用于电机的极齿模块、包括极齿模块的有源部件、和电机的制作方法

文档序号:20013001发布日期:2020-02-22 04:41阅读:164来源:国知局
用于电机的极齿模块、包括极齿模块的有源部件、和电机的制作方法

本发明涉及一种用于电机的极齿模块。极齿模块包括具有极头和极靴的极齿。此外,极齿模块具有线圈,该线圈在极头和极靴之间围绕极齿的周向表面布置。本发明还涉及一种包括极齿模块的有源部件,并且还涉及一种包括有源部件的电机。

在电机(例如电动马达)中,必须使载流部件(例如线圈)电绝缘。从一般的现有技术中已知使电机的载流部件电绝缘的各种可能方法。

使线圈电绝缘的一种可能方法是使用绝缘纸。绝缘纸作为槽绝缘体插入定子或转子的叠片铁芯的槽中,线圈放置在所述槽中。绝缘纸作为槽绝缘体的缺点在于,在安装电机的绝缘体时的复杂程度特别高。对于电机的定子或转子的叠片铁芯的每个槽,绝缘纸必须折叠并插入槽中。

使线圈电绝缘的另一种可能方式是使用由塑料构成的线圈架。线圈架是具有或不具有横向凸缘的矩形或圆柱形管段,管段上可以缠绕例如由线构成的线圈。

如果在进一步安装期间,用绝缘纸或塑料体进行电绝缘的线圈被浸渍、浇注或封装,则可以预期密封封装模具或后续处理的费用增加,以通过封装化合物确保电绝缘。

本发明基于的目的是改善电机的电绝缘及其安装。

根据本发明,此目的通过如权利要求1所述的用于电机的极齿模块实现。此目的还通过如专利权利要求5所述的用于电机的有源部件和如专利权利要求9所述的包括有源部件的电机来实现。本发明的有利发展由从属专利权利要求的特征给出。

本发明提供一种用于电机的极齿模块。极齿模块具有极齿,极齿具有极靴和极头。极齿优选地具有极靴、极芯和极头,其中极芯布置在极头或极齿头和极靴之间。极齿优选地包括多个单独的叠片,叠片一起形成叠片铁芯。换言之,极齿可以被设计为具有多个单独叠片的叠片铁芯。为了形成叠片铁芯,这些单独的叠片优选地沿堆叠方向堆叠在彼此上。极齿优选为单极齿。

极齿模块还具有线圈,该线圈在极头和极靴之间围绕极齿的周向表面布置。换言之,线圈围绕极齿的周向表面缠绕,尤其是在极头和极靴之间围绕极齿的中心区域缠绕。极齿的周向表面的含义尤其是极齿的在极头和极靴之间的侧表面。“线圈”优选地是导电线,其围绕极齿的周向表面缠绕。

为了使线圈与极齿电绝缘,极齿模块具有绝缘体,该绝缘体包围极齿并且设计成使极齿与围绕极齿布置的线圈电绝缘。换言之,绝缘体被设计成围绕极齿形成套筒,该套筒至少部分地、也就是说完全或部分地围绕或包围或包封极齿。为了包围该极齿,该绝缘体具有中心件、第一框架元件和第二框架元件。绝缘体优选地具有单部分或单件式设计。绝缘体优选由注射成型化合物(尤其是塑料)形成。为了借助于绝缘体封闭极齿或者为了形成绝缘体,可以优选地将塑料注射成型在极齿周围,塑料可以形成绝缘体。换言之,极齿可以通过塑料注射成型来封装,以形成绝缘体。作为替代,绝缘体也可以具有两部分设计,也就是说可以由两部分组成。为了借助于绝缘体封闭极齿,可以将绝缘体放置在极齿上。换言之,绝缘体可以定位在极齿周围。例如,绝缘体可以包括两个绝缘体半部,其中一个半部分别与极齿的区域(尤其是极齿的一半)相关联。

绝缘体的中心件布置在线圈和周向表面之间并且至少部分地包围极齿的周向表面。因此,线圈优选地围绕中心件缠绕。第一框架元件邻接中心件的一侧,该侧面对该极头。第一框架元件优选地搁置在极头上。因此,极头优选地是自由的并且不被绝缘体包封。第二框架元件邻接中心件的相对侧并且包围极靴,该相对侧面对极靴。换言之,第二框架元件可以被设计成与极靴交界或给极靴装框架。换言之,第二框架元件可以形成用于极靴的保持装置。由于中心件和两个框架元件(第一框架元件和第二框架元件),绝缘体优选地以线圈架的方式设计。根据极齿的形状,中心件优选地被设计为矩形或圆柱形管段。在根据线圈架设计的绝缘体中,两个框架元件优选地形成侧向凸缘。

由于绝缘体,能以特别简单和可靠的方式确保围绕极齿缠绕的线圈的电绝缘。另外,绝缘体可用于机械地固定线圈。

本发明还包括通过其特征提供额外优点的发展。

根据一个发展,中心件具有多个开口,该多个开口围绕该极齿的周向表面在周向方向上相对于彼此以预定距离布置在该中心件中。“开口”的含义优选是孔或槽。极齿和围绕中心件布置的线圈通过开口(尤其是借助于封装化合物或填充在开口中)彼此热可操作地连接,其结果是,良好的散热(尤其是经由电机的壳体到电机周围的区域)是可能的。

根据一个优选实施例,第一框架元件和/或第二框架元件具有至少两个外边缘,该至少两个外边缘在极齿的主延伸方向上延伸,其中该至少两个外边缘的第一外边缘具有沿第一外边缘延伸的接纳轮廓。与第一外边缘相对定位的第二外边缘具有与第一外边缘的接纳轮廓相对应的形状。例如,第一外边缘可以具有凹槽、u形轮廓、斜角轮廓或l形轮廓作为接纳轮廓。“凹槽”的含义优选是凹部或通道。接纳轮廓特别优选地完全沿第一外边缘延伸。由于第二外边缘具有对应于第一外边缘的形状或轮廓,所以第二外边缘可以是圆形的或具有与凹槽或斜角轮廓或l形轮廓匹配的轮廓。由于彼此对应的外边缘,极齿模块可以放在一起或彼此连接,以便以特别简单和可靠的方式形成密封。

第一框架元件和/或第二框架元件特别优选地具有矩形设计。在这种情况下,第一框架元件和/或第二框架元件具有四个外边缘,其中的第一外边缘和第二外边缘在极齿的主延伸方向上延伸。另外两个外边缘(第三外边缘和第四外边缘)相对于极齿的主延伸方向垂直地延伸。四个外边缘一起优选地形成第一框架元件和/或第二框架元件的矩形形状或矩形轮廓。为了形成第一框架元件和/或第二框架元件,第一框架元件和/或第二框架元件具有四个内边缘,其中的两个内边缘在极齿的主延伸方向上相对于第一外边缘并且相对于第二外边缘平行延伸。另外两个内边缘(第三内边缘和第四内边缘)相对于主延伸方向垂直地相对于第三外边缘和第四外边缘平行延伸。第一框架元件和/或第二框架元件的内边缘的长度优选地与极齿的周向表面匹配,尤其是与中心件的区域中的极齿的周向表面匹配。

一个有利的发展提供的是,绝缘体还具有布置在第一框架元件上的托架元件。托架元件优选地布置在第一框架元件的外边缘上。由于第一框架元件优选地具有矩形设计,所以托架元件布置在第一框架元件的四个外边缘中的一个上。托架元件被设计用于保持电机的至少一个开关环元件。此外,托架元件具有至少一个接纳区域,该至少一个开关环元件布置或接纳在该至少一个接纳区域中。托架元件尤其是至少局部接纳该至少一个开关环元件。换言之,托架元件可以被设计为开关环托架。托架元件优选地形成用于开关环元件的保持器。接纳区域优选地具有u形轮廓。开关环元件可以是例如汇流条。开关环元件尤其被设计用于电连接线圈。托架元件优选地布置在第一框架元件上,其方式为使得托架元件(尤其是托架元件的后侧)相对于极头的侧表面平行地延伸、尤其是垂直于极齿的主延伸方向延伸。

以这种方式,绝缘体受益于多种功能。首先,载流部件彼此电绝缘,其次,保持待机械地固定的部件(例如开关环元件)。托架元件优选地可以具有多个接纳区域,尤其是多个彼此并排布置的u形轮廓,在每个接纳区域中布置有开关环元件。托架元件作为绝缘体的一部分的集成具有以下优点:极齿模块的物理尺寸减小,因此改善了电机中的安装空间要求或安装空间的利用。

本发明还包括用于电机的有源部件,该有源部件包括极齿模块。有源部件可以被设计为转子或定子。有源部件优选地具有多个极齿模块。有源部件特别优选地具有总共24个极齿模块。

根据一个有利的发展,有源部件具有多个极齿模块。相应的极齿模块优选地被设计成类似于上述的极齿模块。在这种情况下,该多个极齿模块在有源部件的周向方向上布置成环,其方式为使得一个极齿模块的第一框架元件邻接在周向方向上相邻的极齿模块的第一框架元件,极齿模块的第二框架元件邻接在周向方向上相邻的极齿模块的第二框架元件。换言之,该多个极齿模块可以布置成圆。相应的极齿模块的极齿可以进一步设计,其方式为使得当极齿模块彼此并排布置时极头彼此邻接,并且因此形成有源部件的尤其是固有的闭合的叠片铁芯。极齿模块可以进一步彼此并排布置,其方式为使得托架元件在周向方向上彼此并排布置。

极齿模块有利地彼此并排布置,其方式为使得相邻极齿模块的第一框架元件的相应外边缘和/或相邻极齿模块的第二框架元件的相应外边缘通过相互对应的形状或轮廓相互接合。换言之,极齿模块、尤其是框架元件(第一框架元件和第二框架元件)为了形成环而插入彼此之中。当极齿模块布置在彼此上或彼此连接时,一个极齿模块的第二外边缘优选地放置在在周向方向上相邻的极齿模块的第一外边缘中。由于彼此并排布置的极齿模块的框架元件(第一框架元件和第二框架元件)的外边缘的相互对应的轮廓,在相应极齿模块的外边缘的区域中在极齿模块之间形成尤其是轴向的密封轮廓。

一个有利的发展提供的是,相应极齿模块被设计,其方式为使得相邻极齿模块的第一框架元件和/或第二框架元件和/或托架元件的外边缘接触。

作为替代,可以提供的是,相应的极齿模块被设计,其方式为使得仅第二框架元件的外边缘彼此接触或放置在彼此之中,并且尤其是在主延伸方向上在相邻极齿模块的第一框架元件和/或托架元件的外边缘之间形成间隙。换言之,第二框架元件的布置在环中的极齿模块的外边缘接触,并且第一框架元件和/或托架元件的外边缘不接触。具体地讲,意味着在环中在主延伸方向上相对于彼此平行布置的极齿区段的相应绝缘体的外边缘。

本发明还包括一种电机,其包括根据本发明的有源部件。电机优选地被设计为电动马达。

根据一个有利的发展,电机具有壳体,其中该壳体包围有源部件,其方式为使得壳体的内侧邻接第二框架元件。换言之,第二框架元件联接到壳体。壳体还在内侧具有周向凹槽,第二框架元件至少局部地接纳在所述周向凹槽中。第二框架元件的外边缘(该外边缘相对于极齿的主延伸方向垂直地延伸)优选地接合到周向凹槽中。由于第二框架元件接纳在凹槽中,所以壳体以周向方式封闭,以便在凹槽的区域中形成密封。在这种情况下,壳体可以邻接第二框架元件,其方式为使得,在极齿的相对于极齿的主延伸方向垂直延伸的一侧上,在第二框架元件、极齿模块的中心件和壳体的内侧之间形成腔室。

电机有利地具有封装化合物,其中有源部件至少局部被封装化合物包围。该封装化合物可以例如由塑料或树脂或硅酮形成。该封装化合物确保极齿模块、尤其是极齿和/或线圈和/或开关环元件被电绝缘。包括极齿模块的有源部件优选地用封装化合物封装。线圈和/或开关环元件与极齿或叠片铁芯还以及壳体的直接热连接是通过封装化合物通过绝缘体中的开口实现的。通过封装化合物特别好地从线圈和/或汇流条或开关环元件除去热。封装材料或封装化合物还用于机械地固定托架元件和/或开关环元件,从而不需要额外的固定。

本发明还包括一种机动车辆,该机动车辆包括根据本发明的电机。该机动车优选设计为汽车,尤其是乘用车。

本发明还包括根据本发明的有源部件、根据本发明的电机、以及机动车辆的发展,这些发展具有已经结合根据本发明的极齿模块的发展描述的特征。出于此原因,在此不再描述根据本发明的有源部件、根据本发明的电机和根据本发明的机动车辆的相应的发展。

下文描述了本发明的示例性实施例。为此目的,在附图中:

图1以透视图示出了用于电机的有源部件的极齿的绝缘体的实施例的示意图;

图2以透视图示出了极齿模块的示意图,该极齿模块包括图1中包封极齿的绝缘体;

图3以透视图示出了电机的有源部件的示意图,该有源部件包括多个极齿模块,该多个极齿模块布置成形成环;

图4示出了图3中的有源部件的细节的示意图;

图5以剖视图示出了包括多个极齿模块的电机的示意图,该多个极齿模块被电机的壳体包围;

图6示出了图5中的电机的细节的示意图;

图7以透视图示出了极齿模块的示意图,该极齿模块包括包封极齿的绝缘体的另一实施例;

图8以另一个透视图示出了图7中的极齿模块的示意图;

图9以另一个透视图示出了图7中的极齿模块的示意图;

图10以透视图示出了绝缘体的另一实施例的示意图;

图11以另一个透视图示出了绝缘体的另一实施例的示意图;

图12以透视图示出了根据另一实施例的多个绝缘体的示意图,该多个绝缘体布置成形成环;

图13示出了图12中的环以放大的比例展示的细节的示意图;

图14以剖视图示出了包括多个极齿模块的电机的示意图,该多个极齿模块被电机的壳体包围;

图15以平面图示出了包括多个极齿模块的电机的示意图,该多个极齿模块被电机的壳体包围;

图16以剖视图示出了图14中电机的以放大比例展示的细节的示意图;

图17以透视图示出了图14中电机的以放大比例展示的细节的示意图;

图18以另一个透视图示出了图14中电机的以放大比例展示的细节的示意图;

图19示出了包括封装化合物的有源部件的示意图。

下文说明的示例性实施例是本发明的优选实施例。在示例性实施例中,实施例的所描述的部件各自构成本发明的单独特征,这些单独特征应当彼此独立地考虑并且在各自情况下也彼此独立地发展本发明,并且因此也应当单独地或以不同于所示组合的组合被认为是本发明的组成部分。此外,所描述的实施例还可以由本发明的来自已经描述的特征中的另外特征进行补充。

在附图中,在每种情况下,功能相同的元件提供有相同的附图标记。

图1示出了用于电机(图1中未展示)的极齿模块的绝缘体1的示意图,该绝缘体用于使极齿(图1中未展示)电绝缘。绝缘体1具有单部分或两部分设计。绝缘体1还具有四个元件或部件。绝缘体1包括中心件2、第一框架元件3、第二框架元件4和托架元件5。绝缘体1形成,其方式为使得中心件2、第一框架元件3和第二框架元件4包封极齿。

图2以示意图示出了具有极齿7的极齿模块6,该极齿被绝缘体1包封。极齿7具有极靴8和极头9。在这种情况下,绝缘体1包围极齿7,其方式为使得绝缘体1的中心件2在极靴8和极头9之间围绕极齿7的周向表面10布置。换言之,绝缘体1的中心件2包封极齿7的磁极铁芯。周向表面10的含义是极齿7的侧表面,该侧表面在极头9和极靴8之间延伸。绝缘体1的第一框架元件3邻接绝缘体1的中心件2的一侧,该侧面对极头9。在这种情况下,第一框架元件3可以搁置在极头9上或者可以相对于极头9布置在预定距离处。第二框架元件4在绝缘体1的中心件2的相对侧邻接绝缘体1的中心件2,该相对侧面对极靴8。在这种情况下,第二框架元件4包围极靴8。极靴8的背离极头9的表面是自由的。极靴8的此表面不包括在绝缘体1中或被该绝缘体覆盖。

第一框架元件3和第二框架元件4具有矩形形状。因此,两个框架元件3、4各自具有四个外边缘。第二框架元件4的四个外边缘中的两个(第一外边缘11和第二外边缘12)在各自情况下在极齿7的主延伸方向x上延伸。第二框架元件4的另外两个外边缘(第三外边缘13和第四外边缘14)相对于极齿7的主延伸方向x垂直地延伸。第一框架元件3的四个外边缘中的两个(第一外边缘15和第二外边缘16)在各自情况下在极齿7的主延伸方向x上延伸。第一框架元件的另外两个外边缘(第三外边缘17和第四外边缘18)相对于极齿7的主延伸方向x垂直地延伸。

在第二框架元件4的情况下,第一外边缘11具有接纳轮廓19。在此示例性实施例中,接纳轮廓19被设计为凹槽。在这种情况下,接纳轮廓19沿第二框架元件4的第一外边缘11至少部分地、也就是说完全或部分地延伸。第二框架元件4的第二外边缘12(该第二外边缘与第一外边缘11相对定位)具有与第一外边缘11的接纳轮廓19对应的形状。换言之,尤其是为了接合到此接纳轮廓19中的目的,第二框架元件4的第二外边缘12的形状可以对应于接纳轮廓19。例如,第二外边缘12可以具有尤其是截面为圆形的形状。

绝缘体1的中心件2还具有多个开口20,该多个开口围绕极齿7的周向表面10在周向方向上相对于彼此以预定距离布置在中心件2中。“开口”的含义尤其是孔或孔口。开口20具有大致矩形的形状。开口20还在垂直于主延伸方向x上比在主延伸方向x上具有更大的范围。换言之,开口20可以具有矩形或槽状设计。作为替代,开口20也可以具有圆形设计或具有另一种几何形状。

绝缘体1还具有布置在第一框架元件3上的托架元件5。在这种情况下,托架元件5可以布置在第一框架元件3上,其方式为使得托架元件5沿着极头9的一侧延伸,该侧相对于极齿7的主延伸方向x垂直地延伸。由于第一框架元件3具有矩形设计,所以托架元件5布置在第一框架元件3的四个外边缘中的一个上,在这种情况下布置在第三外边缘17上。

托架元件5被设计用于接纳至少一个开关环元件(图2中未示出),该开关环元件例如被设计为汇流条。换言之,托架元件5可以被设计为开关环托架。为此,如从图2可以获悉,托架元件5具有接纳区域21。接纳区域21具有u形轮廓。托架元件5优选被设计用于接纳多个、尤其是四个开关环元件。为此,托架元件5可以具有总共四个接纳区域21,这些接纳区域相对于极齿7的主延伸方向x垂直地彼此并排布置并且尤其是具有u形轮廓。

图3示出了电机(图3中未展示)的有源部件22。有源部件22包括彼此并排布置的多个极齿模块6。极齿模块6各自类似于图2中描述的极齿模块6来设计。极齿模块6围绕未展示的旋转轴线、在有源部件22的周向方向u上彼此邻接地布置。在这种情况下,旋转轴线与极齿7的主延伸方向x一致。极齿模块6一起形成环。有源部件22被设计为电机的定子。在这种情况下,极齿模块6彼此并排布置,其方式为使得极齿7或极头9彼此邻接,并且以这种方式形成有源部件22的固有闭合的叠片铁芯、尤其是定子。

在这种情况下,该多个极齿模块6在有源部件22的周向方向u上布置成环,其方式为使得一个极齿模块6的第一框架元件3邻接在周向方向u上相邻的极齿模块6的第一框架元件3,并且极齿模块6的第二框架元件4邻接在周向方向u上相邻的极齿模块6的第二框架元件4。作为替代,可以提供的是,该多个极齿模块6布置在周向方向u上,其方式为或者使极齿模块设计成使得在相邻的第一框架元件3之间形成间隙或间隔。换言之,该多个极齿模块6可以在周向方向u上相对于彼此以预定距离布置成环。为了在相邻的第一框架元件3之间形成间隙,可以提供的是,第二框架元件4垂直于主延伸方向x具有比第一框架元件3更宽的设计。也就是说,第二框架元件4垂直于主延伸方向x的宽度可以大于第一框架元件3的宽度。

极齿模块6进一步彼此并排布置,其方式为使得相应的极齿模块6的托架元件5在周向方向u上彼此邻接地布置。作为替代,可以提供的是,相应的极齿模块6的托架元件5在周向方向u上相对于彼此布置在预定距离处。换言之,可以在相邻的托架元件之间形成间隔或间隙。在这种情况下,托架元件5被布置或设计,其方式为使得它们相对于主延伸方向x垂直地邻接叠片铁芯的端侧。

在相邻的第一框架元件和/或托架元件之间形成间隙优选地用于电机的公差补偿和/或用于封装材料的通道。

图4以放大的比例展示了有源部件22的强调细节a,该强调细节在图3中用圆圈框起。该放大的图示示出了第二框架元件4的具有圆形形状的第二外边缘12如何接合到在周向方向u上相邻的第二框架元件4的接纳轮廓19中。由于第二框架元件4的外边缘的接纳轮廓19并且还由于相对的外边缘的相应形状,极齿模块6或相应的极齿模块6的绝缘体1可以被夹住或放入彼此之中以形成密封。

从图4可以进一步了解到,托架元件5同样在至少两个外边缘23、24上具有接纳轮廓,该至少两个外边缘在极齿7的主延伸方向x上延伸并且在极齿7的主延伸方向x上延长第一框架元件3的外边缘15、16。托架元件5的相应外边缘23、24的轮廓具有对应的形状。从图2和图4中可以获悉,两个外边缘23、24的形状被设计为斜角轮廓或l形轮廓。托架元件5通过托架元件5的外边缘的接纳轮廓直接相互邻接或重叠而不接触。由于相对的外边缘的对应形状,相应的极齿模块6的托架元件5或绝缘体1可以被夹住或放入彼此之中以形成密封。托架元件5的相应外边缘23、24的形状可以与在主延伸方向x上邻接托架元件的第一框架元件3的外边缘的形状匹配。

由于彼此并排布置的极齿模块6的框架元件3、4和/或托架元件5的外边缘的相互对应的轮廓,在相应极齿模块6的外边缘11、12、23、24的区域中在极齿模块6之间形成尤其是轴向的密封轮廓。

图5示出了电机25,该电机包括有源部件22和壳体26。从图5中可以获悉,壳体26包围有源部件22。壳体26还具有通道开口27,该通道开口用于接纳或引导通过电机25的轴(图5中未展示)。有源部件22通过压配合安装到壳体26中。

图6以放大的比例展示了电机25的强调细节b,该强调细节在图5中用圆圈框起。放大的图示示出了有源部件22如何通过其各自的极齿模块6封闭在壳体26中。在这种情况下,壳体26的内表面28直接支承抵靠极齿7、尤其是极靴8。此外,在壳体26的内侧28或内表面上设置有周向凹槽29,第二框架元件4局部接纳在该周向凹槽中。从图6中同样清楚的是,线圈30围绕绝缘体1的中心件2缠绕。

图7至图9示出了极齿模块6的替代性实施例,并且图10和图11示出了绝缘体1的替代性实施例。类似于图1和图2中所示的实施例,图7至图11中的绝缘体1的实施例也被设计成使极齿7电绝缘。为此,绝缘体1具有中心件2、第一框架元件3、第二框架元件4和托架元件5。第二框架元件4被设计成类似于图1和图2中描述的第二框架元件4。类似地,中心件2被设计成类似于图1和图2中描述的中心件2。图7至图9中所示的中心件2此外在拐角区域中具有通道,这些通道被设计成接纳或保持或支撑线圈30的线,所述线围绕绝缘体1的中心件2缠绕。

第一框架元件3设计成类似于图1和图2中描述的第一框架元件3。绝缘体1的第一框架元件3邻接绝缘体1的中心件2的一侧,该侧面对极头9。在这种情况下,第一框架元件3可以搁置在极头9上或者可以相对于极头9布置在预定距离处。绝缘体1还具有布置在第一框架元件3上的托架元件5。在这种情况下,托架元件5可以布置在第一框架元件3上,其方式为使得托架元件5沿着极头9的一侧延伸,该侧相对于极齿7的主延伸方向x垂直地延伸。由于第一框架元件3具有矩形设计,所以托架元件5布置在第一框架元件3的四个外边缘中的一个上(在这种情况下布置在第三外边缘17上)或者在第三外边缘17的区域中局部搁置在第一框架元件3上。与第一框架元件相比,托架元件5局部地不完全地沿着极头9的该侧延伸,托架元件5尤其通过一侧支承抵靠该侧。第一框架元件3在绝缘体1的一侧或一端上具有突出部,该侧或该端与托架元件5相对地定位。由于突出部和托架元件5,极头9至少局部封闭在两个相互相对侧上,这两个相互相对侧相对于主延伸方向x垂直地延伸。极头9的在主延伸方向x上延伸的这些侧和背离极靴7的该侧是自由的或者不被第一框架元件包围。

图12示出了电机(图12中未展示)的有源部件22。在这种情况下,有源部件22被设计成类似于图3中所示的有源部件22。有源部件22包括彼此并排布置的多个极齿模块6。极齿模块6各自被设计类似于图7至图9中描述的极齿模块6。极齿模块6围绕未展示的旋转轴线、在有源部件22的周向方向u上彼此邻接地布置。在这种情况下,旋转轴线与极齿7的主延伸方向x一致。极齿模块6一起形成环。有源部件22被设计为电机的定子。在这种情况下,极齿模块6彼此并排布置,其方式为使得极齿7或极头9彼此邻接,并且以这种方式形成有源部件22的固有闭合的叠片铁芯、尤其是定子。

与图3中所示的有源部件22相比,该多个极齿模块6在周向方向u上被布置或设计,其方式为使得如图12所示在这个有源部件22中在相邻的第一框架元件3之间形成间隙s或间隔。为了形成间隙s,第一框架元件3的宽度被设计成在周向方向u上比相应绝缘体1的第二框架元件4的宽度更小或更窄。也就是说,在环的周向方向u上,第二框架元件4的宽度可以大于第一框架元件3的宽度。

极齿模块6还彼此并排布置或设计,其方式为使得相应的极齿模块6的托架元件5在周向方向u上彼此并排布置。与图3中所示的有源部件22相比,在图12中所示的这个有源部件22中,相应的极齿模块6的托架元件5沿周向方向u相对于彼此布置在预定距离处。配置托架元件5在周向方向u上的宽度,其方式为使得在相邻的托架元件之间形成间隔或间隙。

图13以放大的比例展示了有源部件22的强调细节c,该强调细节由图12中的圆圈框起。放大的图示示出了第二框架元件4的具有圆形形状的第二外边缘12如何接合到在周向方向u上相邻的第二框架元件4的接纳轮廓19中。由于第二框架元件4的外边缘的接纳轮廓19并且还由于相对的外边缘的相应形状,极齿模块6或相应的极齿模块6的绝缘体1可以被夹住或放入彼此之中以形成密封。

从图13可以进一步获悉,托架元件5和第一框架元件3的在主延伸方向x上延伸的外边缘在周向方向u上相对于彼此布置在一定距离处。换言之,在相邻的托架元件5和第一框架元件3的外边缘之间形成间隙s。

图14示出了包括有源部件22和壳体26的电机25。与图5中所示的电机25类似,在图14中所示的电机25的情况下,该壳体26包围有源部件22。壳体26还具有通道开口27,该通道开口用于接纳或引导通过电机25的未展示的轴。有源部件22通过压配合安装到壳体26中。

图15示出了图14的电机的平面图。所述图还示出了每个极齿模块6的线圈如何连接到相对应的开关环元件。在这种情况下,开关环元件被设计为环形汇流条。在这种情况下,各个汇流条可以由区段形成。例如,汇流条可以由两个半圆形区段形成,或者由完整圆形式的一个区段形成。开关环元件进一步与托架元件的接纳区域的区域中的半径匹配。为了将线圈连接到相对应的开关环元件,每个极齿模块6的每个线圈的线从中心件2延伸到托架元件5或者延伸到托架元件5的这些接纳区域之一中的相对应的开关环元件。

图16以放大的比例展示了电机25的强调细节d,该强调细节由图14中的圆圈框起。放大的图示示出了如已经结合图6描述的有源部件22如何通过其各自的极齿模块6封闭在壳体26中。在这种情况下,壳体26的内表面28直接支承抵靠极齿7、尤其是极头9。此外,在壳体26的内侧28或内表面上设置有周向凹槽29,第二框架元件4局部接纳在该周向凹槽中。从图16中同样清楚的是,电连接到开关环元件31中的一个上的线圈30围绕绝缘体1的中心件2缠绕。

图17示出了区域d的进一步放大的图示。所述图示出了开关环元件31如何电连接或联接到线圈30的线。在这种情况下,线圈30的连接到四个开关环形元件31的一个开关环形元件31的线从中心件2的区域引导到托架元件5。

在图18中,线圈30和绝缘体1用封装化合物32封装。封装化合物32包覆线圈30、托架元件5(尤其是也在托架元件5邻接壳体26的区域中)和开关环元件31上。另外,封装化合物31填满开口20。以这种方式,封装化合物32在开口20的区域中与叠片铁芯或极齿7接触。在壳体26的外侧33上(该外侧背离有源部件22的极齿7或叠片铁芯),壳体26的另一个壳体壁可以相对于接收有源部件22的壳体壁布置在预定距离处。因此,冷却管道可以、尤其是形成在壳体26的表面上,该表面在极齿的区域中是相对的。图18示出了两个o形环34,它们在主延伸方向x上相对于彼此以预定距离布置在壳体26的内壳体壁上。o形环34是环形密封元件,其在周向方向u上包围壳体26的内壁。在o形环之间形成管道,在该管道中冷却流体在电机运行期间循环。以这种方式,电机25(尤其是电机22的有源部件22)可以通过夹套冷却来冷却。

图19示出了由封装化合物32封装或包围的有源部件22。除此之外,封装化合物还填充或填满图12和图13中所示的间隙s。结果是,封装化合物32形成封闭的封装化合物。

用于制造电机25的各个步骤将在下面进一步讨论。在第一方法步骤中,各个极齿7作为单极齿设置并通过注射成型用塑料封装以形成绝缘体1,如结合图1和图2所述。然后将线圈30围绕绝缘体1的中心件2缠绕。在随后的方法步骤中,各个极齿模块6彼此并排布置以形成闭合环。在另一方法步骤中,由极齿模块6和开关环元件31组成的有源部件22通过压配合压入壳体25中。然后,同样以环形方式配置的开关环元件31插入到托架元件5的接纳区域21中。在最后的方法步骤中,有源部件22(尤其是极齿模块6还以及开关环元件31)用封装化合物封装。封装化合物包覆线圈30的线、极齿7的自由表面、开关环元件31并填满绝缘体1的开口20。在这种情况下,有源部件22可以用封装化合物封装,其方式为使得相对于壳体26的间距闭合。线圈30和/或开关环元件31与极齿7或叠片铁芯还以及壳体26的直接热连接是通过封装化合物通过绝缘体1中的开口20实现。封装化合物将线圈的绕组头和/或托架元件5与插入的汇流条或开关环元件31和/或线圈的线圈架热连接到壳体26和/或通过组合极齿形成的叠片铁芯。通过封装化合物特别好地从线圈30和/或从汇流条或从开关环元件31移除热。由于封装化合物,电机以热优化的方式配置。此外,由于热连接,电机内的热桥数量减少。

总体上,该示例示出了如何通过本发明提供用于在使用单个极齿时使得线圈和汇流条电绝缘和固定的系统。

附图标记清单

1绝缘体

2中心件

3第一框架元件

4第二框架元件

5托架元件

6极齿模块

7极齿

8极靴

9极头

10周向表面

11第二框架元件的第一外边缘

12第二框架元件的第二外边缘

13第二框架元件的第三外边缘

14第二框架元件的第四外边缘

15第一框架元件的第一外边缘

16第一框架元件的第二外边缘

17第一框架元件的第三外边缘

18第一框架元件的第四外边缘

19接纳轮廓

20开口

21接纳区域

22有源部件

23托架元件的外边缘

24托架元件的外边缘

25电机

26壳体

27通道开口

28内侧

29凹槽

30线圈

31开关环元件

32封装化合物

33外侧

34o型环

s间距

u周向方向

x主延伸方向

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