用于电驱动单元的定子及用以制造用于电驱动单元的定子的方法与流程

本发明涉及根据权利要求1所述的用于电驱动单元的定子，以及根据权利要求10所述的用以制造用于电驱动单元的定子的方法。

背景技术：

1、电动马达、优选无刷电动马达，在汽车领域有许多应用，例如作为流体泵的驱动装置。这种无刷电动马达通常包括具有绕线定子极的定子，这些定子极构成线圈并借助于绝缘刺破式接触部(schneid-klemm-kontakt)实现与一根或多根绕组线的接触。当绕组线插入针对绝缘刺破式接触部的容纳凹座时，线会受到拉伸应力。通过安放绝缘刺破式接触部会增加绕组线上的拉伸应力，并导致绕组线损坏，进而对接触产生负面影响。此外，在安放或压入绝缘刺破式接触部时，绕组线可能会偏离容纳凹座的中心，从而无法与绝缘刺破式接触部正确接触。另一个风险是：当温度发生变化时，借助于绝缘刺破式接触部接触的绕组线可能会从绝缘刺破式接触部中滑出。

技术实现思路

1、本发明的任务在于：提供一种用于电驱动单元的定子和一种用以制造用于电驱动单元的定子的方法，其中，连续绕组线的可靠接触得到确保，连续绕组线与绝缘刺破式接触部之间的相对运动减小，并且在用于制造定子的方法中产生线松部，从而减小在温度变化的影响下绕组线与绝缘刺破式接触部的接触部位处的线应力。

2、根据权利要求1所述的定子和权利要求10所述的用于制造定子的方法解决了这一任务。

3、为实现本发明的目的，提出了一种用于电驱动单元、尤其用于电动马达的定子，该定子包括：定子芯，定子芯具有至少一个定子极；定子绕组，定子绕组由一根连续的绕组线构成所有线圈；至少一个绝缘帽，在绝缘帽上布置有多个接触式容纳凹座用以容纳绕组线；若干偏转拱顶，偏转拱顶在绝缘帽的周边上分布地布置；以及在绝缘帽的外周面上用于间隔开绕组线的线引导轮廓，其中，多个接触式容纳凹座针对绕组线具有不同设计的容纳区域，并且其中，多个接触式容纳凹座包括至少一个偏转凸台(凹座的提升部)。

4、根据本发明的电驱动装置尤其被设计为具有9个定子极的三相无刷电动马达。然而，本领域技术人员已知的其它定子极数目也是可能的。具有至少一个定子极的定子芯由冲压的叠片组构成。至少一个绝缘帽作为注塑件安置或安装在定子芯上。多个接触式容纳凹座和若干偏转拱顶在轴向方向上布置在该至少一个绝缘帽上。此外，用于间隔开绕组线的线引导轮廓在该至少一个绝缘帽的外周面上延伸。线引导轮廓防止相线相碰，从而防止短路。多个接触式容纳凹座针对绕组线具有不同设计的容纳区域。因此，各个接触式容纳凹座的设计也不尽相同。此外，各个接触式容纳凹座还包括至少一个偏转凸台，偏转凸台构成在接触式容纳凹座的径向的内面和/或外面上。通过设置偏转凸台，与线引入处的凹座底部的高度相比，线搁置部(在搁置区域上)处的凹座底部的水平有所提高。这样，与偏转部的距离就增加了。

5、在本发明的一个优选扩展方案中，接触式容纳凹座的容纳区域包括弹性的上部子区域和弹性的下部子区域。在此上下文中，弹性可以是指子区域例如由弹性材料制成或被设计成是弹性屈曲的。整个接触式容纳凹座也可以设计成是弹性屈曲的。

6、此外有利的是：在上部子区域与下部子区域之间的容纳区域还可以具有用于绕组线的搁置区域。例如，搁置区域可以设计成在上部子区域与下部子区域之间具有向下倾斜延伸的轮廓形式，以便绕组线在完成缠绕的情况下可以搁置在其上。通过搁置区域增加了绕组线的搁置高度，从而减少绕组线在y方向(轴向方向)上迁移。

7、在一个扩展方案中，下部子区域被设计成比上部子区域更窄。这意味着支腿在下部子区域中具有比在上部子区域中更小的距离。例如，可以有利地在(从y方向或轴向方向上看)上端部处形成针对绕组线的搁置区域。

8、优选地，下部子区域具有槽底部。

9、此外优选的是：下部子区域与绕组线的直径匹配，下部子区域的宽度优选相当于绕组线的直径。当绕组线最终被按压到槽底部时，绕组线的侧向或偏离中心的滑动就不再可能。这就确保了通过绝缘刺破式接触部与绕组线的工整且连续的接触。

10、有利地，上部子区域和下部子区域具有相对置的支腿，其中，绕组线由下部子区域中的支腿固定。尤其地，下部子区域中的支腿被设计成弹性的。不过，还可以想到：两个子区域中的支腿或下部子区域和/或上部子区域中的仅一侧的支腿被设计成弹性的。

11、在一个优选的设计方案中，下部子区域在相对置的支腿上具有延伸至槽底部的接片。这可以设置有仅一个、两个或任意数目的(一个或多个)接触式容纳凹座。接片的上部区域可以实现平坦的绕组线搁置，而不会产生拉伸应力。有利地确保了绕组线的中心定位。

12、在本发明的一个扩展方案中，线引导轮廓部分环绕地构成在至少一个绝缘帽的外面上。线引导轮廓径向上并不围绕整个绝缘帽延伸，而是主要设置在接触式容纳凹座、偏转拱顶的区域中并且部分设置在绝缘帽上。这样可以确保绕组线在定子的绕线过程中的引导和各相线的间隔开。线引导轮廓优选以凹槽的形式设置在接触式容纳凹座的外面、偏转拱顶的外面处和部分地设置在绝缘帽上。

13、此外，还提供了一种用于制造电驱动单元的定子的方法，其中，定子包括：定子芯，定子芯具有至少一个定子极；至少一个绝缘帽，在绝缘帽上布置有多个接触式容纳凹座，用以容纳绕组线；若干偏转拱顶，偏转拱顶在绝缘帽的周边上分布地布置；以及在绝缘帽的外周面上用于间隔开绕组线的线引导轮廓。多个接触式容纳凹座针对绕组线具有不同设计的容纳区域。此外，多个接触式容纳凹座还包括至少一个偏转凸台。该方法的特征在于以下步骤：

14、a)将绕组线起始端固定在接触辅助支撑件上；

15、b)将绕组线在x方向上引入第一接触式容纳凹座中，其中，将绕组线搁置在搁置区域上；

16、c)将绕组线从第一接触式容纳凹座中引出，并引向第一定子极；

17、d)对第一定子极进行绕线，并通过至少一个绝缘帽上的线引导轮廓继续将连续的绕组线引向第二接触式容纳凹座；

18、e)完成缠绕整个定子芯；

19、f)将绕组线末端固定在接触辅助支撑件上；

20、g)优选在轴向方向上距容纳绕组线起始端和绕组线末端的接触式容纳凹座有一定距离地将刀具下移至至少一个偏转凸台处，并在接触式容纳凹座前方切分出绕组线起始端和绕组线末端；

21、h)在轴向方向上抬起刀具；

22、i)在径向方向上将刀具运动至刀具的止挡点，并且通过刀具直至刀具的止挡点同时朝线圈方向推动所切分出的绕组线起始端和绕组线末端；

23、j)借助于绝缘刺破式接触部与接触式容纳凹座中的绕组线接触，其中，容纳区域在此是弹性屈曲的。

24、在对定子芯进行绕线之前，以绕组线起始端将绕组线固定在接触辅助支撑件上。在此上下文中的固定可以意味着在两侧或一侧保持或暂时夹紧绕组线。

25、当绕组线在x方向(径向方向)上引入第一接触式容纳凹座时，绕组线被笔直地引导进入，而不形成或弯曲出线弯部，从而确保距槽底部一定距离的线定位。因此，绕组线不会放置在槽底部上，而是定位在第一接触式容纳凹座中的搁置区域上。绕组线的笔直引导尤其应理解为绕组线平行于支腿地在接触式容纳凹座中引导，由此避免绕组线倾斜或偏离中心的定位。

26、然后，将绕组线从第一接触式容纳凹座中引出，并引向第一定子极。绕组线的进入和退出没有拉伸应力地发生在接触式容纳凹座的引入侧和引出侧，并且不会在接触式容纳凹座中在y方向(轴向方向)上偏斜。在接触式容纳凹座的线退出处形成线弯部，并将其引向第一定子极。在完成缠绕第一定子极形成第一线圈之后，连续的绕组线通过至少一个绝缘帽上的线引导轮廓被引导至第二接触式容纳凹座。线引导轮廓相互平行延伸，这样绕组线之间就不会发生接触，从而有利地防止短路。

27、在另一个方法步骤中，完成缠绕整个定子芯，用以形成线圈，并且绕组线末端被固定在接触辅助支撑件上。在另一个方法步骤中，优选在轴向方向上距容纳绕组线起始端和绕组线末端的接触式容纳凹座有一定距离地将刀具下移至至少一个偏转凸台处，并且在接触式容纳凹座前方切分出绕组线起始端和绕组线末端。

28、刀具可以在此例如设计为切割冲头或刀片，但也可以设计为本领域技术人员公知的切割式刀具。

29、在接触式容纳凹座前方而不是在接触式容纳凹座本身中实现切分出绕组线起始端和绕组线末端。根据本发明，绕组线起始端和绕组线末端没有布置在共同的接触式容纳凹座中。

30、在切分出绕组线起始端和绕组线末端后，在轴向方向上抬起刀具。然后刀具在径向方向上运动直至刀具的止挡点。由于使刀具运动，同时使所切分出的绕组线起始端和绕组线末端通过刀具直至刀具的止挡点而朝线圈方向运动。

31、刀具在轴向方向和径向方向上的运动以及刀具的止挡点都被定义并指定为刀具中的参数。

32、在最后一个方法步骤中，借助于绝缘刺破式接触部与接触式容纳凹座中的绕组线接触，其中，容纳区域在此是弹性屈曲的。

33、最后将合适的绝缘刺破式接触部插入(一个或多个)接触式容纳凹座中，用以与绕组线进行电接触。至少一个接触式容纳凹座的容纳区域具有在y方向(轴向方向)上凸起的搁置区域，从而防止绕组线在轴向方向上迁移。

34、接触式容纳凹座的容纳区域被设计成弹性屈曲的，从而实现了借助于绝缘刺破式接触部接触绕组线，而不会损坏或改变绕组线的横截面或定位。

35、在一个扩展方案中，以小的、优选锐角的弯曲半径将绕组线引入和/或引出接触式容纳凹座，以便在至少一个接触式容纳凹座的进入和退出处形成相应的具有窄的、优选锐角的弯曲半径的线弯部(或线套圈或线松部)。当进入和退出时，绕组线紧密地放置到接触式容纳凹座处，即与接触式容纳凹座保持很小的距离，同时保持必要的线拉伸应力。通过将绕组线紧密贴靠来使绕组线以小的弯曲半径进行敷设。

36、在一个实施方式中，将绕组线从接触式容纳凹座中引出后经由至少一个偏转拱顶和/或至少一个偏转凸台引向另一个接触式容纳凹座或替选地引向另一个线圈。这确保了在绕线中对绕组线的最佳引导。

37、在另一实施方式中，当通过刀具在接触式容纳凹座前方切分时，通过相对置的支腿上的接片将绕组线起始端和绕组线末端固定在下部子区域中。接触式容纳凹座前方是指与接触式容纳凹座保持一定距离的接触式容纳凹座的径向外侧。

38、在另一个实施方式中，在借助于绝缘刺破式接触部在至少一个接触式容纳凹座中接触时，将该绕组线在下部子区域内按压且固定到槽底部上。这样可以防止绕组线从相应的接触式容纳凹座中滑出或滑脱。

39、本发明还涉及一种泵，其具有先前公开的、电驱动单元(尤其是电动马达)的定子。这种装置尤其可用在油泵、油雾分离器或其它类型的液体泵中，例如用在汽车领域或家用电器领域中。