A - 具有绕组接线部的定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有绕组接线部的定子，尤其是涉及电子整流的直流马达的定子，该定子具有定子铁芯、绝缘罩(3)、定子绕组和绕组接线部(5)，其中，绕组接线部(5)由多个板材元件(8)和多个布置在板材元件(8)之间的绝缘元件(10)组成。本发明的任务是，在类属的定子中，提供由易于制造并且易于成形的构件构成的简单的结构，其中，能够以简单的方式补偿制造公差。另一个任务在于，能够采用可靠的并且经检验的制造过程，该制造过程最大程度易于监控。该任务根据本发明通过用于制造上述电子整流的直流马达的定子的方法来解决。

Description

具有绕组接线部的定子

技术领域

本发明涉及电子整流的直流马达的定子，该定子具有定子铁芯、绝缘罩、定子绕组和绕组接线部，其中，绕组接线部由多个板材元件和多个布置在板材元件之间的绝缘元件组成。

背景技术

许多用于定子绕组的绕组接线部是公知的，其中，板材元件被用作传导和接触元件。通常，这些板材元件都有绝缘涂层，以避免在多个板材元件之间发生短路，或者板材元件容纳在彼此分隔开的容纳槽中。这些板材元件通常是注塑包封的，以形成紧凑的构造单元。在将板材元件置入到容纳槽中时，板材元件的误差可能导致困难情况。板材元件在这些实施方式中经常环形地弯曲并且同中心地布置。这种绕组接线部需要很高的机构和制造成本。

发明内容

因此，本发明的任务是，在类属的定子中，提供由易于制造并且易于成形的构件构成的简单的结构，其中，可以以简单的方式补偿制造公差。另一个任务在于，能够采用可靠的并且经检验的制造过程，该制造过程最大程度易于监控。

该任务根据本发明通过权利要求1的特征以及根据权利要求25或权利要求26的方法的特征解决。因为板材元件和绝缘元件通过保持件固定在绝缘罩上，所以能够实现对松散分层的板材元件和位于它们之间的绝缘元件进行可靠的装配和无间隙的保持。

本发明的改进方案在从属权利要求中得以详尽阐述。通过让绕组接线部容纳在通过绝缘罩和保持件限界的容纳区域中，能够让绕组接线部不仅在径向而且在轴向都可靠地被容纳。保持件首先是用于轴向紧固绕组接线部，而绝缘罩不仅形成轴向的容纳部而且还形成径向的容纳部。

为了促成板材元件的更好地对中，板材元件具有对中部段，对中部段支撑在限界容纳区域的部分上。这可以是绝缘罩或者也可以是保持件。板材元件优选径向靠外地支撑在绝缘罩上。在保持件上不仅能够实现板材元件的径向靠内的支撑而且能够实现径向靠外的支撑。至少有板材元件的对中元件轴向支撑在容纳区域、尤其是绝缘罩中。优选在绝缘罩上设置多个容纳对中部段的轴向的引导部。

为了位置正确的装配而规定，在每个板材元件的三个对中部段中，有一个对中部段相比其余对中部段实施成具有更小的宽度。此外还规定，多个引导部中的一个引导部相比其余的引导部实施得更窄。由此，单个板材叠片例如仅可以装配在九个可能的角位置中的三个角位置中。于是由三个相同的、彼此分别错开九分之一的角度划分地布置的板材叠片组成的结构组件仅可以装配在限定的位置上。

在本发明的改进方案中，绝缘罩在轴向凸出的区域上具有线材转向机构。线材转向机构允许将绕组线材部段式地也用作接触部，并且允许将绕组线材有目标地向在其上绕组的接触部能良好地接近并且能良好地测试的外围区域引导。线材转向机构优选水滴状地构造。由此使得它们最佳地匹配线材走向和绕组槽的几何外形。此外，线材转向机构由此具有较高的强度。绕组线材可以在绝缘罩上切向地引导。

此外，绝缘罩具有用于与保持件连接的连接机构。这些连接机构优选布置在三个均匀地在绝缘罩的周向上分布的部位上。连接机构销钉形地构造，并且从绝缘罩轴向延伸出去。

为了实现轴向的间隙均衡，保持件必须能够轴向埋入到绝缘罩中。因此，保持件具有支架，支架径向延伸并且在支架的端部上能够与连接机构机械固定。保持件具有三个以120°角错开的支架，所以保持件能够以旋转120°或240°的方式进行装配。保持件和绝缘罩在此如下地确定尺寸，使得在任何的公差条件下都存在连接机构与支架之间的轴向间隙。由此使得由绝缘罩、板材元件、绝缘元件和保持件组成的三明治设施总是无间隙的。支架轴向终止于保持件的环形区域。

以符合目的的方式，支架要么分别具有径向向外敞开的留空部要么分别具有向外闭合的贯通部。这与绝缘罩的连接机构相对应。原则上也可以分别在其他构件上设置凸形和凹形的连接机构。然而，出于装配技术方面的原因，优选所描述的解决方案。

其实，相比嵌入到凹部中的栓，更简单的是通过热铆对凸出的栓或者类似的凸出部进行改型。

为了尽量简单并可靠的接触而规定，在绝缘罩的凸出区域中在线材转向机构之间存在空白的自由空间，该自由空间通过敞露铺设的绕组线材部段跨接。自由空间尤其是用于将焊钳安放到接触钩上，并且建立在绕组线材部段与接触钩之间的熔焊连接。

以有意义的方式，板材环与这种接触钩是一体的。接触钩如下地取向，使得接触钩在装配时捕获定子绕组的绕组线材部段，而板材环在装配时实施朝着绝缘罩的方向的轴向运动。

为了维持在绕组线材部段与接触钩之间的可靠的机械连接和电连接，绕组线材部段和接触钩彼此焊接。在特殊情况下，附加地还可以将接触钩的两个腿部在自由空间的区域中彼此焊接。

板材元件可以是分别具有用于与电压供应部连接的接触部段的、敞开的或者闭合的环。闭合的板材元件形状较稳定，然而在冲制时通常会导致更多冲制废料。敞开的导体弧形件可以通过巧妙的布置以节约空间并且进而节约材料的方式从板材毛坯料中冲制出来。

为了确保板材元件相互之间的可靠的电绝缘，绝缘元件相比板材元件实施得更宽，从而绝缘元件径向从两侧伸出。由此延长爬电距离。

绝缘元件在两个相互背对的面上可以以粘合材料进行涂层，或者绝缘元件没有粘合材料。根据所选择的实施方式，需要不同的制造步骤。优选能热激活的粘合剂作为粘合材料，这是因为能热激活的粘合剂允许过程上更可靠的装配。

正如已经提过的那样，保持件以如下深度埋入到容纳区域中：直至在保持件、板材元件、绝缘元件和绝缘罩之间无间隙。随后可以将支架压到绝缘罩上并且在这个定位上通过热铆固定支架。由此使得板材元件与绝缘元件在轴向方向上保持在机械应力下。

为了确保限定的关系，在绝缘罩中设置有轴向止挡，至少有一个板材元件尤其是以其对中部段轴向支撑在该轴向止挡上。其余的板材元件以三明治结构的形式轴向限定地施装在第一板材元件、绝缘元件和保持件之间。

此外规定，对中部段接合到绝缘罩的轴向引导部中。通过引导部确保防扭转和限定的角位置配属。

针对接触过程，在保持件上设置多个回缩部。回缩部配属于接触钩。由此易于工具，尤其是熔焊工具的接近。

尤其是，回缩部具有朝着接触钩方向倾斜的面。

此外规定，一个相的多个接触钩、优选所有接触钩的熔焊部位轴向布置在相同的轴向定位上。这简化了装配过程和为此所需要的工具。不同的相的绕组线材部段匹配板材元件的不同的轴向位置。这易于为板材元件使用相同的部件。

在本发明的一种改进方案中，保持件在其内侧上具有内缘。由此更好地保护板材元件和绝缘元件免受脏污和损坏。内缘优选构造为环形壁。爬电电流由此最小化(标准DINEN 60335-1)。在预装配时，内缘可以使板材元件和绝缘元件预对中。

本发明的优点还在于，使用许多的相同部件。因此，板材元件相同地构造。这对于绝缘元件来说也适用。

所描述的任务的第二种解决方案通过权利要求25和26的方法特征得出。在第一种方法中实施以下方法步骤：a)提供配有绝缘罩和绕组的定子铁芯，其中，在绝缘罩的周向上布置有跨接自由空间的绕组线材部段，b)提供板材元件、绝缘元件和保持件，c)将板材元件和以热硬化的粘合材料进行涂层的绝缘元件交替地置入到设备中，d)将由此形成的堆叠体压紧、加热并粘接，由此制造出接线部结构组件，e)将接线部结构组件和保持件接合到绝缘罩上，f)将保持件压到绝缘罩上，f)在形成绝缘罩与保持件之间的机械连接的情况下使连接机构改型，g)在接触钩与所配属的绕组线材部段之间分别建立电接触。

然而优选的是该方法的替选方案，在其中将若干构件预装配成紧凑的结构组件，例如如下地进行：a)提供配有绝缘罩和绕组的定子铁芯，其中，在绝缘罩的周向上布置有跨接自由空间的绕组线材部段，b)提供板材元件、绝缘元件和保持件，c)将板材元件和绝缘元件交替地置入保持件中，其中，保持件的铆钉栓插入到板材元件和绝缘元件的贯通孔中，d)在形成作为绕组接线部的结构组件的情况下对铆钉栓进行热铆，e)将结构组件轴向地装配到定子上，尤其是装配到绝缘罩上，其中，保持件的留空部或者贯通部与绝缘罩的连接机构接合，f)通过对连接机构进行热铆在保持件的留空部或者贯通部与绝缘罩的连接机构之间建立形状锁合的连接，g)在接触钩和所配属的绕组线材部段之间分别建立电接触。

为了制造接触钩与绕组线材部段之间的电接触，优选的是熔焊连接。尤其是为此适合使用电阻焊或激光焊。通过保持件使得熔焊部位以及焊上的绕组线材部段在运行时不再承受负荷，并且振动最小化。以这种方式防止了电缆断裂或者熔焊部位断开。

附图说明

下面借助附图更详尽地阐述本发明的实施例。其中：

图1示出定子的绕组接线部的分解图；

图2示出装配好的绕组接线部；

图3示出作为预装配结构组件的绕组接线部；以及

图4示出装配在定子上的预装配结构组件。

提示：带有脚注的附图标记和没有脚注的相同附图标记表示附图和附图说明中名称相同的细节。这表示在另一种实施方式中、在现有技术中的使用和/或这个细节是一种变形方案。为了简单起见，权利要求、说明书、附图标记列表和说明书摘要只有不带脚注的附图标记。

具体实施方式

图1示出了电动马达的部分定子1的分解图，其包括绕组接线部5、绝缘罩3、三个板材元件8、两个绝缘元件10和保持件7。绝缘罩3大致上由管形区域和环形圈区域24组成，其中，环形圈区域由多个径向朝内延伸的极帽25组成，极帽径向靠外地过渡到管形区域26中。绝缘罩3的管形区域26由在整个周向上闭合的第一管部段和轴向联接的有多个径向缺口的管部段27组成，线材转向机构13从管部段27轴向凸出。围绕线材转向机构13地铺设了绕组线材部段12；绕组线材部段跨接了有缺口的管部段27之间的自由空间14。在管形区域26与有缺口的管部段27之间的过渡区域内一同成形出壁厚突变形式的轴向止挡22。有缺口的管部段27的器壁区域径向联接至这些轴向止挡，从而置入其中的板材元件8能够借助从这些板材元件8径向朝外延伸的对中部段15、31在径向和轴向受支撑。在这里为每个板材元件8设置三个对中部段15、31，其中，设置一个窄的对中部段31和两个较宽的对中部段15。这些对中部段15、31匹配引导部4、32，其中，引导部32比其余的引导部4更窄，从而确保明确的角位置配属。此外，每个板材元件8的三个接触钩9都首先径向朝外延伸，并且然后以U至V形的曲线形式在轴向方向上远离绝缘罩3地延伸，并且随后朝着绝缘罩3的方向返回。接触钩9被设计成用于与每一个绕组线材部段12熔焊连接。此外，每个板材元件8都配有接触部段20，接触部段弯折地径向远离绝缘罩3指向。三个板材元件8的接触部段20角度错开地布置，并且相互平行地取向。板材元件8在所示例子中实施为闭合的环。同样闭合的环形成布置在板材元件8之间的绝缘元件10。这些绝缘元件10具有分隔凸起21，这些分隔凸起径向朝外延伸(无功能)。

绝缘元件10在任何公差条件下都必须总是保持板材元件8的可靠的电隔离，因此这些绝缘元件10构造成比要绝缘的板材元件8更宽。保持件7由环形区域33构成，三个支架17在径向和轴向联接至该环形区域。在保持件7的环形区域33上，在棱边区域中成形有回缩部23，该回缩部在周向上均匀地分布。给每个接触钩9都配属有回缩部23。在支架17的径向端部区域中设置有贯通部19，该贯通部与绝缘罩3的轴向凸出的连接机构16相对应。连接机构16栓状地构造并且匹配贯通部19。小的间隙可以简化装配，于是可以通过对连接机构16进行热铆对这个间隙进行补偿。在支架17上还设置有轴向取向的凹口35，该凹口作为用于接触部段20的留空部。在所示例子中只需要在一个支架17上设计这样的凹口35。然而为了对称，所有的支架17都配有凹口35。

图2示出了处于已装配状态下的绕组接线部结构组件2，其包括绝缘罩3、保持件7、板材元件8和绕组线材部段12。连接机构16嵌入到成形到支架17中的贯通部19中。然而连接机构16在这里还没有为了实现牢固的连接而被改型。板材元件8的接触钩9围卡各个绕组线材部段12。自由空间14用作接触钩9的容纳室，接触钩分别通过径向的支架臂34与所从属的板材元件8成为一体。为了焊钳或其他的机构能够轻易地接近，设置有朝着接触钩9的方向倾斜的回缩部23。优选地实现接触钩9与绕组线材部段12之间的熔焊连接。在图2中还没有完成熔焊过程。此外还可以看出板材元件8的接触部段20和极帽25。绝缘罩3和保持件7形成容纳区域11，在容纳区域中以径向和轴向无间隙的方式容纳板材元件8和绝缘元件(被遮盖)。在保持件7上可以看到将支架17相互连接的环形区域33，并且在其径向靠内的区域上可以看出内缘28，通过内缘保护板材元件8和绝缘元件(被遮盖)。在图2的下方区域内示出了与接触部段20协作的凹口35。在这里清晰示出，因此在所示几何形状下需要凹口35，以便能够使用相同的板材元件8。最后示出了辅助栓36，该辅助栓在装配完成以后再次被去除。辅助栓用于在装配期间临时地紧固绕组线材，尤其是紧固绕组起始端和绕组结束端。

图3示出了预装配的绕组接线部结构组件2，其具有保持件7a的变型方案、板材元件8a的和绝缘元件10a的变型方案。板材元件8a和绝缘元件10a具有贯通孔29，并且保持件7a具有铆钉栓。铆钉栓延伸穿过贯通孔29并且延伸出去并且以铆钉头30的形式结束。铆钉头30通过热改型制成。板材元件8a和绝缘元件10a是相互粘接的并且以无间隙的方式固定。粘合剂是能热激活的。保持件7a具有三个铆钉栓。因为板材元件8a和绝缘元件10a虽然相同但却彼此角度错开地布置，所以它们具有九个贯通孔29。支架17a与根据图1和图2的实施方式不同地具有径向敞开的留空部18。相比上述实施方式，该支架17a在轴向方向上较少地从保持件7a凸出。此外，每个板材元件8a具有三个接触钩9a、各两个宽的对中部段15a、各一个窄的对中部段31a和一个接触部段20a。保持件7a在这种实施方式中不具有内缘，因为板材元件8a和绝缘元件10a经由铆钉栓对齐。

图4示出了处于已装配状态下的、图2所示的绕组接线部结构组件2，其包括绝缘罩3、保持件7a、板材元件8a和绕组线材部段12。在保持件7a的支架17a的径向端部上成形有径向敞开的留空部18，留空部与连接机构16协作。此外还示出了凹口35、接触部段20a、接触钩9a、保持件7a上的回缩部23a和环形区域33a以及极帽25作为绝缘罩3的组成部分。

附图标记列表

1 部分定子

2 绕组接线部结构组件

3 绝缘罩

4 宽的引导部

5 绕组接线部

6 绝缘部

7 保持件

8 板材元件

9 接触钩

10 绝缘元件

11 容纳区域

12 绕组线材部段

13 线材转向机构

14 自由空间

15 宽的对中部段

16 连接机构

17 支架

18 留空部

19 贯通部

20 接触部段

21 分隔凸起

22 轴向止挡

23 回缩部

24 环形圈区域

25 极帽

26 管形区域

27 有缺口的管部段

28 内缘

29 贯通孔

30 铆钉头

31 窄的对中部段

32 窄的引导部

33 环形区域

34 支架臂

35 凹口

36 辅助栓

Claims (27)

1.电子整流的直流马达的定子，所述定子具有定子铁芯、绝缘罩(3)、定子绕组和绕组接线部(5)，其中，所述绕组接线部(5)由多个板材元件(8)和多个布置在所述板材元件(8)之间的绝缘元件(10)组成，其特征在于，所述板材元件(8)和所述绝缘元件(10)通过保持件(7)固定在所述绝缘罩(3)上。

2.根据权利要求1所述的定子，其特征在于，所述绕组接线部(5)容纳在容纳区域(11)中，所述容纳区域由所述绝缘罩(3)和所述保持件(7)限界。

3.根据权利要求2所述的定子，其特征在于，所述板材元件(8)具有对中部段(15)，所述对中部段在限界所述容纳区域(11)的构件上径向引导，并且至少有一个板材元件(8)的对中部段(15)轴向支撑在所述容纳区域(11)、尤其是所述绝缘罩(3)中。

4.根据权利要求3所述的定子，其特征在于，设置有三个对中部段(15)，并且其中一个对中部段(15)相比其余的对中部段具有更小的宽度。

5.根据权利要求4所述的定子，其特征在于，用于容纳对中部段(15、31)的引导部(32)相比其余的引导部(4)更窄地构造。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的定子，其特征在于，所述绝缘罩(3)具备带有线材转向机构(13)的轴向凸出的区域。

7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的定子，其特征在于，所述绝缘罩(3)具有用于与所述保持件(7)机械连接的连接机构(16)。

8.根据权利要求7所述的定子，其特征在于，所述保持件(7)具有径向延伸的支架(17)，所述支架与所述连接机构(16)机械连接。

9.根据权利要求8所述的定子，其特征在于，有支架(17)具有径向朝外敞开的留空部(18)或者朝外闭合的贯通部(19)。

10.根据权利要求8或9所述的定子，其特征在于，所述连接机构(16)与所述支架(17)之间的连接通过热铆建立。

11.根据权利要求6至10中至少一项所述的定子，其特征在于，在所述绝缘罩(3)的凸出的区域中，在线材转向机构(13)之间存在空白的自由空间(14)，所述自由空间(14)通过敞露铺设的绕组线材部段(12)跨接。

12.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述板材元件(8)具有接触钩(9)，所述接触钩在装配时在朝着绝缘罩(3)的方向轴向运动期间捕获所述定子绕组的绕组线材部段(12)。

13.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，至少有一个接触钩(9)与绕组线材部段(12)焊接。

14.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述板材元件(8)是分别具有用于与电压供应部连接的接触部段(20)的、敞开的或者封闭的环。

15.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述绝缘元件(10)径向朝内和朝外地超出所述板材元件(8)。

16.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述绝缘元件(10)在两个背对的面上以粘合材料进行涂层，或者所述绝缘元件(10)没有粘合材料。

17.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述保持件(7)以如下深度埋入到所述容纳区域(11)中：直至在所述保持件(7)、所述板材元件(8)、所述绝缘元件(10)和所述绝缘罩(3)之间无间隙。

18.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，在所述绝缘罩(3)中设置有轴向止挡(22)，至少有一个板材元件(8)尤其是以其对中部段(15)轴向支撑在所述轴向止挡上。

19.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述对中部段(15)接合到所述绝缘罩(3)的轴向引导部中。

20.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述保持件(7)具有多个配属于所述接触钩(9)的回缩部(23)。

21.根据权利要求20所述的定子，其特征在于，所述回缩部(23)具有朝着所述接触钩(9)方向倾斜的面。

22.根据权利要求10至21中至少一项所述的定子，其特征在于，一个相的多个接触钩、优选所有接触钩的熔焊部位轴向布置在相同的轴向定位上。

23.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述保持件在其内侧上具有内缘(28)。

24.根据以上权利要求中至少一项所述的定子，其特征在于，所述板材元件(8)相同地构造。

25.用于制造电子整流的直流马达的定子的方法，所述定子具有定子铁芯、绝缘罩(3)、定子绕组和绕组接线部(5)，其中，所述绕组接线部(5)由多个板材元件(8)和多个布置在所述板材元件(8)之间的绝缘元件(10)组成，其特征在于具有以下方法步骤：a)提供配有所述绝缘罩(3)和绕组的定子铁芯，其中，在所述绝缘罩(3)的周向上布置有跨接自由空间(14)的绕组线材部段(12)，b)提供板材元件(8)、绝缘元件(10)和保持件(7)，c)将板材元件(8)和以热硬化的粘合材料进行涂层的绝缘元件(10)交替地置入到设备中，d)将由此形成的堆叠体压紧、加热并粘接，由此制造出接线部结构组件，e)将所述接线部结构组件和保持件(7)接合到所述绝缘罩(3)上，f)将所述保持件压到所述绝缘罩(3)上，f)在形成所述绝缘罩(3)与所述保持件(7)之间的机械连接的情况下使连接机构(16)改型，g)在接触钩(9)与所配属的绕组线材部段(12)之间分别建立电接触。

26.用于制造电子整流的直流马达的定子的方法，所述定子具有定子铁芯、绝缘罩(3)、定子绕组和绕组接线部(5)，其中，所述绕组接线部(5)由多个板材元件(8)和多个布置在所述板材元件(8)之间的绝缘元件(10)组成，其特征在于具有以下方法步骤：a)提供配有所述绝缘罩(3)和绕组的定子铁芯，其中，在所述绝缘罩(3)的周向上布置有跨接自由空间(14)的绕组线材部段(12)，b)提供板材元件(8)、绝缘元件(10)和保持件(7)，c)将板材元件(8)和绝缘元件(10)交替地置入到所述保持件(7)中，其中，将所述保持件(7)的铆钉栓插入到所述板材元件(8)和所述绝缘元件(10)的贯通孔中，d)在形成作为绕组接线部(5)的结构组件的情况下对所述铆钉栓进行热铆，e)将所述结构组件轴向地装配到所述定子上，尤其是装配到所述绝缘罩(3)上，其中，使所述保持件(7)的留空部(18)或者贯通部(19)与所述绝缘罩(3)的连接机构(16)相接合，f)通过对所述连接机构(16)进行热铆在所述保持件(7)的留空部(18)或者贯通部(18)与所述绝缘罩(3)的连接机构(16)之间建立形状锁合的连接，g)在接触钩(9)与所配属的绕组线材部段(12)之间分别建立电接触。

27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征在于，在所述接触钩(9)与所述绕组线材部段(12)之间的电连接通过熔焊连接建立，尤其是通过电阻焊或者激光焊建立。