CN109891716B - 设置有具有改良配置的互连的旋转电机的定子 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种确切地说用于机动车的旋转电机的定子(11),定子包括:‑定子主体(12),具有轴(X)和围绕轴(X)成角度地分布的多个轮齿(14),定子主体(12)形成围绕轴(X)的外周边和内周边;‑线圈(19),各自安装在轮齿(14)周围,线圈(19)中的每一个由围绕对应轮齿(14)卷绕的至少一个导线形成;‑每一导线,包括各自对应于导线(21)的一个端部的输入端(211)和输出端(212);‑互连件(22),包括迹线(26)的集合,迹线(26)电连接到线圈(19)的输入端(211)和输出端(212),互连件(22)安装于定子主体(12)的内周边与外周边之间,其特征在于每一线圈(19)具有定位于定子(11)的内周边的侧面上的一个端部(211、212)和定位于外周边的侧面上的另一端部(211、212),且其中迹线(26)的集合定位于线圈(19)的输入端(211)与输出端(212)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种配备有具有改良配置的互连器的旋转电机的定子。本发明涉及电机领域,如电动机、交流发电机或交流发电机起动机。
背景技术
包括定子和紧固到驱动(driving/driven)轴的转子的电机是已知的。为此目的,机器的壳体配置成(例如)借助于轴承来使轴旋转。转子可包括由设置有外壳的层合板构成的主体,且在所述外壳中的内部的局部上设置有永磁体。
定子包括呈叠层形式的主体,所述叠层设置有用于安装形成定子绕组的部分的轮齿。定子主体包括朝向内部打开的凹槽,所述凹槽各自由两个连续轮齿定界。在同心型绕组的情况下,定子包括若干预先形成的线圈,所述线圈各自安装在定子的一个轮齿上。这些线圈由围绕轮齿卷绕若干匝的绝缘导线制得。
如由图1所说明,线圈1使用互连器2互连在一起以形成机器的U相位、V相位、W相位,所述机器可以是多相型机器。为此目的,互连器2包括用于具有线圈1的互连件的根据一或多个径向层级的环形导电迹线3。然而,具有这一类型配置的问题在于,由于线圈输入端4和输出端5的位置,因此从一个端部到另一端部的总体绕组长度不相同,其可引起电机的相位之间的不平衡电阻。
发明内容
本发明旨在通过提出确切地说用于机动车的旋转电机的定子来有效地克服这一缺点,所述定子包括:
- 定子主体,包括轴和围绕轴按不同角度分布的多个轮齿,定子主体围绕轴形成外周边和内周边,
- 线圈,各自围绕一个轮齿安装,线圈中的每一个由围绕对应轮齿卷绕的至少一个导线形成,
- 每一导线,包括各自对应于导线的一个端部的输入端和输出端,
- 互连器,包括迹线的集合,迹线电连接到线圈的输入端和输出端,互连器安装于定子主体的内周边与外周边之间,
其特征在于每一线圈具有定位于定子的内周边的侧面上的一个端部和定位于外周边的侧面上的另一端部,且其中所有迹线位于线圈的输入端与输出端之间。
因此,通过将线圈的输入端和输出端定位在连接器的每一侧上,本发明使得有可能补偿相位中的每一个之间的导线长度,以便使线圈制造标准化。因此保证电机的相位之间的均一电阻。
根据一个实施例,所有线圈具有相同输出端导线长度。
根据一个实施例,所有线圈具有相同输入端导线长度。
根据一个实施例,迹线是环形的且邻近于彼此轴向地定位,且输入端和输出端中的每一个经由连接衬垫连接到互连器的迹线。
根据一个实施例,迹线是环形的且邻近于彼此径向地定位。
根据一个实施例,互连器包括迹线支撑件,迹线支撑件包括各自定位在两个相邻的迹线之间的绝缘壁。
根据一个实施例,迹线中的每一个包括轴向地延伸且突出的凸起部和在这些凸起部之间的连接部分,输入端和输出端中的每一个焊接到对应的凸起部中的一个上。
根据一个实施例,绝缘壁的高度介于连接部分的高度与凸起部的高度之间。因此这保证连接区与接近这些区域的迹线之间的电绝缘。
根据一个实施例,导线折叠使得输入端和输出端在互连器的迹线上方径向地延伸。
根据一个实施例,输入端和输出端在两个相对方向上相对于彼此折叠。
根据一个实施例,输入端或输出端的长度延伸直到迹线或在互连器的中间处的两个迹线中的一个。
根据一个实施例,每一线圈包括具有相同长度的输入端和输出端。
根据一个实施例,每一线圈经由对应线圈绝缘体来围绕轮齿安装。
本发明的另一目的是旋转电机,其特征在于其包括如上文所定义的定子。
附图说明
在阅读以下描述且查阅附图后将最佳地理解本发明。这些附图仅出于说明性目的给出,但决不限制本发明。
已描述的图1含有根据现有技术水平的设置有互连器的绕线定子的示意性表示。
图2a是根据本发明的设置有互连器的绕线定子的透视图。
图2b是根据本发明的一个实施例的一个方面的说明线圈与互连器的迹线之间的连接的示意性俯视图。
图2b'是根据图2b中的本发明的第一方面和根据本发明的另一方面的说明在线圈与互连器的迹线之间的连接的部分示意性俯视图。
图3表示根据本发明的互连器的透视图。
图4是根据本发明的互连器的横截面图。
图5是根据本发明的说明互连器的变型实施例的横截面图。
图6是根据本发明的说明线圈绝缘体安装在定子部分的轮齿上的透视图。
图7a和图7b是说明围绕图6中的绝缘体安装线圈的透视图。
图8a和图8b各自是图7a和图7b的卷绕组合件的顶部视图和底部视图。
图8c是形成于线圈绝缘体中(用于线圈输入端或输出端导线)的导线引导件的详细视图。
图9是图7a和图7b中的卷绕组合件的纵向横截面图。
图10是说明安装于具有非平行边缘的凹槽中的两个连续线圈之间的电绝缘距离的横截面图。
图11是说明线圈与转子磁体的V形布局之间的电绝缘距离的定子和转子的部分横截面图。
图12是互连器与线圈绝缘体之间的棘齿***的变型实施例的示意性表示。
图13是说明线圈绝缘体上的互连器的棘齿***的变型实施例的定子的侧视图。
图14a是说明绘示互连器的棘齿***的视图13的部分缩放的视图。
图14b是互连器和对应引导***的棘齿***的变型实施例。
图15是说明如何促使互连器销与导线端部接触的根据本发明的定子的部分俯视图。
图16是视图14a的变型,其也是互连器的棘齿***和对应引导***的变型实施例的透视图。
具体实施方式
从一个图到另一个图中相同、类似或对应元件具有相同标号。
图2a和图2b绘示具有X轴的定子11,所述定子具有主体12,所述主体包括绕X轴具有均一角度分布的轮齿14。主体12具有绕X轴的外部环形边缘和内部环形边缘。
主体12包括朝内打开的凹槽15,两个连续凹槽15由轮齿14分离。对应于轭状物17的材料带在凹槽15的底部与主体12的外周边之间延伸。主体12由板片的堆叠形成,所述板片由在垂直于X轴的平面中延伸的铁磁性材料制得。定子11可由在图7a和图7b中清晰可见的基本部分13形成,所述基本部分各自包括轮齿14和轭状物17的角形部分。使用布置于轭状物部分的边缘中的互补连接构件16、连接构件18来组装基本部分13。在这种情况下,元件16是配置成与凹状元件18互补成形以啮合的凸状元件。
在这种预先形成的线圈的情况下,定子11属于多相机器,所述多相机器包括设置有若干线圈19的绕组。线圈19使用包括若干导电迹线26的紧凑型互连器22互连到彼此,如下文所描述。
更具体地,如在图7a、图7b、图8a以及图8b中可看出,线圈19由围绕若干匝卷绕的导线21制得。导线21由涂布有电绝缘体(如搪瓷)的导电线(例如铜和/或铝导线)构成。导线的横截面可以是圆形、矩形或平坦的。
在一个实施例中,每一线圈19借助于线圈绝缘体20来围绕轮齿14中的一个卷绕。这一绝缘体20是由电绝缘材料和可铸造材料制成的电绝缘体。作为变型,线圈绝缘体20可由绝缘纸替换。
每一导线21包括输入端211和输出端212,其各自对应于导线21的一个端部。每一线圈19的输入端211和输出端212从定子11的同一侧上的绕组轴向地突出,在图2a中对应于定子11的顶部侧。
在使用H形桥接的三相应用的范围中,机器的U相位、V相位、W相位彼此独立地受控制。在具有P个线圈19的机器的情况下,P/3个线圈将与每一相位相关联。举例来说,对于具有24个线圈的机器,每一相位与八个线圈19相关联。线圈19交替地连接到三个相位U、相位V以及相位W。
因此,如在图2b中可看出,每一线圈19包括将与对应于机器的相位输入端Ui、相位输入端Vi、相位输入端Wi中的一个的其它线圈19的输入端连接的输入端211和配置成与对应于相位输出端Uo、相位输出端Vo以及相位输出端Wo中的一个的其它线圈19的输出端连接的输出端212。线圈19交替地连接到所述相位。
为此目的,如在图3和图4中可看出,互连器22包括支撑件25和安装在支撑件25上的迹线26的集合。支撑件25具有大体上等于或小于定子主体12的内径的内径和大体上等于或小于定子主体12的外径的外径。互连器22可因此安装于定子主体12的内周边与外周边之间。迹线26是导电的,其例如由铜制成或有利地由另一可焊金属材料制成。
在这种情况下,迹线26是环形的且邻近于彼此径向地定位。换句话说,环形迹线26是共轴的,且在距离从互连器22的内部到外部增大的情况下,迹线26的直径增大。迹线26中的每一个包括具有对应相位输入端或输出端的连接端子27。在H形桥接的情况下,星状连接的线圈19彼此独立地受控制使得提供六个迹线,所述六个迹线是具有两个迹线的三个集合,所述三个集合各自对应于相位输入端Ui、相位输入端Vi、相位输入端Wi和对应的相位输出端Uo、相位输出端Vo以及相位输出端Wo。支撑件25包括绝缘壁28,所述绝缘壁各自在两个相邻的迹线26之间延伸以便防止短路。
每一线圈19具有定位于定子11的内周边的侧面上的一个端部211和定位于定子的外周边的侧面上的另一端部212。迹线26的集合径向地定位于线圈19的输入端211与输出端212之间,如图2a、图2b以及图4中所说明。
线圈19的导线折叠使得输入端211和输出端212在互连器22的迹线26上方径向地延伸。输入端211和输出端212在两个相对方向上折叠,以便使其朝向彼此。因此,定位于定子11的外侧上的导线21的端部朝向定子11内部折叠;而定位于定子11的内部上的导线21的端部朝向定子11外部折叠。
为了有助于输入端211与输出端212的焊接从而定向,迹线26中的每一个包括轴向地延伸的确切地说在图3和图4中可见的凸起部31,和这些凸起部31之间的连接部分32。输入端211和输出端212中的每一个可因此焊接在对应凸起部31中的一个上。
如在图4中可看出,支撑件25的壁28的高度H1介于连接部分32的高度H2与凸起部31的高度H3之间。从定位于最靠近线圈19的连接部分32的表面的延伸部分中的垂直于X轴的一个相同平面P1轴向地测量高度H1、高度H2、高度H3中的每一个。这因此保证互连器22上的连接区与接近这些区域定位的迹线之间的电绝缘。
根据本发明的一个方面,所有线圈具有相同长度的卷绕导线。这使得有可能具有带有相同电阻的相位和因此具有均一分布电阻的电机。
根据本发明的一个方面:
- 1/N的线圈具有相同的输入端长度和相同的输出端长度,且输入端长度短于输出端长度
-- 1/N的线圈具有相同的输入端长度和相同的输出端长度,且输出端长度短于输入端长度
-- 1/N的线圈具有相同的输入端长度和相同的输出端长度,且输入端长度等于输出端长度
其中N在三相机器的情况下等于三且在双三相机器或六相机器的情况下等于六相。
图2b绘示三相机器且因此N = 3,且其中U相位表示1/3的线圈、V相位表示另三分之一的线圈且W相位表示最后三分之一的线圈。
根据本发明的这一方面的具体实例,U相位的线圈都具有相同的输入端长度和相同的输出端长度,且输入端长度等于输出端长度。实际上,在这个实例中,U相位的输入端连接到第二输入端迹线(在这个实例中,内部迹线),且线圈输出端连接到第二输出端迹线(在这个实例中,外部迹线)。当然,这可以是V相位或W相位的情况。
在这一具体实例中,V相位的线圈都具有相同输入端长度和相同输出端长度,且输入端长度短于输出端长度。实际上,在这个实例中,V相位中的线圈的输入端连接到第一输入端迹线(在这个实例中,内部迹线),且线圈的输出端连接到第三输出端迹线(在这个实例中,外部迹线)。当然,这可以是U相位或W相位的情况。
最后,在这一具体实例中,W相位的线圈都具有相同输入端长度和相同输出端长度,且其中输入端长度大于输出端长度。实际上,在这个实例中,W相位中的线圈的输入端连接到第三输入端迹线(在这个实例中,内部迹线),且线圈的输出端连接到第一输出端迹线(在这个实例中,外部迹线)。当然,这可以是U相位或V相位的情况。
图4绘示贯穿W相位的线圈的横截面。这一横截面绘示在互连器22的迹线26上的线圈19的端部(输入端和输出端)的焊接区。
根据在图2b'中由沿相位输出端和输入端延伸的点线表示的本发明的第二实例,线圈19的集合包括一个相同长度的输出端导线212。所有线圈19亦优选地包括一个相同长度的输入端导线211。
根据本发明的这一第二实例的一个实施例,每一线圈19优选地包括具有相同长度L'(见图8a)的输入端211和输出端212。相同的输入端长度211或输出端长度212是指输入端或输出端的导线长度之间的公差值为1毫米。因此,输入端211或输出端212的长度延伸直到定位于互连器22中间处的迹线26(在奇数个迹线26的情况下)或定位于互连器22中间处的两个迹线26中的一个(在偶数个迹线26的情况下)。这使得有可能确保机器的线圈19的标准化制造。
在此,在图2b'的这一实例中指定不含点线的部件表示第一实例且含有点线的部件表示第二实例。在第二实例中,输入端211和输出端212处的线圈19的端部的焊接区域是在互连器22的迹线26上,如在第一实例中。
第一实例与第二实例相比较的优势是其避免导线(输入端或输出端)过于接近彼此的风险。
第二实例与第一实例相比较的优势是所有线圈以相同方式卷绕且是一致的。
作为变型,如图5中所绘示,互连器22包括邻近于彼此轴向地定位的环形迹线26。输入端211和输出端212中的每一个经由连接销35连接到互连器22的迹线26。在这种情况下,迹线26的内径和外径大体上相同。这些迹线26沿轴向方向堆叠于彼此上且与彼此电绝缘。每一迹线26具有突出以焊接定子11的线圈19的端部的在内周边和外周边上的销35。优选地,迹线26嵌入于由电绝缘材料(如塑料)制成的支撑件25中。互连器22可包括配置成搁置于定子11的轭状物的轮缘上的支架36。
此外,线圈绝缘体20由可由纤维强化(如玻璃纤维)的电绝缘材料(例如塑料,如PA6.6)制成。如在图6中可看出,线圈绝缘体20包括中心主体41,所述中心主体包括用于其围绕定子轮齿14安装的贯通开口42。中心主体41配置成由线圈19包围。
线圈绝缘体20亦包括在中心主体41的每个端部处的前部轮缘45和背部轮缘46,从而形成围绕中心主体41的凹槽47以固持线圈19。前部轮缘45位于对应轮齿14的自由端的侧面,而背部轮缘位于轭状物17的侧面。
如在图9中可看出,每一线圈19包括叠加在彼此上的匝S的多个层C1到层CM。匝的每一层C1到层CM包括共轴匝S的集合。
如在图8b中可更佳地看出,每一线圈19包括不定位于最后一个匝层CM中且穿过下部层的至少两个匝S上方的第一偏移匝SD1。
因此,偏移匝是层的第一个卷绕匝,其中环圈的起点距线圈绝缘体的边缘比形成第一层的第一个匝和最后一个匝的环圈的起点远线圈导体的截面轴向的至少一个宽度。
因此,偏移匝的环圈的起点轴向地偏移至少大于第一层的最后一个匝和第一个匝的宽度。
换句话说,最靠近定子的轴X的线圈绝缘体的边缘与所述偏移匝相距比前一个层中的至少一个匝远至少一个匝宽度。
此外,线圈19包括由线圈19的最后一个匝形成的第二偏移匝SD2。
由于第二偏移匝在除至少由第一偏移匝形成的层以外的层上偏移,且其中第二偏移匝在最靠近X轴的线圈绝缘体的边缘上甚至比第一偏移匝偏移更多。
这最后一个匝SD2包括形成最后一个层CM的至少一部分的部分51和定位于前一个层的匝部分53与线圈绝缘体20的轮缘46之间的另一部分52(见图9)。由于第二匝在除至少由第一偏移匝形成的层以外的层上偏移,且在与第一偏移匝相同的侧面上从线圈绝缘体的主体偏移。
定位于前一层的匝部分53与线圈绝缘体20的轮缘46之间的部分52在这一轮缘46与这一匝部分53之间通过使轮缘46弹性地变形而挤压安装。
偏移匝SD1、偏移匝SD2的使用因此使得有可能预计相对于对应迹线26上的连接件的定位来定位形成每一线圈19的最后一个匝的导线21的端部的问题。
因此,当匝S的整数不足以在从线圈绝缘体20的主体41的一个端部到另一端部的方向上填充线圈19的所有层C1到层CM时,此类配置确切地说非常适用。
换句话说,若层中的匝的最大数目等于N且线圈中的层的总数等于M,则匝数X小于(N-1/2)×M。规定层中的匝的最大数目N等于L1/D;其中D是导线直径且L1是线圈绝缘体20的主体41的径向长度。
此外,如在图10和图11中可看出,定子11的凹槽15称作“非平行”边缘,即定界其之间的凹槽15的两个连续轮齿14的两个表面65、表面66朝向定子11的X轴相对于彼此倾斜。优选地,每一线圈19的层的数目M在轭状物17的侧面上比在定子11的X轴的侧面上更大,以遵循空气中的电绝缘距离DI。
因此,对于等于机器的相间电压的两倍加值1000的值Z,电绝缘距离DI根据标准60034-1表16与这一值Z相关联。两个相邻线圈19的匝S至少由这一电绝缘距离DI分离。
此外,出于标准化原因,所有线圈19相对于彼此相同地卷绕。
作为变型,第二偏移匝SD2对应于除最后一个匝以外的匝。作为变型,还可能制作大于两个偏移匝SD1、偏移匝SD2。
有利地,如在图6、图7a以及图7b中所绘示,线圈绝缘体20在其轮缘45、轮缘46中的每一个上包括能够与属于迹线支撑件25的互补棘齿部分57、棘齿部分57'形成棘齿的棘齿部分56(见图2a)。
更具体地,如在图6和图7a中可清晰地看出,线圈绝缘体20的前部轮缘45和背部轮缘46设置有由横向部分49连接到彼此的两个纵向轴向部分48,且棘齿部分56在轮缘45、轮缘46中的每一个的横向部分49中。
每一棘齿部分56是尤其具有圆形形状的凹状部件。每一棘齿部分56能够弹性地变形以与迹线支撑件25的对应棘齿部分57、棘齿部分57'协作。每一棘齿部分56包括面向彼此定位的两个锁闭耳58以固持迹线支撑件25的对应凸状部分57、凸状部分57'。
在这种情况下,如在图3中清晰可见,迹线支撑件25包括形成于其内周边和其外周边中的多个凸型棘齿部分57、棘齿部分57'。这些棘齿部分57、棘齿部分57'具有从对应内周边或外周边径向地延伸且突出的成形螺柱。每一螺柱57、螺柱57'优选地包括狭缝60以弹性地变形从而穿入到线圈绝缘体20的对应凹状棘齿部件56中。
多个串列61区别于成角度地规则地间隔的两个螺柱57、螺柱57'。每一串列61包括布置于迹线支撑件25的内周边中的内部螺柱57和布置于迹线支撑件25的外周边中的外部螺柱57'。在这种情况下,内部螺柱57和对应外部螺柱57'与彼此共轴。然而,螺柱57和螺柱57'不一定是共轴的且其可相对于彼此成角度地偏移。
每个串列61的内部螺柱57配置成与布置于对应线圈绝缘体20的前部轮缘45中的互补凹状棘齿部分56形成棘齿;而每个串列61的外部螺柱57'配置成与布置于对应线圈绝缘体20的背部轮缘46中的互补凹状棘齿部分56形成棘齿。
有利地,外部螺柱57'包括其自由端的侧面上的环管64。确切地说,在棘齿部分57'仅设置于支撑件25的外周边中的情况下,这使得有可能限制互连器22相对于定子11的移动,且因此有助于其在棘齿操作期间)的定心。在这种情况下,互连器22包括完全与彼此相对形成于两个螺柱57'中的至少两个环管64。
如在图2a中可清晰地看出,互连器22的棘齿部分57、棘齿部分57'的数目小于线圈绝缘体20的集合中的棘齿部分56的数目。实际上,为使用于获得组件的工具(模具)标准化,所有线圈绝缘体20的所有轮缘45、轮缘46设置有棘齿构件56,但仅其中一些将与属于迹线支撑件25的对应棘齿部分57、棘齿部分57'协作。
在所有情况下,为了将互连器22有效地固持在定子11上,互连器22包括其内周边上的至少三个棘齿部分57和其外周边上的至少三个棘齿部分57'。
作为变型,每一线圈绝缘体20包括布置于其前部轮缘45或其背部轮缘46中的仅一个中的棘齿部分56,且互连器22包括制作于其内周边或外周边中的仅一个中的对应棘齿部分57、棘齿部分57'。
作为变型,凹状棘齿部分56由迹线支撑件25承载,且凸状棘齿部分57、凸状棘齿部分57'由线圈绝缘体20的前部轮缘45和/或背部轮缘46承载。
作为变型,如图12中所表示,棘齿部分56由面向彼此的销67构成从而限定对应于棘齿部分57或棘齿部分57'的空间68,所述空间配置成容纳支脚69的减小截面区段。销67的边缘可以是扩口的以有助于支脚区段69嵌入在空间68内部。
如在图7a和图7b中可看出,线圈绝缘体20还可包括布置于前部轮缘45和背部轮缘46中的导线引导件70。实际上,导线引导件70由具有与导线21的形状互补的形状的凹槽构成,以引导在线圈与折叠部分之间延伸的部分上的线圈输入端导线21和输出端导线的端部。如在图8c中清晰可见,每一导线引导件70包括区段71的变窄以确保将导线的端部固持在对应凹槽中。
图13到图16绘示包括邻近于彼此轴向地定位的环形迹线26的图5中的互连器22的实施例变型。输入端211和输出端212中的每一个借助于连接销35连接到互连器22的迹线26。在这种情况下,迹线26的内径和外径大体上相同。这些迹线26沿轴向方向堆叠于彼此上且与彼此电绝缘。
每一迹线26在其内周边上具有销35,所述销用于焊接定子11的线圈19的端部。销35延伸从而朝向互连器22的内部突出。连接销35大体上沿一个相同周边定位。
优选地,迹线26嵌入于由电绝缘材料(如塑料)制成的支撑件25中。在两个连续迹线26之间存在绝缘材料层。
如在图15中可看出,线圈导线端部211、线圈导线端部212全部沿一个相同顺时针方向周向性地倾斜,且倾斜的线圈导线端部211、线圈导线端部212与对应连接销35的右表面接触。在未绘示的一个变型中,线圈导线端部211、线圈导线端部212全部沿一个相同逆时针方向周向性地倾斜,且倾斜的线圈导线端部211、线圈导线端部212与对应连接销35的左表面接触。
相对于从其观察互连器22和其对应销35的定位于互连器22内部(例如,中间处)的相同参考点PR来指示相对术语,如“顺时针”、“逆时针”、“右表面”、“左表面”。
换句话说,所有线圈导线端部211、线圈导线端部212在一个相同方向上倾斜且与在一个相同方向上旋转的连接销35的表面接触。
这因此保证线圈导线端部211、线圈导线端部212与对应连接销35之间的接触,其有助于执行焊接操作。此外,导线端部211、导线端部212较少机械地高度受应力,其增大电连接件的使用寿命。
根据未绘示的一个变型,线圈导线端部211全部沿一个相同顺时针方向周向性地倾斜且倾斜的线圈导线端部211与对应连接销35的右表面接触,且线圈导线端部212全部沿一个相同逆时针方向周向性地倾斜且倾斜的线圈导线端部212与对应连接销35的左表面接触。在这一变型中,在互连器***期间,互连器在第一顺时针方向上转动,因此使长于线圈导线端部212的线圈导线端部211倾斜,随后互连器降低使得线圈导线端部212面向其对应连接销35的左表面,且随后所述互连器在逆时针方向上转动(例如,在顺时针方向上转动的量的一半)以便使所有倾斜的线圈导线端部212与其对应连接销35的左表面接触。
当然,根据另一实例,输出端212长于输入端211,且在这种情况下,操作通过首先在逆时针方向上转动开始,随后在顺时针方向上降低并转动。
换句话说,所有线圈导线端部211在一个相同方向上倾斜且各自与在相同方向上转动的连接销35的一个表面接触,且所有线圈导线端部212在另一方向上倾斜且各自与在相同方向上转动的对应连接销35的另一表面接触
当然,这可以是与连接销的右表面接触并在顺时针方向上倾斜的输出端端部212以及与连接销的左表面接触并在逆时针方向上倾斜的输入端端部211。
这因此保证线圈导线端部211、线圈导线端部212与对应连接销35之间的接触,其有助于执行焊接操作。另外,导线端部211、导线端部212较少机械地受应力,其增大电连接件的使用寿命。
根据未绘示的另一实例,连接器经连接为具有根据图15中所绘示的第一变型来连接到其连接销的一些线圈输出端导线端部211和一些线圈输出端导线端部212,且其他输入端导线端部和输出端导线端部根据一个或另一变型连接到其对应连接销35。
如在图14a到图14b中清晰可见,互连器22包括棘齿部分73以将互连器22紧固到对应棘齿部分74,所述对应棘齿部分紧固到定子主体12。为此目的,每一棘齿部分74布置于线圈绝缘体20中以绕X轴相对于定子主体12锁定互连器22的角度位置。在这一情况下,互连器22的棘齿部分73属于凸型,而线圈绝缘体20的棘齿部分74属于凹型。然而作为变型,配置有可能通过提供凹型棘齿部分73和凸型棘齿部分74而相反。
此外,线圈绝缘体20包括沿X轴从互连器22的棘齿部分73到棘齿部分74的周向引导部分75。
在图13和图14a中所绘示的实施例中,每一引导部分75具有通过在线圈绝缘体20的背部轮缘46的外表面的横向部件49中添加材料形成于突起77中的坡道76。图14a表示说明绘示互连器的棘齿***的视图13的部分缩放的视图。在图14a中,互连器的轴承支架36不可见,这些支架在图13中可见。这一突起77从线圈绝缘体20的背部轮缘46的横向部件49的外表面突出。通过外表面,这意指面向与凹槽47相对的侧面的前部轮缘45或背部轮缘46的表面。棘齿部分74形成互连器的锁定。棘齿部分定位于坡道76的延伸部分中。如根据未绘示的一个实例的变型,坡道76通过在背部轮缘46的内表面上添加材料而制成,且棘齿部分轴向地定位于线圈上方(其减小沿径向方向的维度)。在这个实施例中,坡道必须制成于背部轮缘46的外表面上,其使得有可能促进线圈卷绕,而不同于未绘示的在内表面上的坡道的情况下的实施例。在这一所表示实施例中,互连器22的棘齿部分73由螺柱构成,所述螺柱具有轴向部件81和具有大体上径向定向的径向部件82。
另外,互连器22包括支架36,所述支架放置在定子11的轭状物的轮缘上。
径向部件的端部将与坡道76协作且将随后容纳于对应碗形棘齿部分74中。这一径向部件81呈径向突出部的形状。如在图13中可看出,坡道76可设置有凹槽85以改良螺柱73的固持。
作为未绘示的变型,突起77和坡道76制成于背部轮缘46的内表面中。碗形棘齿部分74定位于坡道76的延伸部分中。
在图14b的实施例中,引导部分75包括含有两个壁78的突起,所述两个壁面向彼此且沿圆周方向限定通道79以用于互连器22的棘齿部分。换句话说,存在称为轴承壁和固持壁的壁78,轴承壁比固持壁与互连器相距更远。壁78优选地限定扩口通道79,所述扩口通道朝向与棘齿部分73的入口。这有助于互连器22的棘齿部分73嵌入在引导部分75的通道79内部。坡道76的表面和壁78沿横切于定子主体12的X轴的平面延伸。此外,这一双坡道使得有可能去除在图13中可见的轴承销36。实际上,壁78的轴承壁满足轴承销36的功能。互连器22因此仅仅通过线圈固持在适当位置(而无放置在定子上的销)。这具有的优势是与线圈相比较在互连器上的振动中存在较少差异,且因此线圈输入端端部或输出端端部与互连器开焊或断开的风险较小。此外,因此释放互连器22的外周边以便于通过在清漆浴中浸渍和滚涂执行的绕组浸渍步骤。
因此,如在图15中可看出,在互连器22的安装期间,互连器22的棘齿部分73的每一返回件82与通道79的坡道76或壁78协作以提供沿旋转方向(在这一情况下,逆时针方向SH)对互连器22的周向引导。提供旋转引导直到面朝向相同侧的连接销35的表面与对应导线端部211、导线端部212接触为止。随后,返回件82与对应棘齿部分74协作以将互连器22锁定在优选角度位置中。线圈导线端部211、线圈导线端部212可随后易于焊接到连接销35,因为其先前与这些销35接触。
根据图13和图14a中所绘示的另一实施例实例且如图16中所示意性地说明,互连器22不能具有带有轴向部分81的支架36,所述轴向部分延伸直到叠层直接搁置在叠层上。因此清除互连器22的外周边以便于通过在清漆浴中浸渍和滚涂执行的绕组浸渍步骤。
图14a、图14b的所有实施例可明显地且容易地换位为具有图2a、图2b以及图3中的配置的互连器22。
图11中标记为91的机器转子可以是设置有永磁体92的转子,所述永磁体以V或U或I形式安装或在布置于叠层中的外壳中的表面上。作为变型,转子可以是如文献FR2890798中的爪状转子。作为变型,转子可以是凸极转子。作为变型,爪状转子或凸极转子还可具有永磁体。
作为变型,定子11可具有四个相位、五相位或甚至六个相位绕组。
图16表示另一实施例,其中互连器的支架已由面向每一棘齿***的轴承点替换。在图16中所表示的这一实施例中,互连器22的棘齿部分73由螺柱构成,所述螺柱具有轴向部件81和具有大体上径向定向的径向部件82。轴向部件81承载在定子轭状物的轮缘而非先前实施例的轴承支架36上。在图16中所绘示的实施例中,引导部分与图14a中的实施例中的引导部分相同,但其还可与图14b中的实施例或与另一实例相同。
因此,在这个实施例中,径向部件不定位于最靠近定子的轴向部分的端部处(如在图14a和图14b的实施例中),但位于轴向部件的两个端部之间。
旋转电机可属于机动车且如上文所提及,可以是交流发电机、交流发电机起动机(其为可逆交流发电机)、电动发动机或电磁制动器。
Claims (13)
1.一种用于机动车的旋转电机的定子(11),所述定子(11)包括:
-定子主体(12),包括轴(X)和绕所述轴(X)按不同角度分布的多个轮齿(14),所述定子主体(12)形成绕所述轴(X)的外周边和内周边,
-线圈(19),借助于线圈绝缘体(20)各自围绕所述轮齿(14)中的一个安装,所述线圈(19)中的每一个由围绕对应的所述轮齿(14)卷绕的至少一个导线(21)形成,
-每一所述导线(21),包括各自对应于所述导线(21)的一个端部的输入端(211)和输出端(212),
-互连器(22),包括迹线(26)的集合,所述迹线(26)电连接到所述线圈(19)的所述输入端(211)和所述输出端(212),且迹线支撑件(25)包括各自在两个相邻的所述迹线(26)之间延伸的绝缘壁(28),所述互连器(22)安装于所述定子主体(12)的所述内周边与所述外周边之间,
其特征在于:
每一所述线圈(19)具有定位于所述定子(11)的所述内周边的侧面上的一个端部(211、212)和定位于所述外周边的侧面上的另一端部(211、212),且其中所有所述迹线(26)是环形的且在所述线圈(19)的所述输入端(211)与所述输出端(212)之间邻近于彼此径向地定位,
所述线圈绝缘体(20)在其轮缘(45、46)中的每一个上包括能够与属于所述迹线支撑件(25)的互补棘齿部分(57、57')形成棘齿的棘齿部分(56)。
2.根据权利要求1所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所有所述线圈(19)包括相同输出端导线长度。
3.根据权利要求1或2所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所有所述线圈(19)包括相同输入端导线长度。
4.根据权利要求1所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述输入端(211)和所述输出端(212)中的每一个借助于连接销(35)连接到所述互连器(22)的所述迹线(26)。
5.根据权利要求1所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述迹线(26)中的每一个包括轴向地延伸且突出的凸起部(31)和在所述凸起部(31)之间的连接部分(32),且其中所述输入端(211)及所述输出端(212)中的每一个焊接到对应的所述凸起部(31)中的一个上。
6.根据权利要求5所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述绝缘壁(28)的高度(H1)介于所述连接部分(32)的高度(H2)与所述凸起部(31)的高度(H3)之间。
7.根据权利要求1所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述导线(21)折叠使得所述输入端(211)和所述输出端(212)在所述互连器(22)的所述迹线(26)上方径向地延伸。
8.根据权利要求7所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述输入端(211)和所述输出端(212)在两个相对方向上折叠以朝向彼此。
9.根据权利要求1所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所有的所述线圈具有相同的导线长度,且其中:
-1/N的线圈具有相同的输入端长度和相同的输出端长度,且其中所述输入端长度短于所述输出端长度
--1/N的线圈具有相同的所述输入端长度和相同的所述输出端长度,且其中所述输出端长度短于所述输入端长度
--1/N的线圈具有相同的所述输入端长度和相同的所述输出端长度,且其中所述输入端长度等于所述输出端长度
其中N等于三。
10.根据权利要求9所述的用于机动车的旋转电机的定子,其中在相同相位中的每一所述线圈由都具有相同的所述输出端长度且都具有相同的所述输入端长度的线圈构成。
11.根据权利要求5所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于所述输入端(211)或所述输出端(212)的长度延伸直到所述迹线(26)的所述凸起部(31)或延伸直到在所述互连器(22)的中间处的两个所述迹线(26)中的一个。
12.根据权利要求11所述的用于机动车的旋转电机的定子,其特征在于每一线圈(19)包括具有相同长度的所述输入端(211)和所述输出端(212)。
13.一种用于机动车的旋转电机,其特征在于其包括如根据前述权利要求中的任一项所定义的定子(11)。
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