专利名称：加工用于电机的机器构件的构件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于加工机器构件的构件，用于构造电机，其中所述机器构件具有齿，围绕齿要设置线圈。
背景技术：
电机通常具有机器构件例如以定子和转子的形式。尤其在同步电机中定子具有定子齿，它们被线圈包围。在其它电机类型中动子也可以配有动子极，它们支承相应的动子线圈。
存在不同的附件，用于使线圈安置在机器构件的齿上。尤其在旋转的内转子电机中将线圈安置在两个相邻定子齿之间的槽里面是困难的，因为其齿在基本圆柱形定子的旋转轴线方向上向内指向，因此槽开口相对较小。这种效应还由此得到增强，即在向内指向的定子齿端部上设有齿顶，它们使向内指向的定子齿端部在圆周方向上加宽。由此在相互对置的齿顶端部上仅仅保留窄的间隙，它正好这样大地选择，使绕组可以加入到槽里面。
尤其在执行针绕线时(其中导引导线的针围绕一个或者多个定子齿移动，用于加入绕组)需要最小工作空间，由此限制在槽内部的由绕组导线占据的横截面与槽整个横截面积的比例。这个比例也称为槽填充度。槽填充度主要决定电机可达到的紧凑性。
为了简化机器构件的齿的绕线，由现有技术已知许多方法。例如已知多体地构成定子，用于简化定子齿的绕线。例如可以使单个定子扇形段在组装前绕线成环形的定子。在其它情况下定子齿不通过齿顶构成并且只有在绕线定子齿以后才放置齿顶。此外已知，绕线基本带状的配有定子齿的定子部件并接着将带弯曲成圆柱形的定子，由此使绕线的定子齿指向定子内部。
所有这些方法的缺陷是，在单个齿绕线以后还需要其它费事的加工步骤，用于完成绕线的定子。此外多体的定子结构或者存在连接位置可能在定子中实现增加磁阻的部位，这对于在定子中所需的磁回路是不利的并且起到降低通过这种定子构成的电机效率的作用。发明内容
因此本发明的目的是，提供用于构造电机的定子或动子的机器构件供使用，它避免现有技术的缺陷并且能够实现安置在机器构件上的齿的更好绕线性。
这个目的通过如权利要求1所述的用于加工用于构造电机的机器构件的构件以及通过如附属权利要求所述的机器构件、电机、用于加工用于电机的机器构件的方法得以实现。
其它有利的扩展结构在从属权利要求中给出。
按照第一方面规定用于加工机器构件、尤其是定子的构件，用于构造电机。该构件包括-基体；-多个齿，所述齿在布置方向上设置在所述基体上并且所述齿设置用于配备线圈；其中所述基体在每两个齿之间具有一个或者多个压缩部位。
上述机器构件的思想在于，使这种机器构件圆柱形地配有与所期望的尺寸相比加大的直径，由此使向内指向的齿总体上并且首先在其向内指向的端部上具有相互间加大的距离，由此可以更简单地执行绕线，例如借助于针技术。要绕线的槽具有更大的横截面积， 由此加大用于绕线装置、例如用于绕线针的工作空间并且可以加入更多匝圈数量。所述机器构件在其壳体上配有压缩部位，由此在齿绕线以后使外周体通过施加适合的、例如径向向内作用的力变形。由此压缩压缩部位并且减小机器构件的半径。
可以规定，所述压缩部位借助于接臂构成，它基于齿的布置方向具有减小的横截面并且倾斜于布置方向。
此外所述接臂通过两个或多个相互倾斜于所述布置方向对置的凹陷、尤其是V形的凹陷构成，它们垂直于所述布置方向延伸。
按照一种实施例所述基体圆柱形地构成，其中对每个齿配属基体的一个扇形段， 它与相邻扇形段分别通过压缩部位连接。
按照另一方面规定机器构件，它借助于上述的构件制成，其措施是在绕线以后通过施加力压缩压缩部位。
按照另一方面规定一种用于构造机器构件、尤其是定子的方法，用于构造电机。该方法包括下面的步骤-绕线上述构件的一个或者多个齿； -施加力，由此压缩一个或者多个压缩部位。
按照另一方面规定一种用于构造机器构件、尤其是定子的方法，用于构造电机。该方法包括下面的步骤-绕线上述构件的一个或者多个齿；-施加力，由此压缩一个或者多个压缩部位，其中所述力在径向上向内对准基体的每个扇形段。
下面借助于附图详细解释本发明的优选实施例。附图中图1简示出加入绕组到用于内转子电机的定子的两个定子齿之间的槽里面， 图2示出在绕线定子齿之前的定子横截面图， 图3示出图2的定子在绕线定子齿以后的横截面图， 图4示出定子与绕线的定子齿在变形后的横截面图。
具体实施方式
图1简示出具有定子体2的定子结构1的横截面图，定子体基本圆柱形地构成。该定子体2是空心圆柱形的并且具有向内指向的定子齿3。所述定子齿3基本均勻地设置定子体2的内圆周上并且最好具有相同的径向长度。定子齿3的向内指向的端部配有齿顶9， 它们在圆周方向在两侧在切向突出于定子齿3的宽度并且确定内轮廓，内轮廓基本具有圆柱形外周面扇形段的形状。
为了清晰，借助于针绕线装置5简示出绕线定子齿3的过程。该针绕线装置5包括绕线针6，在其中穿过绕线导线7，它通过围绕一个或者多个定子齿3导引针绕线到定子齿上。为了导引绕线针6必需在齿顶9的相互面对的侧面端部之间保留足够的中间空间8， 由此使针绕线装置5可以在槽4内部导引绕线针6。
通过绕线针6的工作范围限制可达到的填充度。为了最佳地充分利用供使用的槽横截面积现在规定，在绕线定子齿3期间加大槽开口和槽横截面积并且使它们在结束绕线过程以后对于所有的齿变小，由此一方面减小相邻齿顶之间的距离，另一方面减小位于其间的槽横截面积，用于改善填充度系数，它主要地决定电机的紧凑性。
此外加大的槽横截面积和加大的槽开口能够实现可最佳影响的线圈结构，因为用于绕线针6的所有槽部位都可以良好地接触到。此外对于大的槽横截面积和大的槽开口能够放入预制成的分绕组或总绕组，否则在太窄的槽开口时不能实现这一点。
在图2中简示出定子体11，它与要加工的绕线定子相比具有加大的直径。所述定子体11如上所述基本上空心圆柱形地通过基本圆形的横截面构成。所述定子体11的形状仅仅由于规定的压缩部位12偏离圆柱形的形状，在压缩部位可以压缩定子体11。
所述定子体11最好是一体的，但是具有齿扇形段1，它们分别具有定子齿13。在相邻定子齿13之间分别设置一个压缩部位12。该压缩部位12在绕线前和绕线期间处于伸展的状态。所述压缩部位12能够使定子齿13以较大的距离相互设置，由此可以加大槽开口 14并加大槽15的横截面面积，用于易于绕线或加入线圈。
所述压缩部位12例如可以借助于V形的凹陷16构成，它们在圆柱形定子体11的轴向上延伸。在所示的实施例中存在三个V形的凹陷16，它们这样相互设置，使得在相邻定子齿扇形段之间形成基本V形的接臂部位15。该V形接臂部位15能够实现方便的弯曲并由此实现定子体11在切向上的压缩，因为材料横截面在这个位置上减小。
具体地说，两个相邻的V形凹陷16在两个定子齿13之间位于定子体11内侧面上。 V形凹陷16在轴向上基本在整个定子体11上延伸。在定子体11的内侧面上的两个V形凹陷16之间在外侧设有另一 V形凹陷16，它导致形成V形的接臂部位15。尽管在所述实施例中V形凹陷16的数量为三个，但是也可以使压缩部位通过两个或多于三个V形的凹陷 16构成。所述压缩部位也可以以其它方式存在。但是重要的是，在力作用时所述压缩部位尽可能在切向上压缩并且尽可能不允许在径向上的相互移动。
在图3中示出在绕线以后的定子1的横截面图。为了简化仅仅示出两个定子线圈 17 ；但是在正常情况下规定，每个定子齿13或至少每隔一个定子齿13绕线。借助于标准技术、例如借助于针技术实现绕线。大的槽横截面积和大的槽开口对于绕线针6给出许多空隙空间并由此可以可靠且快速地执行定子齿13绕线。同时可以达到定子线圈17的高度有序度。备选地代替借助于绕线技术绕线也可以将预制成的定子线圈17以相应的形状体放置在定子齿13上。
如图4所示，在绕线后使定子体11通过径向变形过程在直径上减小。为此最好在所有定子齿扇形段上在压缩部位12之间施加径向向内的力，由此使压缩部位12弯曲并且允许在切向上的压缩。如果事先还在定子体11中存在V形的切口，则它们在这个过程以后由于压缩完全消失，由此产生定子体11的封闭环形表面。
因为定子体11用于形成定子齿13的磁回路，必需这样规定V形凹陷16，使它们在所需的压缩以后基本上完全消失，即V形切口的两个侧面要完全相互贴靠。
在为了减小定子体11外圆周而变形以后呈现具有高度自稳定性的定子体。同时使所述定子齿13相互靠近地运动，由此使槽横截面积和槽开口减小。通过减小在已经绕线状态中的槽横截面积，压缩线圈的单个匝圈，由此可以提高填充度系数。这导致明显改善通过所述定子10构成的电机的紧凑性。为了固定定子体11还可以规定，将它们装配在支承环里面(未示出)，支承环可以挤压或收缩支承环。
可以规定，在绕线单个定子齿13前使它们配有绝缘遮蔽件，这样成形绝缘遮蔽件，使它们在变形后为了减小定子直径同时产生槽封闭，使异物不能挤入到槽里面。由此可以降低短路隐患。例如可以使这些绝缘遮蔽件分别具有形状，该形状具有径向上突出的接臂，由此使接臂比定子齿13的齿顶更多地伸进槽里面。尽管这减小了用于绕线的槽开口， 但是还保留变形后提高填充度系数的优点。两个相邻的绝缘遮蔽件也可以包括相互面对的接臂，它们作为突出的轮廓在变形时相向运动并由此可以完全封闭槽。
上述方法与由单个齿扇形段构造定子体11的方案相比的优点是，可以借助于绕线装置进行单个定子线圈布线。与由扁平叠片形成的定子体(它为了形成定子而滚压)相比的优点是，以上述方法加工的定子体具有对称的材料应力状态。由此在变形过程以后可以达到更好的圆度。此外在上述定子体11中不存在对磁流产生不利影响的分开位置。
权利要求
1.用于加工机器构件、尤其是定子的构件，用于构造电机，包括 -基体(11)；-多个齿(13)，所述齿在布置方向上设置在基体(11)上并且所述齿设置用于配备线圈；其中所述基体(11)在每两个齿(13)之间具有一个或者多个压缩部位(12)。
2.如权利要求1所述的构件，其中所述压缩部位(12)借助于接臂(15)构成，所述接臂基于齿(13)的布置方向具有减小的横截面并且倾斜于所述布置方向。
3.如权利要求2所述的构件，其中所述接臂通过两个或多个相互倾斜于所述布置方向对置的凹陷(16)、尤其是V形的凹陷构成，所述凹陷垂直于所述布置方向延伸。
4.如权利要求1至3中任一项所述的构件，其中所述基体(11)圆柱形地构成，其中每个齿(13)配属基体(11)的一个扇形段，它与相邻扇形段分别通过压缩部位(12)连接。
5.机器构件，它借助于如权利要求1至4中任一项所述的构件制成，其措施是在绕线以后通过施加力压缩压缩部位(12)。
6.电机，具有如权利要求5所述的机器构件。
7.一种用于构造机器构件、尤其是定子的方法，用于构造电机，具有下面的步骤 -绕线如权利要求1至4中任一项所述的构件的一个或者多个齿；以及-施加力，由此压缩一个或者多个压缩部位(12)。
8.一种用于构造机器构件、尤其是定子的方法，用于构造电机，具有下面的步骤 -给如权利要求4所述的构件的一个或者多个齿(13)绕线；-施加力，由此压缩一个或者多个压缩部位(12)，其中所述力在径向上向内对准基体 (11)的每个扇形段。
全文摘要
本发明涉及用于加工机器构件、尤其是定子的构件，用于构造电机，包括-基体(11)；-多个齿(13)，所述齿在布置方向上设置在基体(11)上并且所述齿设置用于配备线圈；其中所述基体(11)在每两个齿(13)之间具有一个或者多个压缩部位(12)。
文档编号H02K15/02GK102545410SQ201110361019
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月15日 优先权日2010年11月16日
发明者M.胡贝尔, R.施密特, S.马克 申请人:罗伯特·博世有限公司