本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的电机的具有用于定子线圈的互联装置的定子和根据权利要求15所述的电机。
背景技术：
由de19920127c2已知这种类型的定子，其中，包括多个同心的连接导体的互联装置布置在由定子线圈限定的空间内，并且其中，用于线圈端部的联接部构造为在连接导体处的联接突起。各个连接导体在此通过构造为绝缘板的绝缘层固定在定子叠片组的端侧处。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种开头提到类型的电机的定子和这种电机，其具有可简单制成、节省结构空间并且可轻松装配的用于定子线圈的互联装置。
该目的通过具有权利要求1的特征的定子和根据权利要求15的电机实现。
本发明的有利的设计方案和改进方案可由从属权利要求以及下文的附图说明中得悉。
因此，提出了一种电机的定子，其具有：环形的定子叠片组，在该定子叠片组处借助于缠绕体布置有多个定子线圈，定子线圈具有线圈端部；和在端侧布置在定子叠片组处的用于定子线圈的互联装置。在此，互联装置具有多个彼此同轴地布置的连接导体，它们借助于绝缘层彼此电绝缘，并且其中，连接导体具有用于线圈端部的线圈联接区域和用于电机的电力供应的功率联接区域。定子的特征在于，连接导体实施为环形盘片并且沿轴向梯级地布置在定子处，其中，每个连接导体具有至少一个固定区段以用于固定在定子处，并且缠绕体具有至少一个连接区域。在此，连接导体的固定区段彼此叠合地布置，并且连接导体与固定区段一起固定在缠绕体的连接区域处。
通过连接导体的固定区段的相互取向，它们由此同时如此重叠，即，以预定的周向间距设置在连接导体处的线圈联接区域对应于圆形地布置在定子叠片组处的线圈和线圈的线圈端部取向。因此，在连接导体布置在定子叠片组处之前进行堆叠时，实现连接导体彼此的相对的取向。连接导体或互联装置相对于定子线圈的绝对转动位置的固定此时以简单的方式通过将相互叠合的固定区段分配给设置在定子线圈的缠绕体处的连接区域实现。以这种方式提供连接导体相对于定子线圈的简单且明确的位置分配，而不需要其他的元件，例如用于连接导体的附加的托架。
连接导体构造为尤其由带状或板状的铜质半成品制成的环形盘片还能够实现沿轴向结构很短的组件。连接导体的固定区段可形成为简单的凹部，其在堆叠环形导体时沿轴向叠合并且相应与缠绕体的连接区域共同作用。缠绕体通常由尤其可注塑的塑料制成，从而可在该缠绕体处容易地形成呈保持夹子、卡锁连接部、槽口等等形式的相应的连接区域。为了与上面提到的凹部共同作用，可用作连接区域的例如是在轴向方向上从缠绕体突出的栓或销钉，在它们上面可单独地或已经预先堆叠地装上连接导体，并且它们例如通过紧接着的热变形持久地并且防丢失地将连接导体保持在此处。
根据一有利的设计方案，缠绕体可具有缠绕区域，其由缠绕托架和在轴向方向上限定缠绕区域并且与缠绕托架连接的两个支腿形成。在此，连接区域可构造在支腿处，在该连接区域处可相对于缠绕区域沿轴向或沿径向布置有连接导体。连接区域可为此目的例如构造为在一个支腿或两个支腿处的根据连接导体的设置的定位沿径向和/或沿轴向的突起。
有利地，绝缘层可构造为自粘性的绝缘纸或自粘性的绝缘膜。借助于相互的粘结，连接导体和在它们之间所需的绝缘层获得牢固且不会丢失的配合，从而避免松动的元件，并且定子的互联装置的制造在工艺上更可靠。作为绝缘介质，可使用双层或单层有粘性的纸、薄膜，例如聚酰亚胺薄膜、芳纶纸或诺美纸(nomexpapier)或塑料片。一个连接导体和一层绝缘层或所有的连接导体和在它们之间并且必要时还布置在两个向外指的端面或平面上的绝缘层可以这种方式形成共同的预制元件。
替代地，切换环为了形成绝缘层而可同样通过塑料来涂覆，塑料覆盖连接导体的两个端面和至少一个沿径向内周面或外周面。
通常，绝缘层的径向延伸近似相应于分配的连接导体的径向延伸。在连接导体的沿径向内部的或沿径向外部的边缘区域处可出现击穿电压并且因此出现不期望的短路。为了提高电气击穿强度，可通过以下方式放大处在不同的电势上的连接导体的气隙和爬电距离，即，相应两个相邻的连接导体沿径向搭接或沿径向梯级地彼此布置。
就此而言，代替两个彼此贴靠的绝缘层可设置单层的布置在两个相邻的并且沿径向搭接的连接导体之间的绝缘层，其在两个沿径向搭接的连接导体的整个径向延伸上扩展。
替代于上文阐述的措施，相邻的连接导体还可构造成具有沿径向一致的延伸，其中，布置在连接导体之间的绝缘层延伸超过连接导体的沿径向内部的和/或沿径向外部的边缘区域并且因此突出超过连接导体。由此同样使在连接导体之间起作用的气隙和爬电距离变大。有利地，可针对各连接导体和绝缘层使用成本有利的共用件。绝缘器件的超出取决于电机的设计和所需的气隙和爬电距离，并且例如针对行驶驱动电马达的定子可约为0.5-5mm，优选地约为2-3mm。
根据另一有利的设计方案，连接导体的线圈联接区域在线圈端部与连接导体成一件式地情况下可构造为沿径向向内或向外突出的突起，突起为了定子在连接导体处的互联可沿轴向弯成角度，以及平行并且相邻于沿轴向取向的线圈端部布置。此外，线圈联接区域和线圈端部可在相互互联之前或之后以确定的角度从轴向位置沿径向向内或外部弯曲，从而由此在轴向方向上缩短互联装置。
为了实现互联装置的相对小的径向伸展，可在沿轴向成梯级的连接导体处在周边处设置间隔开的凹部，其他连接导体的线圈联接区域可相应沿轴向引导穿过该凹部或嵌接在此处。
为了实现自动化地制成定子，线圈端部可优选地布置在共同的轴向和径向位置上，其中，相应两个线圈的相应两个在周边处相邻的线圈端部分配给同一连接导体。代替用于线圈端部的共同的线圈联接区域，线圈的线圈联接区域可在空间上尤其至少通过切口彼此分开地实施。优点是，在将线圈端部固定在线圈联接区域处时，减小由于焊接或钎焊工艺的需要的热引入，并且连接部位可由于联接部的分离而在加工技术上更好地得到控制。此外，这种直接相邻的线圈端部由此更好地相对于在运行中出现的振荡和振动脱耦。
为了电机与外部能源的联接，可在定子处设置功率联接区域，其和线圈联接区域一样与连接导体一件式地实施，并且在该功率联接区域处相应设置为沿径向向内突出的突起。相对于沿径向外部的布置方案，可在冲裁加工连接导体时一起利用环形盘片的否则未利用而浪费的内部区域，并且缩小半成品的整个径向延伸。功率联接区域可从板平面弯出，从而其端部区域可引导到相对于线圈沿径向外部或相对于线圈沿轴向相邻的位置处并且在此为与外部的电源的进一步的电气连接做好准备。
在另一实施方式的范围中，在连接导体处，功率联接区域的突起可同时形成线圈联接区域。为了相对于线圈联接区域实现足够的导电性能，在半成品、尤其铜片的材料厚度相同情况下，功率联接区域构造成具有更大的面，尤其具有更大的宽度，这在定子的该区域中由于非常受限的结构空间可导致布置问题。进一步有利地，功率联接区域可对此具有操作窗以用于线圈端部在线圈联接区域处的接触。
在另一方面，本发明涉及电机，其具有转子和定子，其中，定子具有至少一个上文阐述的特征。
附图说明
下面借助在附图中示出的实施方式示例性地阐述本发明。其中：
图1示出了具有定子和互联装置的电机的示意性的图示；
图2a示出了互联装置的立体的部分视图，互联装置具有沿轴向堆叠的并且沿径向彼此成梯级的连接导体；
图2b示出了图2a的互联装置的透视截面图示；
图2c示出了图2a的互联装置的整体的立体视图；
图2d示出了具有图2a的互联装置的定子的在端侧的部分视图；
图2e示出了图2d的互联装置的立体的部分视图；
图3a示出了互联装置的立体的部分视图，互联装置具有沿轴向堆叠的连接导体，在连接导体之间布置有沿径向突出的绝缘层；
图3b示出了图3a的互联装置的透视截面图示；
图3c示出了图3a的互联装置的整体的立体视图；
图3d示出了具有图3a的互联装置的定子的立体的部分视图；
图3e示出了图3d的定子的透视截面图示；
图3f示出了具有图3a的互联装置的定子的立体的部分视图；然而线圈联接区域是弯曲的；
图4a示出了具有沿轴向堆叠的连接导体的互联装置的立体的部分视图，连接导体在其沿径向内部的周边处具有功率联接区域；
图4b示出了图4a的互联装置的在端侧的部分视图；
图4c示出了图4a的互联装置的整体的立体视图；
图5示出了互联装置的立体的部分视图，互联装置具有沿径向相对于线圈缠绕区域布置的连接导体。
具体实施方式
在附图中，相同的对象、功能单元或同类的零件通过相同的附图标记来表示。此外，将总括性的附图标记用于在实施例或图示中多次出现、然而仅仅在一个或多个特征方面一起进行说明的零件和对象。通过相同或总括性的附图标记来说明的零件或对象可在一个、多个或所有的特征方面、例如其尺寸相同地实施，然而必要时还可不同地实施，只要说明书中没有明确或隐含做出其他说明。为了避免重复，取消了在不同的实施例中多次说明相同的对象、功能单元或同类的零件，并且对此仅说明实施例的不同之处。
图1示意性地示出了电机10，更确切地说示出了呈内转子结构形式的永久励磁的同步电机，其包括可围绕具有转动轴线a的转子轴12转动的转子14和沿径向在外部包括该转子的定子16。转子14包括盆形的转子托架18，在转子托架的圆柱状的外周面上布置有层压的转子叠片组20，该转子叠片组支撑多个在周边处相互间隔开的永磁体22。
定子16包括环形的定子托架24，在其中间凹部中布置有同样由板材薄片形成的环形的定子叠片组26。因此，转动轴线a同时形成定子的中轴线a。定子托架24例如可为电机10的外壳体或中间壳体。
定子叠片组26包括与定子托架24贴靠的环形的定子轭部30和从该定子轭部沿径向向内伸出的齿部32，为了形成定子绕组，其配有多个定子线圈36。定子线圈36借助于由耐热的塑料构成的两个绝缘体或缠绕体40、42由铜线围绕齿部32缠绕而成，并且在此防止滑落。缠绕体40、42相应包括在端侧与叠片组26贴靠的基部区域或缠绕托架40a；42a和两个从缠绕托架近似成直角并且在定子16处沿轴向凸出的支腿40b、40c；42b、42c，它们在径向方向上限定缠绕区域43。
线圈36电气地配有单独的线路，为此线圈端部36a、36b借助于在图1中仅仅示意性地示出为块的互联装置38以预定的方式彼此互联。
如从随后的图2-5可见的那样，互联装置38为此目的包括多个借助于绝缘层58彼此绝缘的连接导体52、54、56，它们具有在周向上间隔开的线圈联接区域521；541、561以用于与线圈端部36a、36b接触。在阐述的所有实施例中，互联装置38利用连接导体52、54、56固定在缠绕体40处，如借助其他的附图还将详细阐述和可看出的那样。
此外，互联装置38通过连接导体52、54、56的功率联接区域52c、54c、56c与功率电子部件39a和操控电子部件39b以及电源39c连接，其可为绕组加载可变相位和幅度的电流以使电机10运行。为了形成功率联接部或夹紧部位，功率联接区域52c、54c、56c一起并且彼此电绝缘地放入支座53处。
在此，连接导体52、54、56由铜质半成品、尤其由铜板或铜片借助于冲压工艺制成为环形盘片。环形盘片利用位于它们之间的和覆盖端面或平面的两个其他的绝缘层58在定子16处与中轴线a同轴地布置并且沿轴向彼此堆叠。
线圈联接区域521、541；561首先作为径向突起构造在环形盘片状的连接导体52、54、56处，并且然后相对于由环形盘片限定的平面沿轴向在定子16处弯成角度，在此，为了相互连接，线圈联接区域布置成与同样沿轴向取向的线圈端部平行和相邻。
线圈联接区域521、541、561根据图2-4实施在连接导体52、54、56的沿径向内部的周边区域处，而在图5中实施在连接导体52、54、56的沿径向外部的周边区域处，然而，这在示出的视图中被遮盖并且因此不可见。
在所有的附图中可看出，连接导体52、54、56在定子16处沿轴向成梯级地固定，其中，沿轴向弯曲的线圈联接区域521、541、561基本上布置在共同的分度圆上并且布置在相同的轴向高度上。
在示出的实施例中，示出了线圈端部36a、36b为了实现三角形连接而相应与三个连接导体52、54、56的互联。此外，两个在周边处相邻的线圈36的相应两个相邻的线圈端部36a、36b还与连接导体52、54、56中的一个的直接彼此相邻的线圈联接区域521、541、561连接。为连接导体52、54、56分配并且成对实施的线圈联接区域521、522；541、542；561、562示例性地在图2a-2e中在空间上通过轴向的切口分开。而在图3a-3f和图4a-4c的实施例中示例性地实施为在材料或空间上关联着的唯一的联接区域521、541、561。两种变体为对于在此叙述的所有实施例来说可行的替代方案。在连接导体52、54、56处在周向方向上在线圈联接区域之间延伸的区域上相应设置有凹部52b、54b、56b，两个其他的连接导体52、54、56的线圈联接区域521、541、561沿轴向引导穿过该凹部。示例性地在图2a、图3a中标记出凹部。
线圈端部36a、36b与连接导体52、54、56的接触材料配合连接地尤其通过钎焊或焊接实现。如在图3f中可见的那样，线圈联接区域521、522、541、542、561、562与在此贴靠的线圈端部36a、36b从轴向方向沿径向向内弯曲，这可在接触之前或之后进行。
为了固定在缠绕体40的两个支腿40b、40c处，在连接导体52、54、56处设置有多个在周向方向上分布的、呈凹部52d、54d、56d的形式的固定区段。相应于该周向分布在支腿40b、40c处构造有呈沿轴向突出的销部40e、40f的形式的连接区域，其容纳沿轴向堆叠的连接导体52、54、56并且例如通过随后的热冲压或其他的连接技术必要时在包含其他的连接元件的情况下固定在占据的位置中。因此，可看出的是，连接导体52-56的固定区段52d、54d、56d沿轴向叠合地布置，并且连接导体52、54、56以该固定区段一起相应固定在缠绕体40的连接区域40e、40f处。在图2-4中，连接导体52、54、56沿轴向相对于缠绕区域43布置或为此来设置，而连接导体52、54、56在图5的实施例中位于缠绕区域43的径向外部。
上文已经提到的绝缘层58在示出的实施例中构造为自粘性的绝缘纸或自粘性的绝缘膜，并且尤其形成为两侧有粘性的聚酰亚胺薄膜。
替代于此，为了形成绝缘层，连接导体52、54、56还可通过塑料来涂覆，其覆盖连接导体的两个端面和沿径向内部以及外部的周向面。
在图2a-2e中，为了提高起作用的气隙和爬电距离，三个连接导体52-56实施成具有不同的内部直径以及不同的外部直径，它们相应朝线圈36的方向增大。因此，可理解的是，相应两个相邻的连接导体52-56的相应的内部的和外部的边缘区域彼此沿径向搭接。相应布置在两个相邻的连接导体52-56之间的绝缘层58在两个对此相邻的连接导体的整个径向伸展上延伸。
不同于此，在图3-5中相邻的连接导体52-56构造成具有沿径向一致的延伸，其中，布置在每两个连接导体52-56之间的绝缘层58延伸越过连接导体的沿径向内部的以及沿径向外部的边缘区域。
参考图1提到的功率联接区域52c、54c、56c同样构造为始于环形的基体的径向突起并且具有相比于线圈联接区域521、541、561更大的电气的作用横截面。在图2、3和5中，突起沿径向在外部实施在连接导体52、54、56处，而在图4中沿径向在内部实施在连接导体52、54、56处。在后一种情况下，功率联接区域52c、54c、56c同时形成线圈联接区域521、541、561。为了接触相应的线圈联接区域521、541、561，在该位置处在功率联接区域52c、54c、56c处设置有操作窗52e、54e、56e，工具、尤其钎焊钳可通过该操作窗接合。这种功率联接区域还可在互联装置处设置根据图2a-2e的沿径向搭接构造的连接导体52、54、56。如果需要，一件式地从连接导体52、54、56突出的功率联接区域52c、54c、56c还可与其他的导体元件连接并且由此得以延长。
为了保护线圈联接区域和线圈端部的相互的接触部位，电机的定子可至少在互联装置的区域中设有涂层，例如粉末涂层、漆，或硅胶敷层。
显然，本发明的对象不限于永久激励的电机的定子，而是可超越所阐述的实施例转用到其他类型的电机或其定子上。
附图标记列表
10电机
12转子轴
14转子
16定子
18转子托架
20转子叠片组
22磁体
24定子托架
26定子叠片组
30定子轭部
32齿部
36定子线圈
36a、36b线圈端部
38互联装置
39a功率电子部件
39b操控电子部件
39c能源
40、42缠绕体
40a、42a缠绕托架
40b、40c支腿
40e、40f连接区域
42b、42c支腿
43缠绕区域
52、54、56连接导体
53支座
521、522线圈联接区域
541、542线圈联接区域
561、562线圈联接区域
52b凹部
54b凹部
56b凹部
52c功率联接区域
54c功率联接区域
56c功率联接区域
52d固定区段
54d固定区段
56d固定区段
52e操作窗
54e操作窗
56e操作窗
58绝缘层
a转动轴线