CN111864949A

CN111864949A - 用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段

Info

Publication number: CN111864949A
Application number: CN202010330410.8A
Authority: CN
Inventors: R·格雷夫; G·米希纳
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2020-10-30
Anticipated expiration: 2040-04-24
Also published as: DE102019110712A1; US20200343796A1; US11522418B2; CN111864949B

Abstract

本发明涉及一种用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，该弯曲的导体段是由弯曲的金属线构成的并且具有至少一个带有第一自由端部(11a，11b，11c)的第一直线区段(10a，10b，10c)以及第二自由端部(13a，13b，13c)，其中，该导体段(1a，1b，1c)的这些自由端部中的一个自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)具有硬焊料(2a，2b，2c)，该硬焊料与该自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)材料配合地连接。

Description

用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段

技术领域

本发明涉及一种用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段，该弯曲的导体段是由弯曲的金属线构成的并且具有至少一个带有第一自由端部的第一直线区段以及第二自由端部。

背景技术

电机以本身已知的方式具有转子和定子。定子包括定子芯以及定子绕组，该定子绕组例如是由多个开篇所述类型的弯曲的导体段构成的。这些弯曲的导体段具有至少一个带有第一自由端部的直线区段以及第二自由端部。导体段例如可以是由铜线、尤其由漆包铜线制成的。导体段例如可以大体上U形地成型，并且尤其形成为发夹形的。

定子芯典型地实施为环形，并且具有多个接纳凹槽，导体段的直线区段在装配时被插入到这些接纳凹槽中。随后，导体段的直线区段以如下方式被弯曲，使得导体段中的每个导体段的第一自由端部可以与另一个、尤其相邻的导体段的第二端部连接，从而构成多个导体段对，最后由这些导体段对得到定子绕组。这些导体段的相互指配的第一自由端部和第二自由端部的材料配合且导电的连接可以通过各种热金属接合方法获得。例如由DE10 2011 016 115 A1已知，该文献示出了一种电机的定子芯，这些热金属接合方法尤其包括焊接、硬钎焊或软钎焊。

在实际应用中通常使用激光焊接方法，以使相互指配的导体段的第一端部和第二端部在引入到定子芯的接纳凹槽中后材料配合且导电地相互连接。根据该设计方式，定子(其中定子绕组是由多个弯曲的导体段构成的)具有大量电接触点。在此，激光焊接被证实是不利的，原因在于这种金属接合方法对焊接点(例如精确的构件位置以及无缝隙性)和材料(尤其用于制造导体段所使用的铜的无气孔性)提出高的要求。由导体段制成的定子绕组典型地具有三位数范围的数量的焊接点。一个唯一有缺陷的焊接点就阻止通过定子绕组的电流流动并且因此导致整个定子的失效。

出于上述原因，用于制造定子绕组的导体段的材料配合的金属接合连接的硬钎焊被证实为有利的。为此，DE 11 2012 003 529 T5提出一种自锁式的、预先成型的硬钎焊夹，这些硬钎焊夹被插到导体段的这两个自由端部中的一个自由端部上。这些硬钎焊夹必须以特殊的方式成型，从而使得它们具有自锁效果。此外，将这些硬钎焊夹装配在导体段的自由端部处是相对耗时和昂贵的。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种开篇所述类型的用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段，该弯曲的导体段可以通过硬钎焊与另外的弯曲的导体段连接并且可以简单并且成本有效地制造。

该目的的解决方案提供一种具有本发明所述特征的所属类型的弯曲的导体段。其他描述涉及本发明的有利的改进方案。

根据本发明的弯曲的导体段的突出之处在于，该导体段的这些自由端部中的一个自由端部具有硬焊料，该硬焊料与该自由端部材料配合地连接。例如，导体段的第一自由端部可以设有对应的硬焊料。电机的定子的定子绕组可以以简单的方式由多个这样的导体段构造。在将导体段的直线区段插入到对应成型的定子的定子芯的接纳凹槽中后，导体段的自由端部可以以如下方式被弯曲，使得第一导体段的第一自由端部被指配给第二导体段、尤其是相邻的导体段的第二自由端部。通过硬焊料的局部熔化和随后的冷却，第一导体段的第一自由端部可以与第二导体段的第二自由端部材料配合且导电地连接。以类似的方式，第二导体段的第一自由端部可以与第三导体段的第二自由端部连接，以此类推。因此，定子的定子绕组是由多个这样的导体段构成的，这些导体段以上述方式通过硬钎焊材料配合且导电地相互连接。导体段的自由端部中的一个自由端部具有硬焊料，该硬焊料与该自由端部材料配合地连接，通过这种方式可以极大地简化在将导体段装配到定子芯的接纳凹槽中之后的硬钎焊过程，原因在于在相互指配的导体段的自由端部弯曲后可以立即开始硬钎焊过程。换言之，导体段是针对硬钎焊已预先装配的。因此，以有利的方式不需要在可以开始硬钎焊之前将硬焊料——例如以可插置到导体段的自由端部中的一个自由端部上的硬焊料套筒的形式——在装配导体段之后手动地施加到导体段的相互指配的自由端部中的一个自由端部上。

在一个优选的实施方式中提出：该弯曲的导体段具有第二直线区段，在该第二直线区段上形成有该第二自由端部。导体段例如可以大体上U形地成型，其中这些直线区段可以大体上相互平行地延伸。导体段尤其可以形成为发夹形。

在另一个实施方式中也存在以下可能性：该导体段的这些自由端部中的每个自由端部具有硬焊料，该硬焊料与该自由端部材料配合地连接。因此为了制造定子绕组，可以使用两个不同的导体段组。在第一弯曲的导体段组中，这两个自由端部中的每个自由端部均设有硬焊料。相反地，在第二弯曲的导体段组中，这两个自由端部均不设有硬焊料。在制造定子绕组时，将第一组的导体段与第二组的导体段连续地组合。第一组和第二组的导体段的相互指配的自由端部通过硬钎焊材料配合且导电地相互连接。

在一个有利的实施方式中提出：该硬焊料是(薄)片形地成型的。这种片形成型的硬焊料可以非常简单地制造并且以简单的方式与弯曲的导体段的自由端部材料配合地连接。在此，片形成型的硬焊料可以通过合适的金属接合方法以简单的方式材料配合地固定到弯曲的导体段的自由端部中的一个自由端部处。

在一个特别有利的实施方式中可以提出：该金属线是铜线、尤其是漆包铜线。铜材料的突出之处尤其在于良好的导电性，从而对应地得到针对由导体段制成的定子绕组的良好的导电特性。

根据另一个方面，本发明涉及用于电机的定子，该定子包括定子芯和定子绕组，该定子绕组是由多个弯曲的导体段构成的，这些导体段通过硬钎焊材料配合且导电地相互连接。根据本发明的定子芯的突出之处在于，这些导体段中的至少一些导体段是根据本发明的优选实施方式形成的，例如：根据一个优选实施方式，该弯曲的导体段是由弯曲的金属线构成的并且具有至少一个带有第一自由端部的第一直线区段以及第二自由端部，其中，该导体段的这些自由端部中的一个自由端部具有硬焊料，该硬焊料与该自由端部材料配合地连接；根据另一个优选的实施方式，该弯曲的导体段具有第二直线区段，在该第二直线区段上形成有该第二自由端部；根据另一个优选的实施方式，该导体段的这些自由端部中的每个自由端部具有硬焊料，该硬焊料与该自由端部材料配合地连接；根据另一个优选的实施方式，该硬焊料是片形地成型的；根据另一个优选的实施方式，该金属线是铜线、尤其是漆包铜线。

根据再另一个方面，本发明涉及一种电机，该电机包括定子和转子。根据本发明，电机的突出之处在于其包括根据本发明描述的定子。

附图说明

参照附图借助于以下对优选实施例的描述，本发明的其他特征和优点将变得明显。在附图中：

图1示出用于电机的定子的定子绕组的弯曲的、在此形成为发夹形的两个导体段，这些导体段是根据本发明的第一实施例实施的，

图2示出用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段，该导体段是根据本发明的第二实施例实施的。

具体实施方式

参考图1，在那里示出了用于电机的定子的定子绕组的弯曲的、在此形成为大体上发夹形的两个导体段1a、1b。定子绕组是由多个这种弯曲的导体段1a、1b构成的，这些导体段通过硬钎焊相互电连接。

在这个实施例中，弯曲的导体段1a、1b是由大体上U形弯曲的金属线制成的。这种金属线例如可以涉及铜线、尤其涉及漆包铜线，其突出之处在于良好的导电性。弯曲的导体段1a、1b具有带有第一自由端部11a、11b的第一直线区段10a、10b和带有第二自由端部13a、13b的第二直线区段12a、12b。在这个实施例中，导体段1a、1b的第一自由端部11a、11b具有硬焊料2a、2b，该硬焊料与导体段1a、1b的第一自由端部11a、11b材料配合地连接。

电机的定子以本身已知的方式是由定子芯和定子绕组构成的。定子芯典型地被实施为环形并且具有多个接纳凹槽，导体段1a、1b的直线区段10a、10b、12a、12b在装配时被插入到这些接纳凹槽中。随后，导体段1a、1b的直线区段10a、10b、12a、12b以如下方式被弯曲，使得例如第一导体段1a的第一自由端部11a可以与第二导体段、尤其相邻的导体段1b的第二自由端部13b连接。上述第一导体段1a的第一自由端部11a与第二导体段1b的第二自由端部13b的材料配合且导电的连接通过硬焊料2a的局部熔化和随后的冷却来实现，该硬焊料被设置在第一导体段1a的第一自由端部11a处。定子绕组的制造通过多个弯曲的导体段1a、1b来实现，这些导体段以上述方式通过硬钎焊材料配合且导电地相互连接。因此，相邻的导体段1a、1b构成导体段对，其中最后由多个这样的导体段对得到定子绕组。

参考图2，下面应更详细地解释用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段1c的第二实施例。弯曲的导体段1c再次由弯曲的金属线制成，该金属线例如可以涉及铜线、尤其涉及漆包铜线，其突出之处在于良好的导电性。弯曲的导体段1c具有带有第一自由端部11c的第一直线区段10c以及第二自由端部13c。在这个实施例中，导体段1c的第一自由端部11c具有硬焊料2c，该硬焊料与导体段1c的第一自由端部11c材料配合地连接。第二端部13c是被去除绝缘的。

在此提出的弯曲的导体段1a、1b、1c尤其具有的优点是：这些弯曲的导体段是针对硬钎焊已预先装配的。因此，以有利的方式不需要将硬焊料2a，2b，2c——例如以可插置的硬焊料套筒的形式——耗费地并且因此耗时及昂贵地手动地安装到导体段1a、1b、1c的第一自由端部11a、11b、11c处。

Claims

1.一种用于电机的定子的定子绕组的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，该弯曲的导体段是由弯曲的金属线构成的并且具有至少一个带有第一自由端部(11a，11b，11c)的第一直线区段(10a，10b，10c)以及第二自由端部(13a，13b，13c)，其特征在于，该导体段(1a，1b，1c)的这些自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)中的一个自由端部具有硬焊料(2a，2b，2c)，该硬焊料与该自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)材料配合地连接。

2.根据权利要求1所述的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，其特征在于，该弯曲的导体段(1a，1b，1c)具有第二直线区段(12a，12b)，在该第二直线区段上形成有该第二自由端部(13a，13b，13c)。

3.根据权利要求1或2所述的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，其特征在于，该导体段(1a，1b，1c)的这些自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)中的每个自由端部具有硬焊料(2a，2b，2c)，该硬焊料与该自由端部(11a，11b，11c，13a，13b，13c)材料配合地连接。

4.根据权利要求1至3之一所述的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，其特征在于，该硬焊料(2a，2b，2c)是片形地成型的。

5.根据权利要求1至4之一所述的弯曲的导体段(1a，1b，1c)，其特征在于，该金属线是铜线、尤其是漆包铜线。

6.一种用于电机的定子，该定子包括定子芯和定子绕组，该定子绕组是由多个弯曲的导体段(1a，1b，1c)构成的，这些导体段通过硬钎焊材料配合地且导电地相互连接，其特征在于，这些导体段(1a，1b，1c)中的至少一些导体段是根据权利要求1至5之一形成的。

7.一种电机，该电机包括定子和转子，其特征在于，该定子是根据权利要求6实施的。