軸流電機(jī)的定子及其制造過程的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了一種軸流電機(jī)的定子，其包含鐵磁材料制成的環(huán)形鐵芯(2)以及在可選配置中成角度地分布在鐵芯(2)上的多個(gè)繞組(3)和齒(4)。在至少一個(gè)相對(duì)側(cè)面上，齒具有成形輪廓，該成形輪廓限定至少一個(gè)夾持面(12)以便與設(shè)計(jì)成在鐵芯(2)上穩(wěn)固地?cái)D壓齒(4)的樹脂基質(zhì)共同作用。
【專利說明】軸流電機(jī)的定子及其制造過程
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種軸流電機(jī)的定子及其制造過程。
【背景技術(shù)】
[0002]軸流電機(jī)具有特殊的機(jī)構(gòu)是已知的，其中繞組和/或永磁定子以及轉(zhuǎn)子位于彼此靠近的各個(gè)平行盤上，該各個(gè)平行盤由厚度沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸方向延伸的氣隙間隔開來。因此該結(jié)構(gòu)顯然不同于徑流電機(jī)。
[0003]這種類型的電機(jī)有兩種主要結(jié)構(gòu)，第一種包含插入在兩個(gè)固定定子盤之間的單個(gè)轉(zhuǎn)子，另一種包含插入兩個(gè)轉(zhuǎn)子盤之間的固定定子盤。
[0004]通常，軸流電機(jī)的轉(zhuǎn)子是永磁體型，同時(shí)定子包含其上裝有無數(shù)線圈的環(huán)形鐵磁芯，線圈連接轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)。
[0005]更詳細(xì)地，線圈插入在相同數(shù)量的由鐵磁材料制成的齒之間，齒相對(duì)轉(zhuǎn)子限定了上述氣隙，并且齒與鐵磁芯一同，確定定子磁通線的延伸。換句話說，齒從平行于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)軸的環(huán)形鐵芯開始延伸，并且其內(nèi)放置有線圈的槽被限定在齒間。不考慮所選的結(jié)構(gòu)，制造定子的不同方法是現(xiàn)有已知的。
[0006]在第一方案中定子首先由一連串沖壓板連接制造，限定已經(jīng)具有齒和齒間槽的鐵磁材料制成的主體的最終形狀。然后線圈通過在各個(gè)槽中手動(dòng)纏繞銅導(dǎo)線制成。
[0007]同時(shí)，一方面該系統(tǒng)給予定子顯著的機(jī)械強(qiáng)度，應(yīng)當(dāng)注意的是，存在由于手動(dòng)纏繞線圈導(dǎo)致的顯著的構(gòu)造復(fù)雜化的缺點(diǎn)。這對(duì)電機(jī)的生產(chǎn)成本有消極且嚴(yán)重的影響。
[0008]第二方案包含將環(huán)形平滑鐵磁芯對(duì)半切割，以獲得兩個(gè)半環(huán)，并且接著在每個(gè)半環(huán)上安裝先前制成的線圈。這種方案，定子可以被簡(jiǎn)單且廉價(jià)地制成(線圈可通過簡(jiǎn)單工業(yè)步驟獲得)，不使用鐵磁材料制成的齒。這導(dǎo)致的首要缺點(diǎn)為磁通的高分散性，磁通不能正確傳輸，因此這些機(jī)器具有差的性能水平。
[0009]第三方案由相同 申請(qǐng)人:的意大利專利申請(qǐng)RN2008A000062公開，并且包含在分成兩半的環(huán)上插入預(yù)先安裝的環(huán)形線圈，在線圈之間，同時(shí)插入由鐵磁材料制成具有適當(dāng)?shù)淖灿糜诎惭b在環(huán)形鐵芯上的齒。該方案具有鐵芯上齒的相當(dāng)大的機(jī)械保持的優(yōu)點(diǎn)。然而，應(yīng)當(dāng)注意，槽和環(huán)形鐵芯之間存在間隙，該間隙對(duì)于允許齒簡(jiǎn)單地安裝在環(huán)形鐵芯上是必須的，該間隙引入增加磁路磁阻的氣隙，對(duì)電機(jī)的性能有不利影響。
[0010]另一個(gè)方案由專利文獻(xiàn)GB1364684公開；該文獻(xiàn)記載了用于構(gòu)造軸流機(jī)定子的步驟，并同時(shí)強(qiáng)調(diào)了其缺點(diǎn)，其中齒與環(huán)形鐵芯分別制造，并且固定到環(huán)形鐵芯，在施加線圈后，通過膠粘到環(huán)形鐵芯的平坦表面。
[0011]然而,該方案在電氣(膠的存在對(duì)磁路具有負(fù)面影響,對(duì)電機(jī)的性能有不利影響)和機(jī)械(齒的機(jī)械強(qiáng)度受限于膠的保持，膠可能不足以承受高磁力，高磁力傾向于把齒拉離環(huán)形鐵芯)上都有缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0012]因此本發(fā)明的目的在于提供一種克服現(xiàn)有技術(shù)中上述缺點(diǎn)的用于軸流電機(jī)的定子及其制造過程。
[0013]更具體地，本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好性能水平的用于軸流電機(jī)的定子，其具有高機(jī)械強(qiáng)度并且同時(shí)被容易和廉價(jià)地制造。
[0014]本發(fā)明還涉及制造定子的過程。
[0015]該目的完全由根據(jù)本發(fā)明的定子來實(shí)現(xiàn)，其特征在所附權(quán)利要求中。
[0016]更具體地，根據(jù)本發(fā)明的定子包含環(huán)形鐵芯，環(huán)形鐵芯具有最初由鐵芯分隔的容納部和多個(gè)齒。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，在面向定子軸的至少一個(gè)各自的切線表面上或在相反側(cè)，至少一個(gè)齒具有成形輪廓，成形輪廓限定了面向環(huán)形鐵芯的相反方向的至少一個(gè)夾持面；此外，定子包含覆蓋并將環(huán)形鐵芯和齒結(jié)合在一起的樹脂基質(zhì)。
[0018]優(yōu)選地，夾持面基本平行于環(huán)形鐵芯的接收面。
[0019]優(yōu)選地，在齒的至少一個(gè)切線表面上，多個(gè)齒具有(更優(yōu)選地，所有齒具有)限定至少一個(gè)夾持面的成形輪廓。
[0020]優(yōu)選地，配備有成形輪廓的至少一個(gè)齒在兩個(gè)相對(duì)的切線面上都具有成形輪廓(限定至少一個(gè)夾持面)。
[0021]優(yōu)選地，定子包含環(huán)形外殼，該外殼包圍鐵芯和齒的外部，并且也覆蓋有樹脂基質(zhì)。
[0022]一旦夾持鐵芯以及齒的夾持面(或所有齒，在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中所有齒均有至少一個(gè)夾持面)的樹脂基質(zhì)變硬，其穩(wěn)固地將齒保持在鐵芯上，抵抗使用時(shí)傾向于把每個(gè)齒拉離鐵芯的機(jī)械力。
[0023]沒有元件置于齒和鐵芯之間，特別是沒有粘結(jié)層或“弄臟”定子磁路的其它材料。更具體地，齒簡(jiǎn)單地直接抵靠在鐵芯上，并且然后通過樹脂的硬化鎖定在位置上。
[0024]優(yōu)選地，夾持面由臺(tái)階限定。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，夾持面由齒的凸出部限定。
[0026]在另一個(gè)實(shí)施例中，夾持面由齒的凹槽限定。
[0027]夾持面被至少限定在每個(gè)齒的切線面上，朝向定子軸線，或在每個(gè)齒的切線面上，朝向定子軸線的反方向。
[0028]優(yōu)選地，夾持面限定在所有齒上，并且甚至更優(yōu)選地，在齒的兩個(gè)上述切線面上。
[0029]如此，每個(gè)齒可獨(dú)立于其它齒由樹脂支撐。
[0030]優(yōu)選地，殼具有至少一個(gè)鎖定部，該鎖定部能夠與夾持面嚙合，以保持壓到環(huán)形鐵芯的齒。如果鎖定部嚙合于其上的夾持面分別由凸出部或凹槽限定，則鎖定部可由槽或由圓周凸出部限定。
[0031]齒繞軸線成角度地分布，以在兩個(gè)連續(xù)的齒之間限定各自的槽。在一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)繞組至少部分地容納于各自的槽中，并且插入在環(huán)形鐵芯上。為此，鐵芯分成至少兩個(gè)部分，優(yōu)選兩個(gè)半環(huán)。
[0032]在另一個(gè)方案(如圖9所示)中，每個(gè)繞組插入到各自的齒上，齒依次施加于鐵芯的接收面。在這個(gè)方案中，鐵芯可包含單獨(dú)的環(huán)形塊，并且不需要分成兩個(gè)或更多部分。
[0033]每個(gè)齒還具有抵靠于環(huán)形鐵芯上的底壁，以及與底壁相對(duì)的頂壁，并且與各自的轉(zhuǎn)子共同限定氣隙。在一個(gè)實(shí)施例中，頂壁具有平行于環(huán)形鐵芯接收面的平坦外表面，并且橫向地抵接相鄰齒的相應(yīng)頂壁。因此，齒具有電和磁的連續(xù)性，具有在端壁封閉且不穿過轉(zhuǎn)子的磁力線。
[0034]在另一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)齒的平坦外表面與相鄰齒的相應(yīng)頂壁橫向地隔開，以限定各自的氣隙。
[0035]該方案顯著減少了傾向于在齒的頂壁上封閉的磁通，然而在該結(jié)構(gòu)中，可以使用鐵磁材料制成的固定環(huán)，該固定環(huán)放在齒的頂壁上面，并且剛性連接到頂部以在齒之間建立電和磁的連續(xù)性。
[0036]在一個(gè)實(shí)施例中，環(huán)形鐵芯具有兩個(gè)環(huán)形接收面，它們彼此相對(duì)并且基本垂直于定子軸線，每個(gè)接收面容納各自系列的齒和繞組。
[0037]在另一個(gè)實(shí)施例中，鐵芯具有單獨(dú)的接收面。
[0038]而且，在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)為電動(dòng)機(jī)。
[0039]在另一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)本發(fā)明的電機(jī)為發(fā)電機(jī)。
[0040]參考根據(jù)本發(fā)明的過程，特征在于，齒簡(jiǎn)單地抵靠在環(huán)形鐵芯的接收面上，并且隨后，鐵芯和齒被浸潰/涂覆樹脂基質(zhì)以把齒穩(wěn)固地壓在鐵芯上。
[0041]優(yōu)選地，在將齒施加到鐵芯上的步驟和浸潰樹脂基質(zhì)的步驟之間，具有把齒夾到鐵芯上的步驟(優(yōu)選通過將鐵芯和耦合在其上的齒插入到適當(dāng)配置的模具中)。該夾步驟在浸潰樹脂步驟的至少一部分中持續(xù)。該過程還包括，在浸潰步驟之前，將多個(gè)繞組施加到鐵芯，繞組也浸潰樹脂。在施加到鐵芯的時(shí)候，繞組已經(jīng)制成。
[0042]在一個(gè)實(shí)施例中，在施加齒之前繞組被直接施加到鐵芯，尤其是，它們安裝到鐵芯上并且以在每對(duì)繞組和部分用于連續(xù)施加齒的接收面的之間留出空隙的方式這樣間隔開。因此，鐵芯最初分成兩部分，例如沿穿過定子的一個(gè)或多個(gè)平面切割，或可準(zhǔn)備幾塊根據(jù)小于整個(gè)環(huán)形的角度范圍制成的鐵芯。
[0043]在另一個(gè)實(shí)施例中，鐵芯最初已準(zhǔn)備成環(huán)形并且不切割，同時(shí)齒到鐵芯上的施加以及繞組到鐵芯上的施加，通過將每個(gè)繞組安裝到各自的齒上并且通過將齒的底壁抵靠在鐵芯的接收面上而將齒連續(xù)施加到鐵芯上來完成。
[0044]在將齒施加到鐵芯的步驟之前，或之后，可以具有通過將齒的頂壁安裝到鐵磁材料制成的固定環(huán)上而將至少一個(gè)子組的齒連接在一起的步驟。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0045]根據(jù)上述目的的本發(fā)明的機(jī)械特征清楚地記載在下面的權(quán)利要求中并且其優(yōu)點(diǎn)從以下參考附圖的詳細(xì)說明中顯現(xiàn)，【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選的但非限制性的實(shí)施例并且其中:
[0046]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的軸流電機(jī)的定子；
[0047]圖2和3示出了制造圖1中定子的兩個(gè)連續(xù)步驟；
[0048]圖4和5示出了圖1中定子的細(xì)節(jié)(齒)的兩個(gè)不同視圖；
[0049]圖6示出圖1中的定子的穿過包含圖1的軸線X并且與圖中的齒相交的平面的橫截面；
[0050]圖7示出了根據(jù)變體實(shí)施例的圖6中定子；[0051]圖8示出了根據(jù)變體實(shí)施例的圖1中定子的平面圖；
[0052]圖9示出了在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中、安裝到齒上的繞組的示例性細(xì)節(jié)的示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0053]參考圖1，標(biāo)記I整體表示根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的用于軸流電機(jī)的定子。
[0054]本發(fā)明領(lǐng)域中，術(shù)語“電機(jī)”可泛指電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。
[0055]定子I基本包含鐵磁材料制成的環(huán)形鐵芯2 (圖3中顯示的更清楚)，多個(gè)繞組3或?qū)Ь€卷，以及也由鐵磁材料制成的多個(gè)齒4。
[0056]環(huán)形鐵芯2沿繞軸線“X”的環(huán)線延伸，軸線“X”與和定子I關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子(已知類型因此不作描述)的旋轉(zhuǎn)軸線重合。
[0057]鐵芯2還具有至少一個(gè)繞軸線“X”延伸的環(huán)形接收面5。優(yōu)選地，接收面5是平整的并且垂直于軸線“X”。
[0058]更優(yōu)選地，接收面5為平滑的。
[0059]在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，如圖所示，鐵芯2具有兩個(gè)彼此相對(duì)的環(huán)形接收面5。
[0060]鐵芯2上裝配繞組3，更具體地，繞組3安裝在鐵芯2上。換句話說，通過制作金屬導(dǎo)體的多個(gè)彼此平行的線圈獲得每個(gè)繞組3，以形成最終的環(huán)形結(jié)構(gòu)。每個(gè)繞組3還具有絕緣支撐7，線圈圍繞絕緣支撐設(shè)置，并且繞絕緣支撐形成中央開口 6，該中央開口大致成型為匹配環(huán)形鐵芯2的橫截面。
[0061]為了安裝繞組(其提前制成)，環(huán)形鐵芯2被分成兩個(gè)半環(huán)2a、2b，該兩個(gè)半環(huán)優(yōu)選為彼此相同，每個(gè)半環(huán)在圍繞各自軸線“X1”、“X2”的環(huán)線上延伸，以用于部分延伸的線。一旦完成繞組3的安裝，則該兩個(gè)半環(huán)2a、2b形成環(huán)形鐵芯2。
[0062]每個(gè)繞組3還具有一對(duì)連接端8使得，在定子I制成后，繞組3可按期望的方式連接到電源接線板。
[0063]繞組3因此以這樣一種方式安裝在鐵芯2上，使線圈與鐵芯2的延長(zhǎng)部的環(huán)線連接，并且因此連接穿過鐵芯2 (以及穿過齒4，如以下詳述)的磁通。換句話說，繞組3具有根據(jù)大致徑向的方向設(shè)置的線圈，即，大致穿過環(huán)形鐵芯2的軸線“X”。
[0064]繞組3成角度且等距離地圍繞軸線“X”置于鐵芯2上，并且在它們之間限定用于安裝齒4的各自的座9。
[0065]齒4與繞組3交替并被施加在鐵芯2的接收面5上。
[0066]更詳細(xì)地，如圖4和5所示，每個(gè)齒4具有:
[0067]-底壁4a，其設(shè)計(jì)成抵靠在鐵芯2的接收面5上；
[0068]-頂壁4b，其與底壁4a相對(duì)；
[0069]-第一和一第二切線面4c、4d，它們分別在上述底壁4a和頂壁4b之間內(nèi)部(朝向軸線“X”)和外部(與內(nèi)部的那個(gè)相反)。
[0070]齒4例如通過燒結(jié)制成，或其由層壓材料制成。在任何情況下，齒4均具有鐵磁性。
[0071]頂壁4b具有平滑外表面10，其平行于鐵芯2的接收面5，并且被設(shè)計(jì)成朝向與轉(zhuǎn)子共同限定的(未說明)的氣隙。
[0072]通過抵靠上述底壁4a并且沿軸線“X”遠(yuǎn)離接收面5延伸，齒4被置于鐵芯2的接收面5上。
[0073]更具體地，上述多個(gè)齒4被分成第一和一個(gè)第二系列齒，它們分別施加到第一接收面5和另一個(gè)接收面5，并且遠(yuǎn)離各自的接收面5沿軸線“X”延伸。
[0074]優(yōu)選地，定子I還包含環(huán)形外殼11，其成形為包圍鐵芯2和齒4的外圍，尤其包圍齒4的第二切線面4d，以這種方式簡(jiǎn)化定子I的整體結(jié)構(gòu)。
[0075]有利地，至少一個(gè)齒4，優(yōu)選上述多個(gè)齒4的一個(gè)子組且還更優(yōu)選每個(gè)齒4，在兩個(gè)切線面4c、4d的至少一個(gè)上具有成形輪廓，該成形輪廓形成大致平行于環(huán)形鐵芯2的接收面5的至少一個(gè)夾持面12，并且當(dāng)齒4施加于鐵芯2時(shí)朝向鐵芯2的相反方向。
[0076]優(yōu)選地，夾持面12由優(yōu)選形成直角的臺(tái)階13限定，也就是說，包含兩個(gè)彼此垂直的表面，特別是第一表面平行于切線面4c、4d并且第二表面平行于接收面5。
[0077]在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4和5所示，夾持面12由從上述切線面4c、4d凸出的凸出部限定。
[0078]然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，夾持面12也可由制成在切線面4c、4d中的槽或凹槽限定。該方案在圖7中以示例顯示(結(jié)合以下涉及的另一個(gè)特性)。
[0079]優(yōu)選地，如圖1至5所示，夾持面12限定在第一和第二切線面4a、4b上。
[0080]然而，依據(jù)一個(gè)未描述的實(shí)施例，夾持面12可僅限定在第一或第二切線面4a、4b上。
[0081]有利地，至少鐵芯2和齒4，并且優(yōu)選還有殼11，由使定子I的各組件穩(wěn)定在穩(wěn)定狀態(tài)的樹脂基質(zhì)15嚙合。
[0082]樹脂，夾持夾持面12，將齒4以穩(wěn)定方式鎖定在鐵芯2上。通過將齒4的底壁4a簡(jiǎn)單地抵靠在接收面5上，而不使用將對(duì)定子磁路的整體磁阻有不利影響的粘合物，使得齒4最終施加到鐵芯2。
[0083]優(yōu)選地，樹脂通過注入或通過模具鑄造來施加。
[0084]優(yōu)選地，殼11具有至少一個(gè)鎖定部(未說明)，其能夠與制成在齒4的第二切線面4d上的夾持面12嚙合。
[0085]優(yōu)選地，在該結(jié)構(gòu)中，鎖定部周向地沿繞軸線“X”的整個(gè)角度范圍延伸，并且可嚙合齒4的夾持面12，用于保持壓在環(huán)形鐵芯2的接收部5上的齒4。
[0086]如果夾持面12出現(xiàn)在齒4的第二切線面4d上，并且它們由凸出部13限定(圖4和5)，則殼I的鎖定部可由沿殼I的在整個(gè)圓周范圍延伸的喉部有利地限定，并且在喉部?jī)?nèi)可插入齒4的凸出部13(圖6)。
[0087]在另一種情況中，夾持面12出現(xiàn)在齒4的第二切線面4d上，并且它們由槽或凹槽限定，鎖定部可由沿殼I的整個(gè)圓周范圍延伸的凸出部有利地限定，并且凸出部可插入齒的槽或凹槽中(根據(jù)未說明的變形)；可選地，對(duì)于由殼限定的凸出部，鎖定部可包含插入在齒4的槽或凹槽間的線圈16 (例如，由鋼制成)，以及由殼11限定的相應(yīng)喉部(該實(shí)施例如圖7所示)。
[0088]在兩種情況中，殼11保持齒4壓在鐵芯2上，協(xié)助由樹脂基質(zhì)施加的鎖定效果。
[0089]樹脂通常為具有絕緣屬性的環(huán)氧樹脂，優(yōu)選具有機(jī)械和/或熱傳導(dǎo)屬性。
[0090]如上所述，繞組3成角度且等距離地圍繞軸線“X”位于鐵芯2上，并且在它們之間限定用于插入齒4的各自的座9。[0091]如圖3所示，齒4還成角度且等距離地圍繞軸線“X”位于鐵芯2上，并且在兩個(gè)連續(xù)的齒4之間限定用于容納各自的繞組3的各自的槽14。
[0092]如圖1和3至5所示，每個(gè)齒4的頂壁4b具有大于齒4的剩余部分(尤其相對(duì)于限定切線面4c、4d的中央部分)的橫截面，其使齒4具有“蘑菇”形。
[0093]優(yōu)選地，當(dāng)齒4被施加到鐵芯4上時(shí)，頂壁4b橫向緊靠相鄰齒4的相應(yīng)頂壁4b。換句話說，齒4的頂壁4b具有朝軸線“X”交匯的側(cè)邊緣4e (其使平坦外表面為大致梯形)，并被設(shè)計(jì)成與相鄰齒4的相應(yīng)側(cè)邊緣4e接觸。
[0094]優(yōu)選地，一旦施加殼11，它將齒4朝軸線“X”擠壓，促使齒4的頂壁4b的相互擠壓。
[0095]在該擠壓結(jié)構(gòu)中，槽14是閉合的(其下面被鐵芯2閉合，側(cè)面和上面被齒4閉合)，并因此允許分散的磁通，該分散的磁通不放棄定子并且因此不與轉(zhuǎn)子相互作用以產(chǎn)生機(jī)械力。該結(jié)構(gòu)對(duì)于制造電機(jī)的磁通尤其有用。
[0096]在一個(gè)不同實(shí)施例中(如圖8所示)，頂壁4b與相鄰齒4的相應(yīng)頂壁4b橫向地間隔開以限定各自的氣隙。在該實(shí)施例中，定子I也可包含至少一個(gè)鐵磁材料制成的固定環(huán)(如圖8中虛線所示)，與齒的頂壁重疊，并且剛性地連接到它們，以在齒之間建立電和磁的連續(xù)性，克服相鄰齒的頂壁的側(cè)邊緣不接觸的情況。
[0097]優(yōu)選地，但不是必要地，這種固定環(huán)可用于如圖1至5所示類型的實(shí)施例中，然而，不是所有的齒4都提供有夾持面12。由于固定環(huán)的作用使得齒4彼此構(gòu)成整體，固定環(huán)的使用可有效使得不提供有夾持面12的齒被保持在鐵芯的位置上。
[0098]在一個(gè)未描述的不同實(shí)施例中，繞組不安裝到鐵芯上而是安裝到齒上，特別是安裝到齒的脛部。換句話說，繞組線圈置于平行于環(huán)形鐵芯位置的平面上并垂直于軸線，鐵芯圍繞軸線延伸。在該結(jié)構(gòu)中，環(huán)形鐵芯可被整體保持而不用分成兩個(gè)半環(huán)。盡管如此，齒在鐵芯上的鎖定可按前述方式進(jìn)行，通過對(duì)鐵芯和齒(且優(yōu)選還有殼)浸潰樹脂基質(zhì)，該樹脂基質(zhì)通過夾持夾持面，將齒穩(wěn)定地保持在鐵芯上。
[0099]以下描述是根據(jù)本發(fā)明制造定子I的過程。
[0100]該方法包含步驟:
[0101]-準(zhǔn)備鐵磁材料制成的鐵芯2，其沿環(huán)線延伸(特別是，在半環(huán)2a、2b的情況下沿環(huán)線的伸長(zhǎng)延伸)并具有至少一個(gè)位于環(huán)線上的接收面5 ；
[0102]-準(zhǔn)備多個(gè)齒4，其具有上述結(jié)構(gòu)，并且特別具有至少一個(gè)夾持面12；
[0103]-準(zhǔn)備多個(gè)繞組3;
[0104]-以這樣一種方式將齒4施加到鐵芯2上，使得每個(gè)齒4的底壁4a簡(jiǎn)單地抵靠在接收面5上，尤其是不使用插入在鐵芯2和齒4之間的界面的粘合物；
[0105]-以這樣一種方式將繞組3施加到鐵芯2上，使得繞組3與鐵芯2共同作用以及與齒4共同作用以用于連接穿過鐵芯2和齒4的磁通；
[0106]-以這樣一種方式將鐵芯2和齒4浸潰樹脂基質(zhì)，使得樹脂夾持夾持面12，從而將每個(gè)齒4保持在鐵芯2上。
[0107]優(yōu)選地，該過程還包含在環(huán)形鐵芯2和相關(guān)的繞組3和齒4外施加外殼11的步驟。殼11的應(yīng)用使得相關(guān)的鎖定部作用在齒4的夾持部12上，該夾持部保持壓到鐵芯2上的齒4。[0108]在浸潰樹脂基質(zhì)粘合劑的步驟前，具有把齒4夾到鐵芯2上的步驟是。
[0109]該夾的步驟包括將包含鐵芯、齒和殼的組件插入到模具(未圖示)中。模具配置成在定子的兩個(gè)相對(duì)面上施壓(即，模具壓在齒上)。
[0110]此外，模具被配置成接受(例如，通過注入)浸潰的樹脂。
[0111]在利用插入到鐵芯2上的繞組3的情況中(實(shí)施例如圖所示)，鐵芯2設(shè)置成分為兩個(gè)鐵磁材料制成的半環(huán)2、3的配置，每個(gè)半環(huán)上隨后插入各自的繞組3并且一系列各自的齒4被應(yīng)用。
[0112]為了允許應(yīng)用齒4，繞組3被設(shè)在相互等距離的位置上，以留出包含在它們之間的接收面5的未覆蓋的適當(dāng)部分。
[0113]在應(yīng)用繞組3之后(以及優(yōu)選在應(yīng)用齒4之前)，兩個(gè)半環(huán)2a、2b連起來以重建鐵芯2的完整環(huán)形。
[0114]在繞組插入到齒的方案中，齒和已經(jīng)插在齒上的繞組一起施加到鐵芯(作為一個(gè)整體，不必要分成半環(huán))。
[0115]有可能，在這個(gè)步驟中，一些齒不安裝繞組。這是配置具有繞組的齒和沒有繞組的齒的定子的特點(diǎn)，具有繞組的齒和沒有繞組的齒彼此交替以限定一個(gè)特殊的磁路。
[0116]在與上述兩個(gè)方案均一致的一個(gè)實(shí)施例中(繞組3安裝在鐵芯2上或繞組3安裝在齒4上)，通過將齒4的頂壁4b安裝到鐵磁材料制成的安裝環(huán)，將至少一個(gè)子組的齒4連起來(例如，對(duì)每個(gè)半環(huán)2a、2b所有的齒4或部分齒4與之相關(guān))的步驟在將齒4施加到鐵芯2上的步驟之前?？蛇x地，在齒4上使用安裝環(huán)的應(yīng)用可發(fā)生在將齒4放置在鐵芯2上之后。
[0117]本發(fā)明目的在于具有定位在彼此軸向相對(duì)的兩側(cè)的兩個(gè)系列齒的定子。該方案適于用在軸向機(jī)器上，該軸向機(jī)器配置有中央定子以及與定子同軸并位于定子兩側(cè)的兩個(gè)轉(zhuǎn)子。通常，該類型的轉(zhuǎn)子具有表面永磁體，朝向定子。然而，本發(fā)明的發(fā)明概念還可應(yīng)用于配置有單個(gè)系列齒的定子，也就是說，僅在一側(cè)上。后者結(jié)構(gòu)適于用在具有單個(gè)轉(zhuǎn)子的電機(jī)上，例如中央轉(zhuǎn)子耦合到與轉(zhuǎn)子同軸并彼此相對(duì)的兩個(gè)定子。
[0118]本發(fā)明由于以下原因?qū)崿F(xiàn)預(yù)定目的。
[0119]定子構(gòu)造為具有僅抵靠的齒，以及將鐵芯和齒結(jié)合在一起的樹脂基質(zhì)，使得相對(duì)于減少了導(dǎo)致磁阻的磁路，獲得高水平的堅(jiān)固性以及機(jī)械強(qiáng)度(例如對(duì)抗由與轉(zhuǎn)子的磁相互作用引起的齒上的機(jī)械力)，磁路不因鐵芯和齒之間的存在粘合物而“污染”。
[0120]上述的本發(fā)明易于工業(yè)應(yīng)用并且在不脫離本發(fā)明概念的范圍內(nèi)可按數(shù)個(gè)方式修改并變化。此外，本發(fā)明的所有細(xì)節(jié)可替代為技術(shù)上等同的元件。
【權(quán)利要求】
1.一種軸流電機(jī)的定子，包含: -繞軸線(X)延伸并包含至少一個(gè)環(huán)形接收面(5)的環(huán)形鐵芯(2); -多個(gè)齒(4)，該多個(gè)齒被定位的與接收面(5)接觸，并從接收面(5)沿所述軸線(X)延伸，每個(gè)齒(4)包含朝向軸線(X)的第一切線面(4c)和與第一切線面(4c)相對(duì)的第二切線面(4d)； -多個(gè)繞組(3)，該多個(gè)繞組繞軸線(X)成角度地分布，并與鐵芯(2)和齒(4)共同作用，以連接穿過鐵芯⑵和齒⑷的磁通， 其特征在于，至少一個(gè)齒(4)在至少一個(gè)切線面(4c，4d)包含形成朝向環(huán)形鐵芯(2)的相反方向的至少一個(gè)夾持面(12)的成形輪廓，其特征還在于，定子(I)包含至少將環(huán)形鐵芯(2)和齒(4)結(jié)合在一起的樹脂基質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中所述夾持面(12)由成形輪廓的臺(tái)階(13)形成，并基本平行于環(huán)形鐵芯(2)的接收面(5)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子，其中所述夾持面(12)至少形成在所述至少一個(gè)齒(4)的第一切線面(4c)上。
4.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的定子，其中至少一個(gè)夾持面(12)由每個(gè)齒(4)形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的定子，其中所述夾持面(12)至少形成在所述至少一個(gè)齒(4)的第二切線面(4d)上，并且其中定子(I)包含成形為圍繞齒(4)的第二切線面(4d)并且包含至少一個(gè)鎖定部的外殼(11)，鎖定部嚙合所述夾持面(12)以用于保持壓在環(huán)形鐵芯⑵上的齒⑷。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的定子，其中所述至少一個(gè)夾持面(12)由每個(gè)齒(4)形成，并且其中殼(11)的所述鎖定部沿著圍繞軸線(X)的整個(gè)角度范圍周向地延伸，并且可嚙合齒(4)的所述夾持面(12)以用于保持壓在環(huán)形鐵芯(2)上的齒(4)。
7.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的定子，其中齒(4)圍繞軸線(X)成角度地分布，以在接連放置的兩個(gè)齒(X)之間形成各自的槽(14)，并且其中每個(gè)繞組(3)至少部分容納在一個(gè)槽(14)中并安裝在環(huán)形鐵芯(2)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一所述的定子，其中每個(gè)繞組(3)安裝在各自的齒(4)上。
9.根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的定子，其中每個(gè)齒(4)還包含抵靠在環(huán)形鐵芯(2)的接收面(5)上的底壁(4a)，以及與底壁(4a)相對(duì)的頂壁(4b)，其中所述頂壁(4b)包含平行于環(huán)形鐵芯(2)的接收面(5)并且橫向緊靠相鄰齒(4)的相應(yīng)頂壁(4b)的平滑外表面(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一的所述定子，其中每個(gè)齒(4)還包含抵靠在環(huán)形鐵芯(2)的接收面(5)上的底壁(4a),以及與底壁(4a)相對(duì)的頂壁(4b)，其中所述頂壁(4b)包含平行于環(huán)形鐵芯(2)的接收面(5)的平滑外表面(10)，并且所述頂壁與相鄰齒(4)的相應(yīng)頂壁(4b)橫向地間隔開，以形成各自的氣隙，所述定子(I)還包含鐵磁材料制成的至少一個(gè)固定環(huán)，該至少一個(gè)固定環(huán)剛性連接到齒(4)的頂壁(4b)，以在齒(4)之間建立電和磁的連續(xù)性。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的定子，其中環(huán)形鐵芯(2)包含第一和第二環(huán)形接收面(5)，它們彼此相對(duì)并基本垂直于軸線(X),并且其中多個(gè)齒(4)劃分成施加到第一接收面(5)并沿軸線(X)遠(yuǎn)離第一接收面(5)延伸的第一組齒(4)、以及施加到第二接收面(5)并沿軸線(X)遠(yuǎn)離第二接收面(5)延伸的第二組齒(4)，每組中至少一個(gè)齒(4)包含所述夾持面(12)。
12.一種軸流電機(jī)，其包含根據(jù)前述任一權(quán)利要求所述的定子(I)。
13.一種用于制造軸流電機(jī)定子的方法，包含以下步驟: -準(zhǔn)備鐵芯(2)，該鐵芯由鐵磁材料制成并沿環(huán)線延伸，并包含至少一個(gè)位于所述環(huán)線上的接收面(5)； -準(zhǔn)備由鐵磁材料制成的多個(gè)齒(4)，每個(gè)齒(4)包含能夠與接收面(5)嚙合的底壁(4a)，與底壁(4a)相對(duì)的頂壁(4b)，以及彼此相對(duì)并位于底壁(4a)和頂壁(4b)之間的至少兩個(gè)切線壁(4c，4d)，并且其中在至少一個(gè)切線面(4c，4d)上，每個(gè)齒(4)包含成形輪廓，該成形輪廓形成朝向底壁(4a)相反方向的至少一個(gè)夾持面(12)。 -準(zhǔn)備多個(gè)繞組(3); -以這樣一種方式將齒⑷施加到鐵芯⑵上，使得每個(gè)齒⑷的底壁(4a)簡(jiǎn)單地抵靠在接收面(5)上； -以這樣一種方式將繞組⑶施加到鐵芯⑵上，使得繞組⑶與鐵芯⑵以及齒(4)共同作用以用于連接穿過鐵芯(2)和齒(4)的磁通； -將齒(4)施加到鐵芯(2)上之后，以這樣一種方式用樹脂基質(zhì)浸潰鐵芯(2)和齒(4)，使得樹脂粘在夾持面(12)上，從而將齒(4)保持在鐵芯(2)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在將齒(4)施加到鐵芯(2)上的步驟和浸潰樹脂基質(zhì)的步驟之間，存在通過將鐵芯`(2)以及施加到鐵芯上的齒(4)插入模具以將齒(4)夾到鐵芯(2)上的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中準(zhǔn)備鐵磁鐵芯(2)的步驟通過準(zhǔn)備兩個(gè)由鐵磁材料制成的半環(huán)(2a，2b)來進(jìn)行，并且其中所述施加繞組(3)的步驟通過在各個(gè)半環(huán)(2a，2b)上安裝繞組(3)來執(zhí)行，施加繞組(3)的步驟在將齒(4)施加到半環(huán)(2a，2b)上的步驟之前來進(jìn)行；所述方法還包含將半環(huán)(2a，2b)連起來以重建整個(gè)環(huán)形鐵芯(2)的步驟。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，其中準(zhǔn)備鐵芯(2)的步驟通過準(zhǔn)備單個(gè)由鐵磁材料制成的環(huán)形鐵芯⑵來進(jìn)行，并且其中在鐵芯⑵上施加齒⑷的步驟以及在鐵芯(2)上施加繞組(3)的步驟通過在各個(gè)齒(4)上安裝每個(gè)繞組(3)、然后通過將齒(4)的底壁(4a)抵靠在鐵芯(2)的接收面(5)上而將齒(4)施加到鐵芯(2)上來執(zhí)行。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求13至16任一所述的方法，其中在將齒(4)施加到鐵芯(2)上的步驟之前，進(jìn)行通過將所述齒(4)的頂壁(4b)固定到鐵磁材料制成的固定環(huán)而將至少一個(gè)子組的所述齒(4)連起來的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求13至17任一所述的方法，其中在將齒(4)施加到鐵芯(2)的步驟之后，進(jìn)行通過將所述齒(4)的底壁(4a)固定到鐵磁材料制成的固定環(huán)而將至少一個(gè)子組的所述齒連接起來的步驟。
19.根據(jù)權(quán)利要求13至18任一所述的方法，包含從外部將環(huán)形殼(11)耦合到環(huán)形鐵芯⑵、齒(4)以及繞組(3)的步驟，所述殼(11)包含與所述至少一個(gè)齒⑷的夾持面(12)嚙合的至少一個(gè)鎖定部，用以保持壓在環(huán)形鐵芯(2)上的齒(4)。
【文檔編號(hào)】H02K15/02GK103887904SQ201310757162
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月20日
【發(fā)明者】法比奧·盧基 申請(qǐng)人:盧基R.電氣機(jī)械有限責(zé)任公司