專利名稱：電機(jī)和繞制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電機(jī)和繞制方法。
背景技術(shù)：
JP2003102152A公開了 一種布線成三角形聯(lián)結(jié)的定子。 EP 1 467 466 A2公開了一種由繞制機(jī)繞制而成的定子。但根據(jù)圖9a， 在上下軸向端部上須安裝夾持器，這些夾持器如圖9a所示必須沿徑向方向 將繞組線拉出，因此定子能繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。繞線布設(shè)在外周上。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，改進(jìn)一種制造方法和一種電機(jī)，其中可使 用盡可能簡(jiǎn)單的制造機(jī)器并僅需少量部件。
按照本發(fā)明，所述目的通過具有權(quán)利要求1或17所述特征的電機(jī)和根 據(jù)權(quán)利要求14或16所述特征的繞制方法來實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于電機(jī)來說，本發(fā)明的重要特征是，該電機(jī)包括定子及其線圏繞組， 其中線圏繞組的所有布線可在端板(Endscheibe)上進(jìn)行。
在此有利的是，不需要可擺動(dòng)的繞針(Nadd)來進(jìn)行繞制。繞針僅須 可在徑向和軸向方向上運(yùn)動(dòng)，并且在此能始終保持同樣的定向。也就是說， 繞針僅平行移動(dòng)。但是定子應(yīng)可轉(zhuǎn)動(dòng)地支承。通過將繞組線布設(shè)在端板上 的觸鉤(Kontakthaken)上，從而無需沖壓格柵(stanzgitter )或布線板 (Verschaltungsplatine)，而是由繞針進(jìn)行布線。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比， 省去了很多連接點(diǎn)，避免了相關(guān)的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)。
因?yàn)槔@針無需翻擺(umklappen)，所以省去了在繞制時(shí)相應(yīng)的時(shí)間間隔，繞制時(shí)間總體上變短。
由于在繞組端部?jī)?nèi)引導(dǎo)繞線，到外殼的間距無關(guān)緊要。也無需由引導(dǎo) 繞線決定的額外的表面絕緣。
有利的還有，設(shè)有中心件即端板，該中心件不僅決定了公差而且提供 了到疊片組和電連接裝置的形鎖合的連接接口，例如觸鉤。該端板連接在 定子疊片組的軸向端部上，也就是"^兌作為疊片組的最后的疊片。
在一有利的實(shí)施例中，端板設(shè)置在定子疊片組的軸向端部上。在此有
利的是，端板可近乎(quasi)設(shè)置成最后的疊片，由此使定子的制造非常 簡(jiǎn)單和成本低廉。
在一有利的實(shí)施例中，端板與定子疊片組尤其是在周向方向上形鎖合 地相連接。在此有利的是，端板的突起部?jī)H須這樣布置，使得它們接合在 定子疊片組的凹部中，尤其是在該定子疊片組的內(nèi)側(cè)上。
在一有利的實(shí)施例中，觸鉤與端板形鎖合地相連接。在此有利的是， 可以簡(jiǎn)單地建立機(jī)械式連接。其中觸鉤由金屬制成，而端板由塑料尤其是 具有高絕緣強(qiáng)度的塑料制成。
在一有利的實(shí)施例中，繞組線布設(shè)在觸鉤上。在此有利的是，為此繞 針同樣無需傾斜而僅需平行移動(dòng)。
在一有利的實(shí)施例中，第一相的布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第二相 的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，其中第一空間區(qū)域在徑向方向上的尺寸大 于第二空間區(qū)域，尤其是具有比第二空間區(qū)域大的半徑。尤其是第一相的 布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第二相的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第三 相的布線在第三空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，其中第一空間區(qū)域在徑向方向上的尺寸 大于第二空間區(qū)域，而第二空間區(qū)域又大于第三空間區(qū)域，尤其是第一空 間區(qū)域具有比第二空間區(qū)域大的半徑，而第二空間區(qū)域具有比第三空間區(qū) 域大的半徑。在此有利的是，繞針布設(shè)外側(cè)區(qū)域的布線，然后在內(nèi)側(cè)繼續(xù) 建立布線。因此在橫向沒有繞線，充分地利用了空間區(qū)域。
所述空間區(qū)域優(yōu)選設(shè)置在各自假想的環(huán)形(Torus)的內(nèi)部。其中，尺 寸亦即環(huán)形的最大直徑從第一相至第三相遞減。在理想情況下，所述環(huán)形分別盡可能地細(xì)。因此布線之間的距離便增加，絕緣強(qiáng)度也得以改善。
在一有利的實(shí)施例中，在對(duì)相布線時(shí)繞組線^L引導(dǎo)圍繞設(shè)置在比空間 區(qū)域的半徑更大的半徑(范圍)上的換向柱來使繞組線換向。因此，這種 換向也不屬于布線的空間區(qū)域。
在一有利的實(shí)施例中，所述三個(gè)空間區(qū)域設(shè)在軸向相同的位置上。在 此有利的是，電機(jī)具有盡可能小的軸向尺寸，因而緊湊。
在一有利的實(shí)施例中，端板具有用于引導(dǎo)繞線和換向的換向柱、支柱 和/或角形件。在此有利的是，端板一體地成型，使得在制造時(shí)無需為端板 的所述功能區(qū)域亦即換向柱、支承柱和/或角形件支付額外費(fèi)用。
在一有利的實(shí)施例中，端板一體地成型為塑料注塑件/壓塑件。在此有 利的是，可以很簡(jiǎn)單且成本低廉地生產(chǎn)端板。
在一有利的實(shí)施例中，端板通過線圏繞組沿軸線方向保持在定子的疊 片組上。在此有利的是，無需保持裝置。
在一有利的實(shí)施例中，線圏繞組布線成星形聯(lián)結(jié)。在此有利的是，星 形聯(lián)結(jié)可在沒有板坯和其它布線裝置的情況下進(jìn)行。在本發(fā)明的裝置中， 僅有疊片組的最后一片疊片由塑料制成并相應(yīng)地成型，從而布線可以在該 絕緣部件上進(jìn)行。
在一有利的實(shí)施例中，每一相配設(shè)有由三個(gè)或更多的前后串聯(lián)連接的 單個(gè)繞組組成的串聯(lián)連接，這些串聯(lián)連接在星形結(jié)點(diǎn)上匯集在一起。在此 有利的是，獲得了繞針無需翻擺就能在一個(gè)繞制過程中產(chǎn)生所述布線類型 的繞制示意圖。
繞制方法的重要特征在于，該方法適合用于制造電機(jī)的定子，其中所 述定子包括附屬于每一相的線圏繞組，而附屬于第一相的繞組的布線在第 一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，此后附屬于第二相的繞組的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn) 行，其中第一空間區(qū)域在徑向方向上的尺寸大于第二空間區(qū)域，尤其是具 有比第二空間區(qū)域大的半徑。
在此有利的是，所述布線的空間區(qū)域從外向內(nèi)布置并且先后連續(xù)^f吏用。 因此，繞針可以通過單純的平行移動(dòng)穿過(abfahren)這些空間區(qū)域，并在其中建立布線。在繞制過程中不會(huì)干擾繞線。
尤其是附屬于第一相的布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，然后附屬于第二 相的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，而后附屬于第三相的布線在第三空間區(qū) 域內(nèi)進(jìn)行。
在此有利的是，本方法可在三相交流電機(jī)，尤其是甚至在同步電機(jī)中 實(shí)施。
在一有利的實(shí)施例中，所有定子繞組的繞制和布線通過繞針在一個(gè)平 面內(nèi)單純的移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，其中該繞針始終保持相同的定向，定子疊片組按
時(shí)間間隔地(zeitabschnittsweise)轉(zhuǎn)動(dòng)。在此有利的是，機(jī)器可在機(jī)械上 牢固地、簡(jiǎn)單和成本低廉地構(gòu)造出。其僅須具有一根轉(zhuǎn)動(dòng)軸線和兩根線性 軸線。繞針無需角運(yùn)動(dòng)或自轉(zhuǎn)。
在一有利的實(shí)施例中，定子繞組和布線借助于如上所述的繞制方法制 成，其中布線在端板上進(jìn)行。在此有利的是，僅需一塊端板即一個(gè)在其中 進(jìn)行布線的軸向區(qū)域。
串聯(lián)線圏中的電連接以及與觸鉤的連接都屬于布線，所述連接可通過 在繞制后進(jìn)行的用于建立焊接連接的焊接來實(shí)現(xiàn)。
其它優(yōu)點(diǎn)由屬權(quán)利要求給出。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)借助附圖詳細(xì)描述本發(fā)明
在用于制造定子線圏的繞制機(jī)中，繞組線從所謂的繞針中走線。有利 的是，在本發(fā)明中繞針只需在一個(gè)平面內(nèi)平行移動(dòng)。


圖1中示出才艮據(jù)本發(fā)明的插在定子疊片組的軸向端部上的端板IO。該 端板形鎖合地與定子疊片組相連接。為此設(shè)有突起部15，這些突起部接合 在定子疊片組的各個(gè)軸向延伸的過渡槽中。因此，形鎖合的連接阻止了端 板繞定子軸線相對(duì)于定子疊片組的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。端板通過繞組沿軸向方向被 壓緊并保持。也就是說，只有在定子繞組繞制之后才形成端板的支承。
本發(fā)明的重要優(yōu)點(diǎn)主要在于，可使用構(gòu)造非常簡(jiǎn)單的繞制設(shè)備。因?yàn)槔@針僅須可沿軸向和徑向運(yùn)動(dòng)，即具有兩軸線。為此定子疊片組設(shè)置成能 繞其軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，無需夾持器，繞針也不必構(gòu)造成可翻擺的。
圖5示出了繞制示意圖。在此，繞針從觸鉤23出發(fā)首先繞扎三個(gè)串聯(lián) 繞制的W相分繞組。換向在換向柱處發(fā)生并且在大的半徑上進(jìn)行。因此， 通過以如圖5清晰所示的順序——即按照編號(hào)3、編號(hào)6以及此后編號(hào)9 的順序先后構(gòu)造繞組，在此也形成串聯(lián)連接。最后將繞線布設(shè)在星形結(jié)點(diǎn) 的觸鉤24上。然后將三個(gè)串聯(lián)布線的V相分繞組構(gòu)造在中等半徑上。而 后構(gòu)造相應(yīng)的U相繞組。
因此，U相可連接在觸鉤21上，V相可連接在觸鉤22上，而W相可 連接在觸鉤23上。星形結(jié)點(diǎn)可連接在觸鉤24上。
圖1示出端板10，該端板與支柱ll、角形件12、換向柱13和換向柱 14構(gòu)造成一體的。該端板優(yōu)選可由塑料制成注塑件。
觸鉤21、 22、 23、 24形鎖合地與端板10相插接。在其它根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例中，構(gòu)造出卡鎖結(jié)構(gòu)(Aufrasten)。
換向柱13用于使繞線基本上直地?fù)Q向。換向柱14用于使繞線41帶角 度地?fù)Q向，如在圖4中放大示出的局部所示。支柱ll用于引導(dǎo)繞線并為此 提供了凹槽，繞線可以置入該凹槽中并因此被引導(dǎo)。這也在圖4中清楚示 出，其中在那里示例性示出了繞組線41。
在觸鉤上進(jìn)行焊接連接。此外為了導(dǎo)電地連接各相而嵌入絞合線并同 樣焊接起來。
在圖4中還示出了線圏42,但未示出單個(gè)的繞組線。 端板設(shè)計(jì)成使其引起用于觸鉤位置的公差。作為中心元件，端板也決
定了幾何偏差。因此，端板可以作為單獨(dú)部件以高精度制造，由此實(shí)現(xiàn)繞
線的高精度引導(dǎo)和觸鉤的高精度定位。
各其它的輔助部件都會(huì)增加端板的容許偏差。
因此，在本發(fā)明中只需兩根線性軸線和一根旋轉(zhuǎn)軸線。
在圖2中示出了從上方俯視端板的視圖。
圖3對(duì)圖2有所補(bǔ)充地示出了用于布線的導(dǎo)線軌道的空間區(qū)域。其中，布線的第一空間區(qū)域設(shè)置在大半徑31上。布線的第二空間區(qū)域設(shè)置在中等 半徑32上而第三空間區(qū)域設(shè)置在最小的半徑33上。
圖4應(yīng)詳細(xì)闡述繞制示意圖，因此僅象征性地表示并線性化圖示。周 向即為一見圖的橫坐標(biāo)。位于半徑31、 32、 33上的用于引導(dǎo)繞線的凹槽用這 些附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)。因此，可以看出布線在各個(gè)半徑上進(jìn)行。
僅僅為了使繞線換向，而在位于比布線區(qū)域的半徑31、 32、 33大的很 大半徑上的換向柱14上繞行。
在本發(fā)明中重要的是，通過引入與繞制定子線圏繞組的空間區(qū)域在空 間上隔開的單獨(dú)的輔助空間區(qū)域用來繞制布線，能夠借助于繞制機(jī)進(jìn)行布 線。其中非常重要的是，配設(shè)于具有不同電勢(shì)的相的繞組線區(qū)域不交叉并 被不接觸地平行引導(dǎo)。
在其它根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例中，各相U、 V、 W配設(shè)有更多的串聯(lián)式 前后布線的單個(gè)繞組來代替所示的三個(gè)串聯(lián)式前后布線的單個(gè)繞組。附圖標(biāo)記列表
10 端板
11 支柱
12 角形件
13 換向柱、直的
14 換向柱，有角度的
15 突起部
21 觸鉤
22 觸鉤
24 觸鉤
31 大半徑
32 中等半徑
33 小半徑
41 繞組線
42 線圏繞組 U、 V、 w相
權(quán)利要求
1.一種包括定子及其線圈繞組的電機(jī)，其特征在于所述線圈繞組的布線可在端板尤其是在定子疊片組的端板上進(jìn)行。
2. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述端 板設(shè)置在定子疊片組的軸向端部上。
3. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述端 板與定子疊片組尤其是在周向方向上形鎖合地相連接。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于觸鉤與 所述端板形鎖合地相連接。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于繞組線 布設(shè)在觸鉤上。
6. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于第一相 的布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第二相的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，其 中所述第一空間區(qū)域在徑向方向上的尺寸大于所述第二空間區(qū)域，尤其是 具有比所述第二空間區(qū)域大的半徑。
7. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于第一相 的布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第二相的布線在第二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，第 三相的布線在第三空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，其中所述笫一空間區(qū)域在徑向方向上 的尺寸大于所述第二空間區(qū)域，而所述第二空間區(qū)域的徑向尺寸又大于所 述第三空間區(qū)域，尤其是所述第一空間區(qū)域具有比所述第二空間區(qū)域大的 半徑，而所述第二空間區(qū)域具有比所述第三空間區(qū)域大的半徑。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于在對(duì)相 布線時(shí)，所述繞組線被引導(dǎo)圍繞換向柱來使繞組線換向，所述換向柱設(shè)置 在比空間區(qū)域的半徑大的半徑上。
9. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述三 個(gè)空間區(qū)域設(shè)在軸向的相同位置上。
10. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述端板具有用于引導(dǎo)繞線和換向的換向柱、支柱和/或角形件。
11. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所迷端 板一體地成型為塑料注塑件。
12. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述端 板通過線圏繞組沿軸線方向保持在定子的疊片組上。
13. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于所述線 圏繞組布線成星形聯(lián)結(jié)。
14. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的電機(jī)，其特征在于每一相 配設(shè)有由三個(gè)或更多的前后串聯(lián)連接的單個(gè)繞組組成的串聯(lián)連接，所述串 聯(lián)連接在星形結(jié)點(diǎn)上匯集在一起。
15. —種用于制造電機(jī)定子的繞制方法，其中所述定子包括附屬于各 相的線圏繞組，其特征在于附屬于第一相的繞組的布線在第一空間區(qū)域 內(nèi)進(jìn)行，然后附屬于第二相的繞組的布線在笫二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，其中所 述第一空間區(qū)域在徑向方向上的尺寸大于所述第二空間區(qū)域，尤其是具有 比所述第二空間區(qū)域大的半徑。
16. 根據(jù)上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的繞制方法，其特征在于附 屬于第一相的布線在第一空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行，然后附屬于第二相的布線在第 二空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)^f亍，而后附屬于第三相的布線在第三空間區(qū)域內(nèi)進(jìn)行。
17. —種繞制方法，其特征在于所有定子繞組的繞制和布線通過繞 針在一個(gè)平面內(nèi)的單純移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)，其中所述繞針始終保持相同的定向， 所述定子疊片組按時(shí)間間隔地轉(zhuǎn)動(dòng)。
18. —種帶有定子的電機(jī)，其特征在于定子繞組和布線借助于根據(jù) 上述權(quán)利要求所述的繞制方法制成，尤其是其中布線在端板上進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括定子及其線圈繞組的電機(jī)，以及一種繞制方法，其中線圈繞組的布線可以在端板上進(jìn)行。
文檔編號(hào)H02K3/52GK101297460SQ200680040075
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2006年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者A·厄茲詹, F·伯爾曼, G·許勒爾, S·羅德, Y·海納 申請(qǐng)人:索尤若驅(qū)動(dòng)有限及兩合公司