專利名稱：電機的定子的制作方法
技術領域：
本發(fā)明從根據(jù)獨立權利要求的前序部分所述的電機的定子以及電機出發(fā)。
背景技術：
公知各種類型的無刷電動機。為了將磁場繞組安置在定子中，通常采用針式繞線方法(Nadelwickelverfahren)或者飛叉繞線方法(Flyerwickelverfahren)。在針式繞線方法的情況下，借助一個或兩個繞線針來卷繞閉合的定子。在飛叉繞線方法的情況下，借助飛叉首先將線圈卷繞到相應設計的繞線形狀上。在卷繞之后，線圈相應地被成形，并且借助工具被引入到所述定子的所設置的槽縫(Nutschlitz)中。這樣的定子由于更好的接近性而可以被分成兩部分地實施。從W092/10020A1中公知一種具有分成兩部分的定子的馬達。所述定子的兩個部 分通過卡鎖連接(Rastverbindung)被接合在一起。所述卡鎖連接由多個具有卡鎖輪廓的插接簧片以及多個為此互補構造的插孔組成，所述插接簧片分別在所述定子疊片組的每個板片上被成形并且在所述板片的插接方向上突出。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明從具有由多個定子部分裝配的帶有外周邊的定子疊片組的電機的定子出發(fā)，其中至少一個定子繞組在將所述定子部分裝配成定子疊片組之前可以被安置到所述定子疊片組的至少一個齒上。建議由至少三個定子部分形成所述定子疊片組。有利地，也可以表示所述定子的板切面的復雜拓撲，所述拓撲利用單部分式的或者也為兩部分式的定子軛不經(jīng)濟地來制造。通過將所述定子疊片組的橫截面分成至少三個部分，可以有利地進行單齒繞線，并且這些部分接著被接合成所述定子。有利地，可以廉價地并且以有利的周期來制造這樣的定子。所述定子尤其是適于所謂的“磁通脈沖”馬達、也被稱為具有脈動的磁通的馬達或者同步脈沖馬達，或者也適于所謂的“磁通反向”馬達、也被稱為具有磁通反向的馬達。適宜地，所述定子或者說定子疊片組可以由三個或者四個定子部分來裝配，從而得到所述定子的閉合的外周邊。有利地，所述定子具有至少兩個定子齒，尤其是兩個對置的分別具有齒根區(qū)域和極區(qū)域的定子齒。所述定子部分可以是閉合的定子框架和兩個定子齒。在優(yōu)選的實施形式中，所述定子部分也可由至少兩個定子框架部分和兩個定子齒組成。在該實施形式中，這兩個定子框架部分和所述定子齒的兩個齒根區(qū)域可形成定子框架。在這種情況下有利的是可以分別單獨制造定子部分并且在安裝定子時相互連接這些定子部分。本發(fā)明可特別有利地被用在內(nèi)轉子機器中，但是原則上也可被用在外轉子機器中。在內(nèi)轉子機器的情況下，轉子被定子包圍，其中繞組被布置在定子的朝向轉子的一側上，而在外轉子機器的情況下，定子被轉子包圍。根據(jù)有利的設計方案，至少一個定子部分可包括所述定子齒之一，其中定子齒分別以齒根區(qū)域與一個或多個定子部分相連接。有利地，所述齒可以被卷繞，并且然后才與其他定子部分接合。在卷繞之前，所述齒可配備有絕緣材料，例如用塑料來進行擠壓包封，用預成形的塑料層來覆蓋，用粉末涂層來涂覆，配備有絕緣紙等等。同樣，可替換地或者附加地，定子齒可以在卷繞之后配備有絕緣材料。適宜地，在卷繞之前施加絕緣。也可以在卷繞之后引進絕緣部分，例如夾入絕緣部分，這些絕緣部分可以承擔相對應的絕緣功能。所述絕緣材料、尤其是塑料絕緣具有特別的優(yōu)點，即該塑料絕緣可用于容納和/或固定所述繞組的第一和最后一根線，使得可以提供所述繞組的用幾何學限定的接觸部位。同樣，用于使所述繞組的接觸部、例如接觸線的第一和最后一根線絕緣的收縮套筒可以通過所述絕緣材料來容納和固定，這簡化了繞組與其電接觸部的連接。此外，還可以通過絕緣材料來提供所要求的最小絕緣距離。通過將所述定子分成多個定子部分可以簡化要卷繞的形狀，使得所述定子或者說所述定子的定子齒的卷繞花費較低并且可歸因于具有短的周期的經(jīng)濟的多軸或者線性卷繞設備。根據(jù)有利的改進方案，所述齒根區(qū)域可以被插入到閉合的定子部分、優(yōu)選地所述定子框架中。所述齒根區(qū)域可以具有相應的形狀、例如具有類似燕尾的形狀和/或一個或多個凹穴，互補的插接簧片嚙合到所述凹穴中(或者相反地，具有一個或多個插接簧片，所述插接簧片嚙合到互補的凹穴中)，具有直的連接邊、彎曲的連接邊、三角形的切口等等。在 三部分式的定子的情況下當兩個定子齒可被置入閉合環(huán)中時，這是特別有利的。根據(jù)有利的改進方案，所述定子齒的齒根區(qū)域可形成所述定子框架的外周邊的區(qū)域。在四部分式的定子的情況下，當設置至少兩個定子齒時，這是特別適宜的。根據(jù)有利的改進方案，所述定子齒在其與齒根區(qū)域?qū)χ玫淖杂啥司哂嗅槍σ粋€或多個永磁體的容納部。有利地，所述容納部可以是在所述定子疊片組的堆疊方向上被構造的支承面和/或在所述定子疊片組的堆疊方向上被構造的間隙、例如一個或多個軸向走向的袋和/或一個或多個在所述定子疊片組的堆疊方向上走向的槽。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，建議具有這樣的定子的電機。尤其是，所述電機可被構造為磁通脈沖馬達或者磁通反向馬達。所述電機的特征在于所述定子的可以非常經(jīng)濟地被制造的工藝合理的板切面。


其他優(yōu)點從以下附圖描述中得到。在附圖中示出了本發(fā)明的實施例。所述附圖、所述說明書和所述權利要求書包含組合的多個特征。本領域技術人員適宜地也將單獨地考慮這些特征并且概括成有意義的其他組合。以示意圖作為俯視圖示例性地示出圖I是具有轉子和在已裝配狀態(tài)下的定子的“磁通反向”馬達的示意圖；圖2a_2b是具有在已裝配狀態(tài)下的四部分式的定子的“磁通反向”馬達的實施方案；圖3a_3c是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通脈沖”馬達的三部分式的定子的實施方案(圖3a)、閉合的定子部分(圖3b)以及單個齒(圖3c);圖4a_4c是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通脈沖”馬達的三部分式的定子的實施方案(圖4a)、定子部分(圖4b)和單個定子齒(圖4c);圖5a_5c是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通反向”馬達的三部分式的定子的實施方案(圖5a)、定子部分(圖5b)和單個定子齒(圖5c);圖6a_6c是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通脈沖”馬達的四部分式的定子的實施方案(圖6a)、單個定子部分(圖6b)和單個齒(圖6c);圖7a_7b是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通脈沖”馬達的四部分式的定子的另一實施方案(圖7a)和四個單個定子部分(圖7b);圖8a_8b是在已裝配的狀態(tài)下的“磁通反向”馬達的四部分式的定子的另一實施方案(圖8a)和四個單個的具有集成的齒的定子部分(圖Sb);圖9a_9d是具有不同的嚙合變型的定子齒的齒根區(qū)域的不同實施形式。
具體實施方式

在附圖中，相同的或者相同類型的部件用相同的附圖標記來標明。在此，在附圖標記旁的字母用于區(qū)分各個實施例。一般地例如10標識所述定子，40標識所述定子的框架、即定子框架，20、30標識構造在所述定子上的齒，其中所述定子齒20具有齒根區(qū)域22和齒極尖(Polhom) 24。為了闡述本發(fā)明，圖I作為俯視圖以強烈簡化的示意圖示出了電機100、例如小型馬達。示例性示出的馬達100是“磁通反向”馬達，即具有磁通反向的馬達。所述馬達100具有定子10，所述定子10由多個在堆疊方向上彼此堆疊的定子板11形成，在圖I中僅示出了所述定子板11中的朝向觀察者的前面的定子板U。在堆疊方向上彼此堆疊的定子板11形成所謂的定子疊片組，其中所述堆疊方向在這種情況下垂直于觀察平面(紙平面)走向。所述定子10的定子板11以及由此所述定子10具有兩個對置布置的、形成所述定子10的極的定子齒20以及定子框架40。所述定子齒20分別在所述定子框架40上構造齒根區(qū)域22并且朝向所述轉子70構造齒極尖24。這兩個定子齒20和定子框架40僅在已安裝的狀態(tài)(其在圖I中示出)下一體式地存在。在拆卸狀態(tài)下，所述定子齒20和所述定子框架40是分離的定子部分，更確切地說這樣使得所述定子10被分離成至少三個定子部分。因此，例如這兩個定子齒20和定子框架40可以利用板制造的常見方法來單個地制造。原則上，所述定子部分20和40可以重新被拆開，其中所述定子部分20和40在制造馬達100時被裝配成具有閉合的定子框架40的定子。但是也可以設置的是，在所述安裝后例如焊接所述定子10，用于穩(wěn)定地固定所述定子10、特別是所述定子框架40。所述定子10也可以如稍后詳細闡述的那樣由至少四個定子部分來裝配。在這種情況下，所述定子齒20的齒根區(qū)域可以是所述定子框架40的組成部分，使得所述定子框架本身由多個單個部分來裝配并且在已安裝的狀態(tài)下才形成閉合的框架。在所述定子框架40與所述定子齒20之間的一個和/或多個接口(圖I中未示出)根據(jù)所述定子10的定子板11的實施形式被布置在不同的幾何位置上。原則上，在實施形式中，特別是當所述定子10在其橫截面上被劃分成三個部分(兩個定子齒20和定子框架40)時，所述定子框架40可被構造為一體式閉合的定子框架40，其中所述定子齒20可插入到所述定子框架40中。優(yōu)選地，所述定子齒20各自的齒根區(qū)域22借助不同的技術是可插入的(為此參見圖3a_3c、4a_4c和5a_5c)。在另一實施形式中(為此參見圖6a_6c、7a-7b、8a-8b、9a-9b),所述兩個定子齒20的朝向所述定子框架40的齒根區(qū)域22可形成所述定子框架40的定子部分44，并且將所述定子框架分成兩個定子框架部分42和42 (這在圖I中未示出)，使得所述定子10的定子板11于是由四個定子部分42和44 (分別為兩個屬于所述定子齒20的部分44和兩個部分42)組成。對這些實施形式和對這些用來接合所述定子部分42和44的技術的進一步闡述能從對隨后的附圖的描述得到。所述定子10此外還具有定子外周邊48和定子內(nèi)周邊49。所述定子外周邊48可以是圓形的或者局部地具有直線區(qū)段。在圖I中示出的實施形式中，所述直線區(qū)段基本上彼此平行地布置在所述齒根區(qū)域22上。在另一優(yōu)選的實施形式中，所述定子外周邊48的直線區(qū)段對置地并且與所述定子齒20的位置錯開90°地布置。所述定子內(nèi)周邊49(在所述定子齒之外)可以是圓形的和/或至少局部地直線地實施。在特定的實施形式中，所述定子內(nèi)周邊49可具有齒30 (圖I中未示出)。在具有齒30的所述實施形式中(為此參見圖4和圖7)，優(yōu)選地，兩個齒30彼此對置地并且與所述定子齒20錯開90°地布置。所述馬達100此外還具有轉子70，例如布置在軸或者轉子軸線72上的三齒轉子。在所述定子齒20的齒極尖24與所述定子框架40、42、44的內(nèi)周邊49之間的中間空間中布 置電繞組80 (馬達繞組)。在所述定子齒20的齒極尖24的位于內(nèi)部的朝向轉子軸線72的一側的區(qū)域中，例如在其表面上,在磁通反向馬達的情況下分別布置磁鐵Ml和M2。這些磁鐵Ml、M2優(yōu)選地是永磁體并且可以尤其是被實施為Nd-Fe-B永磁體，也可采用其他材料。在圖I中極其示意性地示出所述磁鐵Ml和M2的布置，并且要僅僅說明所述磁鐵Ml和M2在所述定子齒20上的位置。優(yōu)選地，磁鐵Ml和M2分別被布置在處于內(nèi)側、即所述齒極尖24的朝向轉子軸線72的一側的凹處、槽或者袋(未示出)中并且被固定在這些凹處、槽或者袋中。這在圖2a和2b中示出，所述圖2a和2b示出了具有埋入定子IOn中的永磁體M1、M2的“磁鐵反向”馬達100的實施方案。所述定子框架40在該實施形式中由四個定子部分來裝配，所述四個定子部分是兩個通過所述定子齒20n的齒根區(qū)域22n形成的對置區(qū)域42n和兩個在齒根區(qū)域22n之間的對置區(qū)域44n，其中接觸面50n通過例如徑向走向的邊在所述定子部分42n、44n之間形成。在圖2a中，永磁體M1、M2并排地以“所埋入的磁體”(也稱為“buried magnet”)的方式被布置在跟隨相應的齒極尖24n的內(nèi)周邊的袋60n中。在圖2b中，針對永磁體M1、M2設置兩個這樣并排的袋62o、62o，這些袋通過隔片64o分開。在圖2a和2b中，兩個磁鐵Ml和M2通過所述定子的壁層66n與在定子10和轉子70之間的空氣隙間隔開。也可設想的是，未在附圖中實施地將兩個磁鐵Ml、M2直接布置在所述齒極尖24c的表面上，或者在位于所述齒極尖24c的表面上的槽中或者在每個槽中各一個磁鐵Ml、M2。圖3a_3c和4a_4c示出了 “磁通脈沖”馬達的三部分式的定子IOa和IOb的不同實施例，而圖5a_5c示出了分別處于已裝配的狀態(tài)下的“磁通反向”馬達的三部分式的定子IOc (圖3a、4a、5a)、閉合的定子部分40a、40b、40c (圖3b、4b、5b)和單個定子齒(圖3c、4c、5c)。所述定子部分40a、40b、40c分別被構造為一體式的閉合的定子框架40，在定子框架相應的內(nèi)周邊49中可插入兩個對置的單個定子齒20a、20b、20c。所述齒20a、20b、20c分別具有齒根區(qū)域22a、22b、22c,所述齒根區(qū)域可被插入到在所述定子部分40a、40b、40c中的互補凹處14a、14b、14c中。與齒根區(qū)域22a、22b、22c相對地分別布置具有圓弧形狀表面26a、26b、26c的對稱地向兩側突出的齒極尖24a、24b、24c。在用于容納齒根區(qū)域22a、22b、22c的凹處14a、14b、14c的區(qū)域中，定子部分40的外周邊48a、48b、48c局部地被構造為圓弧段。所述齒根區(qū)域22a、22b、22c例如燕尾似地成形，并且嚙合到所述相對應形的凹處14a、14b、14c中。所述齒20a、40b、40c例如可以與所述定子部分40a、40b、40c定位在一起和/或附加地粘合在一起。當然，在齒20a、20b、20c與定子部分40a、40b、40c之間的接觸區(qū)域也可以具有其他造型，例如帶有止動銷的、帶有平滑的例如徑向?qū)实倪叺?、帶有齒狀邊等這樣的造型。在圖3a中示出的所述定子部分40a在其定子外周邊48a上具有兩個對置的展平部、即直線區(qū)段，在所述定子內(nèi)周邊49a上、即在所述定子部分40a的內(nèi)側49a上，圓弧形狀的成形部16a與所述直線區(qū)段對置。所述成形部16a相對于用于容納所述定子齒20a的凹處14a錯開90°地來布置。在圖4a中示出的所述定子部分40b具有圓形外側48b，其具有在定子部分40b的內(nèi)側上向內(nèi)部突出的對置的齒30b，所述齒30b被成形到所述定子部分40b上。所述齒30b相對于用于所述容納定子齒20b的凹處14b錯開90°地來布置。 在圖5a中示出的“磁通反向”馬達的定子IOc的圖5a中示出的定子部分40c具有基本上圓形的外側48c,但是所述外側48c在所述凹處14c的區(qū)域中被展平。在所述定子部分40c的內(nèi)側49c上布置相對于所述凹處14c錯開90°地布置的展平部。所述磁鐵Ml、M2被容納在所述齒極尖24c的表面上。當然如在圖2a和2b中那樣，所述磁鐵M1、M2也可以共同地被布置在袋中或者磁鐵Ml、M2各在一個袋中。也可設想的是，未在附圖中實施地將兩個磁鐵M1、M2容納在位于所述齒極尖24c的表面上的共同的槽中或者在每個槽中各一個磁鐵Ml、M2。圖6a_6c和7a_7b示出了“磁通脈沖”馬達的四部分式的定子10的不同實施形式，并且圖8a_8b示出了“磁通反向”馬達的四部分式的定子10的不同實施形式，其中分別為在已裝配的狀態(tài)下(圖6a、7a、8a),分開的定子部分22、42和44(圖6b、7b、8b),以及單個定子齒20 (圖6c)。所述不同實施形式分別用字母d、e、f標識并且在下文僅用沒有字母的附圖標記來命名。分別布置了兩個鏡像對稱地對置的定子部分42，這些定子部分42已裝配地分別形成閉合的定子框架40。所述定子齒20分別具有齒根區(qū)域22，所述齒根區(qū)域22被構造為定子部分44并且被布置在兩個定子部分42之間。與齒根區(qū)域22相對，布置有具有圓弧形狀的表面26的對稱地向兩側突出的齒極尖24。每個定子部分42的相應端部分別具有接觸面50，所述定子部分44緊貼到所述接觸面上。所述接觸區(qū)50可以不同地被構造。例如，構造直線形狀或者凹形的、凸形的或者自由成形的面。當然，在所述定子部分42與44之間的接觸區(qū)域50也可以具有其他造型，例如帶有止動銷的、帶有波浪形的或者齒狀的邊等這樣的造型。在圖6a_6c中示出的所述定子10的實施形式(用字母d標識)在相應的定子部分42的內(nèi)周邊49上具有圓弧形的成形部16d，所述成形部16d用于容納所述轉子70。與成形部16相對，所述定子部分42在其外側上被壓平并且因此具有線性區(qū)段，而所述定子部分44在其外側上被構造為圓弧段。所述齒根區(qū)域22d-22f沿著所述定子部分44d-44f的外周邊的延伸大致與所述齒極尖24d-24f在圓周方向上的延伸是可比較的。在圖8a_8b中所示的四部分式的定子IOf的實施方案具有兩個對置的定子部分42f和兩個對置的定子部分44f，這些定子部分已裝配地形成閉合的定子框架40f。在每個定子部分42f的內(nèi)周邊上分別構造壓平部。每個定子部分42f的端部是定子部分44f的彎曲的接觸面50f ，所述定子部分分別支承配備有永磁體Ml、M2的齒20f。所述對置的齒20f的永磁體Ml、M2點對稱地布置。所述定子部分42f的壓平部分別相對于定子齒20f 錯開90°。由定子部分42f和44f來裝配的框架40f在其外側在所述定子部分42f 的區(qū)域中被構造為圓弧，并且在所述定子部分44f的區(qū)域中被壓平。圖9a_9d示出了所述齒根區(qū)域22 (此處以g、h、j、I擴展地表征)和所述定子部分44以及所述定子部分42的其他實施形式。尤其是，此處示例性地示出了接觸區(qū)50。與圖6、7和8的實施方案相比，所述定子部分44g、44h、44j、441的齒根區(qū)域22g、22h、22j、221明顯更小。所述齒根區(qū)域22g、22h、22j、221在圓周方向上明顯短于所屬的齒極尖24g、24h、24j、241。接觸區(qū)50g、50h、50j、501不同地被構造。在圖9a中的具有定子齒20g的所述定子部分44g在兩側在齒根區(qū)域22g上具有切口 28g，在該切口 28g中分別具有帶有自由成形的接觸面50g的定子部分42g。在圖9b中的定子部分44h在兩側具有凹穴28h，所述定子部分42h的凸起部52h可以分別嚙合到所述凹穴28h中。在圖9c中的所述定子部分42j和44j的接觸區(qū)配備有近似圓形的隆起部和/或在對置的部分上配備有凹部。在圖9d中 的定子部分具有三角形尖部，所述三角形尖部可嚙合到被布置在所述齒根區(qū)域221兩側上的形成三角形的切口中。在制造馬達100時，形成板片11的定子部分42、44、20利用本身公知的工藝首先被制造為板切面。所述永磁體Ml和M2被引入為此設置的凹處、例如槽或者袋中。所述繞組80被安置到板片上并且裝配所述定子10。
權利要求
1.電機(100)、尤其是小馬達的定子(10)，其具有帶有外周邊(48)的由多個定子部分(20，0，42，44)裝配的定子疊片組，其中至少一個定子繞組(80)在將所述定子部分(40，42，44)裝配成定子疊片組之前能被安置到所述定子疊片組的至少一個定子齒(20)上，其特征在于，所述定子疊片組由至少三個定子部分(20，40，42，44)形成。
2.根據(jù)權利要求I所述的定子，其特征在于，至少一個定子部分(44)包括所述定子齒(20)之一，其中所述定子齒(20)分別具有用于與一個或多個定子部分(40，42，44)連接的齒根區(qū)域(22)。
3.根據(jù)權利要求2所述的定子，其特征在于，所述齒根區(qū)域(22)被插入到閉合的定子部分(40)中。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的定子，其特征在于，所述定子齒(20)的齒根區(qū)域(22)形成外周邊(48)的區(qū)域。
5.根據(jù)權利要求2至4中任一項所述的定子，其特征在于，所述齒根區(qū)域(22)被構造成燕尾形或者具有切口(28)。
6.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的定子，其特征在于，所述定子齒(20)在其與所述齒根區(qū)域(22)對置的自由端部(24)上具有用于一個或多個永磁體(M1、M2)的容納部(60，62)。
7.根據(jù)權利要求6所述的定子，其特征在于，所述容納部(60，62)是在所述定子疊片組的堆疊方向上構造的支承面和/或在所述定子疊片組的堆疊方向上構造的空腔出0，62)和/或在所述定子疊片組的堆疊方向上構造的槽。
8.根據(jù)前述權利要求中任一項所述的定子，其特征在于，所述定子齒(20)和/或所述齒(30)在卷繞之前和/或之后能利用絕緣材料來裝備。
9.具有根據(jù)前述權利要求中任一項所述的定子(10)的電機(100)。
10.根據(jù)權利要求9所述的電機，其特征在于構造為磁通脈沖機器或者構造為磁通反向機器。
全文摘要
本發(fā)明從電機(100)、尤其是小馬達的定子(10)出發(fā)，所述定子(10)具有由多個定子部分(20，40，42，44)裝配成的帶有外周邊(48)的定子疊片組，其中至少一個定子繞組(80)在將所述定子部分(40，42，44)裝配成定子疊片組之前能被安置在所述定子疊片組的至少一個齒(20)上。建議由至少三個定子部分(20，40，42，44)形成所述定子疊片組。
文檔編號H02K1/14GK102769345SQ201210202150
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月8日 優(yōu)先權日2011年2月9日
發(fā)明者I·C·帕蒂諾, M·拉德 申請人:羅伯特·博世有限公司