CN104904104B - 用于励磁线圈的线圈架，励磁线圈结构，隔离罩，定子装置以及用于同极电机的定子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于励磁线圈结构(11)的线圈架(13)，该励磁线圈结构用于插入同极电机(1)的定子装置(9)中，包括:‑一个或多个用于容纳环形的励磁线圈(12)的线圈架部件(16);和‑一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件(16)上的保持元件(121)，它们如此地布置在线圈架部件(16)上，即它们在线圈架部件(16)被安装到励磁线圈(12)上时径向向外指向。

Description

用于励磁线圈的线圈架，励磁线圈结构，隔离罩，定子装置以 及用于同极电机的定子

技术领域

本发明涉及具有与定子固定的励磁线圈结构的同极电机的领域。

背景技术

同极电机形式的电机适用于一定的应用领域，在该应用领域中要求很小的扭矩波动性和很小的齿槽转矩，尤其是在出现电气故障如短路和类似情况下。尤其是对于在用于机动车的转向系统中的应用，同极电机可以作为转向支持驱动装置使用。

由德国专利申请DE102010043970已知一种同极电机，其中励磁线圈结构与内转子的旋转轴线成直角地布置在定子装置内。励磁线圈结构此时突入到两个部分转子之间的内部区域中。

为了将励磁线圈结构布置在定子装置的内部中，一般地该定子装置必须以两个或多个部件的方式提供，因为否则将励磁线圈插入定子装置中、固定励磁线圈、和在定子装置中引导用于励磁线圈的连接导线在技术上是非常复杂的。

由于就结构和马达设计方面而言期望对定子装置进行预安装，因此用于将励磁线圈安装在定子内部和用于引导相应的连接导线的自由度是非常受限的。至今的方法此外不保证在固定励磁线圈结构的情况下的足够的耐久性。困难尤其在于向外引导用于励磁线圈结构的连接导线，因为它们在预安装定子装置情况下必须布置在定子齿和转子极之间的空气隙的区域中。但是由于要使用的连接导线的导线粗细情况，这是很困难的，因为它们比位于其间的空气隙粗。

本发明的目的是，以简单的方式如此地将用于建造同极电机的励磁线圈结构固定在定子装置中，即可以实现如此构造成的电机的高的可靠性。

本发明的公开

这个目的通过一种用于同极电机的励磁线圈的线圈架以及通过励磁线圈结构，定子和用于在同极电机的定子装置中安装励磁线圈结构的方法来实现。为此本发明提出一种用于励磁线圈结构的线圈架，所述励磁线圈结构用于插入到同极电机的定子装置中，包括:

-一个或多个用于保持环形的励磁线圈的线圈架部件；和

-一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件上的保持元件，借此可以将线圈架固定在围住线圈架的外缘的定子装置上，

其中所述一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件上的保持元件如此地布置在线圈架部件上，即它们在线圈架部件安装到励磁线圈上时径向向外指向，其特征在于，所述一个或多个线圈架部件具有是向外打开的、U形的横截面，用于容纳励磁线圈。还提出一种励磁线圈结构，其用于插入同极电机的定子装置中，包括:

所述的线圈架;和

-环形的励磁线圈，它被容纳在所述一个或多个线圈架部件中。还提出一种用于定子装置的固定机构的固定元件，包括:

-基体，其用于力配合地、材料配合地和/或形状配合地插入圆柱形的定子装置的内部环绕的定子槽中;和

-安装在基体上的、在径向上可弹性偏转的定位元件。还提出一种用于隔离定子齿上的定子线圈的隔离罩，包括:

-一个或多个隔离元件，用于布置在定子齿的齿体的一侧和定子线圈的线圈侧之间;和

-所述的固定元件。还提出一种用于同极电机的圆柱形的定子装置，具有用于容纳转子的圆柱形的内部空隙，其中，设置一个在内部至少部分地环绕的定子槽或在内部至少部分地环绕的、径向向内延伸的止挡，用于保持励磁线圈结构。还提出一种用于同极电机的定子，包括:

-具有圆柱形的、用于容纳转子的内部空隙的定子装置;

-一个或多个设置在内部空隙中的固定元件;和

-励磁线圈结构;

其中，励磁线圈结构的保持元件可以与所述一个或多个固定元件耦联，尤其是可以锁定，以与内部空隙同轴地保持励磁线圈结构。还提出一种用于建造用于同极电机的定子的方法，包括:

-将励磁线圈结构插入具有圆柱形的内部空隙的定子装置中;和

-将一个或多个保持元件与所述定子装置的至少部分地环绕的定子槽或一个或多个固定元件力配合地、材料配合地和/或形状配合地耦联，以将励磁线圈结构固定在定子装置的内部空隙中。

本发明的其它的有利的设计方案在后面给出。

按照第一方面，设置一种用于励磁线圈结构的线圈架，该励磁线圈结构用于插入同极电机的定子装置中，包括:

-一个或多个用于保持环形的励磁线圈的线圈架部件;和

-一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件上的保持元件，借此可以将线圈架固定在围绕线圈架外缘的定子装置上。

设置在所述一个或多个线圈架部件上的一个或多个保持元件尤其可以如此地布置在线圈架部件上，即它们在线圈架部件安装到励磁线圈上时径向向外指向。

按照另一个方面，设置一种用于插入同极电机的定子装置中的励磁线圈结构，包括上述线圈架和环形的励磁线圈，它容纳在所述一个或多个线圈架部件中。

上述线圈架的构思在于，构造一个励磁线圈结构，它可以插入定子装置内部并且固定在那里。为此线圈架具有合适的保持机构，其具有一个或多个保持元件，后者能够将励磁线圈结构固定在定子装置内部中希望的位置上。为此线圈架如此地构成，即可以实现在外定子的圆柱形的定子装置内部中在预先规定的位置上进行固定。为此可以设置具有一个或多个固定元件的固定机构，其例如借助于螺钉，螺栓，卡锁或者其它的形状配合或力配合或材料配合的连接来提供。整体式，线圈架的保持机构，借此线圈架形成励磁线圈结构，如此地构成，即在将励磁线圈结构插入圆柱形的定子装置内部中之后可以实现在定子装置内的预先限定的地点处的固定的安装。

此外，一个或多个线圈架部件可以具有尤其是向外打开的、U形的横截面，用于容纳励磁线圈。

按照一种实施方式，保持元件可以对应于一个滑块，它尤其是具有用于容纳螺钉的螺纹孔。

可以规定，保持元件具有定位元件，用于定位在定子装置的内部空隙中的槽或定子装置的内部空隙中的径向向内突出的固定元件中。

可以规定，保持元件具有夹紧元件，它被设计成，用于定位在定子装置的内部空隙中的定子槽中。

多个线圈架部件可以切向地彼此放在一起或在轴向上彼此放在一起。

按照另一个实施方式，所述一个或多个保持元件可以环形地或环段形地构成和在其径向向外指向的外侧具有机构，尤其是通孔或沟槽形的空隙形式的容纳体，用于将线圈架固定在一个圆柱形的结构的内部中，尤其是在圆柱形的定子装置的内部中。

按照另一个方面，设置一种用于定子装置的固定机构的固定元件，包括:

-用于力配合地和或形状配合地插入圆柱形的定子装置的内部环绕的定子槽中的基体;和

-安装在基体上的，在径向上可弹性偏转的定位元件。

此外，固定元件可以由塑料制成，尤其是作为压铸件，或作为弯曲件由冲压金属板制成。

按照另一个方面，设置一种用于隔离定子齿上的定子线圈的隔离罩，包括:

-一个或多个用于布置在定子齿的齿体的一侧和定子线圈的线圈侧之间的隔离元件;和

-上述固定元件。

此外，多个隔离元件可以通过固定元件，尤其是桥式地，相互连接。

按照另一个方面，设置一种用于同极电机的圆柱形的定子装置，具有用于容纳转子的圆柱形的内部空隙，其中，设置一个在内部至少部分地环绕的定子槽或在内部至少部分地环绕的、径向向内延伸的、用于励磁线圈结构的止挡。

此外，可以在定子槽中布置多个用于固定上述励磁线圈结构的上述固定元件。

定子装置尤其可以通过多个定子齿段构造，它们分别支撑一个或多个定子齿，其中，至少一部分定子齿具有上述隔离罩。

按照另一个方面，设置一种用于同极电机的定子，包括:

-具有用于容纳转子的圆柱形的内部空隙的定子装置;

-一个或多个设置在内部空隙中的固定元件;和

-上述励磁线圈结构;

其中，励磁线圈结构的保持元件可以与所述一个或多个固定元件耦联，尤其可以锁定，以便将励磁线圈结构与内部空隙同轴地保持。

此外，励磁线圈结构可以具有外直径，其小于定子装置的内部空隙的内直径。

可以规定，保持元件中的至少一个具有滑块，其通过螺钉被保持在定子装置中。

按照一种实施方式，励磁线圈可以通过螺钉电接触。

按照一种实施方式，励磁线圈结构可以具有外直径，其大于定子装置的内部空隙的内直径，其中，所述一个或多个保持元件弹性地构成，由此励磁线圈结构在轴向上可以插入内部空隙中和通过所述一个或多个固定元件锁定在那里。

固定元件尤其可以包括在内部空隙中的环绕的定子槽或环绕的突起。

按照另一个方面，设置一种用于建造用于同极电机的定子的方法，包括:

-插入上述励磁线圈结构到具有圆柱形的内部空隙的定子装置中;和

-与定子装置的至少部分地环绕的定子槽或一个或多个固定元件力配合地、材料配合地和/或形状配合地耦联一个或多个保持元件，用于将励磁线圈结构固定在定子装置的内部空隙中。

附图简述

下面借助于附图详细解释本发明的优选实施方式。附图所示:

图1是通过具有布置在定子装置内部中的励磁线圈结构的同极电机的横截面视图;

图2是用于插入图1的同极电机中的励磁线圈结构;

图3是通过用于同极电机的定子装置的横截面的详细视图;

图4是另一个实施方式的线圈架的透视图，其用于容纳具有柔性的、用于定位在定子装置中的定位元件的励磁线圈;和

图5是线圈架的另一个实施方式，其具有倾斜地布置的定位元件;

图6是另一个电机的局部详细视图，其具有另一个定子装置，在其上安装另一个励磁线圈结构;

图7是一个定子齿段的透视图，其用于建造另一个定子装置;

图8a和8b是隔离罩的示例的透视图;

图9是通过具有安装上的隔离罩和固定机构的固定元件的定子齿段的横截面视图;

图10a和10b是线圈架的保持元件的实施方式的透视图;

图11是通过定位在固定元件中的另外的励磁线圈结构的横截面视图的局部;

图12是作为与隔离罩分开的构件的固定元件的视图;

图13a和13b是具有不同实施的隔离元件的隔离罩的由多部件构成的设计方案的视图;

图14a和14b是作为固定元件的金属的弯曲件的视图;

图15a和15b是在定子齿槽的区域中定子齿段的齿体的向内指向的末端的轮廓的视图;

图16a和16b是通过具有插入定子装置中的励磁线圈结构的定子的横截面视图;

图17是具有固定元件的完整隔离罩的视图，其中定子齿的端部表面也被隔离;

图18a和18b是励磁线圈结构的视图，其具有多个径向地或者与径向倾斜地突出的夹紧元件;

图19是示意横截面视图，其中设置不带环绕的定子槽的定子装置并且励磁线圈结构通过止挡和卡环保持;和

图20是具有环绕的定子槽的定子装置和具有线圈架的励磁线圈结构的视图，线圈架具有柔性的弹簧环。

实施方式的描述

图1示出通过同极（单极）电机1的轴向截面视图。同极电机1具有外壳2，它具有罐形的外壳部件21并且在罐形的外壳部件21的敞开的末端处用盖子部件22封闭。

在罐形的外壳部件21的底部侧构成轴承保持空隙3，在其中插入第一轴承4。盖子部件22具有开口23，第二轴承5位于该开口中。同极电机1的轴6通过第一和第二轴承4，5保持和通过盖子部件22伸出到同极电机1的环境中。

在轴6上构成转子7。转子7具有第一部分转子71和第二部分转子72，它们在轴向上错开地和相互间隔地布置在轴6上。部分转子71，72各具有转子极，其中，每个部分转子71，72的每个第二转子极设有永久磁体8，它的极在径向上定向。部分转子71，72的转子极8的数量是偶数的和设置在其中的永久磁体8的极性对于每个部分转子71，72是相同的。

转子7被定子装置9包围，其插入罐形的外壳部件21中，其中，定子装置9的外圆周基本上对应于罐形的外壳部件21的内圆周，由此定子装置牢固地被保持在外壳2中。

定子装置9具有定子线圈10，其在示出的实施例中各围绕一个定子齿布置。一个或多个定子线圈10可以在另外的实施方式中也包围多个定子齿。

设置基本上环形的励磁线圈结构11，其中布置环形的励磁线圈12。励磁线圈12借助于线圈架13如此地保持在定子装置9上，即励磁线圈结构11延伸到在两个部分转子71，72之间设置的空隙中，该空隙通过部分转子71，72在轴6上的相间隔的布置而形成。励磁线圈12具有基本上一个绕组，它的线圈面横向于转子7或轴6的轴向延伸。即，励磁线圈12的绕组围绕转子7的旋转轴线延伸。尤其是励磁线圈12的绕组与转子7同心地布置。在示出的实施例中励磁线圈结构11插入定子装置9中和通过螺钉14被保持在那里，螺钉啮合到励磁线圈结构11中的螺纹中。

图2示出励磁线圈结构11的示例性的视图。励磁线圈结构11包括励磁线圈12，其例如可以预制成正交循环的绕组，即该绕组相具有矩形的横截面。借助于合适的固定机构，例如粘接剂，粘合漆和类似物，可以保证，在取下卷绕机之后保持环形形状。励磁线圈12的绕组具有小于定子装置9的内直径的外直径和小于转子7的外直径的内直径。

励磁线圈12配有多个，在示出的实施例中三个，线圈架部件16，它们插装在绕组上。线圈架部件16基本上以U形的横截面构成。线圈架部件16可以如此地布置在励磁线圈12上，即U形的横截面的支腿包围励磁线圈12的侧面和线圈架部件16的U形的横截面的底边顶接在环形的励磁线圈12的内圆周面上。线圈架部件16圆弓形地构成和各具有环形的励磁线圈12的内部空隙的圆周的四分之一至一半的切向尺寸。在示出的实施例中，设置两个具有环形的励磁线圈12的内部空隙的圆周的四分之一的大小的线圈架部件16和一个具有内部空隙的一半的圆周的大小的圆弓形线圈架部件16。

在励磁线圈12的线圈外侧上线圈架部件16是打开的和具有连接机构19，用于可靠地保持作为保持元件的滑块17。连接机构19可以例如形成与滑块17的形状配合的或力配合的连接，由此滑块17可靠地保持在线圈架部件16上，尤其是抵制拉力和切向作用的力。滑块17为了通过螺钉14进行固定具有带有内螺纹的孔，由此励磁线圈结构11可以通过在定子装置9中的螺钉14可靠地保持在定子装置9内。

图3示出定子装置9的区域的详细视图，在其处布置励磁线圈结构11。定子装置9在此在其内圆周面上设置有环绕的定子槽18(槽)，用于容纳螺钉14的定子孔布置在其中。定子槽18可以或者经由切削加工工艺或通过层压模具加工。

在建造同极电机1时定子装置9在没有励磁线圈12下安装到罐形的外壳部件21中，其中，可以借助于外壳2中的止挡限制安装深度。在罐形的外壳部件21中也可以设置外壳孔24，其中，定子装置9如此地插入外壳2中，即外壳孔24与定子装置9中的定子孔对齐。

例如借助于安装辅助结构将励磁线圈结构11在插入第二部分转子72之后插入到定子装置9中和保持在定子槽18的高度上。励磁线圈结构11被如此地定位，即在滑块17中的螺纹开口与罐形的外壳部件21中的外壳孔24和定子装置9中的定子孔对齐。通过外壳2中的外壳孔24插入螺钉14，其啮合在滑块17中的螺纹中，其中，通过拉紧螺钉14将线圈架部件16向外拉入定子槽18中。由此励磁线圈12张进在滑块17和线圈架部件16之间和工艺可靠地被保持在位置上。螺钉14的长度如此地设置，即螺钉可靠地啮合到滑块17的内螺纹中，但是不接触励磁线圈12和由此不会损坏。

励磁线圈12的连接导线插入定子的两个定子齿之间的自由空间中和借助于固定机构，例如粘接剂，固定材料，卡子或或纸质罩，锁定，防止滑出到定子装置9的内圆周和转子7的外圆周之间的空气隙中。

在拉紧螺钉14之后可以在外壳2的外侧上施加薄膜，其应该防止水分或脏物从外部通过外壳孔24和定子孔进入。就需要上而言，薄膜可以借助于合适的粘接剂或树脂进行施加。

按照上述方式设置励磁线圈结构11，在励磁线圈结构11和定子装置9之间实现一种牢固的连接。尤其是由此励磁线圈结构11在定子装置9的定子槽18中相对于旋转的转子7被可靠地固定。通过使用螺钉14此外可以提供在励磁线圈结构11和外壳2之间的改进的热传导，其中，螺钉14可以实现从励磁线圈12中的快速排热。排热效果和热对流对于同极电机1的功能是重要的，如果没有其他的冷却可能性供使用的话。

在一个替代的实施方式中可以经由螺钉14实现励磁线圈12的电接触，如果螺钉14是导电和借助于隔离体被引导通过外壳孔24和定子孔。电流连接可以通过两个途径实现:

A)在马达外壳中在马达轴的纵向上在外壳2内设置凸起部，例如卷边(凹槽)，沟道和类似结构，在其中放置连接头，其与一个外部的通向两个螺钉14的连接头相互分开。借助于螺钉14通过导电构成的滑块17中的螺纹实现与励磁线圈12的电接触。为此励磁线圈12与两个滑块17上的两个末端连接。

B)备选地，可以直接地从外部到螺钉14上实现电接触。

替代螺钉14，也可以使用铆钉(Rivet)。

励磁线圈结构11也也可以没有滑块17地构成，其中，设置固定元件，其预先借助于螺钉14布置在定子装置9中和励磁线圈结构11然后可以被夹持在其中。固定元件在定子装置9内部形成具有相应的定位(卡锁)机构的突起，由此励磁线圈结构11的对应的线圈架13在插入定子装置9中之后可以夹持在其上。在励磁线圈结构11和固定元件之间的定位的方向可以是或者轴向或者切向。在轴向上的定位情况下可以在固定元件的短的侧面上设置定位点，其与轴向平行地在外周面上延伸。在切向定位的情况下，定位点可以设置在固定元件的侧面上，该侧面分别平行于定子装置9的端面延伸。

替代通过螺钉14，也可以通过焊接或钎焊连接将固定元件保持在定子装置9中。励磁线圈结构11此时可以以相同的方式借助于固定元件定位。

固定元件也可以借助于压配合安装到位于定子装置9中的定子槽18中。在此情况下，必须保证，该压配合在马达运行中的热负荷下也可靠地将固定元件保持在定子装置9上。

替代在励磁线圈结构11插入定子装置9中之前插入的固定元件，可以设置弹簧环作为固定机构的固定元件，它具有一种断面，例如T形断面。弹簧环被如此地变形，即它可以插入定子装置9中，尤其是位于那里的定子槽18中。通过弹簧环的断面形成定子装置9的内直径的环形的变窄部或在定子槽18的区域中的环绕的突起，其中，弹簧环在两侧上搭接定子槽18。

励磁线圈结构11可以配置具有较小的直径的第一环绕的边缘和具有较大直径的作为对应的保持机构的保持元件的第二环绕的边缘，其中，两个边缘的直径之间的差的大小如此地设计，即在接合时，具有较小直径的边缘首先以一个弹性的变形被引导通过由弹簧环引起的在定子装置9内部中的变窄部和接下来在它的外圆周处包围弹簧环。具有较大的直径的边缘此时顶靠在弹簧环的相对置的侧面上。励磁线圈结构11的两个边缘和弹簧环由此形成形状配合连接。这种变型具有优点，励磁线圈12的连接导线容纳在励磁线圈结构11的边缘之间和由此防止滑落到空气隙中。此外绕组可以直接地安装在线圈架13上，其基本上是单部件地并且和环形地以向外打开的U形的横截面构成。

在另一个实施方式中，固定元件可以通过在定子装置9内部的固定地安装的突起替代，其可以通过一定的数量的相应地成形的薄片形成。即，替代定子装置9中的定子槽18，形成在圆周方向上环绕的突起。备选地，突起也可以不是完全连续地构成，相反具有单独的，分段地设置的突起。

如图4中示出，线圈架13可以由旋转对称的、向外打开的、环形的、具有U形的横截面的元件制成，在其上卷绕励磁线圈12。附加地，线圈架13可以具有在两个边缘上径向地突出的凸缘20作为保持元件。励磁线圈结构11由此可以通过径向地突出的凸缘20与设置在定子装置9内部中的固定元件卡锁定位或直接地压入定子槽18中。径向地突出的凸缘20也可以理解为具有设置在定子装置9的内部中的突起的夹子连接。

励磁线圈结构11可以在使用这种线圈架13情况下直接地被夹持到定子槽18中，不需要用于固定励磁线圈结构11的附加的部件。

在一个实施方式中，线圈架16的边缘可以星形地构成和在其末端处具有定位凸鼻。该凸鼻在安装过程期间回弹并且在达到最终位置时卡入定子槽18中。

如在图5中示出，线圈架13可以备选地由两个半壳30构造，它们在其外缘处具有定位元件31，定位元件在一定的角度下突出，其中，在相应的半壳30的侧壁32和定位元件31之间形成一个钝角。定位元件31被相互相对地定向并且通过半壳30的相互叠放在一起而被相互交叠在对方中，由此它们在横截面视图中形成X形状。

如果具有这种线圈架13的励磁线圈结构11被插入到定子装置9中，那么定位元件31弹性地变形和在达到位于定子装置9中的定子槽18时定位在该定子槽中。

当然，前面描述的，在插入励磁线圈结构11之前插入定子装置9中的固定元件可以配有相应的定位元件，它们在插入励磁线圈结构11时被定位到定子装置9中。

图6示出另一个电机的局部的较详细的视图，尤其是另一个同极电机100，具有另一个定子装置101，在其上安装另一个励磁线圈结构130。

另一个定子装置101可以借助于各具有一个或多个定子齿的定子齿段102构造，例如在图7的透视图中示出，。定子齿段102具有长形的延伸部，它的长度对应于要形成的定子装置101的长度。定子齿段102具有圆柱段形的接地段(磁轭段)103和一个或多个在径向上向内突出的齿体104。

齿体104在与接地段103相对置的末端处配有两个在轴向上相互相对错开的齿顶部件105。在齿顶部件105之间设置定子齿槽106。通过在圆周方向上实施的多个定子齿段102的组装在一起，构成定子装置101并且定子齿槽106形成围绕中心轴线延伸的定子槽18，其用于固定该另外的励磁线圈结构130。定子齿段例如通过粘接或焊接相互连接或通过压配合配合到罐形的外壳部件21中。定子装置101的环绕的定子槽18具有深度，它例如可以至少对应于齿顶部件105的径向的高度。

定子齿段102在组装之前被卷绕。在卷绕定子齿段102之前，在定子齿上安放隔离罩110，用于避免在定子线圈10和相关的定子齿段102的材料之间的直接接触和使其由此电绝缘。

用于隔离罩110的示例在图8a和8b中在透视图中示出。在图8a中举例地示出隔离罩110。该隔离罩110具有两个相互相对置的隔离元件111，它们在纵向方向L上延伸和分别由大致U形的断面构成。每个隔离元件111具有基部隔离部件113和齿顶隔离部件114，它们成角度地连接到基本上平的齿体隔离部件115的在横向于纵向方向L上延伸的边缘上，由此隔离元件111以U形的断面构成，其基本上对应于通过定子齿段102，齿体104，接地段103和齿顶部件105形成的U形的断面。隔离罩110具有两个隔离元件111，它们的齿体隔离部件115相互间以面、尤其是面平行的方式，相对置，其中，在齿体隔离部件115之间应该容纳相关的定子齿的齿体104。定子线圈10被卷绕到隔离元件111的U形的断面中。

隔离罩110的隔离元件111在该实施方式中通过用于固定另外的励磁线圈结构130的固定元件116彼此被保持在一起，固定元件桥式地布置在隔离元件111之间，尤其是在其齿顶隔离部件114上和由此限定两个隔离元件111相互间的地点位置。在如此形成的单部件式的隔离罩110插入或安装到定子齿上的情况下，固定元件116布置在定子齿槽106中和通过隔离元件111与定子齿的轮廓的形状配合连接被保持在那里。与常规的隔离罩相比较，就绕组导线在卷绕时的隔离和存放而言，图8a和8b的隔离罩110原则上提供相同的特性。

图9示出通过在固定元件116的区域中具有安装上的隔离罩110的定子齿段102的横截面视图。原则上，通过附加地设置的固定元件116可以保持该另外的励磁线圈结构130，其可以配有相应的保持元件121，用于由此将该另外的励磁线圈结构130另外的固定在另外的定子装置101中。

固定元件116可以为此具有柔性的或柔性地悬置的定位凸鼻117，其布置在基体119上和配有径向向内突出的定位元件118。定位凸鼻117条形地构成和可以在径向上或，如图中示出的，在轴向上，即，平行于纵向方向L，延伸。替代条形的定位凸鼻117，其也可以作为弹性的定位桥设置，该定位桥在其末端处被保持在基体119上。

基体119在其大小和形状上具有如此的特征，即它被完全地容纳在相关的定子齿槽106中和不在径向上突出于相关的定子齿或相关的定子齿段102的相关的定子齿的内端部。基体119尤其可以插入定子齿槽中和在径向上形状配合连接地或力配合地支承在定子齿顶105上。

此外，定位凸鼻117安置在固定元件116的基体119的在轴向上定向的边缘上和弯曲弹性地(在径向上)在径向向内指向的侧面上在基体119上延伸。定位元件118可以半球形地或圆柱形地以在圆柱体轴线在要形成的定子装置101的圆周方向的方向上地构成。定位元件118突出于隔离罩110和在插入定子装置101中时，径向向内定向。依据设计方案，定位元件118也可以具有其它的几何形状，例如叉形的，方形的，星形地，锥形的，金字塔形的，环形的或椭圆形的。

隔离罩110例如可以通过常规加工方法，例如塑料注塑，一体地制造。

固定机构的固定元件116，其通过隔离罩110提供，可以设置在设置另外的定子装置101下用于相应的、配有保持元件121的励磁线圈结构130的固定，以便将另外的励磁线圈结构130可靠地保持在定子装置101中。

隔离罩110为了安装被插在定子齿段102的定子齿上或在轴向上插入和通过基体119插入到定子齿槽106中被可靠地保持在其上。通过设置定子齿顶105防止隔离罩110在径向上松开。

借助于上述固定元件116可以将另外的励磁线圈结构130固定在另外的定子装置101中。依据结构设计情况，该固定在此至少在两个点处进行。也就是说，定子齿在安装定子装置101期间可以有选择地配设具有固定元件116的隔离罩110和常规的隔离罩(没有示出)，其不具有固定元件和由此可以相应地自由地选择供使用的、具有定位凸鼻117的固定元件116的数量。但是为了可靠地保持另外的励磁线圈结构130，设置至少两个具有相应的定位凸鼻117的固定元件116。

图10a和10b示出用于另外的励磁线圈结构130的线圈架120的保持元件121的实施方式的透视图。保持元件121用于将另外的励磁线圈结构130固定在定子装置101上。在示出的实施例中，保持元件121分别是具有180°的弧段角度的环段，其轴向宽度基本上对应于励磁线圈12的轴向宽度。保持元件121具有相应的容纳体122，用于与固定元件116的定位凸鼻117的定位元件118共同作用。图10c示出通过线圈架120的横截面。在图11中示出通过卡扣在固定元件116中的另外的励磁线圈结构130的横截面视图的局部，其中定位元件118啮合在用于励磁线圈12的线圈架120的保持元件121的相应的容纳体122中。

图10a示出作为半环形的扇形段的保持元件121，具有分布地安装的容纳体122，其构造成用于容纳半球形的定位元件118的孔。图10b示出保持元件121作为半环形的扇形段，具有关于其宽度方向大致中心地布置的，在其外侧上在圆周方向上环绕的沟槽作为容纳体122，用于容纳相应地构造成的固定元件116的相应的圆柱形的定位元件118。环段形的保持元件121可以由金属，塑料或类似材料构成，其适合于形成形状稳定的线圈架120。环段形的保持元件121可以或者作为附件，即作为分开的单独部件，构成或组合到用于励磁线圈12的线圈架120中。

如在图10c中示出的，线圈架120具有环形的或多个环段形的线圈架部件123，其作为用于励磁线圈12的容纳体元件并且在侧面上，即在轴向上，限制励磁线圈。线圈架120的径向向外指向的一侧通过环段形的保持元件121形成，其固定地安装在一个或多个容纳体元件123上。容纳体元件(多个容纳体元件)123和保持元件(多个保持元件)121形成用于励磁线圈12的环绕的线圈架120或多个线圈架部件和共同地具有大致U形的横截面。

定子装置101以已知方法由定子齿段102构造。在预安装时要注意，将相关的定子齿段102与具有固定元件116的隔离罩110一起以预先选择的塑数量和在限定的位置上插入，以便保证用于另外的励磁线圈结构130的以后的固定功能。其余的定子齿段102配设常规的隔离罩。接下来对配设了隔离罩的定子齿段102进行卷绕。

为了在安装时的自动目检方面的更好的可辨认性，具有固定元件116的隔离罩110和没有固定元件的常规的隔离罩可以以不同的颜色的方式实施。

接下来定子齿段102被插入和被保持在辅助工具中的安装站中。这些组装起来的定子齿段102相互连接，例如通过焊接或粘接工艺或通过挤压到罐形的外壳部件21中。

接下来安装另外的励磁线圈结构130。为此可以将该另外的励磁线圈结构130插到安装辅助心轴上，以便使其如此地插入定子装置101中，即它沿着轴向方向在同轴的定向下在定子槽18的方向上引导。如果另外的励磁线圈结构130达到定子槽18，那么布置在其中的固定元件116的定位凸鼻117可以被柔性地偏转，直到它插入至保持元件121的相应的容纳体122中和由此可靠地保持另外的励磁线圈结构130。

通过在环绕的定子槽18中设置合适的固定元件116以及设置与固定元件116互补的保持元件121，其实现定位（卡锁）和由此在轴向上的形状配合连接，可以形成用于另外的励磁线圈结构130在定子装置101中的固定功能，其包括牢固的点连接。通过固定元件116与隔离罩110的组合，可以避免在安装定子时单独部件的数量的增大。此外，设置配设了固定元件116的隔离罩可以以简单的方式结合到现有的安装流程中。

如在图12中示出的，固定元件116也可以作为与隔离罩110分开的部件来提供并且在常规的隔离罩安装在定子齿段102的一个定子齿或多个定子齿上之后插入相应的定子齿槽106中。固定元件116可以例如借助于力配合连接，例如借助于弹簧力，或形状配合连接被保持在定子齿槽106中。

此外，隔离罩110也可以由多个部分构成。例如在图13a和13b的视图中示出的，隔离罩110也可以由多个部分不同实施的隔离元件111提供。在该实施方式中，隔离罩110可以在设置具有安装在其上的固定元件116的隔离元件111和不带固定元件的隔离元件111的情况下在安装中被组装在定子齿上。如由图13a和13b中可以看见的，平行于纵向轴线将隔离罩110分隔成两个隔离元件111，由此隔离元件各只具有一个齿体隔离部件115。如果在定子齿段102的定子齿槽106中应该不设置固定元件116，那么为了建造相应的隔离罩110可以设置两个不带固定元件116的相同类型的隔离元件111。如果应该提供带有固定元件116的隔离罩110，那么为一个定子齿段102使用一个带有固定元件116的隔离元件111和一个不带有固定元件116的隔离元件111。

隔离罩110也可以以另外的方式多部件地构成。因此隔离罩110也可以横向于其纵向方向L被划分，由此第一隔离罩部件设计成安置在两个定子齿顶部件105上。第二隔离罩部件对应于第一隔离罩部件，不同的是，后者具有固定元件116。通过安置上第一隔离罩部件和相应的第二隔离罩部件，可以设置带有固定元件116的隔离罩110，而在使用两个第一隔离罩部件时设置不带固定元件116的简单的隔离罩110。

在使用常规的隔离罩和为此分开地实施的固定元件的情况下，固定元件作为固定元件140也可以用不同于隔离罩的材料构成。因此固定元件140例如可以使用金属的弯曲件，其可以作为冲压件制成，如其例如在图14a和14b中示出。弯曲件具有相应的定位元件141，其作为冲压或冲压体在一个可柔性地夹紧的定位桥142处突出地构成。在定位桥142的两个相对置的端部处，布置垂直于定位桥142(径向向外)延伸的支承条143，用于将固定元件140在定子齿槽106的区域中安置或支承在齿体104的端部上。支承条143可以是简单的(参见图14a)或具有U形的或其他的环形轮廓146(参见图14b)，用于保证改善的弹性的保持。

弯曲件可以插入定子齿段102的定子齿槽106中和通过其配设了支承条143的端部在定子齿顶部件105之间通过夹紧以力配合的方式被保持在那里。此外，弯曲件必须构造成用于提供弹簧压力，以在励磁线圈结构130的保持元件121的容纳体的方向上施加一个力到定位元件141上，以用于其持久的固定。使用金属的弯曲件，例如由冲压金属板制成，具有优点，可以保证足够的排热。

为了将实施成弯曲件的固定元件140定位在定子齿段102的槽中，可以设置形状配合连接，由此弯曲件在安装励磁线圈结构130时不被从定子齿段102的定子齿槽106中的位置上压出来。为了提供用于保持弯曲件的形状配合连接，可以定子齿段102的齿体104的向内指向的端部在定子齿槽106的区域中在圆周方向上具有一种轮廓，如其例如在图15a和15b中示出的。该轮廓例如可以具有半圆形的或三角形的横截面和与通过支承条143提供的，与定位元件141相对置的接触面144的相对应的轮廓(没有示出)在固定元件140和齿体104的端部之间在定子齿槽106的区域中实现一种形状配合连接。

除了定位元件118以外，金属的弯曲件的形状也可以具有例如包围定位元件141的接触面145，其径向向内在另外的励磁线圈结构130的保持元件121的方向上指向。接触面145可以在插入另外的励磁线圈结构130时与保持元件121的相应的面125接触，以便提供用于排热的改善的接触面。

在图16a和16b中示出通过具有插入定子装置101中的励磁线圈结构130的定子的横截面视图，其中相应的励磁线圈结构130通过图14a和14b的弯曲件保持。

替代图8a和8b的隔离罩110，其中定子齿侧的仅仅在圆周方向上指向的面可以被隔离，如在图17中示出的，也可以提供具有相应的固定元件116的完整隔离罩150，其中定子齿的端面侧的面也被隔离。该完整隔离罩150基本上圆柱形地构成，即具有圆柱形地环绕的齿体隔离部件151，在它的端面侧的棱边上连接相应的基部隔离部件152和齿顶隔离部件153，由此构成一个环绕的、基本上U形的断面。在圆柱形地环绕的齿体隔离部件151中可以容纳定子齿的圆柱形的齿体104。该完整隔离罩150可以设有切开部（Trennschnitt）154，其在与圆柱体轴线平行的方向上延伸，以便通过完整隔离罩150的短时间的弯曲实现在定子齿上的简单的安放或插上。完整隔离罩150也可以由多个部件构成，尤其是通过设置多个径向地延伸的切开部。

在另一个实施方式中，也可以放弃在定子齿段102的槽中的固定元件并且取而代之地，配置用于另一个励磁线圈结构160的线圈架161，其具有多个径向地或与径向倾斜地突出的，夹子或连接条形式的夹紧元件162，这例如在图18a和18b的不同的视图中示出。夹紧元件162弹性地构成和具有宽度，其大致对应于定子装置101的定子齿槽106的宽度。夹紧元件162可以直线地或弯曲地构成和在励磁线圈结构160插入定子装置101中时弹性地变形。如果另外的励磁线圈结构160位于环绕的定子槽18的轴向位置上，那么夹紧元件162被弹性地向外压和通过其在轴向上定向的棱边165定位在定子齿顶的形成定子齿槽106的侧面上。励磁线圈12的电流供给的引入线可以在一个或多个夹紧元件162中径向向外地引导到定子装置101中。

在另一个，在图19中示出的，实施方式中，示出一个示意横截面视图，其中设置没有环绕的定子槽18的另一个定子装置170。由此另外的定子装置170针对每个定子齿只具有一个连续的定子齿顶。另一个励磁线圈结构180位于定子装置170中，它的位置通过在另外的定子装置170内部中的止挡171限制。止挡171例如可以构造成多个冲压金属板的径向向内延伸的延伸部，定子装置170可以由该冲压金属板构造成。在另外的励磁线圈结构180插入另外的定子装置170中之后，直到其顶靠在至止挡171上，锁环172可以张紧地插入另外的定子装置170中，锁环夹持在定子齿的向内指向的端部处和被力配合地保持在那里，由此励磁线圈结构180在止挡171和插入的锁环172之间被保持在位置上。为了减小励磁线圈12与部分转子71，72的间距，励磁线圈结构180可以设置有空隙181，止挡171和锁环172被容纳在该空隙中。

在具有环绕的定子槽18的定子装置170中固定励磁线圈结构180的另一个可能性可以借助于锁环172进行，它预张紧地置入定子槽18中和稍微相对于轴向方向倾斜，由此它顶靠在定子槽18的两个轴向端部上。

在一个替代的实施方式中，其在图20中示出，在具有环绕的定子槽191的定子装置190的情况下也可以使用具有线圈架193或线圈架部件的另一个励磁线圈结构192，其具有弹簧环194作为保持元件。弹簧环194柔性地和可活动地被保持在线圈架193或线圈架部件上，由此励磁线圈结构192可以插入定子装置190中和在达到环绕的定子槽191时以一个或多个突起啮合到环绕的定子槽191中，以便保持励磁线圈结构192。

在定子装置190中固定励磁线圈结构192的另一个可能性在于，为线圈架193配设材料容器，其借助于热源例如激光或类似物被加热。设置在材料容器中的粘接剂由此液化，和可以流入定子装置190中的为此设置的空腔中。在液体粘接剂冷却之后，由此保证励磁线圈结构192的固定。

用于力配合的连接的另一个可能性在于将材料注射到环绕的定子槽191中，其中，该材料如此地选择，即它具有的弹性的作用。如果该材料在环绕的定子槽191中形成一个封闭的环，那么可以使用一种可弯曲的材料，流入橡胶，在固定槽中的打开的环的情况下，可以使用硬的，但是柔性的材料，热塑性塑料。如果励磁线圈结构192插入定子装置190中，由此该材料或者被压缩和/或者被压挤分开，由此产生用于相应的励磁线圈结构192的保持力。

Claims (18)

1.用于励磁线圈结构(11)的线圈架(13，120，161，193)，所述励磁线圈结构用于插入到同极电机(1)的定子装置(9)中，包括:

-一个或多个用于保持环形的励磁线圈(12)的线圈架部件(16，123)；和

-一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件(16，123)上的保持元件(20，121，194)，借此可以将线圈架(13)固定在围住线圈架(13)的外缘的定子装置(9)上，

其中所述一个或多个设置在所述一个或多个线圈架部件(16，)上的保持元件(20，121，194)如此地布置在线圈架部件(16)上，即它们在线圈架部件(16)安装到励磁线圈(12)上时径向向外指向，其特征在于，所述一个或多个线圈架部件(16)具有是向外打开的、U形的横截面，用于容纳励磁线圈(12)，

其中用于同极电机(1，100)的圆柱形的定子装置(9，101，170)具有用于容纳转子(7)的圆柱形的内部空隙，其中，设置一个在内部至少部分地环绕的定子槽(18)或在内部至少部分地环绕的、径向向内延伸的止挡(171)，用于保持所述的励磁线圈结构(160)，其中，所述用于插入到同极电机(1)的定子装置(9)中的励磁线圈结构(11)包括所述的线圈架(13，120，161，193)和环形的励磁线圈(12)，它被容纳在所述一个或多个线圈架部件(16，121)中，

并且

其中在定子槽(18)中布置用于固定所述的励磁线圈结构(11)的固定机构的多个固定元件(116，140)，其中所述用于定子装置(9)的固定机构的固定元件(116，140)包括基体(119)，其用于力配合地、材料配合地和/或形状配合地插入圆柱形的定子装置(9)的内部环绕的定子槽(18)中，和安装在基体(119)上的、在径向上可弹性偏转的定位元件(118，141)，并且所述固定元件(116，140)由塑料或作为弯曲件由冲压金属板制成。

2.根据权利要求1所述的线圈架(13)，其中，所述线圈架部件(16)圆弓形地构成且各具有环形的励磁线圈(12)的内部空隙的圆周的四分之一至一半的切向尺寸。

3.根据权利要求1所述的线圈架(13)，其中，在U形的横截面的两个轴向边缘上径向地突出的凸缘（20）构造成保持元件（20, 121, 194），励磁线圈结构(11)由此可以通过径向地突出的凸缘（20）与设置在定子装置（9）内部中的固定元件(116, 140)卡锁定位或直接地压入定子槽（18）中。

4.根据权利要求1所述的线圈架(13)，其中，保持元件(121)对应于一个滑块(17)，它具有用于容纳螺钉(14)的螺纹孔，或

对应于一个定位元件，它被设计成用于定位在定子装置(9)的内部空隙中的一个槽(18)中或定位在定子装置(9)的内部空隙中的一个径向向内突出的固定元件(14)中，或

具有夹紧元件(162)，它被设计成用于定位在定子装置(9)的内部空隙中的定子槽(18)中。

5.根据权利要求1所述的线圈架(120)，其中，所述一个或多个保持元件(121)环形地或环段形地构成和在其径向向外指向的外侧处具有通孔形式的容纳体(122)或沟槽形的空隙，用于将线圈架固定在圆柱形的定子装置(9)的内部中。

6.励磁线圈结构(11)，其用于插入同极电机(1)的定子装置(9)中，包括:

-根据权利要求1至5中任一项所述的线圈架(13，120，161，193);和

-环形的励磁线圈(12)，它被容纳在所述一个或多个线圈架部件(16，121)中。

7.用于定子装置(9)的固定机构的固定元件(116，140)，包括:

-基体(119)，其用于力配合地、材料配合地和/或形状配合地插入圆柱形的定子装置(9)的内部环绕的定子槽(18)中;和

-安装在基体(119)上的、在径向上可弹性偏转的定位元件(118，141)。

8.根据权利要求7所述的固定元件(116)，其中，固定元件(116，140)由塑料或作为弯曲件由冲压金属板制成。

9.用于隔离定子齿上的定子线圈(12)的隔离罩(110)，包括:

-一个或多个隔离元件(111)，用于布置在定子齿的齿体的一侧和定子线圈(12)的线圈侧之间;和

-根据权利要求7或8所述的固定元件(116)。

10.根据权利要求9所述的隔离罩(110)，其中，多个隔离元件(111)通过固定元件(116)桥式地相互连接。

11.用于同极电机(1，100)的圆柱形的定子装置(9，101，170)，具有用于容纳转子(7)的圆柱形的内部空隙，其中，设置一个在内部至少部分地环绕的定子槽(18)或在内部至少部分地环绕的、径向向内延伸的止挡(171)，用于保持根据权利要求6所述的励磁线圈结构(160)。

12.根据权利要求11所述的定子装置(9)，其中，在定子槽(18)中布置根据权利要求7和8中任一项所述的、用于固定根据权利要求6所述的励磁线圈结构(11)的固定机构的多个固定元件(116，140)。

13.根据权利要求11或12所述的定子装置(9)，其中，定子装置(9)通过多个定子齿段(102)构造，它们分别支撑一个或多个定子齿，其中，至少一部分定子齿配有根据权利要求9所述的隔离罩(110)。

14.用于同极电机(1)的定子，包括:

-具有圆柱形的、用于容纳转子(7)的内部空隙的定子装置(9);

-一个或多个设置在内部空隙中的固定元件(116);和

-根据权利要求6所述的励磁线圈结构(11);

其中，励磁线圈结构(11)的保持元件(17，20，121，194)可以与所述一个或多个固定元件(116)耦联，以与内部空隙同轴地保持励磁线圈结构(11)。

15.根据权利要求14所述的定子，其中，至少一个保持元件具有滑块(17)，该滑块通过螺钉(14)被保持在定子装置(9)中。

16.根据权利要求14所述的定子，其中，励磁线圈结构(11)具有外直径，该外直径大于定子装置(9)的内部空隙的内直径，其中，所述一个或多个保持元件(121，194)由弹性的定位元件构成，由此励磁线圈结构(11)可以在轴向上插入内部空隙中并且在那里通过所述一个或多个固定元件(116)锁定。

17.根据权利要求16所述的定子，其中，线圈架(13)直接地被夹持到内部空隙中的环绕的定子槽(18)中。

18.用于建造用于同极电机(1)的定子的方法，包括:

-将根据权利要求6所述的励磁线圈结构(11)插入具有圆柱形的内部空隙的定子装置(9)中;和

-将一个或多个保持元件(20，121，194)与所述定子装置(9)的至少部分地环绕的定子槽(18)或一个或多个固定元件(116)力配合地、材料配合地和/或形状配合地耦联，以将励磁线圈结构(11)固定在定子装置(9)的内部空隙中。