CN114731068A - 包括具有径向延伸的金属片区段的机械固定的定子芯的轴向磁通电机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种轴向磁通电机(1),该轴向磁通电机包括环形定子(2)和以能够相对于定子(2)绕旋转轴线(3)旋转的方式安装的两个转子元件(4a,4b),其中,第一转子元件(4a)布置成在轴向上邻近定子(2)的第一端面(5a),并且第二转子元件(4b)布置成在轴向上邻近定子(2)的第二端面(5b),并且其中,定子(2)具有多个定子芯(6),所述多个定子芯沿绕旋转轴线(3)延伸的环形线的周向方向分布,其中,至少一个定子芯(6)具有多个径向延伸的导引区段(7),所述导引区段沿周向方向堆叠在彼此之上并且具有板状设计,其中,至少一部分数量的导引区段(7)在其径向外侧部(8)和/或其径向内侧部(9)上具有保持轮廓(10a,10b),该保持轮廓以互锁的方式容纳在至少一个支承区域(11,12)上,所述至少一个支承区域固定至壳体。
Description
技术领域
本发明涉及轴向磁通电机,优选地用于纯电动或混合动力机动车辆的传动系的轴向磁通电机,所述轴向磁通电机包括环形定子和两个转子元件,所述两个转子元件以能够相对于定子绕(共同)旋转轴线旋转的方式安装,其中,第一转子元件布置成在轴向上(沿着旋转轴线)邻近定子的第一(轴向)端面,并且第二转子元件布置成在轴向上邻近定子的第二(轴向)端面,并且其中,定子具有多个定子芯,所述多个定子芯沿绕旋转轴线延伸的环形线的周向方向分布。
背景技术
通用轴向磁通电机从现有技术的背景中已经是公知的。例如,WO2018/015293A1公开了一种用于轴向磁通电机的定子,该轴向磁通电机具有由多个片材形成并设置有齿的定子部分。
现有技术的进一步的背景例如通过WO 2014/166811 A2是已知的,其公开了一种轻量轴向磁通电机,在该轻量轴向磁通电机中,多个定子齿在端部区域中经由相应的环状结构彼此连接并且连接至在外侧径向地围绕定子的壳体。因此,已知借助于在轴向方向上侧向于定子芯布置的片材来构造定子芯。
然而,从现有技术的背景中已知的这些设计的缺点是定子芯的机械固定通常是不足的。此外,在所需方向上存在的磁阻通常仍然相对较大。另外,由于绕组中的交流电以及来自转子的磁场,可能会在磁芯中形成涡流。同时,对于这些系统而言存在对定子绕组和定子芯进行有效冷却的需要。
发明内容
因此,本发明的目的是弥补从现有技术的背景中已知的缺点,并且特别是提供一种具有尽可能稳定的定子芯的轴向磁通电机,其中,同时在所需方向上减少磁阻并且避免不期望的涡流。同时,实现定子的部件的有效冷却。
根据本发明,这通过下述方式来实现:至少一个定子芯具有多个(导磁的)导引区段,所述多个导引区段沿周向方向堆叠(/层叠)在彼此之上、径向延伸并且具有板状(/扁平)设计,其中,至少一部分数量的导引区段在其径向外侧部和/或其径向内侧部上具有保持轮廓,该保持轮廓以互锁的方式接纳在至少一个支承区域上,所述至少一个支承区域固定至壳体(/固定在安装位置处)。
这导致若干优点。一方面,径向延伸的导引区段(优选地设计为金属片区段)确保了克服周向方向上的力的较高的机械强度。同时,导引区段的这种延伸使得导引区段内的热能够良好地传递至外部(优选地朝向固定部)。另外,导引区段的径向布置实现了高极距(该极距对高扭矩是特别有利的)。导引区段上的保持轮廓简化了定子芯的固定。
其他有利的实施方式由从属权利要求要求保护,并且在下面更详细地说明。
如果将至少一个定子芯的导引区段设计为相同部分,则可以以特别经济的方式实现一系列生产。
优选地,多个定子芯设计相同。在其他实施方式中,如果定子芯至少关于保持轮廓被不同地设计则也是有利的。
还有利的是,至少一个定子芯的导引区段以互锁的方式在径向外侧上连接至两个轴向间隔的第一支承区域并且/或者在径向内侧上连接至两个轴向间隔的第二支承区域。这甚至使定子的结构设计更坚固。
至少一个支承区域优选地为环形/设计为保持环。
特别有利的是,至少一个定子芯的导引区段经由相对于至少一个支承区域的互锁而在(旋转轴线的)周向方向上、在(旋转轴线的)径向方向上、在(旋转轴线的)轴向方向上被紧固并且/或者被阻止关于平行于旋转轴线的轴线倾斜。
为了实现导引区段与至少一个支承区域之间的互锁连接,已经证明有利的是,在至少一个支承区域上设置轴向突出的保持凸部,该保持凸部突出到底切部中,该底切部共同形成保持轮廓并且在轴向方向上向至少一个支承区域敞开。因此,保持凸部优选地以使得导引区段沿径向方向和轴向方向两者支承在支承区域上并且被阻止关于平行于转子的旋转轴线的轴线倾斜的方式插入到保持轮廓中。与旋转轴线相切地作用在定子芯上的力与该支承一起在各个定子芯上产生扭矩。
对于导引区段的坚固的周向支承,已经证明有利的是,至少一个支承区域具有沿周向方向间隔开的两个轴向突出的支承凸部,相应的定子芯的导引区段一起容纳在支承凸部之间。
如果至少一个定子芯朝向整个导引区段的一个周向侧部或两个周向侧部设置有由软磁复合材料构成的覆盖部段,则磁阻进一步减小。
进一步优选地,在各个定子芯自身之间和/或在各个定子芯与至少一个支承区域之间设置有电绝缘件。在后者的情况下,还有利的是,绝缘件插入导引区段/由导引区段形成的套件与固定件之间,或者固定元件直接由非导电材料形成。
在此上下文中,进一步有利的是,至少一个定子芯沿径向方向向内渐缩(周向方向上的宽度/延伸部减小)。
此外,有利的是,至少一个定子芯包括由多个导引区段构成的组,这些组的彼此不同之处在于它们的导引区段的成型。
在此上下文中,已经发现特别有利的是,至少一个定子芯除了具有第一组的设计成彼此相同的多个第一导引区段之外,还具有第二组的多个第二导引区段,其中,第二导引区段具有比第一导引区段短的径向延伸部并且朝向第一组的第一导引区段的第一周向侧部堆叠布置。这进一步减小了磁阻。
在这方面,同样有利的是,除了具有第二组的多个第二导引区段之外,第三组的多个第三导引区段布置在整个第一导引区段的背向第一周向侧部的第二周向侧部上,其中,第三导引区段具有比第一导引区段短的径向延伸部。
如果至少一个定子芯沿周向方向分成两个半部,则更有助于定子芯和整个定子的组装。在其他优选实施方式中,定子芯进而形成为单个件/未被分割,并且另一方面,然后设置的覆盖部段(进一步优选地在每种情况下设置的两个覆盖部段)被分割/对半。这提供的优点是,绕组可以独立于定子芯制造,并且然后将绕组和定子芯合并。
此外,有利的是,每个定子芯设置有定子绕组,其中,该定子绕组形成轴向相邻的若干个绕组环,并且相应的绕组环相对于其轴向侧部宽度沿径向方向向内变窄。
换言之,根据本发明,利用径向延伸的电气片材(导引区段)来实现用于轴向磁通电机的定子芯的机械固定。片材具有径向外侧和/或径向内侧的轮廓,该轮廓允许定子芯以互锁的方式固定。可选地,定子芯沿周向方向覆盖有SMC材料(SMC=“软磁复合物”)。
附图说明
现在下面将参照各种附图更详细地说明本发明,在该上下文中还示出了各种示例性实施方式。
在附图中:
图1示出了根据本发明的轴向磁通电机的沿根据第一示例性实施方式的纵向方向切割的立体图,其中,可以清楚地看到该轴向磁通电机的构造,
图2以纵向截面示出了根据图1的轴向磁通电机在定子芯的共同形成定子的径向外部区域中的细节视图以图示其在两个保持环上的互锁接纳,
图3示出了定子芯与围绕定子芯的定子绕组的组件的立体图,
图4以定子芯的径向外侧的完整视图示出了定子芯的立体图,
图5示出了从定子芯的前侧的定子芯的视图,
图6示出了插入定子芯中的第一金属片区段的立体图,
图7示出了根据图6的第一金属片区段的前视图,
图8以纵向截面示出了定子的部分组件的立体图,其中,在没有定子绕组的情况下从径向外侧可以看到沿周向方向分布的、具有两个轴向间隔的保持环的多个定子芯,
图9示出了与图4类似、具有图8中所实施的取向的定子芯的立体图,
图10示出了接纳定子芯的保持环的周向区域的立体图,示出了形成互锁的保持凸部和支承凸部,
图11示出了图8所示的部分组件的分解图,
图12示出了根据第二示例性实施方式设计的定子芯和定子绕组的组件的立体图,其中,定子芯具有不同的金属片区段组,
图13示出了根据第三示例性实施方式设计的定子芯和定子绕组的组件的立体图,其中,与根据图12的第二示例性实施方式相比,甚至省去了由SMC材料构成的两个覆盖部段,
图14示出了定子的线圈布置结构的立体图,其中,卷绕有线圈绕组的多个定子芯沿周向方向成排地布置,
图15示出了三个相邻定子芯的径向外部区域中的线圈布置结构的详细立体图,
图16示出了根据图14的整个线圈布置结构的前视图,
图17示出了根据第四示例性实施方式的由定子芯和定子绕组构成的子组件的立体分解图,其中,定子芯被分成两个轴向半部,
图18示出了具有多个根据图17的子组件的定子的局部立体分解图,其中,定子芯的每个半部固定至两个外保持环中的一个外保持环;以及
图19示出了根据第五示例性实施方式的由定子芯和定子绕组构成的子组件的局部立体分解图,其中,与第四示例性实施方式相比,仅覆盖部段被分成两个轴向半部。
附图在本质上仅为示意性的,并且仅用于理解本发明。相同的元件设置有相同的附图标记。此外,不同示例性实施方式的特征原则上可以彼此自由组合。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的就优选的第一示例性实施方式而言的轴向磁通电机1的构造。在其优选应用中,轴向磁通电机1在机动车辆的驱动中使用。因此,对应的机动车辆实现为纯电动机动车辆或混合动力机动车辆。
如结合图14可以看到的,下面所使用的方向信息是指轴向磁通电机1的两个转子元件4a、4b的旋转中心轴线3。因此,轴向方向是沿着/平行于旋转轴线3的方向,径向方向是垂直于旋转轴线3的方向,并且周向方向是沿着围绕旋转轴线3同轴地延伸的恒定直径的环形线的方向。
根据轴向磁通电机1的构造,其具有完全沿周向方向旋转的大致环形的定子2(图1)。当然,还可以从定子2的组合物中省去单独的定子齿6。可以看到的是,定子2具有比其径向延伸(径向高度/厚度)小的厚度(轴向延伸)。
如已经提及的,除了定子2之外,两个转子元件4a、4b也是轴向磁通电机1的一部分。第一转子元件4a朝向定子2的第一(轴向)端面5a布置。
定子2的轴向地背对第一端面5a的第二(轴向)端面5b设置有第二定子元件4b。转子元件4a、4b各自以基本上相同的方式实现。两个转子元件4a、4b各自具有盘形主体23和沿周向方向分布的多个磁体24(永磁体),磁体24布置在转子元件4a、4b的面向定子2的轴向侧部上。转子元件4a、4b还能够以不同的方式构造;例如,在类似于一块馅饼那样成形的磁通导引元件之间径向延伸。转子元件4a、4b以典型方式以可相对于定子2绕旋转轴线3旋转的方式安装。
在图1至图5、图8、图9和图11的整体考虑中,定子2配备有沿旋转轴线3的周向方向分布的多个定子芯6。定子芯6各自实现为彼此相同的部分。每个定子芯6用于容纳定子绕组21,定子绕组具有沿轴向方向并排布置的多个绕组环22(图15)。定子芯6和定子绕组21通常形成定子线圈25/线圈装置。如在图14至图16中可以看到的,定子线圈25一致地布置并且沿周向方向连续地分布。定子线圈25朝向其内侧沿径向方向渐缩。每个定子线圈25,即每个定子芯6和每个定子绕组21因此沿周向方向具有如沿其径向方向看到的减小的延伸部。
在图4至图7的整体考虑中,还可以看到的是,每个定子芯6具有设计为金属片区段的多个第一导引区段7,这是这些第一导引区段7在下面被称为第一金属片区段7的原因。根据本发明,每个定子芯6具有沿旋转轴线3的径向方向对准/延伸的多个第一金属片区段7。每个第一金属片区段7进而沿着定子芯6的整个径向长度延伸或者甚至直接共同形成定子芯6的径向端部。在图6和图7中,第一金属片区段7作为示例示出。多个第一金属片区段7沿周向方向堆叠在彼此之上以形成层压芯并且彼此电绝缘以使得由于磁场的改变仅产生极小的涡流,如在图4和图5中可以看到的,并且各自以典型的方式借助于中间绝缘层彼此绝缘,为了清晰起见,该中间绝缘层在此未进一步示出。
第一金属片区段7朝向其径向外侧部8和朝向其径向内侧部9两者设置有保持轮廓10a、10b,保持轮廓10a、10b各自以互锁的方式连接至呈定子2的保持环11、12的形式的支承区域。
第一金属片区段7全部实现为相同部分并且各自具有指定的保持轮廓10a、10b(图7)。每个保持轮廓10a、10b由径向延伸部形成,该径向延伸部形成朝向其轴向侧部的两个底切部14a、14b。第一保持轮廓10a形成为定子芯6的径向外侧部8;第二保持轮廓10b形成为定子芯6的径向内侧部9。沿相反方向轴向敞开的底切部14a、14b各自固定至保持环11、12。在图8、图10和图11中,示出了第一保持轮廓10a在两个第一保持环11的一部分上的互锁固定。然而,在上下文中,应当指出的是,第二保持轮廓10b在第二保持环12上、在径向内侧部9上的互锁固定以相同的方式实现。
在图10中,第一保持环11作为针对保持环11、12的示例示出。该第一保持环11具有沿周向方向连续延伸的环形带状区域26。从带状区域26沿轴向方向突出有多个保持凸部13和支承凸部15a、15b。保持凸部13与每个定子芯6相关联。两个支承凸部15a、15b还与每个保持凸部13相关联。如所观察到的,第一支承凸部15a朝向第一周向侧部16a沿周向方向紧邻保持凸部13布置;如所观察到的,第二支承凸部15b朝向第二周向侧部16b沿周向方向紧邻保持凸部13布置。
在上下文中,应当指出的是,为了完整起见,示例性实施方式中的保持环11、12仅具有示例性性质,并且因此,在其他实施方式中还形成有以不同方式设计的保持区域11、12,然而,所述以不同方式设计的保持区域始终实现定子芯的固定。另外,在其他实施方式中,第一金属片区段7也仅部分地设置有保持轮廓10a、10b,保持轮廓进一步附接至保持区域11、12。
在图8中,可以看到的是,一个第一保持环11的保持凸部13插入到第一底切部14a中,使得定子芯6在径向方向上固定。此外,一个第一保持环11的保持凸部13沿轴向方向抵接第一底切部14a。相对于保持凸部13略微更向外径向定位的保持凸部15a、15b沿周向方向靠着第一金属片区段7的组抵接。第一支承凸部15a由此朝向第一周向侧部16a支承第一金属片区段7,同时第二支承凸部15b朝向第二周向侧部16b支承第一金属片区段7。与定子芯6至一个第一保持环11的这种紧固互补地,实现定子芯6(在第二底切部14b的一部分上)至另一第一保持环11的紧固。两个第一保持环11设计为相同部分并且相对于彼此旋转180°(相对于径向延伸轴线)。
与定子芯6至两个第一保持环11的紧固相对应地,定子芯6紧固至两个第二保持环12。在上下文中,应当指出的是,第二保持环12的保持凸部13不是布置在该第二保持环12的支承凸部15a、15b的径向内侧,而是布置在第二保持环的支承凸部的径向外侧。另外,带状区域26远离保持凸部13延伸,并且支承凸部15a、15b是径向向内的,而不是径向向外的。
保持环11、12还(由自由切口28)形成为使得对应的定子绕组21在不同的定子芯6的支承凸部15a、15b之间沿周向方向径向地延伸。这在添加定子绕组21的情况下在图8中变得更加清楚。保持环11、12还优选地作为整体以使得这些第一金属片区段7被加载张力的方式连接至各个第一金属片区段7。
重新参照图2,可以进一步看到绝缘层27(优选地塑料元件或绝缘纸)定位在各个第一金属片区段7与保持环11、12之间,使得保持环11、12与定子芯6绝缘。替代性地,支承区域/支承元件11、12还可以部分或全部由非导电材料制成,使得各个定子芯6之间设置有电绝缘件并且定子芯6还与例如马达壳体绝缘。
在第一示例性实施方式中,相应的定子芯6除了具有由第一金属片区段7构成的套件/组之外,还具有两个覆盖部段17a、17b,每个覆盖部段邻接由第一金属片区段7构成的组的周向侧部16a、16b。在该实施方式中,每个覆盖部段17a、17b形成极靴部段并且由软磁复合材料制成。第一覆盖部段17a应用于由第一金属片区段7构成的组的第一周向侧部16a,而第二覆盖部段17b应用于由第一金属片区段7构成的组的第二周向侧部16b。
在图12至图13中,示出了两个其他示例性实施方式,根据所述两个其他示例性实施方式,定子芯6能够以不同的方式设计。根据图12的第二示例性实施方式,现在于相应的定子芯6中不仅设置有第一组的第一导引区段/第一金属片区段7。还设置有第二组的第二导引区段/第二金属片区段18和第三组的第三导引区段/第三金属片区段19。第二金属片区段18直接抵接第一金属片区段7朝向第一周向侧部16a布置。第三金属片区段19直接抵接第一金属片区段7朝向第二周向侧部16b布置。第二金属片区段18和第三金属片区段19在该实施方式中是相同的/设计为相同部分。
然而,第二金属片区段18和第三金属片区段19在径向方向上比第一金属片区段7短。第二金属片区段18以及第三金属片区段19基本上实现为在一定径向高度处减半的第一金属片区段7。还可以使用多于两个的以不同方式成阶梯的金属片区段7、18、19,例如以更精确地再现定子芯6的楔形形状。因此,现在每个第二金属片区段18和每个第三金属片区段19具有朝向其径向外侧部8的第一保持轮廓10a;在其径向内侧部上,金属片区段18、19分开并且没有形成底切部。相应的第二金属片区段18和第三金属片区段19被覆盖部段17a、17b朝向径向内侧部9覆盖。
各种示例性实施方式的金属片区段7、18、19各自由电气片材制成。
根据图13的第三示例性实施方式图示的是,在原则上,覆盖部段17a、17b也可以被省去,并且因此,定子绕组21可以在没有覆盖部段17a、17b的情况下直接围绕相应的第一金属片区段7、第二金属片区段18和第三金属片区段19卷绕。
结合图17至图19,结合其他示例性实施方式图示了根据本发明的定子2的替代性组装步骤。如图18中所示,根据第四示例性实施方式,将相应的定子芯6沿轴向方向分成两个半部20a、20b。将每个半部20a、20b朝向共同的轴向侧部径向向外地与第一保持环11相关联并且径向向内地与第二保持环12相关联,并且首先连接至这些保持环11、12。将第二半部20b与另一第一保持环11和另一第二保持环12相关联,并且因此首先连接至另一第一保持环11和另一第二保持环12。随后,将绕组21轴向地定位在这些部分组件之间,并且将部分组件沿周向方向朝向彼此推动,使得将半部20a、20b插入到相应的定子绕组21中。
在上下文中,图19中示出的是,在原则上,仅覆盖部段17a、17b也可以被对半并且从不同侧部沿轴向方向对应地插入到定子绕组21中。金属片区段7、18、19于是优选地各自实现为单个件。图19因此描绘了定子芯6,其中,层压芯是连续的并且仅覆盖部段17a、17b被分割。这提供了下述优点:层压芯是连续的以实现良好的导磁。关于组装,这提供了下述优点:线圈21和定子芯6可以彼此独立地预制并且然后仅将单独的部分连结在一起。以这种制造顺序,覆盖部段17a、17b上的可选的极靴29不会干扰组装。
换言之,根据本发明,提出的是,片材8、18、19径向延伸并且可选地在周向方向上侧向地覆盖有SMC(覆盖部段17a、17b)。此外,片材8、18、19优选地具有在径向上位于外侧部上和/或在径向上位于内侧部上的轮廓10a、10b,该轮廓使得各个定子芯6能够以互锁的方式固定。
图4示出了在没有绕组的情况下的单个定子芯6。定子芯6包括由沿周向方向堆叠的铁片材7构成的中央区域,其中,各个片材层7彼此电绝缘。各个片材7各自近似沿径向方向和轴向方向延伸(形成近似垂直于周向方向的对应表面)。
在周向方向上,堆叠的片材7可以被具有良好导磁性但具有差导电性的材料(例如SMC=软磁复合物)封围。这些材料部段17a、17b示出为楔形部分,楔形部分沿周向方向在两个侧部16a、16b上搁靠片材7的堆叠件并且形成例如极靴29(图4)。
此外,来自中央区域的片材7在径向方向上的外端部和/或内端部处具有轮廓10a、10b,该轮廓用于以互锁的方式固定/保持芯6。
图5示出了相同的构造,但是以从轴向方向的平面图、而不是3D图示出。图6以3D图示出了单个片材7。图7以沿周向方向的平面图示出了根据在铁芯6中的使用的单个片材7。还可以看到用于互锁固定的径向向内的轮廓10b以及径向向外的轮廓10a。
图10示出了具有轮廓13、15a、15b的保持环11、12的示例性设计,保持环用于经由各个定子芯6中的径向延伸的片材7中的轮廓10a、10b来接纳和固定单个定子芯6。在于此示出的实施方式中,保持环11、12的轮廓13、15a、15b突出到绕组21内部的腔中。为了不阻碍绕组路线,保持环11、12还具有用于绕组21的自由切口28。
图9再次示出了定子芯6,该定子芯近似定向至保持环11,使得来自保持环11的轮廓11、15a、15b与来自定子芯6的片材7的轮廓10a、10b可以啮合。
图8示出了左保持环和右保持环11,所述左保持环和右保持环的轮廓与定子芯6的轮廓接合。定子芯6布置在保持环11之间。可选地,但是未具体地示出,在保持环11上的轮廓与定子芯6上的轮廓之间存在电绝缘件,例如呈塑料元件或绝缘纸的形式的电绝缘件。图11示出了与图8中相同的布置,但是以分解图示出。
图3和图12各自示出了具有单齿绕组21的单个定子齿6、25的示例。定子齿25的两个设计的不同之处在于层压芯的周向方向上的堆叠高度和不同的径向高度。图13示出了具有绕组21、但没有SMC侧部部分17a、17b的定子芯6。
图14示出了具有单齿绕组21的多个单独的定子芯6,所述多个单独的定子芯环形地布置成形成定子环,但是还未进一步通过机械部件(例如,保持环)固定。图15示出了图14的详细视图。可以看到位于片材7上的用于固定的轮廓10a,该轮廓在于此示出的实施方式中位于绕组21内侧。
图16示出了与图14中相同的设计,但是示出为沿轴向方向的平面图。可以看到位于各个定子齿6的片材7上的固定轮廓10a。这些轮廓被示出为位于径向外侧部和径向内侧部两者上,其中,这些轮廓还可以仅设置在内侧部上或仅设置在外侧部上或者以其他组合的方式设置,只要确保机械固定即可。
图1与转子盘4a、4b一起示出了用于轴向磁通电机1的定子2。定子2由借助于保持环11、12固定的多个单独的定子齿6构成。示出了总共四个保持环11、12(内侧的两个和外侧的两个)。优选地,保持环11、12被在内部和在外部设计,使得各个定子齿6的各个片材7被加载张力。
从图1可以看到的是,该固定可以借助于保持环11、12和啮合的轮廓、以使得它们几乎不增加电机1的轴向长度的方式来布置。在此,这通过位于绕组21内的啮合的轮廓以及保持环11、12的轴向地布置在极靴29的空间内的径向壁26来实现。
图2示出了穿过定子2、和转子4a、4b以及位于保持环11与定子芯6的片材7之间的示例性绝缘件27的截面。
图17至图19示出了针对不同组装顺序的替代性设计:在图17中,在对线圈进行卷绕(例如卷绕在未示出的绕组支承件上)之后,将分割的定子齿6连结。在图18中,将分割的定子齿6预组装以形成具有保持环11、12的定子半部。此外,将绕组21定位在圆环中并且/或者安装或机械固定。然后,将定子半部和布置的绕组21连结在一起。在图19中,随后将SMC侧部部分17a、17b连结。这提供了下述优点:可以将以下特性组合:-位于中央的未分割的片材7、18、19(有利于磁通量和机械稳定性);-预制的绕组21,其中,随后仅将芯连结;-具有极靴轮廓29的SMC侧部部分17a、17b。
作为图19的替代方案,未分割的SMC侧部部分17a、17b还可以通过采用以下连结顺序来使用:-在连结层压芯之前,将SMC侧部部分17a、17b连结到绕组21中;-将SMC侧部部分17a、17b沿周向方向抵靠绕组21安置;-将层压芯连结在SMC侧部部分17a、17b之间。
在上面所有附图中,绕组以示例性的方式示出。例如,没有示出连接件,并且也没有示出绕组支承件或绝缘件,所述连接件、绕组支承件或绝缘件当然可能是制造过程和/或马达1的功能所另外需要的。
附图标记说明
1轴向磁通电机2定子3旋转轴线4a第一转子元件4b第二转子元件5a第一端面5b第二端面6定子芯7第一导引区段/第一金属片区段8外侧部9内侧部10a第一保持轮廓10b第二保持轮廓11第一保持环12第二保持环13保持凸部14a第一底切部14b第二底切部15a第一支承凸部15b第二支承凸部16a第一周向侧部16b第二周向侧部17a第一覆盖部段17b第二覆盖部段18第二导引区段/第二金属片区段19第三导引区段/第三金属片区段20a第一半部20b第二半部21定子绕组22绕组环23主体24磁体25定子线圈26带状区域27绝缘层28自由切口29极靴。
Claims (10)
1.一种轴向磁通电机(1),所述轴向磁通电机包括环形定子(2)和两个转子元件(4a,4b),所述两个转子元件以能够相对于所述定子(2)绕旋转轴线(3)旋转的方式安装,其中,第一转子元件(4a)布置成在轴向上邻近所述定子(2)的第一端面(5a),并且第二转子元件(4b)布置成在轴向上邻近所述定子(2)的第二端面(5b),并且其中,所述定子(2)具有多个定子芯(6),所述多个定子芯沿绕所述旋转轴线(3)延伸的环形线的周向方向分布,其特征在于,至少一个定子芯(6)具有多个径向延伸的导引区段(7),所述导引区段沿周向方向堆叠在彼此之上并且具有板状设计,其中,至少一部分数量的所述导引区段(7)在所述导引区段的径向外侧部(8)和/或所述导引区段的径向内侧部(9)上具有保持轮廓(10a,10b),所述保持轮廓以互锁的方式容纳在至少一个支承区域(11,12)上,所述至少一个支承区域固定至壳体。
2.根据权利要求1所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)的所述导引区段(7)设计为相同部分。
3.根据权利要求1或2所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)的所述导引区段(7)在所述径向外侧部(8)上以互锁的方式连接至两个轴向间隔的第一支承区域(11)并且在所述径向内侧部(9)上以互锁的方式连接至两个轴向间隔的第二支承区域(12)。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个支承区域(11,12)具有轴向突出的保持凸部(13),所述保持凸部突出到底切部(14a,14b)中,所述底切部共同形成所述保持轮廓(10a,10b)并且在轴向方向上向所述至少一个支承区域(11,12)敞开。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)的所述导引区段(7)经由相对于所述至少一个支承区域(11,12)的互锁而沿周向方向、径向方向、轴向方向紧固并且/或者被阻止关于平行于所述旋转轴线(3)的轴线倾斜。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)朝向整个导引区段(7)的一个周向侧部(16a,16b)或朝向整个导引区段的两个周向侧部(16a,16b)设置有覆盖部段(17a,17b),所述覆盖部段由软磁复合材料构成。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,在各个定子芯(6)自身之间和/或在所述各个定子芯(6)与所述至少一个支承区域(11,12)之间设置有电绝缘件。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)除了具有第一组的设计成彼此相同的多个第一导引区段(7)之外,还具有第二组的多个第二导引区段(18),其中,第二导引区段(18)具有比第一导引区段(7)短的径向延伸部并且朝向所述第一组的第一导引区段(7)的第一周向侧部(16a)堆叠布置。
9.根据权利要求8所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,除了第二组的多个第二导引区段(18)之外,第三组的多个第三导引区段(19)布置在整个第一导引区段(7)的背向所述第一周向侧部(16a)的所述第二周向侧部(16b)上,其中,所述第三导引区段(19)具有比所述第一导引区段(7)短的径向延伸部。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的轴向磁通电机(1),其特征在于,所述至少一个定子芯(6)沿轴向方向分成两个半部(20a,20b)。
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