專利名稱：電機(jī)的定子結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及旋轉(zhuǎn)電機(jī)。本發(fā)明特別針對(duì)能夠以非常緊湊的形式產(chǎn)生高功率的機(jī)器，尤其是當(dāng)其作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，例如用于機(jī)動(dòng)車輛上的牽引應(yīng)用。
背景技術(shù)：
眾所周知，最近電動(dòng)車輛的方案成倍地增多。最近幾年，已經(jīng)目睹了在車輛的每個(gè)從動(dòng)輪包括一個(gè)電機(jī)的情況下，為了推進(jìn)力的目的，出現(xiàn)了在與車輛的車輪內(nèi)部的尺寸相適應(yīng)的空間或者在直接圍繞車輛車輪的空間中具有例如大至20或者甚至30千瓦(kW)比功率的電動(dòng)機(jī)。要記住，在非常小的空間中通過所述機(jī)器產(chǎn)生顯著大的功率，必須采取特殊的措施，以便對(duì)抗由其運(yùn)行施加的有時(shí)惡劣的條件。這包括例如用于移除在有限空間中所產(chǎn)生的熱能的有效方式或者承受在所述機(jī)器的轉(zhuǎn)子和定子之間所施加的非常大的力矩的能力的需求，因此必須設(shè)計(jì)并構(gòu)造其組成部件。根據(jù)從現(xiàn)有技術(shù)、例如專利文件US 4 908 347中已知的一種構(gòu)造方法，定子被容納在殼體(“套筒”)中，以使其終端部件軸向地朝外延伸越過構(gòu)成定子的有源部件的定子磁路的端部。繞組被容納在狹槽中。在每個(gè)磁極片塊的每個(gè)軸向端部處留出狹槽，這些繞組的導(dǎo)體被彎折(彎曲)，以形成環(huán)，以便從一個(gè)狹槽穿通到下一個(gè)狹槽，從而形成被容納在殼體套筒的相應(yīng)的終端部件中的繞組頭。套筒的每個(gè)終端部件被配齊機(jī)器的殼體的蓋子所封閉。在每個(gè)蓋子的中心處固定有支承軸承的襯套，該機(jī)器的轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)端部配合在該軸承中。當(dāng)在轉(zhuǎn)子和定子之間的氣隙中產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩時(shí)，或者通過施加電流，如果機(jī)器作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，或者當(dāng)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，通過對(duì)被施加到轉(zhuǎn)子軸上的機(jī)械轉(zhuǎn)矩作出反應(yīng)， 一方面，在定子和殼體之間傳遞相應(yīng)的作用力，并且另一方面，在殼體和電機(jī)的框架或支架之間傳遞相應(yīng)的作用力。所述作用力必須通過相應(yīng)的反作用力矩補(bǔ)償。在給定所涉及的力的大小的情況下，定子的各種功能性零件、特別是磁性零件組至殼體的相互附接的可靠性有時(shí)給在小體積中產(chǎn)生大功率的機(jī)器的設(shè)計(jì)者提出了問題。由與申請(qǐng)人有關(guān)的公司所提交的文件EP 1 174 988描述了具有高比功率的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的另一個(gè)實(shí)施例，其中很可能出現(xiàn)所提到類型的困難。所述機(jī)器包括定子、安裝成在定子內(nèi)部以轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)子和包圍整體的殼體。定子包括由堆疊在第一和第二軸向端面之間的層疊的疊片組所構(gòu)成的磁路。雖然其貫穿有圓柱狀通道，在該圓柱狀通道中具有氣隙地安裝有所述轉(zhuǎn)子，以用于隔開所述定子和轉(zhuǎn)子的相對(duì)的側(cè)表面。定子還具有穿過其的一系列狹槽，所述狹槽從一個(gè)端面延伸至另一個(gè)端面，并且容納導(dǎo)體，所述導(dǎo)體在其離開每個(gè)端面從一個(gè)狹槽穿通到另一個(gè)狹槽時(shí)彎折，以形成線圈。導(dǎo)體在端面中的彎折部分被聚集到封裝于絕緣和粘合樹脂塊中的繞組頭中。在所述文件中，磁路形成在兩個(gè)部件中。首先，其包括通稱為星形疊片的定子疊片堆或垛，所述定子疊片堆或垛限定出被開口分開的徑向齒，所述開口限定出磁路的狹槽。其次，星形疊片堆被容納并固定在呈圓環(huán)形式的第二堆零件或疊片所形成的圓筒狀場框架內(nèi)部。(磁)場框架通過封閉外部徑向側(cè)面上的狹槽確保第一堆星形疊片的齒的端部之間的磁路連續(xù)。在相反的徑向側(cè)面上，所述狹槽的封閉的端部中的導(dǎo)體靠近氣隙設(shè)置，如在所提到的文件中詳細(xì)描述的那樣。最后，將場框架零件堆容納在殼體內(nèi)部并且阻止在殼體內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)，所述殼體的軸向端部各自包括支承轉(zhuǎn)子的滾動(dòng)軸承的端板，并且在每個(gè)端部處被蓋子封閉。在制造期間，將定子安裝到殼體中，并且將疊片和繞組封裝到樹脂中，所述樹脂為功能性部件、特別是疊片和所有導(dǎo)體相對(duì)于彼此提供電絕緣乃至超絕緣。封裝樹脂還有助于疊片相互之間的附著并且有助于兩個(gè)疊片堆相互之間的組裝。其有助于提高與冷卻系統(tǒng)的熱交換的質(zhì)量。其將導(dǎo)體保持在狹槽中的適當(dāng)位置，并且當(dāng)繞組頭離開所謂的星形疊片堆的端面時(shí)涂覆繞組頭。然而，在測試某些強(qiáng)力電機(jī)時(shí)，申請(qǐng)人注意到定子的結(jié)構(gòu)遭受損壞的情況。通過分析，發(fā)現(xiàn)通常被阻止相對(duì)于彼此轉(zhuǎn)動(dòng)的某些零件已經(jīng)在施加在氣隙中的力矩強(qiáng)度的作用下并且在引起定子的各個(gè)組成部件的不均勻膨脹的溫度的作用下被分開。因此，也可能在考慮到能夠?qū)崿F(xiàn)利用導(dǎo)體最佳地裝填狹槽而以兩個(gè)部件制造所述定子磁路結(jié)構(gòu)的情況下遭遇已經(jīng)提到的困難?？赡芟氲?，可通過使用樹脂塊來改進(jìn)定子的錨定質(zhì)量，特別是在由兩部分組成的磁路結(jié)構(gòu)的情況下，所述樹脂塊包圍繞組頭，以在磁路的軸向終端部件的端面、至少在一個(gè)側(cè)面上和同一側(cè)面上的套筒的內(nèi)部管狀壁之間形成機(jī)械橋。例如，已經(jīng)在專利文件EP 1367698中描述了該類方案，其中從磁路的每個(gè)表面開始的繞組頭被包覆上一塊樹脂，該樹脂與磁路的每個(gè)側(cè)面上的殼體的管狀部分的壁熱傳導(dǎo)并粘著接觸。在該壁中切出的凹槽改善封裝期間的樹脂的放置和熱傳導(dǎo)。在專利文件EP 0874444中，電機(jī)定子插入到殼體中。在所述兩個(gè)部件的圓柱狀壁中彼此相對(duì)地定位的狹槽軸向地形成細(xì)長外殼，所述細(xì)長外殼中充滿樹脂，以便抵抗旋轉(zhuǎn)力固定所述兩個(gè)部件并且確保良好的熱傳導(dǎo)。入口允許將樹脂從整體的軸向端部傳送至接觸圓柱狀壁之間的界面處所述殼體。由于形成了瓦疊的凸起，該系統(tǒng)能夠改善定子的部件和殼體之間的粘附，所述瓦疊的凸起具有改善封裝樹脂和待冷卻的部件之間的接觸的傾向。然而，申請(qǐng)人注意到，要記住，上述類型的機(jī)器經(jīng)受非常大的應(yīng)力、振動(dòng)、負(fù)載和加熱，重要的是，以非常高的水平維持定子線圈的導(dǎo)體的絕緣。這對(duì)于繞組頭中的導(dǎo)體被封裝在樹脂塊中的情況而言很顯著，并且這可能與瓦疊非常接近機(jī)器部件的壁的樹脂塊的目的不一致。因此，存在尋求在所述對(duì)立目的之間形成妥協(xié)方案的需要。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提出一種具有定子繞組的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其解決了用于許多工業(yè)應(yīng)用、特別是機(jī)動(dòng)車領(lǐng)域的非常緊湊和非常大功率的電機(jī)所具有的上述難題。為此，本發(fā)明的主題是一種包括定子、轉(zhuǎn)子和殼體的電機(jī)結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)，并在轉(zhuǎn)子和定子之間具有氣隙，所述殼體包圍整體，在所述結(jié)構(gòu)中，定子包括具有定子磁路，該定子磁路具有分別由端面限界的第一和第二終端部件，并且首先通過容納所述轉(zhuǎn)子的圓柱狀通道且其次通過容納導(dǎo)體的一系列狹槽橫跨在所述端面之間，所述導(dǎo)體在其離開每個(gè)端面從一個(gè)狹槽穿通到下一狹槽時(shí)彎折，從而形成繞組頭。殼體包括終止于第一和第二管狀端部的套筒，在所述套筒內(nèi)部，磁路被固定在所述端部之間，以形成能夠承受運(yùn)行期間氣隙中所產(chǎn)生的磁矩的構(gòu)件(物體)，并且繞組頭中的至少一個(gè)與磁路零件連續(xù)地被包覆在封裝樹脂塊中，所述封裝樹脂塊在外面徑向地延伸至相應(yīng)的管狀端壁處。根據(jù)本發(fā)明，該結(jié)構(gòu)包括薄且柔性的電絕緣增強(qiáng)件和楔入裝置，該增強(qiáng)件插入于第一管狀端部的內(nèi)壁和包圍繞組頭的一區(qū)域的相應(yīng)的樹脂塊的一部分之間，在所述區(qū)域中，導(dǎo)體在樹脂塊中沿環(huán)形路徑延伸，所述楔入裝置將該絕緣增強(qiáng)件楔入就位(楔入到合適的位置)，以防止其在內(nèi)壁上相對(duì)于該區(qū)域軸向地向內(nèi)伸出，以便在所述端面和所述區(qū)域之間留出與該樹脂塊直接粘附接觸的所述內(nèi)壁的確定的環(huán)形區(qū)段。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，所述楔入裝置包括位于所述管狀件的內(nèi)壁的表面處的臺(tái)肩，其具有軸向地朝向外面的環(huán)形表面，并且所述薄且柔性的絕緣增強(qiáng)件的邊緣軸向地向內(nèi)抵靠在該臺(tái)肩上。根據(jù)補(bǔ)足規(guī)則，在所述內(nèi)壁中切出朝向相反方向的第二臺(tái)肩，以便形成淺凹槽，所述材料帶被保持在該淺凹槽中。由于剛才描述的楔入裝置，可以獲得一種配置，其允許電機(jī)的某些敏感的電氣部件的可選增強(qiáng)絕緣與定子和殼體之間的改進(jìn)的附接精確地結(jié)合，其中通過利用圍繞至少一個(gè)繞組頭所形成的一塊樹脂提供定子和殼體之間改進(jìn)的附接，以便在定子的磁性塊的端面和殼體的內(nèi)壁之間產(chǎn)生機(jī)械聯(lián)接。實(shí)踐中，朝向殼體套筒的軸向端部所形成的窄凹槽允許將例如由Kapton 制造的絕緣片精確地定位在圍繞所述繞組頭的軸向位置，該位置對(duì)應(yīng)于環(huán)的徑向尺寸最大的區(qū)域，也就是說，在其最靠近殼體的金屬內(nèi)壁的區(qū)域中。其對(duì)應(yīng)于增強(qiáng)電絕緣最有用的區(qū)域。因此，所述楔入可能具有良好的制造再現(xiàn)性，以防止絕緣帶伸入到位于所述區(qū)域和繞組頭起源的磁路的端面之間的環(huán)形區(qū)段中。當(dāng)機(jī)器被組裝時(shí)，在封裝之后，該環(huán)形區(qū)段與包圍所述繞組頭的樹脂塊直接粘附接觸。目的是確保該環(huán)形區(qū)段的軸向尺寸足夠大，以便由樹脂塊提供的磁路的所述端面的輔助附接盡可能有效地抵抗由機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的磁性旋轉(zhuǎn)力矩。應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，至少部分地，通過磁路的端面和圍繞繞組頭所形成的樹脂塊之間的連接產(chǎn)生所述輔助附接，所述連接通過將該樹脂塊連接到為了該目的而適當(dāng)?shù)嘏渲玫奶淄驳牡谝还軤疃瞬康膬?nèi)壁的至少一個(gè)區(qū)段上來補(bǔ)充。利用樹脂，通過粘接有利地實(shí)現(xiàn)了這些連接。根據(jù)優(yōu)選的補(bǔ)足實(shí)施例，為了增強(qiáng)定子的附接，使用了以下設(shè)置，其中通過殼體的所述管狀端部的內(nèi)壁中的臺(tái)肩阻止磁路的相關(guān)端面軸向地向外面移動(dòng)。于是，用于樹脂塊的粘附接觸的環(huán)形區(qū)段朝向內(nèi)部至少軸向地延伸至所述臺(tái)肩處，并且優(yōu)選包括鄰接所述磁路的垂直表面。相互接觸的表面的定向角的變化進(jìn)一步改善了兩個(gè)部件之間的粘附。同樣，為了抵抗可能很大的拉出轉(zhuǎn)矩而進(jìn)一步增強(qiáng)接觸部件的相互結(jié)合，確保所述樹脂塊和殼體的內(nèi)壁的接觸部分具有彼此瓦疊并且至少部分地沿軸向定向以便就轉(zhuǎn)動(dòng)而言增強(qiáng)相互之間的錨定作用的凸起是明智的。在后一種情況下，可以將用于粘結(jié)的區(qū)域或區(qū)段切出裝滿樹脂塊的空腔，以便通過屬于所述兩個(gè)元件的凸起的相互瓦疊增強(qiáng)關(guān)于殼體套筒的粘結(jié)。在這方面，當(dāng)通過所述管狀端部的內(nèi)壁中的臺(tái)肩阻止磁路的第一終端部件的端面軸向地向外側(cè)伸出時(shí)，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，圍繞所述臺(tái)肩的邊角的周邊形成一系列凸起或狹
本發(fā)明的一種有利的應(yīng)用是構(gòu)造一種電機(jī)，其中定子的磁路包括限定出由開口分開的徑向齒的被稱作星形、星狀或星形配置的疊片的第一疊片堆或垛和限定出圓筒狀的場框架的第二堆圓環(huán)形式的環(huán)形件，所述開口形成所述磁路的狹槽，所述堆星形配置件堆按磁路連續(xù)的條件安裝在圓筒狀的場框架中。在此情況下，根據(jù)本發(fā)明的附接裝置在星形疊片堆和殼體的所述管狀的第一端部的內(nèi)壁之間形成直接連接。其附加地有助于增強(qiáng)星形疊片堆抵抗很大的旋轉(zhuǎn)力矩的旋轉(zhuǎn)阻滯，所述旋轉(zhuǎn)力矩被從氣隙向機(jī)器的殼體傳遞。在以下參照附圖給出的說明中將呈現(xiàn)出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，所述附圖通過非限制性實(shí)例示出了本發(fā)明的主題的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是實(shí)施本發(fā)明的電機(jī)的定子和其中容納該定子的殼體的元件或套筒的一個(gè)實(shí)例的、在圖2的軸平面I-I上的橫截面視圖。圖2是通過圖1中所示的子組件的圖1的II-II剖面的視圖。圖3是通過圖1的套筒的單獨(dú)的橫截面，其示出了實(shí)施例的細(xì)節(jié)。圖4是圖1和2的實(shí)施例的套筒中的定子部分的簡化的放大視圖。
具體實(shí)施例方式圖1中示出了沒有其轉(zhuǎn)子的同步電機(jī)10，其包括外部殼體12，在殼體12中容納定子14，該定子14的內(nèi)部通過圓筒狀的壁42限界。該壁按傳統(tǒng)方式限定出功能性氣隙的一個(gè)表面，氣隙的另一個(gè)圓柱面由安裝成圍繞軸線20在定子內(nèi)部旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的側(cè)壁構(gòu)成。定子14包括定子磁路22，所述定子磁路22 —方面包括沿軸向方向堆疊的由星形疊片M構(gòu)成的堆或垛21，另一方面包括由圓環(huán)形式的疊片的圓柱垛構(gòu)成的圓筒狀場框架140(圖2)。 星形的疊片M具有被梯形的切口分開的齒142，以便在所述垛21中形成一系列的狹槽26， 在不平行于軸線20的情況下，所述狹槽沈穿過垛21在其一個(gè)軸向端面27和其另一軸向端面觀之間延伸，在內(nèi)部保持內(nèi)接一虛擬的圓柱環(huán)，其內(nèi)部邊緣緊鄰垛21的內(nèi)部圓柱狀壁 42。圖2中的橫截面視圖清楚地示出了狹槽26，導(dǎo)體145延伸穿過狹槽26，該狹槽沈在靠近氣隙的內(nèi)部徑向端部126和其徑向的外部另一端部2 之間變寬，在外部另一端部 226處其被場框架140封閉，所述場框架140在星形疊片M的每個(gè)齒142的外部徑向端部處封閉定子磁路22。狹槽沈中容納有銅導(dǎo)體145，當(dāng)銅導(dǎo)體145在離開垛21的每一側(cè)的表面27和觀中的每個(gè)狹槽沈時(shí)被彎折，以形成一環(huán)，以便其可以進(jìn)入到另一個(gè)狹槽沈中。 這樣，導(dǎo)體145形成三個(gè)繞組或者三組繞組，所述繞組可以被電連接至電壓源或者使用或儲(chǔ)存電能的裝置。從端面27和觀處出現(xiàn)的繞組導(dǎo)體145的成組的環(huán)在每個(gè)端部處被集聚在一起形成兩個(gè)圍繞垛21的端部的相應(yīng)的“繞組頭152”。這些繞組頭被封裝在樹脂中，所述樹脂在制造期間從至少一個(gè)端面滲入到狹槽中，并且一旦其被固化，則在兩個(gè)表面27和 28的引出端側(cè)形成兩個(gè)終端塊或接線盒30 (圖1)。定子14被容納在殼體套筒中，所述殼體套筒特別包括襯套33(圖1和幻。定子磁路22的場框架140被阻止在由襯套33的壁限界的內(nèi)部圓柱形空間中轉(zhuǎn)動(dòng)。襯套33的壁的外部徑向表面覆蓋有螺旋形凹槽36，所述螺旋形凹槽36 —起限定出用于冷卻定子本體的冷卻劑循環(huán)的通道。在每個(gè)軸向端部處，套筒的襯套33在與轉(zhuǎn)子軸的帶花鍵的輸出端相同的一側(cè)、在該情況下為左側(cè)上具有環(huán)形端面40，并且在導(dǎo)體243將感應(yīng)線圈電連接到機(jī)器露出的外側(cè)的端部上具有環(huán)形端面41。每個(gè)環(huán)形端面40和41在周邊上具有螺紋孔，以便可以將端板螺接到所述端面中的每一個(gè)上。所述端板中的每一個(gè)在其中心部分處支承其中心位于軸線20上的滾動(dòng)軸承，以接收其上安裝有機(jī)器的轉(zhuǎn)子的軸的相應(yīng)端部。應(yīng)注意， 意在回想該類電機(jī)的總體構(gòu)造的一些其他細(xì)節(jié)不是理解形成該說明書的主題的構(gòu)造或者結(jié)構(gòu)所必需的，并且因此未在附圖中示出。現(xiàn)在返回附圖，襯套33包括(圖幻位于兩個(gè)管狀端部74、75之間的圓筒狀的內(nèi)壁 (70)，其主要的中心部分接收?qǐng)隹蚣芏?40的外部側(cè)面，管狀端部74對(duì)應(yīng)于軸向環(huán)形表面 40，管狀端部75位于軸向端面41側(cè)。管狀端部74的內(nèi)徑略小于中心壁72的內(nèi)徑，以使所述兩個(gè)壁段被面向端部的臺(tái)肩76分開，意圖使導(dǎo)線243通過臺(tái)肩76從定子14顯露出來。 在該導(dǎo)線輸出端的相反側(cè)，場框架環(huán)或者疊片140的垛通過環(huán)形鄰接疊片144端接。了解到直徑72和74之間的差值小于圓筒狀的場框架垛140的厚度，該疊片抵靠徑向地伸出內(nèi)側(cè)面的臺(tái)肩76。在圖4中，可以看出，星形疊片M的垛21終止于端部疊片143，端部疊片143的軸向外表面在與端接場框架垛140的止推疊片144的相應(yīng)表面80相同的軸向高度處位于端面27中。導(dǎo)體145在表面27中從狹槽出口 36處露出，并且被一起集聚到襯套33的管狀端部74內(nèi)部的繞組頭152中。其被封裝在樹脂塊30中，所述樹脂塊30實(shí)際上占據(jù)該管狀端部74內(nèi)部的所有圓筒狀環(huán)形空間，并且通過從將端面27和觀中的每一個(gè)開始利用樹脂將導(dǎo)體和疊片封裝到狹槽26中固定到垛21上。在管狀端部74的外部軸向側(cè)上，樹脂塊30延伸至在其端面40的出口處形成在襯套33的內(nèi)壁中的內(nèi)部圓柱形支承表面84的邊界82處。在組裝時(shí)，該支承表面用來接收定心襯套，該定心襯套使如上所述的端板之一定中心，其通常通過螺紋緊固到襯套33的軸向表面40上。如前所述，該端板(未示出)支承轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)軸的相應(yīng)端部的滾動(dòng)軸承中的一個(gè)。 邊界82也對(duì)應(yīng)于壁74中具有淺深度的平坦圓柱形底部的凹槽86的外部邊緣。在內(nèi)部軸向側(cè)上的凹槽86的另一邊緣88以對(duì)應(yīng)于樹脂塊30的一小部分軸向長度的距離與臺(tái)肩76 的邊角77隔開。專用于電機(jī)的這類應(yīng)用的一片電絕緣體91、例如Kapton 薄膜(杜邦公司注冊的商標(biāo)名)容納在凹槽86中。片91的厚度基本上與凹槽86的深度相當(dāng)。因此，片91在對(duì)應(yīng)于導(dǎo)體環(huán)的外圍的、與樹脂塊30接觸的一部分長度上與襯套33的內(nèi)部周邊對(duì)齊，所述導(dǎo)體環(huán)形成相對(duì)于磁路的端面27在離開一個(gè)狹槽并進(jìn)入另一個(gè)狹槽之間的向外和返回通道。然而，Kapton 片91未延伸至表面27處。其被楔靠在臺(tái)肩88上，該臺(tái)肩88形成凹槽 86的邊緣并且防止其伸入到區(qū)段89中，區(qū)段89在臺(tái)肩76的邊角77和凹槽86的邊緣88 之間軸向延伸。因此，在區(qū)段89的外側(cè)，Kapton 片還提高了繞組頭152中的繞組導(dǎo)體145 與在導(dǎo)體的環(huán)徑向展開最多處徑向更靠近套筒或者襯套的導(dǎo)電內(nèi)壁74的區(qū)域中的襯套33 的本體的內(nèi)部金屬壁之間的絕緣水平(如在圖1中比在圖4的非常簡略的描繪中更清楚地看出)。然而，因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明，樹脂既不粘附到Kapton 上，Kapton 也不粘附到制造襯套33的本體的金屬(在該情況下為鋁)上，形成區(qū)段89，其不與樹脂塊和內(nèi)壁74直接粘附接觸，以便增強(qiáng)磁路22和襯套33的內(nèi)壁之間的粘結(jié)，并且特別是增強(qiáng)垛21與襯套33的管狀端部之間的粘結(jié)。如已經(jīng)在圖3中清楚地示出，為了進(jìn)一步增強(qiáng)該連接，臺(tái)肩76的邊角圍繞其整個(gè)周邊具有狹槽92，并且其倒圓的頂部端接于壁74的圓筒狀區(qū)段89中。在機(jī)器的制造期間， 沿從端面觀向端面27延伸的方向?qū)隹蚣墀B片垛140引入到襯套33中，直到場框架鄰接疊片144的表面80開始與臺(tái)肩76鄰接。然后，將其狹槽裝滿導(dǎo)體的星形疊片垛21引入到場框架疊片堆中。然后，進(jìn)行封裝操作，在此期間，將液體絕緣和粘合樹脂引入到豎立的襯套33的管狀端部84中的組件中。調(diào)節(jié)樹脂的量，以便隨著由其冷卻所引起的收縮，樹脂自由地進(jìn)入所有間隙中并且固化，從而形成樹脂塊30。特別是，樹脂完全或者部分地固定堆21和140的所有疊片、通過粘結(jié)組裝星形疊片堆21和場框架疊片堆140、將場框架垛140的周邊粘接到襯套33的內(nèi)表面70上。構(gòu)成樹脂塊30的樹脂與兩個(gè)堆的鄰接疊片143和144的端面接觸，直到限定出其中容納轉(zhuǎn)子的通道的圓柱狀壁42。樹脂塊30還填充由襯套壁的區(qū)段89從外部限定的環(huán)形空間。固化的樹脂粘附到區(qū)段89的鋁表面上，再次提到，該區(qū)段89沒有任何絕緣物質(zhì)并且特別是沒有被Kapton⑧片覆蓋。樹脂塊30還填滿由臺(tái)肩76中的狹槽92所形成的所有空腔。視情況而定，一方面，其滲入到場框架鄰接疊片144的接觸面之間的間隙中，并且另一方面，滲入到臺(tái)肩76的相反的鄰接面和襯套的內(nèi)表面70之間的間隙中。因此，除了直接粘結(jié)到不同表面上之外，樹脂塊30利用凸起的瓦疊形成一種緊固形式，以便將星形疊片垛21錨定在襯套33中。因此，增強(qiáng)了對(duì)在運(yùn)行期間施加在磁路22和殼體襯套33之間的旋轉(zhuǎn)力矩的抵抗力。此處所描述的方案實(shí)際上確實(shí)可以在定子包括例如通過粘結(jié)固定到殼體上的單個(gè)定子磁路的情況下實(shí)現(xiàn)這種增強(qiáng)。其用于通過實(shí)例所列舉的情況下具有良好的作用，在該實(shí)例中，定子磁路由通過粘結(jié)組裝的兩個(gè)部件組成，這表示多一個(gè)界面必須承受在氣隙中產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力矩。當(dāng)回想到第一星形疊片堆和第二場框架疊片堆之間的分離在利用這些導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)狹槽的最佳裝填中有效時(shí)，該強(qiáng)化是特別受歡迎的，所述分離封閉了其中堆疊有繞組導(dǎo)體的狹槽的加寬的開口。因此，該配置可以獲得高比功率，高比功率進(jìn)而需要定子部件特別牢固的相互附接。當(dāng)然，如果適宜，所提出的方案可以應(yīng)用到殼體套筒的每個(gè)端部上。在上文所描述的一個(gè)示例性實(shí)施例中，定子被構(gòu)造用于具有三相星形連接的同步機(jī)，其總體外徑大約為110毫米，以用于50毫米的氣隙直徑。套筒內(nèi)部的磁性垛的長度為大約80毫米。樹脂塊30具有大約20毫米的軸向長度，并且沒有Kapton 絕緣材料的襯套內(nèi)壁的區(qū)段長度為大約2. 5毫米，其在臺(tái)肩76的邊角中帶有壓痕。然后，這于是生產(chǎn)出能夠產(chǎn)生35nm力矩且在測試期間未觀察到故障的30千瓦的機(jī)器。本發(fā)明不限于在上文中所描述和示出的實(shí)例；在不脫離由所附權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)結(jié)構(gòu)，其包括定子、轉(zhuǎn)子(16)以及包圍定子和轉(zhuǎn)子的殼體(33、34)，該轉(zhuǎn)子 (16)圍繞一軸線00)旋轉(zhuǎn)，在所述轉(zhuǎn)子和所述定子之間具有氣隙，在所述結(jié)構(gòu)中所述定子(14)包括定子磁路(22)，該定子磁路0 具有分別由端面(27和28)界定的第一和第二終端部件，并且首先通過容納所述轉(zhuǎn)子(1 的圓柱狀通道0 且其次通過容納導(dǎo)體的一系列狹槽06)橫跨在所述端面之間，所述導(dǎo)體在其離開每個(gè)端面從一個(gè)狹槽穿通到下一狹槽時(shí)彎折，從而形成繞組頭，所述殼體包括終止于第一和第二管狀端部的套筒(33)，在所述套筒內(nèi)部，磁路02)被固定在所述端部之間，以形成能夠承受運(yùn)行期間氣隙中所產(chǎn)生的磁矩的構(gòu)件，并且呈環(huán)形的繞組頭(15 中的至少一個(gè)與磁路零件連續(xù)地被包覆在封裝樹脂塊(30)中， 所述封裝樹脂塊(30)在外面徑向地延伸至相應(yīng)的管狀端壁處，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括薄且柔性的電絕緣增強(qiáng)件(91)和楔入裝置(88)，該增強(qiáng)件 (91)插入于第一管狀端部(74)的內(nèi)壁和包圍繞組頭的一區(qū)域的源自于第一終端部件的端面的相應(yīng)樹脂塊(30)的一部分之間，在所述區(qū)域中，導(dǎo)體在樹脂塊中沿環(huán)形路徑延伸，所述楔入裝置(88)將該絕緣增強(qiáng)件(91)楔入就位，以防止其在內(nèi)壁上相對(duì)于該區(qū)域軸向地向內(nèi)伸出，以便留出與該樹脂塊直接粘附接觸的所述內(nèi)壁的確定的環(huán)形區(qū)段(89)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述楔入裝置包括位于所述管狀件的內(nèi)壁的表面處的臺(tái)肩(88)，其具有軸向地朝向外面的環(huán)形表面，并且所述柔性的絕緣增強(qiáng)件(91)的邊緣軸向地向內(nèi)抵靠在所述臺(tái)肩(88)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述材料帶(91)被安裝在形成于所述楔入臺(tái)肩和朝向相反方向的第二臺(tái)肩(82)之間的所述殼體的管狀端部件的壁中的窄凹槽(86)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁路的第一終端部件的端面(XT)被所述管狀端部(74)的內(nèi)壁中的臺(tái)肩(76)軸向向外地阻擋，并且用于粘結(jié)所述樹脂塊(30)的區(qū)段(89)至少軸向向內(nèi)延伸至所述臺(tái)肩處，并且其表面抵靠在所述磁路上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述樹脂塊(30)和所述管狀端壁(74)的所述區(qū)段(89)的接觸部分具有彼此瓦疊并且至少局部地沿軸線方向指向以便就轉(zhuǎn)動(dòng)而言增強(qiáng)其相互之間的錨定的凸起(92)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁路的第一終端部件的端面(XT)被所述管狀端部(74)的內(nèi)壁中的臺(tái)肩(76)軸向向外地阻擋，所述臺(tái)肩的邊角設(shè)有沿其周邊的一系列凸起或狹槽，并且所述凸起或狹槽與所述樹脂塊中的相應(yīng)狹槽或凸起瓦疊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的電機(jī)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述磁路包括稱作星形疊片的第一疊片堆和第二零件堆(140)，所述第一疊片堆包括被形成所述磁路的狹槽 (26)的開口所分開的徑向臂或齒，所述第二零件堆(140)呈形成圓筒形殼體的圓環(huán)形狀， 在磁路連續(xù)并且阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的條件下，第一疊片堆安裝在所述圓筒形殼體中，其中，所述樹脂塊(30)至少在所述磁路(XT)的第一疊片堆的終端部件的端面和所述管狀端部(74) 的內(nèi)壁中的環(huán)形區(qū)段(89)之間建立機(jī)械增強(qiáng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電機(jī)，其包括由磁性片構(gòu)成的定子疊片堆(22)和包圍包含上述組件的殼體(33)，所述定子疊片堆(22)中具有用于容納在所述定子內(nèi)部圍繞軸線(20)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的圓柱狀壁通道(42)，在定子和轉(zhuǎn)子之間形成氣隙。定子(14)包括堆疊在第一和第二端面(27和28)之間的磁路(22)，圓柱狀通道(42)和容納導(dǎo)體的一系列狹槽(26)穿過其延伸，在每個(gè)端面的輸出處，所述導(dǎo)體在嵌入于樹脂塊(30)中的環(huán)束中從一個(gè)狹槽到下一狹槽彎折，以形成線圈。所述磁路(22)的外部側(cè)壁被阻擋在殼體套筒(33)的內(nèi)部側(cè)壁的內(nèi)部，以形成能夠承受在運(yùn)行期間在所述氣隙中產(chǎn)生的力矩的組件。薄且柔性的電絕緣增強(qiáng)件(91)設(shè)置在第一管狀端部(74)的內(nèi)壁和相應(yīng)樹脂塊(30)的一部分之間，該部分包圍繞組頭的區(qū)域，導(dǎo)體在所述區(qū)域中在樹脂塊中沿環(huán)形路徑行進(jìn)。設(shè)置將該絕緣增強(qiáng)件(91)楔入就位的楔入裝置，以防止其在內(nèi)壁上相對(duì)于該區(qū)域軸向向內(nèi)伸出，以便留出與所述樹脂塊直接粘附接觸的所述內(nèi)壁的預(yù)定的環(huán)形區(qū)段(89)。
文檔編號(hào)H02K1/18GK102197569SQ200980143130
公開日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者B·韋迪, F·普羅然 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司