电动马达的定子、电动马达以及定子的制造方法与流程

1.本发明涉及一种电动马达的定子和一种电动马达，尤其是用于机动车辆的电动马达。本发明还涉及一种用于制造用于机动车辆的电动马达的定子的方法。


背景技术：

2.在机动车辆中已知电动马达，这些电动马达具有定子，该定子具有多个发卡式的元件，这些元件由具有两个纵向支腿和在纵向支腿之间的连接区段的金属元件构成。这些元件以其支腿插入到定子叠片组的槽中并且在支腿的端部上借助于绕组头而电连接。在此，这两个支腿和连接区段处于一个平面中并且因此限定发卡式的元件。在将发卡式的元件与定子叠片组装配在一起之后，连接区段在轴向方向上突起并且形成连接区段的环。这种也被称为发卡导体的发卡式的元件由de 10 2016 124 799 a1或由de 10 2017 103 128 a1已知。这些发卡式的元件在此可以由单件的板材部件或线材部件构成或者由多个相互连接形成的金属绞合线构成。在此，发卡式的元件的连接区段的整体在一起观察时形成在定子的轴向方向上突起的环。此外还示出的是，将发卡式的元件插入定子叠片组非常困难，因为连接区段对发卡式的元件的插入产生干扰。


技术实现要素：

3.本发明的目的是，提供一种定子和一种具有定子的电动马达，它们能够简单地并且节省结构空间地制造。本发明的目的还在于，提供一种用于制造改进的定子的方法。
4.关于定子的目的通过本发明的定子来实现。
5.本发明的实施例涉及一种尤其用于机动车辆的电动马达的定子，该定子包括定子叠片组和多个发卡式的元件，这些元件分别由金属材料制成并具有两个纵向支腿和在纵向支腿之间的连接区段，其中该定子叠片组具有多个槽，其中这些发卡式的元件的每个纵向支腿被容纳在槽中，其中这些发卡式的元件的连接区段形成环形区域，其中这些发卡式的元件各自以其两个纵向支腿限定出平面，其中相应的发卡式的元件的连接区段从该平面倾翻出来。由此实现了定子的轴向长度变得更短，从而对于定子需要较少的结构空间。当通过倾翻保证更好地接近槽以便将纵向支腿引入槽中时，由此也使装配变得容易。
6.在实施例中适宜的是，发卡式的元件各自以其两个纵向支腿限定出平面，其中相应的发卡式的元件的连接区段以第一角度从该平面倾翻出来。因此实现了弯曲的构型，其制造简单并且实现了轴向延伸尺寸的明显减小。
7.也适宜的是，第一角度是锐角，尤其是5
°
至60
°
、优选10
°
至40
°
、尤其15
°
至25
°
的锐角。因此实现了弯曲的构型，其制造简单并且实现了轴向延伸尺寸的明显减小。
8.也有利的是，连接区段由两个横向支腿形成，其中这两个横向支腿相对彼此以第二角度布置。由此也实现了简化的制造和简单的设计。
9.也有利的是，该第二角度是75
°
至150
°
、优选90
°
至130
°
、尤其100
°
至110
°
的角度。由此也节省了材料，因为连接区段不会过长。
10.也有利的是，发卡式的元件由一个板条、由一个线材元件或由多个板条或线材元件构成，即例如也由一束单线材构成，例如构成为绞合导体。因此，发卡式的元件可以从可适配到电动马达的功率数据的合适材料中选择。
11.关于电动马达的目的通过本发明的电动马达的特征来实现。
12.本发明的实施例涉及一种尤其用于机动车辆的电动马达，该电动马达具有定子和转子，其中定子是根据本发明设计的。
13.关于方法的目的通过本发明的方法的特征来实现。
14.本发明的实施例涉及一种用于制造尤其用于机动车辆的电动马达的定子的方法，该方法具有以下步骤：
15.a.提供具有多个槽的定子叠片组，
16.b.提供多个发卡式的元件，这些元件分别由金属材料制成，这些元件分别具有两个纵向支腿和在这些纵向支腿之间的连接区段，
17.c.将这些发卡式的元件的纵向支腿分别插入到该定子叠片组的槽中，使得这些发卡式的元件的连接区段形成环形区域，
18.d.使这些纵向支腿的端部接触，
19.其中
20.这些发卡式的元件各自以其两个纵向支腿限定出平面，其中相应的发卡式的元件的连接区段从该平面倾翻出来。
21.由此实现了用于制造改进的定子的方法。
22.有利的是，发卡式的元件的这两个纵向支腿位于一个平面中。在此，这两个纵向支腿可以相互平行地定向，也可以不相互平行地定向。
23.也有利的是，支腿倾翻出来在纵向支腿插入到槽中之前和/或之后进行连接区段从纵向支腿的平面的这种倾翻出来。因此，这些发卡式的元件可以带有倾翻来预先制造并且装配，或者它们可以部分地制成预先倾翻的，并且随后在装配后进行最终的倾翻，或者替代性地，可以在将纵向支腿插入槽内后才进行倾翻。
24.在优选的实施例中，在引入纵向支腿之后借助于定向锥体进行这种倾翻出来。这具有的优点是，所有连接区段可以同时倾翻，从而为此仅需要一个工作步骤。
附图说明
25.下面借助实施例参照附图详细地阐述本发明。在附图中：
26.图1示出了根据现有技术的定子的示意图，
27.图2示出了根据现有技术的发卡式的元件的示意图，
28.图3示出了根据图2的发卡式的元件的另外的示意图，
29.图4示出了根据本发明的定子的示意图，
30.图5示出了根据本发明的发卡式的元件的示意图，
31.图6示出了根据图5的本发明的发卡式的元件的另外的示意图，
32.图7示出了根据图5的本发明的发卡式的元件的另外的示意图，
33.图8示出了根据图5的本发明的发卡式的元件的另外的示意图，
34.图9示出了根据图5的本发明的发卡式的元件的另外的示意图，
35.图10示出了借助锥体来使得这些连接区段倾翻的方法步骤的示意图。
具体实施方式
36.图1以示意图示出了根据现有技术的定子1。根据现有技术的定子1是电动马达的定子1。定子1具有定子叠片组2和多个发卡式的元件3。
37.在此，图2和图3示出了根据现有技术的发卡式的元件3的相应局部视图。发卡式的元件3由金属材料制成并且具有两个纵向支腿4和位于纵向支腿4之间的连接区段5。
38.定子叠片组2具有多个槽6。这些槽可选地设置有(如衬有)槽绝缘件6a。在此，发卡式的元件3被布置成，使得发卡式的元件3的每个纵向支腿4容纳在槽6中并且这些发卡式的元件3的连接区段5形成一个环形区域7，该环形区域沿定子1的轴向方向8突起。
39.图2和图3示出，发卡式的元件3以其两个纵向支腿4和连接区段5分别限定出平面并且对应地设计为大致平坦的。在此，发卡式的元件3具有三维形状，其中连接区段与槽直径(nutdurchmesser)对应地弯曲。
40.然而，在此可能出现的是，这些发卡式的元件3的材料自身绞合(verwinden)，以便实现适配多个发卡式的元件来形成定子。在任何情况下在粗略观察时，纵向支腿4和连接区段5在此限定出共同的平面并相对于该平面具有小偏差。
41.图4以另外的示意图示出了根据本发明的定子10。在此，根据本发明的定子10是尤其机动车辆的电动马达的定子10。定子10具有定子叠片组11和多个发卡式的元件12。然而，在图4中，在此并非装配了所有的发卡式的元件12，因此仅能看到一部分发卡式的元件12。当装配了所有的发卡式的元件12时，这些发卡式的元件构成类似于在图1中对于现有技术也可看出的环形区域。
42.在此，图5至图9示出了根据本发明的发卡式的元件12的对应的视图或部分视图。发卡式的元件12由金属材料制成并且具有两个纵向支腿13和位于纵向支腿13之间的连接区段14。优选的是由一束单线材构成的设计方案。
43.定子叠片组11具有多个槽15，这些槽衬有槽绝缘件15a。在此，发卡式的元件12被布置成，使得发卡式的元件12的每个纵向支腿13容纳在槽15中并且发卡式的元件12的连接区段14形成环形区域16，该环形区域沿定子10的轴向方向17突起。
44.图5至图9示出，发卡式的元件12以其两个纵向支腿13形成第一平面18并且连接区段14从该第一平面18倾翻出来。在此，连接区段也限定第二平面19，该第二平面相对于第一平面18倾翻。在此，同样也可能出现的是，这些发卡式的元件12的材料本身绞合，以便实现适配多个发卡式的元件12来形成定子10。
45.在此，这些发卡式的元件12各自以其两个纵向支腿13限定出第一平面18，其中相应的发卡式的元件12的连接区段14以第一角度α1从平面18倾翻出来。
46.优选地并且可选地，第一角度α1是锐角，尤其是5
°
至60
°
的角度，优选10
°
至40
°
的角度，尤其是15
°
至25
°
的角度。
47.图5、图6、图7和图9还示出，连接区段14由两个横向支腿20形成，其中这两个横向支腿20相对彼此以第二角度α2布置。优选地并且可选地，第二角度α2是在75
°
到150
°
的范围内的角度，优选90
°
到130
°
的范围内的角度，尤其是100
°
到110
°
的范围内的角度。
48.在此，根据本发明的发卡式的元件12可以由一个板条、由一个线材元件或由多个
板条或线材元件(如绞合线)构成。
49.图10示出了一种用于制造尤其用于机动车辆的电动马达的定子10的方法。该方法在此具有以下步骤：
50.a.提供具有多个槽15的定子叠片组11，
51.b.提供多个发卡式的元件12，这些元件分别由金属材料制成，这些元件分别具有两个纵向支腿13和在纵向支腿13之间的连接区段14，
52.c.将发卡式的元件12的纵向支腿13分别插入到定子叠片组11的槽15中，使得发卡式的元件12的连接区段14形成环形区域16，并且
53.d.使纵向支腿13的端部接触。
54.在此，发卡式的元件12被设计成，使得这些发卡式的元件12各自以其两个纵向支腿13限定出平面18，其中相应的发卡式的元件12的连接区段14从平面18倾翻出来。
55.在此，支腿倾翻出来可以在将纵向支腿13插入槽15中之前和/或之后进行连接区段14从纵向支腿13的平面18的这种倾翻出来。
56.图10表明，这种倾翻出来是在将纵向支腿13引入槽15中之后借助于定向锥体21进行的。在此，在图10的左边图示中装配定子，其中连接区段14仍布置在平面18中并且因此形成沿轴向方向伸出很远的环形区域16。在中间的图示中，将定向锥体21放置到环形区域16上，以便使连接区段14弯曲并且使其从平面18倾翻出来。在此，在图10的右侧图示中，连接区段14从平面18倾翻，从而使得连接区段形成经压平且沿轴向方向突起较少的环形区域16。
57.附图标记列表
[0058]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定子
[0059]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定子叠片组
[0060]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
元件
[0061]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向支腿
[0062]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接区段
[0063]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽
[0064]
6a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽绝缘件
[0065]7ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形区域
[0066]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴向方向
[0067]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定子
[0068]
11
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定子叠片组
[0069]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
元件
[0070]
13
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
纵向支腿
[0071]
14
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
连接区段
[0072]
15
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽
[0073]
15a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽绝缘件
[0074]
16
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
环形区域
[0075]
17
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
轴向方向
[0076]
18
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一平面
[0077]
19
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第二平面
[0078]
20
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
横向支腿
[0079]
21
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
定向锥体