CN116210137A - 定子、电机、连接桥和用于制造定子的方法 - Google Patents

定子、电机、连接桥和用于制造定子的方法 Download PDF

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CN116210137A CN202180066471.0A CN202180066471A CN116210137A CN 116210137 A CN116210137 A CN 116210137A CN 202180066471 A CN202180066471 A CN 202180066471A CN 116210137 A CN116210137 A CN 116210137A
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鲁比诺·科尔比内利
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Abstract

本发明涉及可用于旋转电机内的定子和用于制造定子的方法。定子(200)包括定子芯(100)，该定子芯具有沿定子芯(100)的周向方向(C)布置的多个槽(101、101a、101b)、形成定子绕组的多个导体(102、103)，其中至少径向外部导体(102)和径向内部导体(103)沿着每个槽(101)的径向方向(R)布置。第一槽(101a)的径向外部导体(102)和与第一槽(101a)周向间隔开的第二槽(101b)的径向内部导体(103)中的至少一对通过连接桥(1)电连接。连接桥(1)包括第一基部元件(2)、第二基部元件(3)和顶部元件(4)，第一基部元件(2)和第二基部元件(3)连接到相应的导体(102、103)，顶部元件(4)连接到基部元件(2、3)，并且优选地布置在比第一基部元件(2)和第二基部元件(3)距所述定子芯(100)更大的距离(17)处。

Description

定子、电机、连接桥和用于制造定子的方法
本发明涉及一种定子，该定子可用于旋转电机、电机、连接桥，并且还涉及一种制造定子的方法。
通常，在用于电机(诸如马达)的定子芯中形成多个槽。槽在定子的轴向方向上延伸。定子包括由导体制成的定子绕组，该导体具有设置在槽中的槽内部分。
定子绕组可通过包括轴向插入定子槽中的刚性杆的导体制成。这些导体可以是“U”形的，其中“U”的端部可以连接到其它导体。导体还可以具有位于定子芯的两侧的自由端部分，用于连接到其它导体。
从定子芯突出的自由端部分通常没有单独的绝缘构件，使得与另一导体的自由端部分的电连接是可能的。绝缘片可用于内衬定子芯的槽的壁。在定子组件中多于一个导体插入一个槽中的情况下，绝缘片也可用于在相邻导体之间提供绝缘。
至少一些导体的相应自由端部分通过焊接连接到另一导体的自由端部分以形成定子绕组的电路径。可以通过使导体的自由端部分变形(例如，扭绞)并焊接和/或通过提供单独的连接桥形成连接。
在EP3082228 A1或EP3082229 A1中公开了用于连接“U”形导体的非相邻支腿的端部的连接桥。连接桥容纳在绝缘支撑件中，绝缘支撑件由电绝缘塑料材料制成，该电绝缘塑料材料具有供一些支腿插入通过的通孔。绝缘支撑件可以形成为圆弧并且包括用于将连接桥机械地锁定在正确位置的座。
EP2437378 A1公开了一种将“U”形导体和连接桥的扭绞端与导体的相应扭绞端进行焊接电连接的方法。
连接桥是平坦元件。设置在一个绝缘支撑件中的连接桥可以仅桥接有限的周向距离，使得该方法主要适用于导体的扭绞端。否则，需要大量的分层绝缘支撑件。
因此，本发明的目的是克服现有技术的缺点，特别是提供一种定子、电机和方法，其允许以简单且可靠的方式形成具有高精度的期望的绕组布置。
根据本发明，利用根据独立权利要求的定子和形成定子的方法来解决这些和其它目的。
在本申请中，术语轴向、周向和径向是指定子的几何形状。
根据本发明的用于旋转电机的定子包括定子芯，该定子芯具有围绕定子芯的轴线沿周向布置的多个轴向槽。定子还包括形成定子绕组的多个导体，其中至少径向外部导体和径向内部导体沿着每个槽的径向方向布置。
每个槽中布置有至少两个导体。替代地，多于两个的导体可以布置在一个槽中，特别是用于形成多于两个的圆周绕组层。
导体的轴向端部部分在定子芯的至少一侧从槽突出。
典型地，轴向端部部分是没有单独的绝缘构件的那些部分。轴向端部部分可以包括绝缘涂层，当建立电接触时，该绝缘涂层被去除。
第一槽的导体和与第一槽周向间隔开的第二槽的导体中的至少一对在定子芯的至少一个轴向侧由连接桥电气连接。第二槽不同于第一槽。
优选地，连接桥连接第一槽的径向外部导体和第二槽的径向内部导体。
导体的几乎所有轴向端部部分都连接到另一个轴向端部部分，使得形成一个或多个绕组。一些轴向端部部分可不连接到另一端部部分，从而提供外部电连接。
连接桥包括分别连接到相应导体的端部的第一基部元件和第二基部元件。连接桥还包括连接到基部元件的顶部元件。顶部元件布置在比第一基部元件和第二基部元件距定子芯更大的距离处。
在本申请中，“距定子芯的距离”意指到定子芯的轴向表面的最小轴向距离。
连接桥跨越相应的轴向端部部分之间的径向、轴向和周向距离。
第一基部元件和第二基部元件可以布置成，相对于定子芯具有相同的轴向距离或具有不同的距离。第一和/或第二基部元件可以直接布置在定子芯的轴向表面上，优选地仅由绝缘层分开。顶部元件可以布置在第一基部元件和第二基部元件的顶部上。
连接桥不一定是其中所有部分以相同的轴向水平布置的平坦元件。
连接桥通常由在形成导体之间的电连接时被连接的三个独立部件构成。优选地，在第一基部元件和顶部元件之间以及在第二基部元件和顶部元件之间存在焊接部。
在顶部元件连接到基部元件之前，基部元件可以连接到导体的端部。
由于在连接基础元件时顶部元件可能还不存在，所以焊接期间的可接近性可能比连接完整的连接桥更容易。
第一基部元件可以包围径向外部导体的轴向端部部分的表面的至少一个侧面部分和/或面向外的部分。
第一基部元件可另外接触径向外部导体的径向向内面向的部分。第一基部元件可以具有径向向内敞开的L形、O形或类似的形状。
第二基部元件可以包围径向内部导体的轴向端部部分的表面的至少一个侧面部分和/或向内面向的部分。
第二基部元件可另外接触径向内部导体的径向向外面向的部分。第二基部元件可具有径向向外敞开的L形、O形或类似形状。
基部元件的表面的邻接导体的部分可以焊接到导体的相应的轴向端部部分。
顶部元件可包括第一连接端部，该第一连接端部具有与第一基部元件的优选轴向面接触的优选轴向接触面。顶部元件还可以包括第二连接端部，该第二连接端部具有与第二基部元件的优选轴向面接触的优选轴向接触面。连接端部的接触面可以焊接到基部元件的对应面。
当第一基部元件和第二基部元件相对于定子芯以相同的轴向距离布置时，一个顶部元件的接触面可以相对于定子芯以相同的轴向距离布置。当第一基部元件和第二基部元件相对于定子芯布置在不同的轴向水平上时，一个顶部元件的接触面可以相对于定子芯以不同的轴向距离布置。
定子可以包括多个连接桥。
第一基部元件可以布置在下部保持构件优选环形保持构件的第一区域内。第二基部元件可以布置在下部保持构件优选环形保持构件的第二区域内。
第一区域是径向内部区域，第二区域是径向外部区域。
下部保持构件的第一区域和第二区域可以是单独的部分，或者可以形成为一个整体的单个部分。
优选地，第一基部元件和/或第二基部元件在相应的保持构件中沿周向方向并排布置。
下部保持构件的第一区域和下部保持构件的第二区域可以以距定子芯相同的轴向距离布置或以不同的轴向距离布置。
下部保持构件可具有通孔，其中定子槽中的导体的轴向端部部分被布置成与基部元件接触。
顶部元件可以布置在上部保持构件优选环形保持构件内。
优选地，顶部元件沿周向方向并排布置在上部保持构件中。
上部保持构件可以布置在距定子芯比下部保持构件更大的距离处，使得顶部元件可以布置在基部元件的顶部上。
优选地，下部保持构件和/或上部保持构件由绝缘材料制成，并且可以包括由树脂材料制成的主体。主体可以具有环形形状以覆盖定子芯的完整圆周部分。
顶部元件的连接端可从上部保持元件的面向定子芯的轴向侧面突出。基部元件可以从下部保持构件的背离定子芯的轴向侧面突出。
下部保持构件和/或上部保持构件可包括至少一个参考标记，特别是径向延伸的突起。参考标记允许在制造期间上部保持构件和下部保持构件的周向对准，以便连接对应的基部元件和顶部元件，并且由此连接对应的导体。
下部保持构件和/或上部保持构件可包括至少一个间隔元件，用于限定到定子芯和/或到轴向相邻保持构件的轴向距离，特别是轴向延伸的突起。
在朝向定子芯的方向上轴向延伸的间隔元件可以在制造期间提供下部保持构件相对于定子芯的轴向定位，以便轴向对准导体和基部元件的相应轴向端部部分。
间隔元件还可以在制造期间提供上部保持构件相对于下部保持构件的轴向定位，以便为连接工具提供限定的距离和空间。
下部保持构件可包括用于引入导体的端部的倒角开口。导体的轴向端部部分可以在制造期间容易地插入开口中以与相应的基部元件接触。
第一基部元件和/或第二基部元件可以包括位于横向侧面处的锚定开口。锚定开口允许基部元件和下部保持元件之间的可靠连接。下部保持元件的主体的树脂材料可以穿入到开口中并且加强基部元件和下部保持元件之间的固定。
第一基部元件可以布置在第一轴向水平高度处，并且第二基部元件可以布置在不同于第一轴向水平高度的第二轴向水平高度处。例如，第二基部元件可以被布置成比第一基部元件更靠近定子芯。
当径向内部导体和径向外部导体的轴向端部部分彼此轴向间隔开时，这种布置是特别有益的，使得第一导体的轴向端部部分的近侧端部与定子芯的轴向表面之间的距离长于第二导体的轴向端部部分的远侧端部与定子芯的轴向表面之间的距离。
在定子芯的至少一个轴向侧，例如终端侧，多个第一基部元件和/或多个第二基部元件可以彼此连接以形成终端连接。
终端侧是定子芯的轴向侧，当定子布置在旋转电机中时，定子芯的轴向侧被电连接到或可连接到外部导体。
终端接连接可以形成为单件。与布置在一个槽内的导体连接的第一和第二基部元件可以形成为单件。
终端接连接可以是三相星形连接。
在定子芯的终端侧上，多个顶部元件可通过终端桥连接，优选地在顶部元件的径向外侧。
终端桥可以包括焊接开口，该焊接开口例如允许焊接激光工具容易地接近顶部元件和基部元件之间的连接区域。
连接桥因此不仅可以允许绕组的闭合，而且还可以将定子连接到外部导体。
在定子的优选实施例中，导体由多个轴向延伸的导体部件形成，例如由导线束形成。
根据本发明的另一方面，提供了一种电机，该电机包括如上所述的定子。
定子可包括具有200mm至250mm、优选220mm至225mm的外径的定子芯。定子芯的内径可以是150mm至160mm，优选155mm至156mm。定子芯的轴向长度可以是50mm至200mm，优选125mm至130mm。定子芯可包括40至100个槽，优选45至50个槽。
导体可具有矩形横截面，其径向长度为1.5mm至11mm，优选为4mm至10mm，周向宽度为1.5mm至6mm，优选为3.9mm至4.1mm。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于连接布置在槽中的导体的连接桥，其中所述槽布置在定子的定子芯的周向方向上。优选地，定子是如上所述的定子。
连接桥包括第一基部元件和第二基部元件，第一基部元件和第二基部元件可连接到导体的相应的轴向端部部分。连接桥进一步包括能够连接或被连接到基部元件的顶部元件。
特别地，顶部元件包括两个优选轴向接触面，用于接触第一基部元件和第二基部元件的相应优选轴向面。因此，顶部元件可以布置在基部元件的顶部上。
在定子的制造之前，连接桥可以包括至少三个单独的部件，即基部元件和顶部元件。顶部元件的轴向接触面可以在定子的制造期间优选地在基部元件已经被焊接到导体的相应的轴向端部部分之后焊接到基部元件的相应的优选轴向面。
连接桥可以具有15mm-100mm的周向长度。连接桥通常桥接6-10个槽。基部元件可以具有5mm-20mm的径向长度和2mm-10mm的轴向长度。
相邻的轴向面可以通过利用在径向方向上操作的工具(例如激光焊接工具)焊接来连接，其中激光束具有从径向外侧或内侧熔化两个相邻轴向面的径向分量。
根据本发明的另一方面，提供了一种制造用于旋转电机的定子的方法，优选如上所述的定子。
定子包括定子芯，该定子芯具有沿定子芯的周向方向布置的多个槽和形成定子绕组的多个导体。至少径向外部导体和径向内部导体沿着每个槽的径向方向布置。导体的轴向端部部分在定子芯的至少一侧从所述槽突出。
至少一个第一基部元件优选通过轴向焊接连接到径向外部导体的轴向端部部分。
轴向焊接意味着焊接工具影响要从轴向顶侧或轴向底侧连接的部件。例如，激光焊接工具的激光束具有主要轴向分量(即，包括与轴向方向成小于45°的角度)，或者优选地基本上平行于轴向方向。
至少一个第二基部元件优选通过轴向焊接连接到径向内部导体的轴向端部部分。
顶部元件优选地通过从径向外侧焊接而连接到第一基部元件。例如，激光焊接工具的激光束具有主要径向分量(即，包括与轴向方向成45°与90°之间的角度)，并且优选地基本上垂直于轴向方向。
顶部元件还优选地通过从径向内侧焊接而连接到第二基部元件。
每个基部元件和每个顶部元件可以在单个步骤中被放置并连接到相应的部件。
优选地，多个第一和/或第二基部元件在单个步骤中被放置在导体的相应轴向端部部分上。优选地，所有第一和/或第二基部元件在单个步骤中放置。
可以提供承载第一基部元件的下部保持构件的第一区域。下部保持构件的第一区域可以被放置成使得第一基部元件靠近径向外部导体的轴向端部部分。
下部保持构件的第一区域可以具有环形形式或者可以具有环形部分的形式。
优选地，下部保持构件的第一区域被放置成使得第一基部元件包围径向外部导体的轴向端部部分的表面的侧面部分和/或面向外的部分。
然后，第一基部元件可以焊接到径向外部导体的轴向端部部分。
可以提供承载第二基部元件的下部保持构件优选环形保持构件的第二区域。下部保持构件的第二区域可以放置成使得第二基部构件布置成靠近径向内部导体的轴向端部部分。
下部保持构件的第二区域可以具有环形形式或者可以具有环形部分的形式。
优选地，下部保持构件的第二区域被放置成使得第二基部元件包围径向内部导体的轴向端部部分的表面的侧面部分和/或面向内的部分。
优选地，提供了包括第一径向内部区域和第二径向外部区域的下部构件，使得所有第一基部元件和所有第二基部元件可以在一个步骤中放置。
然后，第二基部元件可以焊接到径向内部导体的轴向端部部分。
可以提供承载顶部元件的上部保持构件。上部保持构件可以具有对应于下部保持构件的形式，并且优选地可以是环形的。
在将第一基部元件连接到径向外部导体的端部并且将第二基部元件连接到径向内部导体的轴向端部部分之后，上部保持构件可以靠近下部保持构件的第一区域和下部保持构件的第二区域放置。
优选地，下部保持构件的第二区域被放置成使得优选地，顶部元件的轴向接触面接触第一基部元件和第二基部元件的相应优选轴向面。
然后可以将顶部元件焊接到基部元件。
下部保持构件的第一区域承载的所有第一基部元件、下部保持构件的第二区域承载的所有第二基部元件和/或上部保持构件承载的所有顶部元件可以分别地在一个步骤中放置。
为了形成定子绕组，必须在定子芯的两个轴向侧上连接定子导体。因此，必须提供用于第一轴向侧的下部保持构件的第一区域、用于第二轴向侧的下部保持构件的第一区域、用于第一轴向侧的下部保持构件的第二区域、用于第二轴向侧的下部保持构件的第二区域、用于第一轴向侧的上部保持构件和用于第二轴向侧的上部保持构件。
在用于形成绕组的方法的第一替代实施例中，径向内部导体和径向外部导体可以直接定位在定子芯的槽中，使得轴向端部部分从定子芯的第一轴向侧和第二轴向侧突出。
在第一轴向侧，径向外部导体的轴向端部部分与布置在下部保持构件的第一区域中的第一基部元件连接，并且径向内部导体的端部与布置在下部保持构件上的第二区域中的第二基部元件连接，优选地通过轴向焊接。
在第二轴向侧，径向外部导体的轴向端部部分与布置在下部保持构件的第一区域中的第一基部元件连接，并且径向内部导体元件的端部与布置在下部保持构件上的第二区域中的第二基部元件连接，优选地通过轴向焊接。
最后，上部保持构件在两侧上连接到下部保持构件。特别地，上部保持构件的顶部元件焊接到下部保持构件的第一区域的第一基部元件，优选地从径向外侧焊接到下部保持构件的第一区域的第一基部元件。上部保持构件的顶部元件优选地从径向内侧焊接到下部保持构件的第二区域的第二基部元件。
替代地，代替将非连接导体直接定位在定子铁芯的槽中，子组件可以在定子组件中预先形成。形成绕组的方法可以包括以下步骤。
径向内部导体可以设置在定子模板中。定子芯模板通常包括周向地布置且轴向地延伸的槽，并且具有与最终将放置导体的定子芯基本相同的尺寸。
径向内部导体的轴向端部部分可以与布置在下部保持构件的第二区域中的第二基部元件连接，其被布置在第一轴向侧。该下部保持构件还包括承载第一基部元件的第一区域，该第一基部元件在该第一轴向侧被固定到下部保持构件的第二区域。第一轴向侧的下部保持构件的第一区域和下部保持构件的第二区域以及内部导体形成内部子组件。
内部子组件的下部保持构件的第一区域提供尚未连接到导体的第一基部元件。
径向外部导体也可以设置在相应的定子模板中。径向外部导体的轴向端部部分可以在第二轴向侧连接到被布置在下部保持构件的第一区域中的第一基部元件。下部保持构件可包括承载第二基部元件的第二区域，第二基部元件在第二轴向侧连接到下部保持构件的第一区域。第二轴向侧的下部保持构件的第一区域和下部保持构件的第二区域以及外部导体形成外部子组件。
外部子组件的下部保持构件的第二区域提供尚未连接到导体的第二基部元件。
内部子组件的导体可从第一轴向侧被引入到定子芯的相应槽中。
外部子组件的导体可以从与第一轴向侧相对的第二轴向侧被引入到定子芯的相应槽中。
第一轴向侧可以是与终端侧相对的侧，而第二轴向侧可以是终端侧。在终端侧上，定子可电连接到外部电导体。
在插入导体之前，槽优选地衬有绝缘体，使得导体既不与槽的壁接触也不与同一槽中的相邻导体接触。
然后，外部子组件的径向外部导体的第一轴向侧上的轴向端部部分可以与内部子组件的第一基部元件连接。内部子组件的第一基部元件布置在第一轴向侧上的下部保持构件的第一区域中。
内部子组件的径向内部导体的第二轴向侧上的轴向端部部分可以与外部子组件的第二基部元件连接。外部子组件的第二基部元件布置在第二轴向侧上的下部保持构件的第二区域中。
最后，上部保持构件可以在两个轴向侧上连接到下部保持构件。
特别地，布置在上部保持构件中的顶部元件可以优选地从径向外侧焊接到下部保持构件的第一区域的基部元件。上部保持构件的顶部元件可以优选地从径向内侧焊接到下部保持构件的第二区域的第二基部元件。
现在将参考优选实施例和附图描述本发明，其示出：
图1a以透视图图示了定子的第一实施例的一部分；
图1b以俯视图图示了具有连接桥的第一示例的定子的第一实施例的一部分；
图1c以俯视图图示了具有连接桥的第二示例的定子的第一实施例的一部分；
图2a以透视图图示了定子的第一实施例的一部分；
图2b是图2a的细节图；
图3以透视图图示了定子的第一实施例的一部分；
图4以透视图图示了定子的第二实施例的一部分；
图5是图4的实施例的一部分的详细视图；
图6以侧视图图示了定子的一部分的详细视图；
图7以透视图图示了定子的第一实施例的一部分的详细视图；
图8至图10示意性地示出了用于形成定子的第一方法的步骤；
图11以透视图图示了定子的第二实施例的内部子组件；
图12以透视图图示了定子的第二实施例的外部子组件；
图13示意性地示出了用于形成定子的第二方法的步骤。
图1a以透视图图示了定子200的第一实施例。定子200包括具有沿周向方向C布置的轴向延伸槽101的圆柱形定子芯100。
每个槽101包含沿径向方向R布置的径向外部导体102和径向内部导体103(见图1a、图1b)。为了清楚起见，仅示出了一些导体102、103。
导体102、103通过连接桥1连接。
连接桥1各自包括第一基部元件2、第二基部元件3和顶部元件4，顶部元件4在连接端5和8处连接到基部元件2、基部元件3。
基部元件2、基部元件3布置成靠近定子芯100，而顶部元件4布置在第一基部元件2和第二基部元件3的顶部上，并且因此处于比第一基部元件2和第二基部元件3距定子芯100更大的距离17处。
如图1b所示，连接桥1可以连接第一槽101a的外部导体102和第二槽101b的内部导体103，或者如图1c所示，连接桥1还可以连接两个外部导体102。
可选地，连接桥1可以连接第一槽101a的内部导体103和第二槽101b的内部导体103，图中未示出。
图2a以透视图示出了定子200的第一实施例的一部分。图2b示出了图2a的细节D。
导体102、导体103的轴向端部部分104、105从槽101突出，槽101仅示意性地示出。
第一基部元件2包围径向外部导体102的轴向端部部分104的表面的侧向部分108和面向外的部分109。
第二基部元件3包围径向内部导体103的轴向端部部分105的表面的侧向部分110和面向内的部分111。
第一基部元件2布置在下部环形保持构件12的径向外部第一区域13a中，并且第二基部元件3布置在下部环形保持构件12的径向内部第二区域13b内。
第一基部元件2和第二基部元件3可以通过轴向焊接连接到内部导体102和外部导体103，以形成可靠的电连接。
第一基部元件2包括用于接触顶部元件4的第一连接端5的轴向面7a、7b(参见图1a)。第一连接端5具有轴向接触面(未明确示出)，其可以与轴向面7a、7b接触。
类似地，第二基部元件3具有用于接触顶部元件4的第二连接端8的轴向面10a、10b(参见图1a)。第二连接端8具有轴向接触面(未明确示出)，其可以与轴向面10a、10b接触。
轴向面7a、7b可以布置在同一平面中，或者如图所示，可以布置在不同的平面中。轴向面10a，10b也是一样。下部轴向面7b可以在与外部导体102相同的轴向水平高度上，并且下部轴向面10b可以在与内部导体103相同的轴向水平高度上。
轴向焊接工具120(参见图9)可以被引导到下部轴向面7b和外部导体102之间的区域，以在第一基部元件2和外部导体102之间形成连接。
类似地，轴向焊接工具120(参见图9)可以被引导到下部轴向面10b和内部导体103之间的区域，以在第二基部元件3和内部导体103之间形成连接。
顶部元件可以通过径向焊接连接到第一基部元件2和第二基部元件3以形成可靠的电连接。
图3以透视图示出了定子200的第一实施例的一部分。
第一基部元件2布置在下部环形保持构件12的第一区域13a内，并且第二基部元件3布置在下部环形保持构件12的第二区域13b内。
径向焊接工具121(参见图10)可以从定子芯100的径向外侧被引导到上部轴向面7a与相应顶部元件之间的连接区域24，并且类似地从定子芯100的径向内侧被引导到上部轴向面10a和相应顶部元件之间的连接区域25。
在一个步骤中，所有第一基部元件2和所有第二基部元件3可以相对于外部导体102(参见图1a、图1b、图1c)和内部导体103(参见图1a、图1b、图1c)定位。
顶部元件4布置在上部环形保持构件14内。
保持构件12和14由树脂制成，诸如耐热聚酰胺PA，诸如PIC。
上部保持构件14可定位在第一下部保持构件12上，使得所有顶部元件4在一个步骤中布置在相应的第一基部元件2和第二基部元件3上。为了便于周向对准，下部保持构件12和上部保持构件14各自包括径向延伸的突起15。
下部保持构件12的第一区域13a与上部保持构件14之间存在距离6，并且下部保持构件12的第二区域13b与上部保持构件14之间存在距离9。在该实施例中，距离6和9相等。
第一基部元件2的轴向面7a(参见图2b)和顶部元件4之间的连接区域24布置在下部保持构件12和上部保持构件14之间，使得径向焊接工具121可以从定子200的径向外侧被引导到区域24。
因此，第二基部元件3的轴向面10a(参见图2b)和顶部元件4之间的连接区域25布置在下部保持构件12和上部保持构件14之间，使得径向焊接工具121可以从定子200的径向内侧被引导到区域25。
距离6、距离9允许焊接工具121(参见图10)从径向外侧接近第一基部元件2和顶部元件4并且从径向内侧接近第二基部元件3和顶部元件4。
在图3的实施例中，下部保持构件12的第一区域13a和下部保持构件12的第二区域13b具有相同的轴向高度19。
第一基部元件2的轴向面7a和第二基部元件3的轴向面10a布置在与例如图2b中示出的相同的相应轴向水平高度上。
在替代实施例中，内部导体和外部导体的轴向端部部分104、105可以布置在不同的轴向水平高度，如图5所示。
图4以透视图示出了定子200的第二实施例的一部分，其中下部保持构件12的第一区域13a具有比保持构件12的第二区域13b更长的轴向高度19。
在该实施例中，上部保持构件14具有阶梯形状，因为顶部元件4必须连接到被布置在不同轴向水平高度处的第一基部元件2和第二基部元件3。
连接区域24、25布置在下部保持构件12和上部保持构件14之间，使得径向焊接工具可以接近连接区域24、连接区域25。在该实施例中，连接区域24和25不在相同的轴向水平高度上。
图5示出了图4的实施例的一部分的详细视图。外部导体102从定子芯100突出的距离大于内部导体103从定子芯100突出的距离。因此，外部导体102的轴向端部部分104比内部导体103的轴向端部部分105更远离定子芯。
因此，包围外部导体102的轴向端部部分104的多个部分的第一基部元件2比包围内部导体103的轴向端部部分105的多个部分的第二基部元件3更远离定子芯。
第一基部元件2包括锚定开口23。锚定开口23也可以布置在第二基部元件3中(图中未明确示出)。
下部保持构件12的主体11的树脂(由虚线指示)可以进入锚定开口，以在第一基部元件2和下部保持构件12之间提供紧密且可靠的固定。
下部保持构件12的主体11可包括用于引入轴向端部部分104的倒角开口22(在图中以虚线示意性地示出一个开口)。
图6以侧视图示出定子200的一部分的详细视图。下部保持构件12包括轴向延伸的突起16。该突起限定到定子芯100的顶面114的轴向距离26。
优选地，下部保持构件12包括三个等距轴向延伸的突起16。这些突起16提供下部保持构件12的限定水平取向。
图7以透视图示出了定子200的第一实施例的一部分的详细视图。终端连接件18布置在定子芯100的终端侧106上。
第一基部元件2和径向相邻的第二基部元件3中的一者被制成作为终端连接件18的一部分的单件。终端连接件18提供外部电连接。
类似地，终端连接件18可布置在定子芯100(图中未示出)内。
用于形成定子200的第一实施例的第一方法的步骤在图8至图10中示意性地示出。
替代地，导体102、导体103被直接引入定子芯100中。或者，可使用定子芯模板112、113(参见图11至图13)。
径向外部导体102和径向内部导体103定位在定子芯100的槽101中，使得轴向端部部分104、105从定子芯100的第一轴向侧107和第二轴向侧106(参见图10)突出。
在进一步的步骤中，径向外部导体102的轴向端部部分104与第一基部元件2连接，并且径向内部导体103的端部105与第二基部元件3连接。
该连接可以用轴向定向的激光工具120进行。
第一基部元件2可以布置在下部保持构件12的环形第一区域13a中，并且第二基部元件3可以布置在下部保持构件12的环形第二区域13b中。在所示实施例中，所有基部元件2、基部元件3布置在共同的下部保持构件12中。
在另外的步骤中，布置在环形上部保持构件14中的连接桥(图中未示出)的顶部元件可以在定子芯的第一轴向侧107处连接到布置在下部保持构件12中的基部元件2、基部元件3。
连接可以利用径向定向的激光工具121进行。
优选地，也在定子芯100的第二轴向侧106上执行类似的步骤。
为了制造定子的第二实施例，在第二方法中，可以提供第一内部子组件20(参见图11)和外部子组件21(参见图12)。
图11以透视图示意性地示出内部子组件20。内部导体103布置在定子芯模板113的槽中。
内部导体103连接到布置在下部保持构件12的第二区域13b中的第二基部元件3。连接可以通过轴向焊接形成。下部保持构件12还承载第一基部元件2，第一基部元件2布置在下部保持构件12的径向外部第二区域13b中并且尚未连接到导体。
图12以透视图中示出了外部子组件21。外部导体102布置在定子芯模板112的槽中。
外部导体102连接到布置在下部保持构件12的第一区域13a中的第一基部元件2。连接可以通过轴向焊接形成。下部保持构件12还承载第二基部元件3，第二基部元件3布置在下部保持构件12的径向内部区域13b中，并且尚未连接到导体。
图13示意性地示出了形成定子200的第一示例的步骤。
内部子组件20的导体103从第一轴向侧107被引入定子芯100的槽101中。
外部子组件21的导体102从第二轴向侧106被引入定子芯100的槽101中。
然后，径向外部导体102可以在第一轴向侧107上连接到内部子组件20的第一基部元件2，并且径向内部导体103可以在第二轴向侧107上连接到外部子组件21的第二基部元件3(参见图9)。
在未在图中示出的另一步骤中，上部保持构件可邻近定子芯100的两侧106、107上的下部保持构件放置，并且顶部元件可焊接到基部元件。

Claims (19)

1.一种用于旋转电机的定子(200)，包括
定子芯(100)，所述定子芯具有沿该定子芯(100)的周向方向(C)布置的多个槽(101、101a、101b)，
多个导体(102、103)，所述多个导体形成定子绕组，其中至少径向外部导体(102)和径向内部导体(103)沿着每个槽(101)的径向方向(R)布置，所述导体(102、103)的轴向端部部分(104、105)在所述定子芯(100)的至少一侧(106、107)从所述槽(101)突出，
其中，第一槽(101a)的优选径向外部导体(102、103)和第二槽(101b)的优选径向内部导体(102、103)中的至少一对通过连接桥(1)电连接，所述第二槽(101b)与所述第一槽(101a)周向间隔开，
其特征在于
所述连接桥(1)包括
第一基部元件(2)和第二基部元件(3)，所述第一基部元件(2)和所述第二基部元件(3)连接到相应导体(102、103)的轴向端部部分(104、105)；和
顶部元件(4)，所述顶部元件(4)连接到所述基部元件(2、3)并且优选地布置在比所述第一基部元件(2)和所述第二基部元件(3)距所述定子芯(100)更大的距离(17)处。
2.根据权利要求1所述的定子，其中
所述第一基部元件(2)包围所述径向外部导体(102)的所述轴向端部部分(104)的外表面的至少一个侧面部分(108)和/或面向外的部分(109)，和/或
所述第二基部元件(3)包围所述径向内部导体(103)的所述轴向端部部分(105)的外表面的至少一个侧面部分(110)和/或面向内的部分(111)。
3.根据权利要求1或2所述的定子，其中
所述顶部元件(4)包括第一连接端(5)，所述第一连接端具有与所述第一基部元件(2)的优选轴向面(7)接触的优选轴向接触面，并且所述顶部元件(4)包括第二连接端(8)，所述第二连接端具有与所述第二基部元件(3)的优选轴向面(10)接触的优选轴向接触面。
4.根据前述权利要求中任一项所述的定子，所述定子包括多个连接桥(1)，其中
第一基部元件(2)布置在下部保持构件、优选为环形保持构件(12)的第一区域(13a)内，和/或
第二基部元件(3)布置在下部保持构件、优选为环形保持构件(12)的第二区域(13b)内，和/或
顶部元件(4)布置在上部保持构件、优选为环形保持构件(14)内。
5.根据权利要求4所述的定子，其中，所述下部保持构件(12)和/或所述上部保持构件(14)包括由树脂制成的主体(11)。
6.根据权利要求4或5所述的定子，其中，所述下部保持构件(12)和/或所述上部保持构件(14)包括至少一个参考标记(15)，特别是径向延伸的突起。
7.根据权利要求4、5或6所述的定子，其中，所述下部保持构件(12)和/或所述上部保持构件(14)包括用于限定距所述定子芯(100)和/或距轴向相邻的保持构件(12、13)的轴向距离(6、9)的至少一个间隔元件(16)，特别是轴向延伸的突起。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的定子，其中，所述下部保持构件(12)包括用于引入所述导体(102、103)的轴向端部部分(104、105)的倒角开口(22)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述第一基部元件(2)和/或所述第二基部元件(3)包括位于侧面处的锚定开口(23)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述第一基部元件(2)布置在第一轴向水平高度上，并且所述第二基部元件(3)布置在不同于所述第一轴向水平高度的第二轴向水平高度上，所述第二基部元件(3)优选地布置成比所述第一基部元件(2)更靠近所述定子芯(100)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，在所述定子芯(100)的终端侧(106)，多个第一基部元件(2)和/或第二基部元件(3)彼此连接以形成终端连接件(18)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，在所述定子芯(100)的终端侧(106)，多个顶部元件(4)通过终端桥连接，优选地在所述顶部元件(4)的径向外侧。
13.根据前述权利要求中任一项所述的定子，其中，所述导体是扭绞线。
14.一种电机，所述电机包括根据前述权利要求中任一项所述的定子。
15.一种连接桥，所述连接桥用于连接布置在定子的定子芯(100)的周向方向(C)上的槽中的导体，所述定子优选为根据权利要求1至13所述的定子，其特征在于，所述连接桥包括
第一基部元件(2)和第二基部元件(3)，所述第一基部元件和所述第二基部元件能够连接到所述导体(102、103)的相应的轴向端部部分(102、103)；以及
顶部元件(4)，所述顶部元件能够连接到或被连接到所述基部元件(2、3)，特别是所述顶部元件包括用于接触所述第一基部元件(2)和所述第二基部元件(3)的相应面(7、10)的两个优选轴向接触面。
16.一种用于制造旋转电机的定子(100)的方法，所述定子包括定子芯(100)和形成定子绕组的多个导体，所述定子芯(100)具有沿所述定子芯(100)的周向方向(C)布置的多个槽(101)，其中至少径向外部导体(102)和径向内部导体(103)沿着每个槽(101)的径向方向(R)布置，所述导体(102、103)的所述轴向端部部分(104、105)在所述定子芯(100)的至少一侧(106、107)从所述槽(101)突出，所述定子优选为根据权利要求1至13中任一项所述的定子，所述方法包括以下步骤
优选地通过轴向焊接将至少一个第一基部元件(2)连接到径向外部导体(102)的轴向端部部分(104)；
优选地通过轴向焊接将至少一个第二基部元件(3)连接到径向内部导体(103)的轴向端部部分(105)；
优选地通过从径向外侧焊接而将顶部元件(4)连接到所述第一基部元件(2)，
优选地通过从径向内侧焊接而将所述顶部元件(4)连接到所述第二基部元件(3)。
17.根据权利要求16所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
提供承载第一基部元件(2)的下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第一区域(13a)，并且将第一下部保持构件(12)放置为靠近径向外部导体(102)的所述轴向端部部分(104)，和/或
提供承载第二基部元件(3)的下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第二区域(13b)，并且将第二下部保持构件(13)放置到径向内部导体(103)的所述轴向端部部分(105)，和/或
在将所述第一基部元件(2)连接到所述径向外部导体(102)的所述端部(104)并且将所述第二基部元件(3)连接到所述径向内部导体(103)的所述轴向端部部分(105)之后，提供承载顶部元件(4)的上部保持构件、优选环形保持构件(14)并将所述上部保持构件(14)放置为靠近所述下部保持构件(12)的所述第一区域(13a)和所述下部保持构件(13)的所述第二区域(13b)。
18.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤：
将所述径向内部导体(103)和所述径向外部导体(102)定位在定子芯(100)的槽(101)中，使得所述轴向端部部分(104、105)从所述定子芯(100)的第一轴向侧(107)和第二轴向侧(106)突出，
在所述第一轴向侧(107)，将所述径向外部导体(102)的轴向端部部分(104)与布置在下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第一区域(13a)中的第一基部元件(2)连接，并且将径向内部导体(103)的轴向端部部分(105)与布置在下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第二区域(13b)中的第二基部元件(3)连接，优选地通过轴向焊接来连接，
在所述第二轴向侧(106)，将所述径向外部导体(102)的轴向端部部分(104)与布置在下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第一区域(13a)中的第一基部元件(2)连接，并且将径向内部导体(103)的轴向端部部分(105)与布置在下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第二区域(13b)中的第二基部元件(3)连接，优选地通过轴向焊接来连接，
特别地通过优选地从径向外侧将所述上部保持构件(14)的顶部元件(4)焊接到所述下部保持构件(12)的所述第一区域(13a)的第一基部元件(2)、并且通过优选地从径向内侧将所述上部保持构件(14)的顶部元件(4)焊接到所述下部保持构件(12)的所述第二区域(13b)的第二基部元件(3)，将上部保持构件、优选环形保持构件(14)在两侧(106、107)连接到所述下部保持构件(12)。
19.根据权利要求17所述的方法，所述方法进一步包括以下步骤
在定子模板中提供径向内部导体(103)，将所述径向内部导体(103)的在第一轴向侧(107)的轴向端部部分(105)与布置在所述下部保持构件(12)的第二区域(13b)中的第二基部元件(3)连接，所述径向内部导体固定到相对的终端侧(107)的下部保持构件(12)的第一区域(13a)，从而形成内部子组件(20)，
在定子模板中提供径向外部导体(102)，在第二轴向侧(106)将径向外部导体(102)的轴向端部部分(104)与布置在下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第一区域(13a)中的第一基部元件(2)连接，所述径向外部导体在终端侧(106)连接到下部保持构件、优选环形保持构件(12)的第二区域(13b)，从而形成外部子组件(21)，
将所述内部子组件(20)的所述导体(103)从第一轴向侧(107)引入定子芯(100)的相应槽(101)中，所述槽优选地衬有绝缘体，
将所述外部子组件(21)的所述导体(102)从与所述第一轴向侧(107)相对的第二轴向侧(106)引入所述定子芯(100)的相应槽(111)中，
将所述径向外部导体(102)的在第一轴向侧(107)的轴向端部部分(104)与布置在所述内部子组件(21)的所述下部保持构件(12)的所述第一区域(13a)中的所述第一基部元件(2)连接，
将所述径向内部导体(103)的在第二轴向侧(106)的轴向端部部分(105)与布置在所述外部子组件(21)的所述下部保持构件(12)的所述第二区域(13b)中的所述第二基部元件(3)连接，
特别地通过优选地从径向外侧将所述上部保持构件(14)的顶部元件(4)焊接到所述下部保持构件(12)的所述第一区域(13a)的基部元件(2)、并且通过优选地从径向内侧将所述上部保持构件(14)的顶部元件(4)焊接到所述保持构件(12)的所述第二下部区域(13b)的基部元件(3)，将上部保持构件、优选环形保持构件(14)在轴向两侧(106、107)连接到所述下部保持构件(12)。
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