本发明涉及按照独立权利的类型的、一种电机、一种用于电机的定子以及一种用于制造这样的定子的方法。
背景技术：
1、随着de 102010064051 a1已知一种用于电机的定子，其中在定子基体的单齿分段上分别轴向地安放了绝缘掩模。所述绝缘掩模至少在轴向侧上具有轴向壁，在该轴向壁中沿着径向方向构造了两个直通豁口。在此，两个相邻的单齿分段能够被构造为线圈对，在该线圈对中两个单齿线圈借助于连接线被连续缠绕。在双线圈的这种实施方式中，所有线头和线尾都如两个单齿线圈之间的连接线一样布置在定子分段相同的径向侧上。在此不利的是，在此在所述定子分段的轴向端侧上留下较少的、用于在将定子分段压入到定子壳体中时进行力导入的位置空间。此外，存在的危险是，所述连接线在安装定子分段之后碰到定子壳体。
技术实现思路
1、相对于此，所述按照独立权利要求的类型的、按本发明的定子和按本发明的包括这样的定子的电机以及按本发明的定子制造方法则具有以下优点，即：通过连接线在两个相邻的单齿线圈之间的布置，在与所述线圈对的输入线和输出线轴向对置的情况下，在所述定子分段的端侧上用于将所述定子分段安装到定子壳体中的挤压面保持可自由接近。通过所述连接线在下部的绝缘掩模的径向外部在两个单齿线圈之间的布置，用于单齿线圈的径向的缠绕空间能够最佳地用于使铜填充系数最大化。在此，所述两根相邻的定子齿由于其定子齿-轴线在缠绕装置上的扩张而对缠绕过程来说可以自由接近。在将线圈对的定子齿缠绕完毕之后，又能够将所述定子齿朝彼此转动，其中将在所述绝缘掩模的径向外部伸展的连接线如此弯曲，使得所述连接线径向地抵靠在下部的绝缘掩模的外侧面上。由此能够十分有效地防止所述连续线在将定子分段安装到定子壳体中之后碰到所述定子壳体。
2、通过在从属权利要求中所列举的措施，能够实现在独立权利要求中所说明的构造方案的有利的拓展方案和改进方案。所述轴向下部的绝缘掩模(在其径向的外壁上伸展着所述连接线)具有轴向壁，该轴向壁从定子基体的端面在轴向上离开该端面来延伸。这面轴向壁将单齿线圈的绕组保持在定子齿上，其中所述轴向壁优选在轴向上伸出超过单齿线圈。用于两个相邻的单齿线圈之间的连续线的导引元件能够被模制在所述轴向壁的外周缘上，所述导引元件比如被构造为切向沟槽。
3、能够有利地在所述轴向下部的绝缘掩模的轴向壁中成形有通孔，两个相邻的单齿线圈的连接线能够通过所述通孔在径向上穿过所述轴向壁来导引。由此，所述连接线能够从第一单齿线圈在径向上穿过所述第一绝缘掩模的轴向壁被导引并且在在所述第一绝缘掩模的径向外侧面上沿着切向方向一直延伸至相邻的单齿线圈。在所述轴向下部的绝缘掩模中又成形有通孔，所述连接线在径向上穿过所述通孔被导引至定子齿，以便而后在所述定子齿上构造所述第二单齿线圈。
4、此外，优选也在两个相邻的定子分段的上部的绝缘掩模上构造了径向通孔，通过所述径向通孔来导引所述线圈对的起始线(anfangsdraht)和输出线(ausgangsdraht)。在此，所述轴向上部的绝缘掩模能够与定子分段的轴向下部的绝缘掩模相同地构成，或者能够使所述下部的绝缘掩模的通孔与所述连接线的具体的走向相匹配。如果所述上部的绝缘掩模比如在俯视图中具有右边的直通豁口以及与其相切地隔开的左边的直通豁口，则将所述输入线插入到左边的定子分段的左边的通孔中。所述线圈对的第二定子分段以其磁轭区域相切地直接抵靠在第一定子分段上，以便一起形成双线圈或者说线圈对。如果现在将所述第二定子分段的输出线插入到在俯视图中右边的通孔中，则所述线圈对的两个中间的通孔没有被绕组线占用。在此仅仅所述线圈对的切向外部的端部区域的两个通孔被绕组线占用，由此在切向上在其之间产生用于布置和接触较大的电构件的较大的自由空间。
5、按照一种优选的实施方式，绝缘掩模的至少一个通孔被构造为两个相邻的绝缘掩模之间的切向空隙。这意味着，所述通孔通过径向的留空部直接被成形在所述轴向壁的切向端部上。如果比如在径向上穿过这样的切向空隙来敷设所述连接线，则将所述连接线在所述轴向壁的切向端部上围绕着该轴向壁来导引并且在这面轴向壁的径向外侧面上将其沿着切向方向继续引导。在此，两面直接相邻的轴向壁的两个直接相邻的切向空隙也能够构造一个共同的通孔。
6、在一种作为替代方案的实施方式中，所述通孔被构造为直通豁口，所述绕组线穿过所述直通豁口沿着径向方向被导引。在此，比如能够在绝缘掩模的轴向壁中构造左边的和右边的直通豁口，可选能够通过所述直通豁口来敷设所述绕组线。这样的直通豁口而后相对于绝缘掩模的相关的轴向壁的切向端部具有切向间距。在此，所述直通豁口的切向宽度能够相应地与绕组线直径相协调，使得所述直通豁口能够被构造为用于绕组线的夹紧豁口。在此，能够有利地不仅将所述起始线而且将所述输出线或者也将所述连接线夹紧在这样的直通豁口中。
7、为了对所述连接线的、在轴向壁的径向内侧面和/或径向外侧面上的线导引进行优化，所述通孔相对于径向方向以倾斜的角度来构成。由此，所述被插入其中的连接线相对于径向方向不是垂直地、而是以切向角来伸展，由此使所述弯曲的连接线的径向隆起最小化。
8、按照另一种实施方式，所述连接线首先在单齿线圈的径向区域中作为对角连接在定子槽的内部伸展，并且随后在第二下部的绝缘掩模上穿过第一径向通孔沿着所述第二下部的绝缘掩模的轴向壁的径向外侧面被导引。此后，将所述连接线通过第二径向的通孔又导引到第二下部的绝缘掩模的轴向壁的径向内侧面上，以便在那里构造第二单齿线圈的第一绕组。由于所述连接线被构造为对角连接，两个相邻的单齿线圈也能够有利地反向地被缠绕。
9、为了在这种实施方式中能够将所述第二单齿线圈的第一绕组整齐地敷设在轴向壁的内侧面上，在所述第一和/或第二通孔的内侧面上空出了径向的自由空间，在该径向的自由空间的内部能够在第二单齿线圈的缠绕空间的径向外部导引所述连接线。在此，将所述来自第一单齿线圈的连接线作为对角连接直接导引到这个径向的自由空间中并且在其中使其径向向外弯曲，由此将所述连接线通过第一通孔导引至第二下部的绝缘掩模的轴向壁的径向外侧面。由此，又能够对所述第二单齿线圈的铜填充系数进行优化，而在此所述连接线的线存放没有受到干扰。
10、按照另一种实施方式，所述连接线不是在两个相邻的定子分段之间的定子槽中伸展、而是从线圈对的切向外侧面径向向外沿着两面相邻的轴向壁的径向外侧面被导引至所述线圈对的对置的切向外侧面。在此，将所述连接线通过第一下部的绝缘掩模的轴向壁中的左边的通孔径向向外导引并且在第二下部的绝缘掩模的轴向壁中的第二通孔中又径向向里导引。在此，这些通孔能够被构造为在切向上敞开的切向空隙或者被构造为直通豁口。在此，所述两个单齿线圈能够尤其有利地同向地被缠绕。
11、按照另一种实施方式，所述连接线在仅仅一个第一下部的绝缘掩模的径向外侧面上伸展。在此，将所述连接线通过第一下部的绝缘掩模的左边的通孔径向向外导引并且在两个下部的绝缘掩模的、与第二下部的绝缘掩模的左边的通孔相对应的切向空隙中径向向里导引到第二定子分段的定子齿上。在这种实施方式中，必须以不太大的程度将所述连接线弯曲，并且能够直接将所述第二单齿线圈的第一绕组沿着切向方向直接缠绕到第二定子齿上。
12、由于所述通孔被构造为夹紧豁口而能够防止的是，所述连接线在缠绕之后在弯曲时滑到定子分段的安装位置中并且由此不再绷紧地抵靠在绝缘掩模的轴向壁的外侧面上。
13、在另一种实施方式中，在缠绕第二单齿线圈之后也能够借助于不中断的绕组线继续缠绕第三或者另外的单齿线圈。由此，不仅双线圈、而且比如三线圈也能够被缠绕，对所述三线圈来说三个单齿线圈能够直接彼此相邻地布置。同样，用所述不中断的绕组线也能够连续缠绕两个隔开地布置的双线圈或三线圈，所述双线圈比如能够径向对置地布置在定子环中。在此相应地保证，在直接相邻的单齿线圈之间所述连接线在下部的绝缘掩模的轴向壁的径向外部伸展，其中必要时也能够将所述两个双线圈或三线圈或多线圈之间的长的连接线敷设在单齿线圈的径向的缠绕空间中。
14、特别有利的是，所述定子环由多个线圈对组成，所述线圈对分别在其磁轭区域上切向地彼此抵靠。而后，所述定子齿从磁轭区域径向向里延伸，其中每个线圈对优选具有刚好两根定子齿。各个定子分段可选彼此焊接或通过磁轭区域中的形状锁合来彼此连接。而后，将所述定子分段在轴向上插入到、尤其是压入到定子壳体中。尤其将接触板或连接板安放在环形布置的定子分段的轴向外部，所述接触板或连接板与所述线圈对的线尾和线头连接。在此，能够特别有利地将自由的线尾和线头沿着轴向方向从连接板的外部的周向边缘的旁边导引而过，并且而后使其沿着径向方向向里弯曲。为此，在所述连接板上构造了接触元件，所述线圈对的输入线和输出线的自由端部与所述接触元件电连接。尤其所述定子具有刚好十二根定子齿，在所述定子齿上分别布置了一个单齿线圈。对于所述电机的三相构造来说，在此比如总是能够将刚好两个线圈不中断地连续缠绕成线圈对，而在其之间没有用接触元件来接触。在将线圈对插入到定子壳体中之后，比如能够借助于连接板的接触元件分别将两个线圈对连接成一个电相位。将所述按本发明的定子装入到电机、比如在机动车中使用的机组中。所述电机优选是具有处于外部的环形定子和处于内部的转子的内转子马达，所述转子接纳多个、比如十个永磁体。
15、用所述按本发明的制造方法能够制造分段的定子，其中能够将线圈对或多线圈彼此接合。在此，给所述定子分段配设轴向上部的和轴向下部的绝缘掩模，并且在构造敞开的缠绕角的情况下将其定位在缠绕装置上的定子齿之间。将所述起始线导引穿过第一定子分段的上部的绝缘掩模并且将第一单齿绕组缠绕到所述第一定子分段的定子齿上。而后将所述绕组线作为不中断的连接线在与输入线轴向对置的情况下在所述轴向下部的绝缘掩模上径向向外导引，并且沿着第一和/或第二下部的绝缘掩模的径向外侧面导引至第二定子分段。在这里，将所述不中断的连接线导引到第二定子分段的定子齿上，以便构造第二单齿绕组。在将第二单齿线圈缠绕完毕之后，将所述输出线穿过第二定子分段的上部的绝缘掩模径向向外导引。可选能够用不中断的绕组线将另外的单齿线圈在缠绕装置上缠绕到相应的定子分段上。在缠绕过程之后，如此相对于彼此扭转所述定子分段，使得相邻的定子分段的定子齿差不多沿着径向方向定向。在此，将两个相邻的定子分段之间的连接线在下部的绝缘掩模的径向外壁上在一定程度上作为铰链来弯曲，由此该连接线在径向上绷紧地抵靠在至少一个下部的绝缘掩模的径向外侧面上。将这些定子分段中的多个定子分段拼合成一个定子环，其中所述连接线分别总是与起始线和输出线轴向对置地布置。在此，能够根据所述轴向下部的绝缘掩模的通孔的所选择的具体的几何形状将两个相邻的单齿线圈之间的连接线沿着下部的绝缘掩模的一面和/或另外的相邻的轴向壁的径向外侧面来导引。在将定子环插入到定子壳体中之后，能够将连接装置安放到所述定子环上，在所述连接装置上电接触所述绕组线端部。
1.用于电机(11)的定子(10)，具有环形的定子基体(14)，所述定子基体由一个个的t形的定子分段(16)所组成，其中一个轴向上部的绝缘掩模和一个轴向下部的绝缘掩模(40o、40u)被安放到每个定子分段(16)上，单齿线圈(22)被缠绕到这两个绝缘掩模上，其中至少一个第一定子分段(16a)和一个直接相邻的第二定子分段(16b)用不中断的绕组线(24)被缠绕成线圈对(32)，所述线圈对(32)的输入线(25)和输出线(26)在所述定子分段(16a、16b)的第一轴向端侧(15)上布置在所述上部的绝缘掩模(40o)上，并且两个直接相邻的单齿线圈(22a、22b)之间的连接线(28)在所述定子分段(16a、16b)的轴向对置的端侧(19)上布置在所述下部的绝缘掩模(40u)上，其中所述连接线(28)在所述定子分段(16a、16b)中的至少一个定子分段的、轴向下部的绝缘掩模(40u)的径向外侧面(43)的径向外部得到导引。
2.根据权利要求1所述的定子(10)，其特征在于，所述绝缘掩模(40o、40u)在其径向外部的边缘上具有轴向壁(42)，所述轴向壁在轴向上伸出超过所述单齿线圈(22)，并且所述连接线(28)尤其在没有碰到布置在定子基体(14)的径向外部的定子壳体(66)的情况下径向地抵靠在所述下部的绝缘掩模(40u)的轴向壁(42)的径向外侧面(43)上。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，在所述绝缘掩模(40o、40u)的轴向壁(42)上构造了至少一个径向的通孔(44)，并且所述连接线(28)从所述第一单齿线圈(22a)在径向上穿过所述轴向壁(42)被导引并且沿着周向方向(9)在径向上沿着所述轴向壁(42)的外侧面(43)被导引至所述切向相邻的第二单齿线圈(22b)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述轴向壁(42)的切向端部上的通孔(44)被构造为相对于相邻的绝缘掩模(40)的轴向壁(42)的切向空隙(45)，并且所述连接线(28)穿过所述切向空隙(45)在侧向围绕着所述轴向壁(42)并且沿着其径向外侧面(43)被导引。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述通孔(44)被构造为径向的直通豁口(46)，所述直通豁口相对于所述绝缘掩模(40)的轴向壁(42)的切向端部具有切向间距(47)，并且所述连接线(28)穿过所述轴向壁(40)中的径向的直通豁口(46)并且沿着所述轴向壁(40)的径向外侧面(43)被导引。
6.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述径向的通孔(44)、尤其是直通豁口(45)相对于径向方向(7)以倾斜的角度来定向，并且所述连接线(28)在所述通孔(44)的径向内侧面(41)和/或径向外侧面(43)上以倾斜的切向角(29)从所述通孔(44)中引出。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述连接线(28)在所述第一与第二定子分段(16a、16b)之间的定子槽(12)的内部作为对角连接被导引并且通过所述第二定子分段(16b)的第一直通豁口(46)径向向外沿着所述径向外侧面(43)被导引。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，在所述第一直通豁口(46)的径向内侧面(43)上构造了径向的自由空间(52)，在所述径向的自由空间的内部所述连接线(28)在所述单齿线圈(22)的径向外部从对角连接中径向向外穿过所述第一直通豁口(46)被弯曲。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述连接线(28)通过所述第一下部的绝缘掩模(40u)的左边的通孔(44)径向向外沿着两面相邻的轴向壁(42)被导引并且通过所述第二下部的绝缘掩模(40u)的右边的通孔(44)重又径向向里被导引至所述第二单齿线圈(22b)。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述连接线(28)通过所述第一下部的绝缘掩模(40u)的左边的通孔(44)径向向外仅仅围绕着所述第一下部的绝缘掩模(40u)的刚好一面轴向壁(42)被导引并且通过所述两个下部的绝缘掩模(40u)的切向空隙(46)重又径向向里被导引至所述第二单齿线圈(22b)。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述至少一个径向通孔(44)、尤其是直通豁口(46)被构造为夹紧豁口，所述输入线(25)和/或输出线(26)和/或连接线(28)被夹紧在所述夹紧豁口中。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，两个或三个直接相邻的定子分段(16)借助于不中断的绕组线(24)来缠绕，以便形成双线圈(32)或三线圈并且尤其这些双线圈或三线圈借助于不中断的绕组线(24)与另外的双线圈(32)或三线圈连接。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于，所述定子分段(16)被组装成封闭的定子环(13)，其中所述定子分段(16)在其径向外部的磁轭区域(60)上切向地彼此抵靠，并且从每个定子分段(16)上刚好一根被缠绕的定子齿(62)径向向里延伸，并且所述定子环(13)被插入到定子壳体(66)中，并且连接板(70)尤其在轴向上布置在所述定子环(13)上，并且所述电绕组(20)的输入线(25)和/或输出线(26)与所述连接板(70)电连接。
14.电机(11)、尤其是电子换向的马达，具有根据权利要求1-13中的任一项所述的定子(10)，具有永磁体(92)的转子(90)被装入到所述定子中，其中所述电机(11)尤其被构造为具有三个电相的电换向的bldc马达。
15.方法，用于制造尤其根据前述权利要求中的任一项所述的定子(10)，其特征在于以下步骤：
