用于电子换向的直流电机的定子芯以及制造定子的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于带有内转子的电子换向的直流电机的定子芯(1)，该定子芯带有多个径向向内指向的极芯(2)，极芯在其周边与搭接段(3)是一体式的，并且搭接段(3)通过联接部⑷与相邻的搭接段(3)是一体式的，其中，搭接段(3)与联接部⑷交替，并共同形成无缝的、自身闭合的、一体式的环形件。
【背景技术】
[0002]由文献DE 10 2010 043 976 A1已知一种按类属的定子芯，其中，搭接段通过镦锻区域彼此相连，镦锻区域布置在由这些搭接段所描述的靠外的圆内部的相互对置的搭接段之间。通过所描述的布置应当提供定子芯，它的极、尤其是极靴彼此间具有增大的间距。增大的间距用于通过针缠绕法更简单地对极进行缠绕，并用于提高定子线圈的匝数，以及因而提高可达到的转矩。由于使用镦锻区域，所以巨大的力是必需的，以便在缠绕之后将定子芯带至直径减小的形状，并且以便减小极之间的和极靴之间的增大的间距。高的力消耗可能导致损伤定子芯。在使用定子叠片组的情况下例如可以通过机械变形来形成电流桥，其有利于形成涡流，并且因而导致效率损失。另外的缺陷在于，在压制过程中必须很好地引导搭接段，以便获得限定的、可重现的最终几何结构。
【发明内容】
[0003]在按类属的定子芯中，本发明的任务因而致力于在定子直径减小且极间距减小的情况下在缠绕之后可以实现相邻区域的明确限定的最终位置，对于该过程步骤来说仅需要很小的力，其中，不用考虑对定子芯的损害，并且在该过程最后，在尽可能小的回弹的情况下仅保留有很小且均匀的空气间隙。
[0004]该任务通过权利要求1的特征部分和权利要求7的方法步骤解决。
[0005]因为联接部(4)基本上布置在由搭接段(3)所描述的靠外的圆之外，所以减小定子芯直径没有通过镦锻而是通过弯折来实现。在此，杠杆比是有利的并且弯折力很小。由于小的弯折力，所以不可能导致对定子芯的显著的机械损害。
[0006]本发明的改进方案在从属权利要求中示出。为了把弯折力保持得小，联接部(4)具有三条标定弯折线(5)，在这些标定弯折线处，联接部构造得比在标定弯折线(5)之间的区域中明显更薄。此外，该几何结构能够实现联接部的一种折叠。
[0007]在此，两条靠外的标定弯折线(5a、5b)布置在搭接段(3)和联接部(4)之间的过渡部处，并且中间标定弯折线(5c)布置在联接部(4)的两个三角形区域(6)之间。三角形区域在最终装配状态下形成流桥(Flussbrilcke)，并因而形成环状磁路的一部分。标定弯折线促成定子芯的限定的且可重现的改形。
[0008]在中间标定弯折线(5c)和两条靠外的标定弯折线(5a、5b)之间的间距一样大，并且比搭接段(3)沿径向方向的厚度略大。基于如地进行下规格确定，搭接段的切向侧面没有径向地延伸，而是相对于径向方向呈角度地延伸，由此，这些侧面稍微大于径向延伸的侧面。标定弯折线(5a、5b)与中间标定弯折线(5c)的间距与这些侧面的长度相一致。由此，在最终装配状态下得到在各个搭接段之间的无级别的过渡。
[0009]极芯(2)具有极靴(7)，该极靴相对于相邻的极靴(7)的间距大于在相邻的搭接段(3)之间的最小间距。由此确保的是，在最终装配状态下也存在相互对置的极靴之间的间距。在这些极靴之间的增大的间距主要用作线圈针的运动空间并且用于对极进行缠绕。
[0010]该任务的第二解决方案在于下述方法步骤:a)用线圈线缠绕极芯，b)通过对联接部(4)直接加载力来将联接部(4)向内弯折。对定子芯的缠绕通过针缠绕或者类似的方法进行，用这些方法可以从内部缠绕出闭合的定子芯。通过对联接部直接加载力，有利的杠杆臂起作用并使得以很小的力作用来弯折联接部变得容易。
【附图说明】
[0011]下面凭借实施例进一步阐明本发明。附图中:
[0012]图1示出传统的从内部缠绕的定子芯，
[0013]图2示出根据本发明的从内部缠绕的定子芯，
[0014]图3示出在弯折之前的联接部的放大视图，
[0015]图4示出在弯折之后的联接部的放大视图，并且
[0016]图5示出根据本发明的在弯折之后的从内部缠绕的定子芯。
【具体实施方式】
[0017]图1示出了传统的从内部缠绕的定子芯1’，其带有具有极靴7’的极2’、线圈10’，其中，在此仅示出了在槽12’中的部分线圈。两个彼此相对置的极靴7’的端部彼此间必须具有足够的间距，从而存在足够的用于引导线圈针9’的空间。由于几何条件，用传统的定子芯不能实现理想的匝数。
[0018]相反，图2示出了根据本发明从内部缠绕的定子芯1，其带有多个向内指向的极2，极在其靠内的端部上具有极靴7并在其靠外的端部上具有搭接段3。正如通过间距箭头所示出的那样，极靴7的间距相对于图5放大，然而，间距与在图1的传统定子芯中大致一样大，这是因为该极靴间距必须具有相同的用于引入线圈针的最小尺寸。彼此相对置的搭接段3通过各一个联接部4跨接。多个极2、搭接段3和联接部4形成一体式的定子芯1。在本实施例中，定子芯实施为定子叠片组。该定子叠片组优选通过冲压包装制成。定子叠片组的各个叠片因此彼此相连。联接部4通过标定弯折线5a和5b与搭接段3相连。在联接部4内设置有中间标定弯折线5c。在标定弯折线5a和5c之间或者5b和5c之间，三角形区域6形成联接部4。标定弯折线5a、5b、5c是联接部4的狭窄部位。这些狭窄部位的横截面的尺寸如下地设置，即，使得一方面得到针对缠绕过程以及操作的足够的强度，而另一方面使弯折力不会变得过大。
[0019]图3示出了联接部4在弯折之前的放大视图。搭接段3的端部相互之间具有最小间距a。通过在径向上经由弯曲冲头施加到联接部的三角形区域6上的力F造成联接部4以标定弯折线5c发生弯折，并使三角形区域6以标定弯折线5a、5b相对于搭接段3发生弯折。三角形区域6在此围绕标定弯折线5a或5b摆转，而其靠外的尖部彼此相向运动。
[0020]在图4中示出了联接部在弯折之后的放大视图。在搭接段3的端部之间的间距a(图3)减小为零。标定弯折线5c现在接触搭接段的端部。从搭接段3到搭接段3的磁路通过联接部4的三角形区域6闭合。因为弯折区域受到标定弯折线5a、5b、5c限制，所以这些联接部在与搭接段3的接触面13中，并且在与自身的接触面13中没有发生变形。回弹力是很小的。
[0021]图5示出了根据本发明的在弯折之后的从内部缠绕的定子芯1，其带有极2、搭接段3、联接部4、极靴7和线圈10。该定子芯的外直径相对于图2的定子芯的外直径减小，这同样适用于槽宽度和彼此对置的极靴7的间距以及对置的搭接段的间距。线圈10仅象征性地示出。在所示出的示例中，所有极2配设有线圈10。
[0022]所示出的定子芯仅是一个实施例。与联接部形式相关的所有变体也落入权利要求保护范围中。对于本领域技术人员清楚的是，在线圈和定子芯之间必须设置有绝缘体，或者线圈线自身必须绝缘。为此，多个实施方案是可能的，其在此没有进一步描述。在使用绝缘盖(其在几何结构方面匹配于极并且移动到极上)时要注意的是，这些绝缘盖在这些极之间的区域中可运动地设计，从而使得绝缘盖能够通过弯折联接部来与改形相协调。为此，绝缘盖可以设计为与定子芯类似，或者例如具有Z形的协调连接部。这些联接部可以在改形之后还变形为搭环。原则上，在此存在大的设计自由度。
【主权项】
1.一种用于带有内转子的电子换向直流电机的定子芯(1)，所述定子芯带有多个径向向内指向的极芯(2)，所述极芯在其周边与搭接段(3)是一体式的，并且所述搭接段(3)通过联接部(4)与相邻的搭接段(3)是一体式的，其中，所述搭接段(3)与所述联接部(4)交替并共同形成无缝的、自身闭合的、一体式的环形件，其特征在于，所述联接部(4)基本上布置在由所述搭接段(3)所形成的靠外的圆之外。2.根据权利要求1所述的定子芯，其特征在于，所述联接部(4)具有三条标定弯折线(5a、5b、5c)，在这些标定弯折线处，所述联接部构造得比在标定弯折线(5)之间的区域中明显更薄。3.根据权利要求2所述的定子芯，其特征在于，两条靠外的标定弯折线(5a、5b)布置在搭接段(3)和联接部(4)之间的过渡部处。4.根据权利要求2或3所述的定子芯，其特征在于，在所述联接部(4)的两个三角形区域(6)之间布置有中间的标定弯折线(5c)。5.根据权利要求4所述的定子芯，其特征在于，在所述中间的标定弯折线(5c)和两条靠外的标定弯折线(5a、5b)之间的间距是一样大的并且比所述搭接段(3)沿径向方向的厚度略大。6.根据前述权利要求中至少一项所述的定子芯，其特征在于，所述极芯(2)具有极靴(7)，所述极靴与相邻的极靴(7)的间距大于在相邻的搭接段(3)之间的最小间距。7.—种制造带有用于具有内转子的电子换向直流电机的定子芯(1)的定子(8)的方法，所述定子芯带有多个径向向内指向的极芯(2)，所述极芯在其周边与搭接段(3)是一体式的，并且所述搭接段(3)通过联接部(4)与相邻的搭接段(3)是一体式的，其中，所述搭接段(3)与所述联接部(4)交替并共同形成无缝的、自身闭合的、一体式的环形件，其特征在于下述步骤: a)用线圈线缠绕极芯， b)通过对所述联接部(4)直接加载力来将所述联接部(4)向内弯折。
【专利摘要】本发明涉及一种用于带有内转子的电子换向直流电机的定子芯(1)，该定子芯带有多个径向向内指向的极芯(2)，极芯在其周边与搭接段(3)是一体式的，并且搭接段(3)通过联接部(4)与相邻的搭接段(3)是一体式的，其中，搭接段(3)与联接部(4)交替，并共同形成无缝的、自身闭合的、一体式的环形件。在按类属的定子芯中，本发明的任务致力于在定子直径减小且极间距减小的情况下在缠绕之后可以实现相邻区域的明确限定的最终位置，对于该过程步骤来说仅需要很小的力，其中，不用考虑对定子芯的损害，而且在该过程最后，在尽可能小的回弹的情况下仅保留有很小的且均匀的空气间隙。该任务通过权利要求1的特征部分和权利要求7的方法步骤解决。
【IPC分类】H02K15/095, H02K1/14
【公开号】CN105393434
【申请号】CN201480040094
【发明人】克劳斯·魏斯克
【申请人】标立电机有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年6月5日
【公告号】DE102013216576A1, EP3036822A2, US20160164351, WO2015024563A2, WO2015024563A3