[发明专利]具有插接的扁平的卷绕头的转子或定子

说明书

本发明涉及用于电机（10）的结构元件（12），包括带有多个开口（18）的能够导磁的核芯（16），开口沿着核芯（16）的轴向延伸，以及包括多个部分导体（20），部分导体在开口（18）中延伸轴向延伸，以便在通电时在能够导磁的核芯（16）中产生磁场；其中，部分导体（20）被插入开口（18）中且部分导体（20）的端部（32）相互连接。部分导体（20）的区段（22）为了形成卷绕头（38）而朝着径向弯曲，区段具有相互连接的端部且从能够导磁的核芯（16）的端侧（26）伸出。

技术领域

本发明涉及用于电机的结构元件，如定子或转子，以及涉及用于制造这种结构元件的方法。

背景技术

电动马达的转子以及定子都包括绕组，所述绕组在通电时产生了对于驱动电动马达所需的磁场。在插接技术中制造绕组时，部分导体被插在定子内或转子内的槽或开口中，从板叠伸出的导体区段对应于所需的互联来交叠且用一种连接技术上的方法相互电连接和机械连接。

DE 199 56 347 A1例如示出了一种用于电机的转子，其带有经插接的部分导体，所述部分导体例如借助焊接拼合成导体回路。

从定子或转子伸出的导体区段然后形成了所谓的卷绕头，该卷绕头的结构高度基本上取决于下列因素：所需的交叠的长度、叠片截面、导体厚度、槽中的部分导体的数量、线圈宽度、用于在定子或转子与围面之间的过渡半径的余量、用于所使用的连接技术的余量、部分导体的分度圆直径以及线圈的线圈宽度。

在传统制造的卷绕头中，由这些参量得出了最小的高度，基于所给定的在几何上的因素，不可以低于该最小的高度。这导致了在电动马达的结构空间、成本和可能的功率方面的缺陷。所需的更大的结构空间阻止了马达使用在结构空间相应有限的应用中。由于长度更大，则在马达的许多构件中产生了同样更大的长度以及因此经提高的材料成本。由于卷绕头高度相对于有效的板长度的比例不利，所以基于更大的电阻而产生了功率损失。

发明内容

本发明的实施方式可以以有利的方式使得缩短电机的轴向的结构长度成为可能。因此可以提供一种有很小的结构空间、很低的成本以及很高的功率密度的电机。

本发明的第一个方面涉及用于电机，例如电动马达或发电机的结构元件。该结构元件可以是电机的定子或转子。此外，该结构元件可以由多个有基本上相同的轮廓的板叠片组成，这些板叠片具有若干槽或开口，用于形成绕组的部分导体然后可以插入到这些槽或开口中。

按照本发明的一个实施方式，所述结构元件包括一个能够导磁的核芯和多个部分导体，该核芯带有多个沿着所述核芯的轴向延伸的开口，所述部分导体在开口内沿轴向延伸，以便在通电时在能够导磁的核芯内产生磁场。在此可以理解为，所述轴向可以通过电机的（或转子的）转动轴线进行限定。所述能够导磁的核芯可以由板叠片构成。所述部分导体可以是有任意直径的能导电的棒或丝。

所述部分导体被插入到开口中且通过将部分导体的端部相互连接而连接成至少一个绕组。

所述部分导体通常在插入之前被U形地变弯，因而它们可以插入到相邻的开口中。紧接着，将对置的端部变弯以及相应于所述绕组的期望的互联相互熔焊、钎焊等。

所述部分导体的若干区段在此为了形成卷绕头而沿着径向弯曲，这些区段具有相互连接的端部且这些区段从能够导磁的核芯的一个端侧伸出。换句话说，这些区段的第一部分可以沿轴向从核芯突出且紧接着第二部分可以沿径向延伸。可以理解为，第二部分在此也可以沿周向方向延伸，例如以便达到导体端部的交叠。

电机的定子卷绕头或转子卷绕头的轴向的结构长度可以以这种方式通过扁平的卷绕头形状在插接技术制造方法中被缩短。

“沿径向弯曲”通常可能意味着，所述区段在一个平面内具有基本上90°的角，例如在85°和100°之间的角，所述区段在所述平面内延伸且该平面平行于所述轴向。