輕型結構方式的軸流機的制作方法
【技術領域】
[0001]-本發明涉及一種電的軸流機，
[0002]-其中所述軸流機具有能夠圍繞旋轉軸線旋轉的轉子軸，在該轉子軸上布置兩個轉子，它們在旋轉軸線的方向上看互相隔開，
[0003]-其中在旋轉軸線的方向上看在兩個轉子之間布置定子，
[0004]-其中所述定子具有一定數量的定子齒，它們分別在旋轉軸線的方向上在兩個端部區域之間延伸，
[0005]-其中所述定子齒以距旋轉軸線一定的徑向間隔圍繞旋轉軸線均勻分布布置并且承載定子繞組系統。
【背景技術】
[0006]這種軸流機例如從T.J.Woolmer和M.D.McCulloch所著專業論文“Analysis ofthe Yokeless and Segmented Armature machine，，中獲知。
[0007]已知各種設計方案的電的軸流機。因此例如已知這樣的軸流機，它具有唯一的轉子有源部件(Aktivteil)和唯一的定子有源部件。另外已知這樣的軸流機，它具有兩個定子有源部件和唯一的轉子有源部件或者反之具有兩個轉子有源部件和唯一的定子有源部件。
[0008]在具有兩個轉子有源部件和唯一的定子有源部件的軸流機中可以構造沒有定子軛的軸流機。在這種情況下在現有技術中定子繞組系統的繞組作為單繞組構造，所述繞組相應卷繞到線圈架上。線圈架自身是機械上穩定的元件。它們通常用塑料制成。所述線圈架分別插在定子齒上。定子齒在圓周上分布布置。
[0009]軸流機提供這樣的可能性，即在相對小的和輕的結構方式中提供相對大的轉矩和相對大的額定功率供使用。因此它例如作為緊湊的牽引驅動裝置在車輛中使用。在開始時提到的現有技術中例如打算把在那里說明的軸流機作為用于機動車的驅動裝置使用。
【發明內容】
[0010]本發明的任務在于，如此進一步改進開始時提到的類型的軸流機，使得在保持相對輕的結構方式的情況下能夠以簡單的方式實現定子齒互相相對的機械的固定和定子整體在徑向外部包圍定子的殼體內的機械的固定。
[0011]該任務通過具有權利要求1的特征的軸流機解決。根據本發明的軸流機的有利的設計方案是從屬權利要求2到11的內容。
[0012]根據本發明，開始時提到的類型的軸流機如下構造:定子齒在端部區域內通過相應的環結構互相連接并且與在徑向外部包圍定子的殼體連接。所述環結構構成所述部件互相的輕的然而穩定的連接。
[0013]定子繞組系統具有多個繞組。在根據本發明的軸流機的范圍內-同樣如在現有技術中-這些繞組可以在線圈架上卷繞，線圈架自身插在定子齒上。然而定子繞組系統優選地直接在定子齒上卷繞。也就是說可以去掉線圈架，所述線圈架一方面增加軸流機的重量(盡管相對很小)另一方面(并且大多在值得注意的外周上)需要結構體積。
[0014]可能的是-正如在現有技術中，定子繞組系統包括相應在單個的定子齒上卷繞的單繞組。然而由于使用定子繞組系統直接卷繞定子齒，作為替代方案同樣可以將定子繞組系統構造為分布式繞組系統。分布式繞組系統相對于包括單繞組的繞組系統具有電磁方面的優點。這點特別在所謂的雙層繞組的情況下適用。
[0015]環結構可以用導磁材料制成，例如用鋼或者其它的鐵合金。然而為避免渦流，環結構尤其用不導電的材料制成。另外為避免對軸流機的電磁特性的不希望的影響它優選地用不導磁的材料制成。環結構特別可以用纖維增強的塑料制成。例如這種塑料是CFK(碳纖維增強的塑料)或者GFK (玻璃纖維增強的塑料)。
[0016]可以用垢工結構方式(Massivbauweise)構造環結構。然而優選地以夾層結構方式構造環結構。這導致特別簡單然而機械上穩定的環結構。
[0017]在切向圍繞旋轉軸線看，環結構可以構造為封閉的環。這種設計方案能夠特別簡單地實現。作為替代方案，環結構可以包括許多環節段。這種設計方案能夠提供制造工藝方面的優點。
[0018]在徑向朝旋轉軸線看，環結構可以構造為連續的結構。在這種情況下環結構特別穩定。作為替代方案，環結構可以包括徑向內部的內環和徑向外部的外環。這能夠具有制造工藝方面的優點。
[0019]在旋轉軸線的方向看，可以把環結構布置在一側的定子齒和另一側的轉子之間。這種構造特別簡單。作為替代方案可能的是，可以使定子齒伸入環結構之間或者使定子齒伸出超過環結構。這種構造導致軸流機的特別緊湊的結構方式。
[0020]在一種特別優選的設計方案中，定子齒在端部區域內具有連接片，使得定子齒在端部區域內圍繞旋轉軸線看比在端部區域之間覆蓋更大的角度。該設計方案一方面在安裝工藝方面是有利的，另一方面在軸流機運行的情況下也是有利的。
[0021]定子齒與環結構的連接可以根據需要構建。定子齒和環結構特別可以形狀配合地、力配合地、材料配合或者可解除地互相連接。
【附圖說明】
[0022]本發明的上述的特性、特征和優點以及獲得這些特性、特征和優點的方式和方法結合實施例的下述說明可以更清楚和明確地理解，結合附圖具體地闡釋所述實施例。在此在示意性的視圖中展示了:
[0023]圖1示意表示軸流機的縱剖面，
[0024]圖2示意表示軸流機的定子的橫截面，
[0025]圖3示意表示環結構的具體情況，
[0026]圖4示意表示定子的透視圖，
[0027]圖5示意表示軸流機的展開圖，
[0028]圖6不意表不另個定子的透視圖，
[0029]圖7不意表不圖6的截取部分，
[0030]圖8不意表不定子的另一幅透視圖，并且
[0031]圖9示意表示圖8的截取部分。
【具體實施方式】
[0032]根據圖1，電氣軸流機具有轉子軸I。該轉子軸I可圍繞旋轉軸線2旋轉。在轉子軸I上布置兩個轉子3。轉子3在軸向上(也就是說平行于旋轉軸線2看)彼此具有一段距離，也就是說互相隔開。在轉子3之間在軸向看布置有定子4。轉子3通常具有永磁體和導磁的軛。
[0033]根據圖2，定子4具有一定數目的定子齒5。定子齒5例如可以由疊片的發動機片(SiFe、CoFe、...)制成。作為替代方案，它們例如可以用SMC材料(SMC= soft magneticcomposites (軟磁復合材料))壓制或者用導磁的粉末原料燒結。定子齒5根據圖1在兩個端部區域6之間在軸向上延伸。值得商榷的是(imzweifelsfalle)，定子齒5的相應軸向的最為外側的10%或以下、尤其是定子齒5的相應軸向最為外側的5%或以下適用作為端部區域6。
[0034]定子齒5以與旋轉軸線2的徑向距離r布置。所述定子齒在切線方向看(也就是說圍繞旋轉軸線2)均勻分布。定子齒5承載在圖2中示意表示的定子繞組系統7。定子繞組系統7優選地直接在定子齒5上卷繞。雖然可以在定子齒5和繞組8之間存在絕緣層9，例如紙制的絕緣層9，然而優選地不存在自身在機械上穩定的承載結構(也就是說線圈架)。
[0035]定子齒5在端部區域6內通過相應的環結構10互相連接。此外定子齒5通過該環結構10與殼體11連接，殼體11在徑向外部包圍定子4。環結構10與殼體11的連接可以根據需要構建。例如可以把殼體11收縮成形(aufschrumpfen)在環結構10上。作為替代方案，可以形成形狀配合。例如環結構10可以在徑向外部具有凹陷(例如U形槽)，殼體11的對應的突起作用到該凹陷中。作為替代方案，其它的連接類型也是可能的。例如可以把環結構10與殼體11螺旋連接或粘接。
[0036]環結構10尤其用不導電的和/或不導磁的材料制成。另外該材料應該盡可能輕。例如環結構10可以用纖維增強的塑料制成，特別用CFK或者GFK制成。為盡可能在很大程度上減小環結構10的自重，環結構10可以根據圖3以夾層結構方式構成。在這種情況下根據圖3環結構10具有多個層12，它們通過類似桁架的結構13互相連接。
[0037]在根據圖1和2的軸流機的設計方案中，環結構10在軸向上在一側的定子齒5和另一側的轉子3之間布置。這點在圖4的透視圖中可以看出并且特別明顯地可以從圖5的展開圖中看出。在這種設計方案中，定子齒5和環結構10能夠以幾乎任何方式互相連接。例如定子齒5和環結構10可以形狀配合地互相連接。為實現形狀配合的連接，環結構10例如可以具有在軸向上延伸的銷釘。在這種情況下定子齒5可以具有對應的凹陷，這些銷釘作用到所述凹陷中。作為替代方案或附加方案，定子齒5和環結構10可以材料配合地互相連接，例如互相粘接或者澆鑄。作為材料配合的連接的替代方案-但是在有的情況下作為形狀配合的連接的替代方案或者補充方案-定子齒5和環結構10可以可解除地互相連接，例如互相螺旋連接。
[0038]在制造定子4時，優選地首先將定子齒5與環結構10連接并且僅在那以后才與另一個環結構10連接。可以使定子繞組系統7包括單繞組8，如在圖2中所示。在這種情況下，定子齒5例如可以在與環結構10連接之前卷繞并且在那以后與該環結構10連接。作為替代方案，可以把定子齒5在卷繞前與環結構10連接。在這種情況下定子繞組系統7也可以包括單繞組8。然而如果把定子齒5在卷繞前與環結構10連接，則同樣可以把定子繞組系統7構造為分布式繞組系統-要么構造為單層繞組，要么構造為雙層繞組。
[0039]根據圖1和4所示，環結構10在徑向上(也就是說在向著旋轉軸線2或者離開該旋轉軸線看)構造為連續的結構，這就是說它在徑向上不中斷地整體地從與旋轉軸線2的最小距離延伸到與旋轉軸線2的最大距離處。作為替代方案，可以使環結構10根據圖6和7在徑向上看包