本發(fā)明涉及作為用于機動車的電驅(qū)動裝置的電機。本發(fā)明尤其涉及這種電機的繞組或者說繞線頭部的設(shè)計方案。

背景技術(shù)：

為了將電機用于例如用于機動車的驅(qū)動裝置，可能越來越重要的是：實現(xiàn)高功率密度。這例如可能意味著，在使這種電機的輸出的功率最大化的情況下降低結(jié)構(gòu)尺寸和材料使用。尤其在機動車的領(lǐng)域中也致力于通過驅(qū)動單元、在此例如電機的更小的重量來降低車輛的總重量。由此例如能夠降低成本和能量消耗并且減少有害物質(zhì)排放。實現(xiàn)高功率密度的可行方案在于定子的槽中的高的電填充因子以及小的繞線頭部、也就是所述繞組的下述區(qū)域，所述區(qū)域由于其在所述定子處的位置只能有限地參與所述電機的功率的產(chǎn)生。

在現(xiàn)有技術(shù)中已知下述方法，在所述方法中，例如能夠在借助于拉入技術(shù)（einzugstechnik）所制造的定子中，通過形變過程來降低所述繞線頭部的高度。為此，例如能夠使用下述工具，所述工具具有平面平行的有效面。在所述方法的實施變型方案中，例如還能夠在所述工具處設(shè)置凹部、凸肩或棱角。這些目前在現(xiàn)有技術(shù)中可以找到的解決方案雖然實現(xiàn)了部分地降低所述繞線頭部的高度，但是經(jīng)常顯示出所述繞線頭部的復(fù)位特性。這例如可能在于，所述繞線頭部在一定的時間間隔范圍內(nèi)又能夠以有限的程度而不期望地擴展。該擴展也以概念回彈（auffedern）而為人所知，所述擴展一方面可能直接在所述繞線頭部的擠壓或者說形變之后實現(xiàn)，但是也可能由于取決于時間的緩慢的回彈而在更長的時間間隔范圍內(nèi)實現(xiàn)。結(jié)果可能在于，所述電機的外部的尺寸隨著時間不期望地增大。為了抵制該過程，所述定子的繞線頭部例如能夠用綁扎帶（例如由浸漬的玻璃纖維構(gòu)成）來固定，相應(yīng)的綁扎方法在現(xiàn)有技術(shù)中已知。但是，綁扎過程成本較高并且耗時較長并且此外難以能夠自動化地進行，這尤其對于經(jīng)過劇烈地擠壓的繞線頭部來說由于差的可接近性而可能導(dǎo)致成本和耗費的提高。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的實施方式能夠有利地降低繞線頭部的復(fù)位特性，這能夠允許省去額外的工作步驟、例如綁扎（bandagieren）并且由此能夠降低在制造電機時的成本和耗費。進一步在下面所描述的發(fā)明尤其作為以下考慮的基礎(chǔ)。繞線頭部經(jīng)常能夠由多個相對于彼此絕緣的電導(dǎo)體構(gòu)成，所述電導(dǎo)體經(jīng)常在相對于彼此不同的位置中例如以線束的形式在所述定子的槽之外延伸。在此，考慮到盡可能小的結(jié)構(gòu)尺寸，值得期望的是，所述繞線頭部具有盡可能小的體積或者說盡可能小的軸向的空間上的擴展，并且因此經(jīng)常以擠壓的方式構(gòu)設(shè)在所述定子的近旁。在此，對于所述電機的無缺陷的功能來說有必要的是，所述導(dǎo)體相對于彼此絕緣、也就是在所述繞線頭部中彼此沒有進行電連接。此外，所述導(dǎo)體應(yīng)當以下述方式延伸和成形：使得出現(xiàn)盡可能少的電損失、例如歐姆損失或者感應(yīng)損失。出于這個原因，通常避免利用機械的手段以更劇烈的程度、尤其還在小空間上（kleinr?umig）使所述導(dǎo)體變形，因為在此存在損壞所述導(dǎo)體和/或?qū)w絕緣部的危險或者說存在額外的不期望的電損失的出現(xiàn)。但是，例如通過仔細選擇的工具和合適的方法能夠可行的是，使所述導(dǎo)體或者說導(dǎo)體絕緣部以有限的程度變形，而在此沒有出現(xiàn)損壞或者額外的損失。因此，考慮到繞線頭部的復(fù)位特性的改進，提出具有定子和繞組的電機。所述繞組由電導(dǎo)體的線圈狀的布置結(jié)構(gòu)構(gòu)成并且被安置在所述定子處。所述繞組在所述定子的端面處構(gòu)造了繞線頭部，所述繞線頭部至少在下述部分區(qū)域中具有繞線頭部表面，所述部分區(qū)域分別具有一個沿著所述定子的軸向方向延伸的面法線。所述繞線頭部表面具有凹處（eintiefung），所述凹處以下述方式構(gòu)造：使得所述繞線頭部的面積慣性矩沿著所述定子的軸向方向和/或徑向方向提高。該凹處例如能夠構(gòu)設(shè)為槽狀。在此，所述凹處在其形狀方面和在其尺寸方面以下述方式構(gòu)設(shè)：使得所述凹處能夠通過所述繞線頭部的面積慣性矩的提高來改進所述繞線頭部的復(fù)位特性。換句話說，由此能夠降低或者防止所述繞線頭部的回彈并且由此能夠降低或者防止所述電機的外部尺寸的不期望的增大。“面法線”在此例如能夠被理解為下述矢量，所述矢量垂直于所述繞線頭部表面延伸并且因此描繪了所述繞線頭部表面的該部分區(qū)域的定向。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述凹處通過所述電導(dǎo)體的局部的變形來形成。換句話說，以下述方式改變所述電導(dǎo)體在所述繞線頭部的區(qū)域中的延伸：使得通過例如多個有針對性地變形的電導(dǎo)體在所述繞線頭部中構(gòu)造凹處。下述優(yōu)點能夠在此看出：通過所述電導(dǎo)體的穩(wěn)定的持久的變形在總體上產(chǎn)生提高所述面積慣性矩的凹處，所述電導(dǎo)體例如由能夠塑性變形的金屬或者金屬合金構(gòu)成。在一種示例中，凹處能夠由局部的變形的電導(dǎo)體并且由相應(yīng)地成形的額外的材料、例如絕緣材料、澆注材料或者類似材料來形成。

在本發(fā)明的一種實施方式中，所述凹處構(gòu)設(shè)為凹槽（sicke）。凹槽在此例如可以被理解為拉長的凹處，所述拉長的凹處用于提高所述繞線頭部的面積慣性矩并且由此用于提高所述繞線頭部的剛度。在此，長度、寬度或者深度能夠結(jié)合所述凹槽的形狀以下述方式構(gòu)設(shè)：使得對所述面積慣性矩的提高進行優(yōu)化。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述凹槽橫向于所述定子的周向延伸。在一種示例中，在所述繞線頭部表面處，所述凹槽沿徑向或者以星狀指向的方式遠離所述定子的中心軸線來延伸。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述繞線頭部具有熱塑性塑料或者合成樹脂。這能夠在總體上改進所述繞線頭部的穩(wěn)定性、強度和/或面積慣性矩。

此外，提出一種用于制造電機的繞線頭部的裝置，所述裝置具有用于使繞線頭部表面成形的擠壓工具。所述擠壓工具的有效面具有凸起，所述凸起通過壓緊到繞線頭部表面上以下述方式在所述繞線頭部表面處產(chǎn)生凹處：使得所述繞線頭部的面積慣性矩提高。這種裝置的優(yōu)點能夠在此看出：由此能夠有利地并且在低成本的情況下提供凹處。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述擠壓工具的有效面具有塑料。這能夠具有以下優(yōu)點：通過所述塑料的有限的彈性的可變形性，能夠避免所述電導(dǎo)體的損壞或者說所述電導(dǎo)體的絕緣部的損壞。在本發(fā)明的一種實施方式中，所述擠壓工具的有效面經(jīng)過拋光。該經(jīng)過拋光的有效面的優(yōu)點能夠是，使所述電導(dǎo)體或者說其絕緣部的損壞的危險最小化。

可以理解，如上面和下面所描述的那樣，所述裝置的特征也能夠是所述電機的特征并且反之亦然。

附圖說明

下面參照附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細描述。不管是說明書還是附圖都不應(yīng)當以限制本發(fā)明的方式來解讀。

圖1a示出了具有繞組和繞線頭部的電機的定子；

圖1b示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有繞組和繞線頭部的電機的定子，所述繞線頭部具有凹處；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造電機的繞線頭部的裝置，所述裝置具有擠壓工具；并且

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造電機的繞線頭部的裝置的擠壓工具。

附圖僅是示意性的并且沒有按比例。原則上，相同的或者類似的部件設(shè)有相同的附圖標記。

具體實施方式

圖1a示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的、具有片組12和繞組14的電機的定子結(jié)構(gòu)組件10。所述繞組14能夠由電導(dǎo)體的線圈狀的布置結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述布置結(jié)構(gòu)能夠由多個相鄰地延伸的并且相對于彼此絕緣的導(dǎo)體環(huán)構(gòu)成。在此能夠有利的是，通過所述繞組14在所述片組12之外的盡可能小的體積和非常緊密地并排地延伸的導(dǎo)體來實現(xiàn)盡可能大的功率密度。所述繞組14能夠在所述片組12的內(nèi)部區(qū)域中、例如通過槽或者凹部來延伸。在所述片組12的端面處，所述繞組構(gòu)造了繞線頭部16，所述繞線頭部能夠以下方式產(chǎn)生：導(dǎo)體在所述端面處離開所述片組12的一個槽并且延伸到所述片組12的另一個槽中。在此，所述導(dǎo)體的部分區(qū)域在所述片組12之外延伸，并且下述導(dǎo)體在總體上構(gòu)造了所述繞組14的繞線頭部表面18，所述導(dǎo)體在所述在片組12的該端面處退出及進入。在圖1a中簡化地平坦地示出的繞線頭部表面18由下述導(dǎo)體的多個單個的表面構(gòu)成，所述導(dǎo)體在那里并排地延伸并且相對于彼此絕緣。在所述繞線頭部16處布置了連接區(qū)域19，所述連接區(qū)域能夠用于提供所述繞組14的電導(dǎo)體的電連接，例如以用于供電和/或控制。所述繞線頭部16的在此所示出的形狀例如能夠通過擠壓來實現(xiàn)。這種解決方案的缺點是，所述繞線頭部16在所述擠壓之后由于其機械結(jié)構(gòu)和材料特性而具有復(fù)位特性，這可能導(dǎo)致所述繞線頭部16的體積的提高。在此可能出現(xiàn)所述定子12連同繞組14的總長度的提高，這可能提高所述電機的位置需求。

在圖1b中所示出的定子結(jié)構(gòu)組件10在其構(gòu)造方面基本上相當于圖1a的定子結(jié)構(gòu)組件10，但是在所述繞線頭部表面18處額外地具有凹處或者凹部，所述凹處或者凹部以下述方式構(gòu)造：使得所述繞線頭部16的面積慣性矩沿著所述定子12的軸向方向提高。在此所示出的凹處構(gòu)設(shè)為凹槽，所述凹槽相應(yīng)地槽狀地沿著所述定子12的徑向方向并且橫向于所述定子的周向延伸。沿著所述定子的周向來看，在所述繞線頭部表面18處設(shè)置了多個根據(jù)本發(fā)明的凹處20，其中該凹處相應(yīng)地彼此隔開。所述凹處20在此至少部分地通過所述電導(dǎo)體的局部的變形來形成。換句話說，所述凹處20通過所述電導(dǎo)體的局部的形變、壓入或者類似的形狀變化而產(chǎn)生。在一種示例中，所述繞線頭部16能夠額外地包含熱塑性塑料或者合成樹脂，所述合成樹脂形成所述凹處的至少一部分。在此，例如能夠結(jié)合所述電導(dǎo)體的形變來使用用于使所述塑料或者合成樹脂成形的熱方法和/或機械方法。通過在此構(gòu)造為凹槽的凹處20提高了所述繞線頭部16的面積慣性矩。換句話說，能夠以這種方式改進所述繞線頭部16的復(fù)位特性，使得防止或者至少降低所述繞線頭部16尤其沿著所述定子12的軸向方向的擴展。至今經(jīng)常在現(xiàn)有技術(shù)中所使用的解決方案、像例如所述繞組14的綁扎由此能夠省去，這盡管實現(xiàn)了高功率密度但是也能夠有利地降低用于制造電機的成本和耗費。

圖2示出了一種根據(jù)本發(fā)明的、用于制造電機的繞線頭部16的裝置30。所述裝置具有兩個擠壓工具32，所述擠壓工具為了擠壓的目的而以擠壓力34朝彼此運動。在所述擠壓工具32之間布置了在此構(gòu)造為柱筒狀的定子12。在所述定子12的端面36處分別布置了一個繞線頭部16。所述擠壓工具32以下述方式構(gòu)設(shè)：使得所述擠壓工具能夠通過擠壓或者形變在所述繞線頭部的形狀方面改變能夠成形的繞線頭部16。此外，所述擠壓工具32以下述方式構(gòu)設(shè)：使得設(shè)置了用于所述繞線頭部16的連接區(qū)域19的穿引部（durchführung），以便不損壞該區(qū)域并且實現(xiàn)了外部的、通往所述繞組的電通道。所述擠壓工具的有效面38將繞線頭部表面18沿著所述定子12的軸向方向朝所述定子12按壓并且具有凸起（參見圖3），所述凸起通過壓緊到所述繞線頭部表面18上以下述方式在所述繞線頭部表面18處產(chǎn)生凹處20（參見圖1b）：使得所述繞線頭部16的面積慣性矩提高。在此以下述方式選擇所述擠壓力34：使得實現(xiàn)所述電導(dǎo)體的局部的變形。在此能夠以下述方式選擇所述擠壓力34：使得避免由于過于劇烈的變形而引起的損壞并且避免絕緣部的損壞。換句話說，通過經(jīng)由所述擠壓工具32的凸起進行的擠壓或者沖壓，實現(xiàn)了所述導(dǎo)體的有限的局部的變形，而沒有出現(xiàn)所述導(dǎo)體的電特性的顯著的惡化或者所述絕緣部（isolation）的損壞。通過經(jīng)由所述凹處而由此提供的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了所述繞線頭部16的面積慣性矩的提高。

圖3以更為詳細的示圖示出了根據(jù)本發(fā)明的、用于制造電機的繞線頭部16（參見圖1b）的裝置30的擠壓工具32。所述擠壓工具32具有空心柱筒狀的外部的邊緣40以及相對于所述外部的邊緣40同心地布置的內(nèi)部的邊緣42。所述外部的邊緣40和所述內(nèi)部的邊緣42以下述方式相對于彼此布置和構(gòu)造：使得能夠至少部分地將定子12（參見圖2）接納在所述外部的邊緣40與所述內(nèi)部的邊緣42之間的中間空間中。此外，所述擠壓工具32具有有效面38，在所述擠壓工具的表面上布置了凸起44。該凸起44在將所述擠壓工具32壓緊到繞線頭部表面18（參見圖1b）上時使凹處、例如凹槽成形，所述凹處提高了所述繞線頭部16（參見圖1b）的面積慣性矩。為了在繞線頭部表面18中產(chǎn)生凹槽，所述凹槽例如橫向于所述定子12的周向延伸，所述凸起44相應(yīng)地同樣橫向于所述外部的邊緣40或者說所述內(nèi)部的邊緣42的周向而布置在所述擠壓工具32的有效面38處。

在此要補充地指出，“包括”不排除其它元件或者步驟，并且“一個”不排除多個。此外要指出，已經(jīng)參照上述實施例之一所描述的特征或步驟也能夠結(jié)合其它上面所描述的實施例的其它特征或者步驟來使用。權(quán)利要求中的附圖標記不應(yīng)以限制的方式來看待。