CN117044078A - 带有在定子与汇流条单元之间的卡口式接头的电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动机，其具有转子和从外部包围该转子的定子(2)，该定子具有缠绕的线圈，其中，绕组由带有绕线端部部分的至少一个绕线形成，并且绕线端部部分与汇流条单元(1)中的汇流条在端侧电接触，其中，汇流条单元(1)被布置在定子(2)的上侧，并且其中，定子(2)和汇流条单元(1)借助于卡口式接头(10)彼此直接连接。

Description

带有在定子与汇流条单元之间的卡口式接头的电动机

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电动机。

电动机(其被称为内转子)具有转子，该转子与电动机轴连接并且可旋转地支承在壳体中。该转子配有永磁体。围绕电动机布置有定子，该定子在铁芯上承载有多个绕组。在适当的控制下，绕组产生磁场，该磁场驱动转子进行旋转。绕组通常是三相缠绕的，并因此配有三个电气接头，通过这些接头可将绕组与控制单元(ECU)连接。绕组端部通过母线或汇流条连接。通常来说，为了固定转子可提供两个轴承系统。这些轴承一般被实现为球轴承，其中，电磁组件位于这些轴承之间。对于噪音要求较高的电机，轴承使用弹簧元件预紧。由此，容纳轴承的轴承端盖被施加轴向的力。因此，两个轴承端盖必须与电机壳体连接，使得接口能够吸收所产生的轴向力。

多极无刷电动机包括带有线圈的定子，这些线圈电气连接。对于大批量生产的电动机，通常借助于汇流条单元实现。汇流条单元(其由汇流条保持装置和布置在其中的汇流条所组成)与定子有机械连接。已知的是，汇流条单元与轴承端盖之一形成连接。因此，所述机械连接必须能够吸收轴向的力。

本发明的任务在于提出一种电动机，其具有在汇流条单元与定子之间的、简单并且吸收轴向力的连接。

该任务由具有权利要求1的特征的电动机来解决。

为了对电动机(特别是多极无刷电动机)进行几何描述，首先假定电动机的旋转轴作为中心轴和对称轴。定子被布置成与所述旋转轴和转子同心。所述旋转轴同时定义了一个轴向，在该轴向上，定片组的厚度和电动机的轴向长度被给定。此外，相对于中心轴，还提及了径向以及周向，所述径向表示与中心轴的距离，所述周向表示了在径向上布置的特定直径的切线方向。定子的接头侧(在其上绕线与母线装置连接)被描述为定子的上侧。

提出了一种电动机，其具有：转子；以及从外部包围该转子的定子，该定子具有缠绕的线圈。绕组由带有绕线端部部分的至少一个绕线形成，并且该绕线端部部分与汇流条单元中的汇流条在端侧电接触，其中，汇流条单元被布置在定子的上侧。借助于卡口式接头产生了在定子6和汇流条单元之间简单且安全的连接。所述卡口式接头能够很好地吸收轴向力，并且也便于安装，因此既不需要高的安装力也不需要额外的部件。

在一个优选的实施方式中，定子包括绝缘体，每个绝缘体都包括带有绕组空间的绕组室，其中，所述绕组空间在内侧上由一内凸缘围成而在外侧上由一外凸缘围成，其中，线圈的绕组在绕组空间中围绕绝缘体形成，并且其中，绝缘体具有突起部，这些突起部可插入在汇流条单元的下侧上的相应凹槽中，以便形成卡口式接头。因为在制造绝缘体和汇流条单元的过程中可形成互锁的部分，因此该实施方式的制造是特别简单且成本低廉的。优选地，这两个部件是借助于注塑成型方式形成的。

有利的是，每个突起部都以端侧朝上的方式形成在外凸缘的外侧处，其中，汇流条单元具有位于中央的、贯穿的开口，并且凹槽以端侧朝下的方式形成在汇流条单元的内侧。

优选地，突起部具有钩状部，这些钩状部分别接合在凹槽的侧凹处，以便在轴向上形成定子与汇流条单元的连接。

优选地，卡口式接头通过在汇流条单元中形成的定位横档固定。有利的是，当定子具有定片芯组时，其在外侧上具有沿径向向外开口的沟槽，这些沟槽在周向上均匀地间隔开并且沿纵向延伸，其中，为了固定卡口式接头，定位横档在端侧上接合到沟槽之一中。

还有利的是，绝缘体借助于线圈连接到定子的定片芯组，其中，定子又通过在定片芯组与电机壳体的内壁之间的接口固定在电动机的电机壳体中。由此能够安全地吸收被引入位于汇流条单元上方的轴承端盖中的力。

下面将根据附图详细地说明本发明的优选实施方式。类型相同的或作用相同的组件在附图中用相同的附图标记来表示。在附图中示出的是：

图1：通过汇流条单元和定子一部分的纵向截面；

图2：图1的细节图；

图3：图1的彼此连接的组件的空间视图；

图4：汇流条单元和整个定子的空间视图；以及

图5：图4的细节图。

图1示出了汇流条单元1的截面图，所述汇流条单元1位于电动机的定子2上方。汇流条单元1通常包括汇流条保持装置3和布置在该汇流条保持装置3中的、未示出的汇流条。汇流条由导电的材料制成，优选由金属，特别是铜制成。汇流条保持装置3至少部分地或完全地由电绝缘的材料制成，从而能够有效地避免在汇流条之间的短路。汇流条保持装置3优选通过注塑成型的方式制成。汇流条保持装置3在定子2的轴向侧(上侧)上接触，并且与之连接。在图1中仅示出了定子的绝缘体4。绝缘体4分别包围一个未示出的定子齿，并且将该定子齿与线圈的绕组隔离。绝缘体4分别具有用于容纳绕线的绕组室5，该绕组室形成绕组空间，该绕组空间沿相对于定子纵轴的径向方向在内侧上由一内凸缘6围成而在外侧上由一外凸缘7围成。绝缘体4通过线圈组连接到未示出的定子的定片芯组。定子2又通过在定片芯组与电机壳体的内壁之间的接头固定在电机壳体中。

布置在定子2中的绕组的、未示出的绕线端部按已知的方式与汇流条电连接。汇流条单元1被配置成，借助于汇流条与定子的线圈电接触。每个汇流条具有一电源接头元件8，其被配置成与电源电连接。线圈被分组为三个相位组。因此，总共要设置三个电源接头元件8，这些电源接头元件(如图1和图3中所示)从汇流条单元1的上侧伸出，并且形成连接器9，其用于电连接到未示出的控制单元上。

绝缘体4借助于卡口式接头10与汇流条单元1直接连接。

如图1至图3所示，绝缘体7的外凸缘具有端侧朝上的、在外侧处的突起部11，该突起部11接合到在汇流条单元1内侧上的相应的凹槽12中，并由此形成卡口式接头10。突起部11是钩状的，特别是L形的，并且在轴向上从下向上被插入汇流条保持装置1中。汇流条单元1在下部具有一大体上呈圆形的贯穿的开口13，其在下部区域中形成圆周边缘14。在安装时，定子2与绝缘体4从下方插入开口13。凹槽12被设置在边缘14的内侧。凹槽12被形成为，使得定子2与绝缘体4能够被插入，从而相对于汇流条单元1沿着相对轴向的周向上旋转一定角度，从而使得钩状部11接合到凹槽12的侧凹15中，并且形成两个组件1、2的、可在轴向上载荷的固定的连接。组件1、2可通过在相反的方向上旋转再次相互分开。

图4示出了具有定片芯组16的定子2以及借助于卡口式接头10直接连接在定子2上方的汇流条单元1。定片芯组16在外侧上具有沿径向向外开口的沟槽17，这些沟槽17平行于纵轴延伸并且在周向上均匀地间隔开。在汇流条单元1的下侧处形成定位横档18，一旦卡口式接头通过旋转汇流条单元与定子形成轴向连接，该定位横档18从上方接合或卡入定片芯组中的沟槽17之一中并且用作防止卡口式接头10松脱的保险装置。

在图5中详细示出了定片芯组17的沟槽中的接合。在相对于彼此旋转待连接的组件1、2时，定位横档18首先在轴向上张紧。一旦在旋转时达到沟槽17，定位横档18在轴向上向下卡入所述沟槽17，并且形成防止卡口式接头打开的保险装置。

Claims (7)

1.一种电动机，所述电动机带有转子和从外部包围所述转子的定子(2)，所述定子(2)具有缠绕的线圈，其中，绕组由带有绕线端部部分的至少一个绕线形成，并且所述绕线端部部分与汇流条单元(1)中的汇流条在端侧电接触，其中，所述汇流条单元(1)被布置在所述定子(2)的上侧，其特征在于，所述定子(2)和所述汇流条单元(1)借助于卡口式接头(10)彼此直接连接。

2.根据权利要求1所述的电动机，其特征在于，所述定子(1)包括绝缘体(4)，每个所述绝缘体(4)具有带绕组空间的绕组室(5)，其中，所述绕组空间在内侧上由内凸缘(6)围成而在外侧上由外凸缘(7)围成，其中，所述线圈的绕组围绕所述绝缘体(4)在所述绕组空间中形成，并且其中，所述绝缘体具有突起部(11)，这些突起部能够插入在所述汇流条单元(1)的下侧上的相应凹槽(12)中，以便形成所述卡口式接头(10)。

3.根据权利要求2所述的电动机，其特征在于，每个所述突起部(11)都以端侧朝上的方式形成在所述外凸缘(7)的外侧处，其中，所述汇流条单元(1)具有位于中央的、贯穿的开口(13)，并且所述凹槽(12)以端侧朝下的方式形成在所述汇流条单元(1)的内侧上。

4.根据权利要求2或3所述的电动机，其特征在于，所述突起部(11)具有钩状部，每个所述钩状部都接合在所述凹槽(12)的侧凹(15)中，以便在轴向上形成所述定子(2)与所述汇流条单元(1)的连接。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电动机，其特征在于，所述卡口式接头(10)通过在所述汇流条单元(1)中形成的定位横档(18)固定。

6.根据权利要求5所述的电动机，其特征在于，所述定子(2)具有定片芯组(16)，该定片芯组(16)在外侧上具有沿径向向外开口的沟槽(17)，所述沟槽(17)在周向上均匀地间隔开并且沿纵向延伸，其中，为了固定所述卡口式接头(10)，所述定位横档(18)在端侧上接合到所述沟槽(17)之一中。

7.根据前述权利要求中任一项所述的电动机，其特征在于，所述绝缘体(4)借助于所述线圈连接到所述定子的所述定片芯组(16)，其中，所述定子(2)又通过在所述定片芯组(16)与电机壳体的内壁之间的接口固定在所述电动机的电机壳体中。