CN114365392A - 具有发夹式线圈的绕组以及用于制造该绕组的方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种绕组，其具有由多个发夹状部(2)形成的分布式线圈，其中，发夹状部(2)相应具有两个直的导体区段，它们布置在绕组架(1)的不同的槽中，其中，与导体区段在一轴向端部处联接的是接触区域，该接触区域沿周向方向成型，并且导体区段在另一轴向端部处通过转弯区域连接，其中，在绕组架(1)的槽中相应沿径向方向成层(3、3.1、3.2)地设置有偶数数量的导体区段，其中，接触区域在其背对绕组架(1)的一端具有连接区段，并且连接区段在沿径向伸延的排中取向，其中，层(3、3.1、3.2)的接触区域沿相同的周向方向成型，其中，外层(3.1、3.2)的接触区域的一部分沿径向方向变形，以便形成附加层(4、4.1、4.2)，并且该接触区域沿与外层的接触区域相反的周向方向成型。本申请还涉及具有这种绕组的电机以及用于制造这种绕组的方法。

Description

具有发夹式线圈的绕组以及用于制造该绕组的方法

技术领域

本申请涉及发夹式线圈在发夹状部的待连接的接触区域的一侧的设计方案。

背景技术

由现有技术已知使用预成型的发夹状部，然而，这使得装配非常复杂。替代地，已知使用U形发夹状部，并且然后对其进行成型。例如由DE 10 2017 201 533 A1已知发夹式线圈。

为了连接子绕组的各个端点，附加地需要桥接导体，由此产生线圈的子线路。由于桥接导体，构件的数量增加，并且它们的定位以及与相应的接触端部的导电连接需要高的制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有发夹式线圈的绕组以及用于制造绕组的方法，在其中，可简单且快速地建立子线路。

该目的通过具有由多个发夹状部形成的分布式线圈的绕组来实现，其中，发夹状部相应具有两个直的导体区段，它们布置在绕组架的不同的槽中，其中，与导体区段在一轴向端部处联接的是接触区域，该接触区域沿周向方向成型，并且导体区段在另一轴向端部处通过转弯区域连接，其中，在绕组架的槽中相应沿径向方向成层地设置有偶数数量的导体区段，其中，接触区域在其背对绕组架的端部处具有连接区段，并且连接区段在沿径向伸延的排中取向，其中，层的接触区域沿相同的周向方向成型，其特征在于，外层的接触区域的一部分沿径向方向变形，以形成附加层，并且这些接触区域沿与外层的接触区域相反的周向方向成型。

对于发夹式线圈的基本构造，参考DE 10 2017 201 533A1，其段落[0005]至[0012]在此包括在本说明书中。

为了将不同子绕组的接触区域彼此连接，使外层的接触区域的一部分、尤其是子绕组的端部的接触区域沿径向变形，由此形成附加层。因此，关于层，根据本发明的绕组具有的层多于设置在槽中的导体区段。在此，外层可为径向外层或径向内层。因此，附加层在其他层的径向内部或在其他层的径向外部。

附加层以及直接相邻的外层相应具有更少的接触区域。

附加层的接触区域与直接相邻的外层沿相反的周向方向成型。因此，接着可将原本布置在同一层中的接触区域直接彼此连接。

在附加层中，沿周向方向的成型的量可相对于直接相邻的外层相同或不同。因此，可相应地根据需要调整在待连接的接触区域之间的线圈节距。

绕组的实施方式的特征在于，在两个外层处，接触区域的一部分沿径向方向变形并且形成附加层。因此还可实现这样的实施方式，在其中，在径向内部和径向外部形成附加层。这种实施方案尤其对于这种绕组是有利的，其具有多个同轴的发夹式线圈和/或接触区域，以用于在中间层连接互联部或功率电子设备。

根据实施方式的绕组的特征在于，通过附加层中的接触区域，排中的一部分具有奇数数量的层，并且在这些排中，接触区域设置成与互联部连接，并且其他的接触区域以其连接区段导电连接成接触对。根据成型的线圈节距以及接触区域在周边处的位置，附加层中的接触区域的连接区段有利地布置成排，在其中还布置有接触区域，以用于连接互联部或功率电子设备。因此在排中再次提供了足够的接触区域，以使除了要与互联部连接的接触区域之外的所有其他接触区域以其连接区段连接成接触对。

相应地，在外层中在引入到附加层中的接触区域的位置处存在空隙，因此在这些排中在成型之后同样设置有奇数数量的接触区域。在这些排中同样优选地存在用于与互联部或功率电子设备连接的接触区域。

具有奇数数量的接触区域的排的除了为了与互联部连接而设置的接触区域之外存在的接触对优选用作过渡部，以在相邻的双层的各子线路之间进行连接或在附加层中与相同双层的子线路连接。

对于在两个径向外层处具有附加层的实施方案，例如多个同轴的发夹式线圈，奇数相应与各发夹式线圈之一相关。

绕组的实施方案的特征在于，发夹式线圈包括多个子线路，例如不同的相和/或并联线路，并且针对每个子线路将接触区域布置在附加层中。这里将这样的子区域理解为子线路，即，该子区域对应于通过连接转弯区域和接触对的导体区段形成的分布式线圈，并且处在用于与功率电子设备连接的接触区域之间，以及沿径向方向两次穿过层，即，一次从内向外，一次从外向内。如果分布式线圈穿过层超过两次，例如当用于与功率电子设备连接的接触区域处于不同的层或分布式线圈多次沿两个径向方向穿过层时，则它们分别相应地视为多个子线路。为了在沿径向方向的穿过方向反向的情况下连接子线路，更确切地说连接其在外层或双层中的导体区段，针对每个子线路将接触区域引入到附加层中。因此，在附加层中的接触区域的连接区段可与外层中的接触区域的连接区段导电连接成接触对。

绕组的实施方式的特征在于，附加层的接触区域以与其他的接触区域相同的节距距离成型。由此可保持线圈的统一的节距距离。

绕组的其他实施方式的特征在于，附加层的接触区域以不同于其他接触区域的节距距离成型。因此，根据发夹式线圈的构造例如可容易地改变极的槽和/或线圈节距变化系数(Sehnung)。

本申请的另一方面涉及电机，其特征在于，设置有按照根据本发明的实施方式的绕组。

同样，本申请的一方面涉及用于制造根据本发明的绕组的方法，包括步骤：

a)将发夹状部引入到绕组架中，其中，使接触区域与导体区段对齐；

b)使外层的接触区域的一部分沿径向方向成型，以便将其布置在附加层中；

c)使层的接触区域沿周向方向成型，其中，使连接区域布置成沿径向伸延的排。

有利地，发夹状部在安装到绕组架的槽中之前形成为两个平行伸延的导体区段，它们通过转弯区域彼此连接，并且接触区域相应与导体区段对齐地联接。名称发夹状部还源自于该基本形状。对齐的接触区域具有的优点是，发夹状部可更简单且更紧凑地安装到槽中。

在发夹状部安装到绕组架中之后，使外层的接触区域的一部分沿径向方向远离其他层地成型，以便将它们引入到附加层中。

从绕组架沿轴向突出的接触区域沿不同的周向方向成型，以便相邻的层的接触区域的连接区段相对彼此取向。

方法的实施方式的特征在于，同时执行步骤b)和c)。除了按顺序执行方法步骤之外，还可同时进行至少外层和附加层的成型。通过相应地构造用于产生沿周向方向的成型的扭转工具，外层的接触区域的一部分可通过工具部分沿径向方向而不是沿周向方向偏转，并且被工具的另一部分接纳。优选地，工具的其他部分实施与用于外层的模具部分相反的、沿周向方向的运动，以便使附加层的接触区域沿周向方向成型。

根据实施方式的方法的特征在于，在随后的步骤d)中，相邻的接触区域的连接区段在一排中被焊接形成接触对。从绕组架在轴向侧突出的成型的接触区域相对彼此取向，使得相邻层的接触区域的连接区段可导电连接成接触对，只要它们没有设置成用于与互联部或功率电子设备接连。

除了关于方法的实施方案之外，对绕组和电机的其他说明也同样适用。

附图说明

下面借助附图进一步阐述本发明。相同或相似的构件用统一的附图标记来表示。其中：

图1从轴向方向详细示出了实施例的示意性的视图。

图2详细示出了实施例的部分区段。

图3详细示出了另一实施例的立体视图。

具体实施方式

在图1中从轴向方向示出了绕组的示意性示出的实施例。绕组具有绕组架1，其优选由叠装板形成。在绕组架1中设置有多个沿轴向伸延的槽，发夹状部2的导体区段在多个沿径向分层的层3、3.1、3.2中布置在该槽中。在示出的示例中，设置有发夹状部2的六个层3、3.1、3.2，其中，还可实现其他偶数数量的层3、3.1、3.2。总是设置偶数数量的层3、3.1、3.2，因为发夹状部2通常在双层内彼此导电连接。如果由彼此连接的发夹状部2形成的子绕组穿过多个双层，则它们相应具有彼此的传递接触部。子绕组通常沿径向方向多次穿过层3、3.1、3.2，例如从一外层3.1、3.2到另一外层3.1、3.2并且返回。在这种情况下，必须连接外部双层中的反向线路的发夹状部2。

为此，根据本发明的实施方式，将相应的外层3.1、3.2的发夹状部2的接触区域2.1的一部分引入到附加层4、4.1、4.2中。在图1中以画上阴影线的环面相应示出了可行的附加层4、4.1、4.2的位置。沿径向内置的附加层4.1相应地容纳最初在径向内部的外层3.1中的接触区域2.1的一部分，或者在沿径向外置的附加层4.2中容纳径向外层3.2的接触区域2.1。

在附加层4、4.1、4.2中的接触区域2.1在沿周向方向成型之后与相应的外层3.1、3.2的发夹状部2的同样沿周向方向成型的接触区域导电连接。

图2示出了在一实施例中的绕组的子区域的立体视图。在此，同样，发夹状部2的六个层3、3.1、3.2设置在绕组架1的槽中。

相邻于沿径向内置的层3.1设置有附加层4.1。接触区域2.1的一部分进行成型，使得从外层3.1进入到附加层4.1中。

在附加层4.1中的接触区域2.1和其他层3、3.1、3.2的接触区域一样沿周向方向成型，以便与其他的接触区域相应组成接触对。在此，沿周向方向成型的方向与外层3.1的方向相反，由此实现线圈节距。

由于成型而进入到附加层4.1中的接触区域2.1以及通过沿周向方向成型的反向交叉，出现成型的接触区域的径向排，其具有与层数不同数量的接触区域。在示出的实施例中，除了具有与层数相对应的六个接触区域(相应连接成三个接触对的接触区域)的径向排之外，还存在具有五个和七个接触区域的排。在具有奇数数量的排中，除了接触对之外，还设置有用于与互联部5连接的接触区域2.2。

通过互联部5使子绕组的接触区域2.2必要时彼此连接以及与功率电子设备连接。

在图3中示出的实施例中，附加层4.2布置成与径向外层3.2相邻。因此，在附加层4.2中成型的接触区域2.1沿着外周边伸延。

在该实施例中，接触区域2.2设置成用于与在径向内层3.1处的、在图3中未示出的互联部5连接。

此外，在图3中示出的实施例在很大程度上与在图2中示出的实施例相似，因此参见上文的说明。

取决于存在的安装空间和结构以及绕组设计，附加层4.1、4.2还可必要时不同于示出的实施例，将附加层4、4.1、4.2设置在两个径向侧，如图1示例性地所示出的那样。

本发明不限于所说明的实施方案。如上所述，还可仅仅设置单独的有利的特征或将不同示例的各特征彼此组合。

附图标记列表

1 绕组架

2 发夹状部

2.1 附加层中的接触区域

2.2 用于连接互联部的接触区域

3 发夹状部的层

3.1 沿径向内置的外层

3.2 沿径向外置的外层

4 附加层

4.1 沿径向内置的附加层

4.2 沿径向外置的附加层

5 互联部。

Claims (10)

1.一种绕组，其具有由多个发夹状部(2)形成的分布式线圈，

其中，所述发夹状部(2)相应具有两个直的导体区段，它们布置在绕组架(1)的不同的槽中，其中，与所述导体区段在一轴向端部处联接的是接触区域，该接触区域沿周向方向成型，并且所述导体区段在另一轴向端部处通过转弯区域连接，

其中，在所述绕组架(1)的槽中相应沿径向方向成层(3、3.1、3.2)地设置有偶数数量的导体区段，

其中，所述接触区域在其背对所述绕组架(1)的端部处具有连接区段，并且所述连接区段在沿径向伸延的排中取向，

其中，层(3、3.1、3.2)的接触区域沿相同的周向方向成型，

其特征在于，外层(3.1、3.2)的接触区域(2.1)的一部分沿径向方向变形，以便形成附加层(4、4.1、4.2)，并且该接触区域(2.1)沿与所述外层的接触区域相反的周向方向成型。

2.根据权利要求1所述的绕组，其特征在于，在两个外层(3.1、3.2)处，所述接触区域(2.1)的一部分沿径向方向变形并且形成附加层(4、4.1、4.2)。

3.根据权利要求1或2所述的绕组，其特征在于，由于在所述附加层(4、4.1、4.2)中的所述接触区域(2.1)，所述排的一部分具有奇数数量的层，并且在这些排中，设置有用于与所述互联部连接的接触区域(2.2)，并且其他接触端部以其连接区段导电连接成接触对。

4.根据上述权利要求中任一项所述的绕组，其特征在于，所述绕组包括多个子线路，例如不同的相和/或并联线路，并且针对每个子线路在所述附加层中布置有接触区域(2.1)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的绕组，其特征在于，所述附加层(4、4.1、4.2)的接触区域(2.1)以与其他的接触区域相同的节距距离成型。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的绕组，其特征在于，所述附加层(4、4.1、4.2)的接触区域(2.1)以与其他接触区域不同的节距距离成型。

7.一种电机，其特征在于，设置有根据权利要求1至6中任一项所述的绕组。

8.一种用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的绕组的方法，包括步骤：

a)将发夹状部(2)引入到所述绕组架(1)中，其中，使所述接触区域与所述导体区段对齐；

b)使所述外层(3.1、3.2)的接触区域(2.1)的一部分沿径向方向成型，以便将该接触区域布置在附加层(4、4.1、4.2)中；

c)使所述层的接触区域沿周向方向成型，其中，将所述连接区域布置在沿径向伸延的排中。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，同时进行步骤b)和c)。

10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，在接下来的步骤d)中，将在一排中的相邻的接触区域的连接区段焊接成接触对。

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