CN110492704A - 用于制造在电的机器的定子中的绕组的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于制造在电的机器的定子中的绕组的方法，其中，在连续的不间断的绕制过程中借助于绕组喷嘴把至少一个绕组金属线缠绕到所述定子的两个承载齿上，其中，在所述定子的相对的各端侧将绕组金属线固定在各固定件上。

Description

用于制造在电的机器的定子中的绕组的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造在电的机器的定子中的绕组的方法。

背景技术

已知有用于电的机器的定子，其带有沿着圆周分布的多个绕组，这些绕组通过端侧的连接片予以通电。这些绕组通常借助于绕制针或绕组喷嘴缠绕到定子的承载齿上，其方式为，使得绕组喷嘴在定子内部空间中围绕每个承载齿移动。绕组的金属线端部与端侧的接触部件连接，通过这些接触部件进行通电。

发明内容

采用本发明的方法可以把绕组覆设到承载齿上。绕组借助绕制针或绕组喷嘴缠绕到承载齿上，在绕制过程期间，绕组金属线或者必要时绕组金属线束在所述绕制针或绕组喷嘴的顶端伸出，并且从绕组喷嘴环绕定子的承载齿伸展。在本发明的方法中，在连续的不间断的绕制过程中，相继地缠绕定子的两个相邻的承载齿。在此，从绕组喷嘴伸出的绕组金属线首先在定子的第一端侧穿过第一固定件伸展，随后缠绕到第一承载齿上。在第一承载齿已被缠绕完毕之后，绕组金属线在定子的相对的端侧沿着第二固定件伸展，然后伸展至第二承载齿，该第二承载齿将要利用绕组金属线予以缠绕。在第二承载齿被缠绕结束之后，绕组金属线从绕组喷嘴又伸展至第一固定件。

这种做法具有如下优点：可以对各承载齿进行无交叉的缠绕。对各承载齿的缠绕成对地进行，其中，绕组金属线沿着设置在定子的相对的端侧的第一固定件和第二固定件伸展并予以保持，特别是也与相应的固定件牢固地连接。第一固定件在此用于牢固地接纳绕组金属线起始端以及绕组金属线终端，轴向相对的第二固定件在绕组金属线从第一承载齿向第二承载齿过渡时接纳该绕组金属线，并将该绕组金属线保持住并固定。在两个轴向地相对的固定件的区域中，绕组金属线无交叉地伸展并予以保持。第一固定件在缠绕第一承载齿之前接纳绕组金属线起始端以及在缠绕第二承载齿之后接纳绕组金属线终端，至少该第一固定件导电地设计，且用于对两个绕组通电。在定子的轴向相对的端侧的第二固定件也可以导电地设计。

有利地，绕制过程至少进行两次，以便每次缠绕两个承载齿。在绕制过程进行两次的情况下，可以总共制得四个绕组，即在定子的承载齿上各有一个绕组。也可行的是，产生六个或八个绕组，或者产生由二的多倍得到的其它数量的绕组。特别地对于每次绕制过程都前后相继地分别在时间上彼此相继地始终产生两个绕组。替代地也可行的是，利用两个绕制喷嘴同时地分别进行用于缠绕两个承载齿的绕制过程。

在进行绕制过程期间，可以把绕组金属线按仅仅一层或者按彼此叠置的多层缠绕到每个承载齿上。在任何情况下都有益的是，为每个承载齿在每一层都缠绕多个平行的单一绕组。在第一承载齿缠绕结束之后，绕组金属线通过第二固定件移动至平行的第二承载齿，并缠绕该承载齿。对第一和第二承载齿的缠绕特别是按相同的方式进行。

可以有利的是，从绕制喷嘴同时伸出多个平行的形式为绕组金属线束的绕组金属线，并且在连续的不间断的绕制过程中缠绕到两个平行布置的承载齿上。这种做法具有如下优点：对于每个单一绕组并非仅仅一个唯一的绕组金属线而是多个绕组金属线同时覆设到每个承载齿上。例如可以有益的是，借助于绕制喷嘴同时将总共八个绕组金属线覆设到承载齿上。

根据另一种有利的设计，各固定件分别构造成夹紧连接件，在该夹紧连接件中将绕组金属线夹紧。将绕组金属线夹紧在夹紧连接件中特别是在借助于绕制喷嘴实施的绕制过程结束之后才进行。夹紧有利地采用机械的方式进行，其方式为，使得接片或钩子—其是夹紧连接件的组成部分—按一定方式弯曲，从而一个绕组金属线或多个绕组金属线被接片或钩子夹紧。这种做法具有如下优点：在绕制过程期间，一个绕组金属线或多个绕组金属线可从绕制喷嘴围绕钩子或接片伸展，并且在绕制过程结束之后才进行夹紧。

根据又一种有利的设计，在绕制过程结束之后，绕组金属线与固定件焊接。通过焊接，实现了与固定件的机械连接和电连接。采用焊接还通过热氧化去除了绕组金属线上的绝缘层，由此在多个平行地伸展的绕组金属线之间实现电连接，以及实现与固定件的电连接。有利地，在焊接时首先进行热氧化，以便对绕组金属线去除绝缘，然后对绕组金属线进行加热，以便与固定件连接，以及必要时与平行地伸展的各绕组金属线连接。

在固定件中对绕组金属线的焊接优选在时间上在绕组金属线机械地固定在固定件中之后进行，这如前所述例如通过固定件的钩子或接片的弯曲来实现。

本发明还涉及一种用于电的机器的定子，其中，该定子具有按前述方法制得的绕组。定子既考虑用于内转子机器，又考虑用于外转子机器。电的机器可以例如用作用来起动内燃机的起动机，或者用作用来起动内燃机并发电的起动机发电机。电的机器可以例如是串联机器。

根据一种有利的设计，定子的极壳体的外直径与内部净直径的比值最大为1.5。这意味着，也可以缠绕具有比较小的径向伸展距离的承载齿。外直径与内直径的该比值尤其是针对内转子机器的。

本发明的用于制造在定子中的绕组的方法提供了各种不同的优点。定子可以在关联的绕制过程中全自动地予以绕制，绕组金属线端部可以全自动地压紧且焊接在固定件中。在每个固定件中可以无交叉地且均匀地铺设多个平行的绕组金属线，这些绕组金属线同时经由绕制喷嘴覆设。在焊接过程中，可以对平行的各绕组金属线均匀地加热，特别是通过流经固定件的侧边腿、钩子或接片的电流予以加热。均匀的加热导致各绕组金属线端部的去除绝缘和它们相互间的焊接以及与固定件的焊接，从而每个单一绕组金属线都与固定件进行导电的连接。

固定件例如是在定子端侧的接触部件比如接触环、接触轨或连接板的组成部分。多个固定件特别是两个固定件可以是接触部件的一部分。这些固定件可以与接触部件一体地构造，通过该接触部件可以在安装状态下与壳体侧的构件、例如与转子的轴承产生电的接地接触，或者与电刷产生电接触。

为了应用该绕制方案，只需要比较少量的零部件。

固定件的钩子或接片可以支撑在叠片组的凹洼中，而不会由此影响叠片组中的磁通。不再需要穿过壳体的电导线。

用于接纳绕组金属线端部的固定件可以具有弯曲的支脚，这些支脚支撑在极壳体或叠片组上。特别是在绕制过程期间，有比较大的至少部分地沿着支脚引入定子中的力作用到固定件上。由此也减小了作用到设置在端侧的接触环上的力。

附图说明

其它优点和有益设计可由其它权利要求、附图说明和附图得到。

图1为被设计成内转子机器的电的机器的定子的立体图，在每一个承载齿上分别带有总共四个沿着圆周分布地布置的绕组；

图2为定子端侧区域的局部放大图，其带有夹紧连接件(压接接触部)，用于接纳两个平行的绕组的绕组金属线端部；

图3为定子的相对的端侧的视图，其带有用于覆设绕组金属线的绕组喷嘴；

图4为在接触环上的端侧的固定件的详图，该固定件用于接纳和固定绕组金属线；

图5为图3和4的固定件的另一视图；

图6为在未绕制状态下且未注塑包封时的定子的俯视图。

在这些附图中，相同的构件标有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中示出了被设计成内转子机器的电的机器的定子1。该定子1具有由多个单一的定子叠片构成的叠片组2，这些定子叠片相互堆叠并且优选由金属片制成。在叠片组2的内部空间中，沿着圆周均匀分布地总共设置了四个承载齿3作为叠片组的一部分，这些承载齿分别用由绕组金属线构成的绕组4予以缠绕。每两个相邻地布置的承载齿3在一个连续的不间断的绕制过程中利用用来产生绕组4的绕组金属线予以缠绕。定子1中的总共四个承载齿3由此在两个绕制过程中予以缠绕。

每两个相邻的承载齿3带有布置于其上的在共同的绕制过程中产生的绕组4，这些承载齿在定子1的一个端侧具有第一固定件5，以及在定子的相对的端侧具有第二固定件6。第一固定件5和第二固定件6在圆周方向上处于相同的高度，因而轴向地在定子的两个端侧直接相对而置。两个固定件5和6在圆周方向上位于每两个相邻的在共同的绕制过程中制得的绕组4之间。固定件5和6分别构造成夹紧连接件，利用这些夹紧连接件将绕组4的绕组金属线夹紧并固定。在定子的每个端侧，正相对地分别设置两个固定件5或6。

如由图1结合以根据图2的放大图可见，在第一固定件5中接纳了在共同的绕制过程中制得的两个绕组4的绕组金属线端部7a(输入端)和7b(输出端)。第一固定件5具有两个旁侧的、构造成钩子的臂5a、5b，这些臂从固定件5的共同的主体侧向向外地伸展，并且在这些臂中分别接纳了绕组金属线端部7a(输入端)和7b(输出端)。总共有八个绕组金属线，这些绕组金属线平行地伸展并且作为绕组金属线束共同地经由绕组喷嘴引出。两个钩形的臂5a和5b可以在绕制过程结束后且在切断绕组金属线之后向内弯曲，以便将绕组金属线端部7a和7b夹紧在固定件5上。

绕制过程在绕组金属线端部7a的区域中开始，从这里起，绕组喷嘴轴向地朝向第一承载齿3伸展，对该承载齿3予以缠绕，必要时绕制多层绕组，然后在相对的端侧端部的区域中绕组金属线围绕第二固定件6(图1、3)伸展，并进一步地朝向第二承载齿3伸展。在缠绕第二承载齿3之后，绕组金属线又伸展至第一固定件5，并且把两个绕组金属线端部7a、7b切断。

在图3中示出在第二固定件6的区域中在绕组金属线束7伸出期间在两个承载齿3之间的过渡部中处于不同位置的绕组喷嘴8。标号11表示在从一个承载齿3向相邻的承载齿过渡期间绕组喷嘴8的运动轨迹。在过渡部的区域中，绕组金属线7或绕组金属线束7从绕组喷嘴8沿着第二固定件6铺设，使得绕组金属线束沿着固定件6的接片或钩子12铺设。在绕制过程结束之后，可以使得钩子12机械地弯曲，以便夹紧绕组金属线束7。

两个固定件6与在端侧设置在叠片组2上的接触环9一体地构造，通过该接触环在安装状态下与壳体侧的构件、例如与转子的轴承产生电的接地接触。与接触环9相邻地，在叠片组2上有个塑料包封物10。

图4中示出带有钩子12的固定件6，该钩子处于打开的状态和向下弯曲闭合的状态。在钩子12的打开的状态下，绕组金属线束从绕组喷嘴沿着固定件6铺设。在绕制过程结束之后，钩子12机械地闭合，由此将绕组金属线束7夹紧在固定件6中。

如由图4结合以图5可见，在固定件6上成型了两个支脚13，这些支脚轴向向下地朝向叠片组伸展，并且支撑在被注塑包封的叠片组2上。由此减轻了接触环9受到的固定件6的支撑力。

在图6中以示意性的方式示出定子1的俯视图，其带有叠片组2和位于内部的承载齿3。形成极壳体的叠片组2具有外直径d_a，在承载齿3的径向地位于内部的一侧的内部净直径用d_i表示。外直径d_a与内部净直径d_i的比值优选最大为1.5。这意味着，参比于外直径d_a实现了比较大的内部净直径d_i。

Claims (12)

1.一种用于制造在电的机器的定子中的绕组的方法，其中，在连续的不间断的绕制过程中借助于绕组喷嘴(8)把至少一个绕组金属线(7)缠绕到所述定子(1)的两个承载齿(3)上，其中，首先使得所述至少一个绕组金属线(7)在所述定子(1)的第一端侧穿过第一固定件(5)伸展，随后缠绕到第一承载齿(3)上，接下来在所述定子(1)的相对的端侧穿过第二固定件(6)伸展，然后缠绕到第二承载齿(3)上，最后又伸展至所述第一固定件(5)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述连续的不间断的绕制过程中借助于所述绕组喷嘴(8)同时把多个绕组金属线(7)缠绕到两个承载齿(3)上。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，把固定件(5、6)分别构造成夹紧连接件，并且将所述至少一个绕组金属线(7)夹紧在所述夹紧连接件中。

4.如权利要求1～3中任一项所述的方法，其特征在于，在绕制过程之后使得所述至少一个绕组金属线(7)与所述固定件(5、6)焊接。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述焊接包括用于对所述绕组金属线(7)去除绝缘的热氧化和随后的用于与所述固定件(5、6)连接的对所述绕组金属线(7)的加热。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，在焊接之前将所述至少一个绕组金属线(7)机械地固定在所述固定件(5、6)中。

7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，绕制过程进行至少两次，以便每次缠绕两个承载齿(3)。

8.一种电的机器的定子，带有按照根据权利要求1～7中任一项所述的方法制得的绕组。

9.如权利要求8所述的定子，其特征在于，所述定子的极壳体的外直径与内部净直径的比值最大为1.5。

10.如权利要求8或9所述的定子，其特征在于，带有端侧的接触部件(9)，一个或多个用于固定绕组金属线(7)的固定件(6)与该接触部件一体地构造。

11.一种电的机器，带有根据权利要求8～10中任一项所述的定子。

12.如权利要求11所述的电的机器，其构造成用于内燃机的起动机或起动机发电机。