电气技术线圈和/或线圈卷、其制造方法以及电气设备的制造方法
电气技术线圈和/或线圈卷、其制造方法以及电气设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气技术的线圈和/或线圈卷(Spulenwicklung)。本发明此外涉及一种用于制造电气技术的线圈和/或线圈卷的方法。本发明还涉及一种电气设备。
【背景技术】
[0002]由文件EP 2 387 135 A2已知一种以铸造技术的电气技术线圈、一种用于这样的线圈的制造方法和应用这样的线圈的电机。在该文件中说明了一种用于制造带有一个或多个卷的电气技术的线圈的方法，其中，提供或制造包含线圈几何结构的阴模、尤其消失模或永久模，其中，适用于构造(多个)卷的线圈材料、尤其能导电的金属以液态形式被浇注到该阴模中，并且其中，该线圈材料被凝固并且/或者可在受控制的条件下使该线圈材料凝固。此外说明了相应制造的线圈。相应地，待以浇注技术制造的线圈或线圈卷以线圈预几何结构被浇注，在该线圈预几何结构中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此被拉开成远到使得对于线圈卷可制造铸模。在浇注和必要时另外的加工步骤之后，通过压合(Zusammenpressen)实现将线圈或线圈卷成型到线圈最终几何结构中。
[0003]在文件EP 2 387 135 A2中所说明的用于制造电气技术的线圈的方法因此可包括以下步骤:
1.构建线圈最终几何结构。
[0004]2.将该线圈最终几何结构拉开到应包含在待用于浇出的阴模中的线圈几何结构中；这通常应是线圈预几何结构。以此来设立绕组的必需的间距。该间距通过可行的成型度、饶注技术要求和绝缘涂覆(Isolat1nsauftrag)的类型来限定。
[0005]3.以模具材料(Formwerkstoff)制造合适的阴模；填料或者用于压铸或硬模铸的金属工件被称为模具材料，或者制造相应的阳模，然后其被填入合适的模料(Formstoff)(沙或填料称为模料)中并且必要时在模压为最终的、用于浇注线圈材料的阴模之后又被移除或在浇注期间被破坏；后者被称为适合用于砂型铸造、精密铸造或者所谓的消失泡沫方法。在模具材料中或在模料中获得的空心几何结构因此用作用于浇注适合用于构造线圈的卷的线圈材料的阴模。相应的上述铸造方法在此原则上假定为已知。
[0006]4.重力和/或压力辅助地浇铸线圈材料到阴模中。
[0007]5.最佳地，接下来应能实现浇铸的线圈模的脱模和清洁。
[0008]6.可选地最后应能实现必要时被清洁的线圈模的球化退火。
[0009]7.现在应能施加绝缘部。浸入绝缘漆中或覆层过程被称为该方法步骤的设计方案。
[0010]8.最后实现被浇铸的、必要时清洁的且必要时球化退火的线圈压合到线圈最终几何结构中。
[0011]根据在文件EP 2 387 135 A2中的另外的实施方案，步骤7和8也被标明为能够以反过来的顺序执行。
[0012]在此应以所说明的方法和通过该方法制造的电气技术的线圈来实现提供电气技术的线圈以获得提高的占空系数或线槽占空系数(Nutfuellfaktor)的目的，该线圈能够以可靠的且简单的方式可复制地经济地来制造。此外应提供相应的制造方法。文件EP 2387 135 A2此外提及相应的电机、尤其电动机或三相交流-同步电机(其使用至少一个这样的线圈用于其运行)，以及所说明的电气技术的线圈在前面提及的电机或电气机器中的应用。
[0013]根据由文件EP 2 387 135 A2所提供的现有技术，因此实现借助于铸造技术制造线圈卷，使得在预定义的特殊的几何结构中浇注的线圈卷能够最佳地充分利用所提供的槽面。
[0014]此外在文件EP 2 387 135A2中在制造技术方面被称为有利的是，待以浇注技术制造的半成品在线圈预几何结构的形式中的构造偏离于线圈的最终轮廓。由此在各个绕组之间一定的间距、通常I至2mm在浇注技术上被称为必需。被浇注的线圈通过覆层方法接下来以绝缘层来覆层并且通过成型、也就是说压合被带到最终轮廓、即线圈最终几何结构中。在构建模型时要考虑为此必要的塑性变形。
[0015]这样以浇注技术制造的线圈根据在文件EP 2 387 135 A2中的实施形式特征在于在保持绝缘可靠性的同时在电机的定子的槽中的最大占空系数以及在于重量和结构空间减小。在此根据文件EP 2 387 135 A2的实施方案可达到直至95%甚至更多的占空系数。此外根据文件EP 2 387 135 A2的实施方案，那里所说明的技术教导在减少在几何结构和制造方面的限制的同时引起将各个绕组包括到对于符合要求的线圈构造的线圈几何结构的构造和设计中。
[0016]最后根据在文件EP 2 387 135 A2中的实施方案应通过平的、垂直于电机(在其中使用所说明的线圈)的定子齿布置的导体几何结构来使在高频率下由于趋肤效应(Stromverdrangung)线圈的欧姆电阻的提高最小。由此应尤其在较高转速下使在电动机中损失减小并且因此提升效率。
[0017]平行于电机(在其中应使用所说明的线圈)的定子齿的导体几何结构、也就是说厚度尺寸的平的构造然而尤其通过铸造技术制造以最小尺寸的形式来限制。由此在这样的带有定子齿的预设的尺寸的电机中可使用仅仅一个带有限制的匝数的线圈。可实现的匝数对于电机的一些应用或尺寸设定证实为太小。
【发明内容】
[0018]本发明目的在于在所说明的类型的电气技术的线圈中提高可实现的匝数。此外，本发明目的在于提供一种用于制造这样的带有提高的匝数的电气技术的线圈的方法。最后，本发明目的在于提供一种具有带有提高的匝数的电气技术的线圈的电气设备。
[0019]该目的根据本发明通过一种以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷来实现，其包括两个或多个绕组，其中，至少很大程度上绕组中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面中，其中，绕组平面至少很大程度上垂直于对于所有绕组至少基本上共同的线圈轴线，其中，在绕组平面中的一个或多个绕组平面中至少两个绕组至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。
[0020]在此在本发明的范围中线圈被理解成电气技术的构件。因此，根据本发明的线圈被确定和能够应用于在电气技术中、例如在电机构造中、尤其在电动机和发电机构造中的任意应用。因此，根据本发明的线圈接下来被称为电气技术的线圈。
[0021]如果由传导性材料、优选地金属或金属合金利用浇注技术的制造方法进行制造，那么这样的电气技术的线圈联系本发明的说明书以浇注技术来制造。
[0022]如果由传导性材料、优选地金属或金属合金利用成型技术的制造方法进行制造，那么这样的电气技术的线圈联系本发明的说明书以成型技术来制造。这样的成型技术的制造方法联系本发明例如是热轧及冷轧、锻造、弯曲、压制、拉伸、卷边、冲裁等。
[0023]在本发明的范围中线圈芯通过电导体单重的、至少基本上完整的缠绕被称为绕组。在此，电绝缘的构件、例如绝缘的线圈架、但是还有导磁的构件(围绕其来缠绕电导体)可称为线圈芯。在特殊情况中，填充空气的空间区域还至少部分地可进入线圈芯的范畴。
[0024]根据被用于本发明的概念定义，以线圈卷来称呼一组件，其包括电导体的两个或多个互相导电地连接的绕组。线圈以这些概念定义是一组件，其除了线圈卷之外还可包括另外的结构元件，例如绕组的电绝缘部、线圈芯、电气联接元件等。
[0025]在前面定义的类型的线圈卷的组件中至少很大程度上由线圈卷所包括的绕组中的每个关联有绕组平面。形成相关的绕组的电导体至少大部分处于该绕组平面中。对于至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置的两个或多个绕组，形成这些绕组的电导体至少很大程度上处于相同的绕组平面中。在此在电气技术的线圈或线圈卷的根据本发明的布置中，所有这些绕组平面垂直于共同的线圈轴线取向，各个绕组为了形成线圈卷沿着该线圈轴线排列，这意味着所有绕组的绕组平面也沿着线圈轴线排列。
[0026]如接下来还详细地所阐述那样，在此跟随有根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的制造，就此而言该制造以浇注技术来进行，以在文件EP 2 387 135 A2中所说明的教导的基本特征，根据其在生产状态(其在那里被称为线圈预几何结构)中来铸造来待以浇注技术制造的线圈或线圈卷，在生产状态中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此拉开远到使得对于线圈卷可制造铸模。在浇注和必要时另外的加工步骤之后线圈或线圈卷通过压合实现成型到安装状态(其在那里被称为线圈最终几何结构)中。
[0027]而如果纯粹以成型技术来制造根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷，制造不仅在最后的生产步骤(其设置线圈或线圈卷通过压合成型到安装状态中，安装状态在那里被称为线圈最终几何结构)中、而且优选地也在前面的生产步骤中直到被称为线圈预几何结构的生产状态同样以成型技术实现，例如从由传导性材料轧制的扁平型材(Flachprofil)出发通过弯曲到线圈预几何结构中。例如通过压$1」、锻造或者轧制等，在此此外在弯曲之前来制造电导体的横截面沿着其纵向延伸、也就是说沿着在待制造的线圈和/或线圈卷的后来的运行中电流流动的方向(该方向被称为流通方向)的期望的变化。选择性地，导体的所述弯曲被以相应的结果进行的压制、锻造或者轧制等至少部分地代替。
[0028]本发明以简单的方式实现在相应设计的电气技术的线圈或线圈卷中匝数的提高。在此全面保持了已知的电气技术的线圈 或线圈卷的优点。尤其用于制造根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的耗费相对于在已知开的组件中的耗费没有提高。在由浇注技术的和/或成型技术的制造引起的界限中在根据本发明设计的电气技术的线圈或线圈卷中可根据需要将两个或多个绕组布置在同一绕组平面中。由此以简单的方式实现匝数的倍增。
[0029]在带有在绕组平面中的两个或多个绕组的电气技术的线圈或线圈卷的根据本发明的设计中此外显示出，能够进一步减小不期望的趋肤效应(其尤其在高速旋转的机器中随增加的转速和因此在该机器中流动的电流的增加的频率出现)。由此，根据本发明的线圈或线圈卷也可应用在所谓的高速机器中，在其中由于到绕组中的太强的趋肤效应证明为不再能使用已知的结构形式的线圈或线圈卷。根据本发明的线圈或线圈卷尤其可有利地应用在用于在电动车中的混合驱动器的高功率的紧凑的电动机中。
[0030]本发明的有利的设计方案在从属权利要求中表明。
[0031]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的优选的改进方案，只要该线圈和/或线圈卷在至少两个绕组平面中包括多个绕组，绕组中的布置在第一绕组平面中的那些关于通过绕组的流通方向彼此联接地朝向线圈轴线被卷绕，并且绕组中的布置在与第一绕组平面直接相邻的第二绕组平面中的那些关于通过绕组的相同的流通方向彼此联接地远离线圈轴线被卷绕。
[0032]在最简单的情况中由此获得一布置，在其中在第一绕组平面中关于流通方向的第一绕组处于外部而第二绕组处于内部(从线圈轴线观察出去)，并且其中，在直接联接到第一绕组平面处的第二绕组平面中第二绕组平面的在流通方向上联接到第一绕组平面的第二绕组处的下一第一绕组处于内部而第二绕组处于外部。在例如在每个绕组平面中具有三个绕组的线圈卷中，绕组在第一绕组平面中按顺序布置在外部、在中间、在内部而在联接的第二绕组平面中按顺序布置在内部、在中间、在外部。在各个绕组平面中绕组的该顺序相应地在具有多于两个绕组平面的电气技术的线圈或线圈卷中重复；例如在上述的、相应地扩展的最简单的情况中在第三绕组平面中第一绕组又处于外部而第二绕组处于内部，在第四绕组平面中第一绕组处于内部而第二绕组处于外部，等等。以相同的方式，可制造在每个绕组平面中带有四个或更多个绕组的电气技术的线圈或线圈卷。
[0033]在一有利的变型中根据本发明设计的电气技术的线圈或线圈卷在不同的绕组平面中也可具有不同的数量的基本上同心地彼此交错布置的绕组。由此，根据情况例如可获得浇注技术上更有利的绕组的横截面形状或者可提高占空系数。也可通过纯粹成型技术的制造步骤获得相应的设计方案，例如通过弯曲、压制、锻造、乳制等。
[0034]在根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的前述设计方案中，绕组在每个情况中被这样引导并且尤其在各个绕组之间的过渡区域被这样设计，使得可实现线圈卷的压合。有利地，在此所有绕组的角度方向一致。在此在线圈卷或线圈的共同的流通方向上观察绕组环绕或包绕线圈轴线的方向被称为卷绕方向。
[0035]根据另一优选的设计方案，根据本发明的电气技术的线圈和/或线圈卷特征在于带有共同形成所有绕组的铸件的一件式的构造。因此，整个线圈或线圈卷的所有绕组在唯一的铸造过程中在共同的铸模中来制造。该生产由此由于较少数量的制造步骤设计得简单、快速且成本有利。根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的该设计尤其对于带有受限制的数量的绕组的较小的线圈或线圈卷是有利的。
[0036]以相应的方式，可获得还带有共同形成所有绕组的成型件、尤其轧制件、弯曲件、锻件或冲压件的一件式的构造，由此同样实现简单的且成本有利的制造。
[0037]在另一优选的设计方案中，根据本发明的线圈和/或线圈卷具有多件式的构造，其带有至少两个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的铸件。特别优选地，这些铸件至少基本上一致地来设计。那么为了制造各个铸件基本上需要仅仅一个铸造模型或铸模或者能够以无论如何较小的、简单的变型快速地且成本有利地由可共同应用的模型、所谓的基础模型来产生不同的模型或铸模。即使这由于各个铸件的绕组尺寸要设定得不同的原因在特殊情况中不可能，也保留该优点，即各个、现在不同的铸件每个本身简单地来构建且由此可成本有利地制造。
[0038]在由多个单个铸件构成的根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的构造中，将这些铸件彼此接合或彼此排列以制造线圈或线圈卷。在此将各个铸件的第一或最后的绕组的敞开的绕组端部以彼此排列的顺序互相连接，优选地通过焊接、钎焊或类似的连接方式。
[0039]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一有利的实施形式在安装状态中彼此邻接的绕组以其横截面轮廓彼此相匹配。在此以横截面轮廓来称呼绕组的大致垂直于形成绕组的电导体的与通过绕组的流通方向相应的纵向取向的横截面的边缘轮廓(Berandung)。通过该设计，各个绕组至少很大程度上形状配合地彼此邻接，使得对于所说明的线圈或线圈卷的占空系数产生较高的值。
[0040]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一优选的设计方案，在该设计方案中其设置成安装到安装空间中，线圈和/或线圈卷以其横截面轮廓匹配于安装空间的轮廓。就此而言，以线圈或线圈卷的横截面轮廓来称呼整个线圈或线圈卷的与通过绕组的流通方向相应的大致垂直于形成线圈或线圈卷的绕组的电导体的纵向取向的横截面的边缘轮廓。就此而言安装空间例如是在电机的定子中形成用于线圈或线圈卷的卷绕空间的槽等。通过该设计方案也获得较高的占空系数。
[0041]在根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一优选的实施形式中绕组的横截面轮廓在绕组平面的方向上比在线圈轴线的方向上具有更大的尺寸。在此，绕组具有扁平的、优选地大致矩形的横截面。绕组的横截面轮廓优选地在绕组平面的方向上具有至少双倍于在线圈轴线的方向上那么大的尺寸。对于在此横截面轮廓的尺寸中的较小那个、也就是说对于在线圈轴线的方向上的尺寸，在此要注意由被用于制造线圈卷的铸造方法引起的最小值。
[0042]上述目的此外在一种用于制造前述类型的电气技术的线圈和/或线圈卷的方法中由此来实现，即在第一制造步骤中将线圈卷在生产状态中由导电的材料浇注为共同形成所有绕组的铸件或为多个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的铸件，其中，在该生产状态中为了形成用于铸模的设计的间隙铸件中的每个的各个绕组彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着线圈轴线彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该铸件或这些铸件在线圈轴线的方向上压合，使得绕组占据其在安装状态中的位置。
[0043]如上所述，根据本发明的方法(只要其涉及所述线圈或线圈卷的以浇注技术的制造)以由文件EP 2 387 135 A2已知的且在那里详细说明的制造方法为依据。在此，线圈或线圈卷在一生产状态中被浇注，在该生产状态中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此被拉开远到使得对于线圈卷可制造带有尺寸设定足够的壁的铸模。为了将线圈或线圈卷之后从生产状态到安装状态中的变形保持得尽可能小，尽可能薄地来设计铸模的壁。在浇注和必要时另外的加工步骤之后，通过压合实现线圈或线圈卷成型到安装状态中。根据本发明的方法附加地考虑在安装状态中并排地各处于绕组平面中的一个中的绕组在生产状态中的位置。即在生产状态中这些绕组必须彼此拉开地处于不同的绕组平面中，以确保该铸件或这些铸件的可成形性。然后在成型的过程中将所提到的来到彼此中的绕组压到其待共同占据的绕组平面中。
[0044]上述目的此外在一种用于制造前述类型的电气技术的线圈和/或线圈卷的方法中由此来实现，即在第一制造步骤中将线圈卷在生产状态中由导电的材料至少很大程度上通过成型技术的制造方法形成为共同形成所有绕组的成型件或为多个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的成型件，其中，在该生产状态中为了形成间隙成型件中的每个的各个绕组彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着线圈轴线彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该成型件或这些成型件在线圈轴线的方向上压合，使得绕组占据其在安装状态中的位置。即使在以成型技术制造线圈和/或线圈卷时在第一制造步骤中在各个绕组之间设置间隙而在接下来的制造步骤中才建立安装状态也是有利的，因为这使成型工具的使用以及(如也在以浇注技术制造中)电绝缘材料施加到导体的表面上容易。
[0045]通过根据本发明的方法的所说明的设计方案总地来说获得简单的且成本有利的制造。该方法在此基于本身已知的制造技术、即铸造技术和由此产生的铸件的接下来处理、或者基于本成型技术。有利地，在用于制造根据本发明的线圈或线圈卷的方法的实施中不需实施附加的方法步骤；在制造必需的铸造模型时仅要注意铸件用于生产状态的空间设计，或者上面所说明的线圈预几何结构相应地要通过成型方法来形成。
[0046]最后，开头所提及的目的对于开头所提及的类型的电气设备通过前述类型的以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷或者通过根据前述方法的构造来制造的电气技术的线圈和/或线圈卷来实现。这样的电气设备尤其是电动机、优选地同步马达。尤其优选地，这样的电气设备是用于应用在电动车中的这样的发动机。根据本发明的电气技术的线圈和/或线圈卷此外例如也可应用在电磁体、诸如在起重磁体等中。这些电气设备通过应用根据本发明的线圈或线圈卷特征在于高效率和紧凑的构型。
【附图说明】
[0047]在附图中示出并且接下来详细地说明本发明的实施例。在此，一致的元件设有相同的附图标记。其中:
图1示出了在安装状态... 中根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，
图2示出了在生产状态中根据图1的根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，
图3示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例，其中，该实施例是所谓的基础模型的示例，
图4示出了在生产状态中根据图3的根据本发明的线圈或线圈卷的用作基础模型的示例的第二实施例，
图5对于四个由线圈或线圈卷所包括的单个绕组平面以分开的图示a)到d)示出了根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例，
图6示出了在生产状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例的详细视图，其中，尤其示出了在各个绕组平面内的各个绕组之间和在相邻的绕组平面之间的过渡，
图7示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第三实施例，其中，该实施例是由两个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例，
图8示出了在生产状态中根据图7的根据本发明的线圈或线圈卷的用作由两个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例的第三实施例， 图9示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第四实施例，其中，该实施例是由三个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例，以及
图10示出了在生产状态中根据图9的根据本发明的线圈或线圈卷的用作由三个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例的第四实施例。
[0048]尽管在本发明的优选的实施形式的接下来的说明中仅突出以浇注技术制造的线圈或线圈卷，这些实施方案适宜地也适用于部分地或完全地以成型技术制造的线圈或线圈卷。例如通过以浇注技术制造待制造的线圈或线圈卷的预型(Vorform)并且接下来以成型技术的制造步骤将线圈或线圈卷带到生产状态中，浇注技术的和成型技术的生产步骤也可以以不同的方式来组合。
【具体实施方式】
[0049]在图1中以附图标记100来表示在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，在安装状态中线圈或线圈卷100以其绕组彼此压合到尽可能密封的位置中。线圈或线圈卷100在每个绕组平面中具有两个大致同心地处于彼此中的绕组。线圈或线圈卷100在此包括偶数个绕组平面101，在该情况中16个绕组平面101。在图1的图示中，出于清楚性原因，仅在最上面的绕组平面中的这两个绕组对于处于外部的绕组以附图标记102而对于在线圈或线圈卷100的流通方向上联接到处于外部的绕组102处的处于内部的绕组以附图标记103来表示。另外的绕组平面的处于外部的绕组104和处于内部的绕组105在线圈或线圈卷100中分别处于在最上面的绕组平面中的处于外部的绕组102或处于内部的绕组103之下。由处于内部的绕组103围绕的空间区域106构造用于容纳未示出的线圈芯，例如电动机的导磁的定子齿。
[0050]绕组平面101在图1中示出的线圈或线圈卷100中垂直于对于所有绕组102、103、104、105共同的线圈轴线107布置并且因此彼此平行。线圈轴线107表示线圈或线圈卷100的空间中轴线。布置在绕组平面101中的第一、也就是说最上面的绕组平面中的绕组102、103关于通过所有绕组102、103、104、105的流通方向彼此联接地朝向线圈轴线107被卷绕、也就是说从外向内。在与绕组平面101中的第一绕组平面直接相邻的绕组平面101中的第二绕组平面、即绕组平面101中的第二上面的绕组平面中，绕组关于通过绕组的相同的流通方向彼此联接地远离线圈轴线107被卷绕、也就是说从内向外。在绕组平面101中的从上面第三个绕组平面中绕组又从外向内而在绕组平面101中的从上面第四个绕组平面中从内向外被卷绕，等等。所有绕组102、103、104、105的卷绕方向、即绕组102、103、104、105围绕线圈轴线107的环绕方向在此一致。
[0051]在图1中此外第一电气联接元件108联接在绕组平面101中的第一绕组平面的外部的、也就是说第一绕组102的开端处。第二电气联接元件109联接在绕组平面101中的最后的绕组平面中的最后的且外部的绕组的端部处。优选地，电气联接元件108、109在制造线圈或线圈卷100时在同一生产步骤中被浇注到相关的绕组处。
[0052]根据图1的线圈或线圈卷100此外示出了带有各形成线圈或线圈卷100的所有绕组的一部分的四个铸件的多件式构造。尤其地，绕组平面101中的最上面四个绕组平面的绕组联合成第一铸件110，绕组平面101中的下四个绕组平面联合成第二铸件111，绕组平面101中的第三四个绕组平面联合成第三铸件112而绕组平面101中的最下面四个绕组平面联合成第四铸件113。铸件110、111、112、113在连接部位114、115、116处彼此排列地相互连接、优选地通过焊接。尤其第一铸件110的最后的绕组与第二铸件111的第一绕组在第一连接部位114处连接。相应地，第二铸件111的最后的绕组在第二连接部位115处与第三铸件112的第一绕组连接，而第三铸件112的最后的绕组在第三连接部位116处与第四铸件113的第一绕组连接。连接部位114、115、116在该实施例中在处于外部的绕组102、104的弯曲部之前在线圈或线圈卷100的在图1中在前面部分中示出的窄侧处位于处于那里的联结空间(Verschaltungsraum)内，在其中还布置了电气联接元件108、109。因为联结空间位于处于外部的绕组102、104的弯曲部之前，连接部位114、115、116对于焊接可容易地接近。除了电气联接元件108、109的改变的设计之外，线圈或线圈卷100在其结构上等同于接下来所说明的由一定数量的所谓的基础模型组成的线圈或线圈卷的实施例。
[0053]图2示出了在生产状态中根据图1的根据本发明的线圈或线圈卷100的前述第一实施例，在生产状态中全部绕组彼此被拉开到不同的绕组平面上，那些在根据图1的安装状态中处于绕组平面101中的共同的绕组平面中的绕组也是如此。
[0054]在第一实施例的线圈或线圈卷100中，绕组102、103、104、105在绕组平面101的方向上的横截面轮廓具有比在线圈轴线107的方向上更大的尺寸。绕组102、103、104、105具有平的、矩形的横截面；优选地，在绕组平面101的方向上横截面的尺寸至少如在线圈轴线107的方向上的双倍那么大。
[0055]在图3中示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的以附图标记200表示的第二实施例，其中，该实施例是所谓的基础模型，其设置用于通过多个样本彼此排列形成较大规模的线圈或线圈卷。相应于图2的图示，图4示出了在生产状态中根据图3的第二实施例的基础模型200。
[0056]根据图3的基础模型200在四个绕组平面201中总共包括八个相同卷绕方向的绕组。在卷绕方向上以在最上面的绕组平面中处于外部的绕组202开始，这里还联接有同样在最上面的绕组平面中的处于内部的第二绕组203。另外三个处于外部的绕组204和另外三个处于内部的绕组205联接该第二绕组203处，以处于内部的绕组开始，处于外部的绕组联接到其处，在绕组平面201中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组202、203、204、205包围用于未示出的线圈芯的空间区域206。空间区域206的中轴线由垂直于所有绕组平面201的线圈轴线207形成。
[0057]图5对于这四个由基础模型200所包括的单个绕组平面以分开的图示a)到d)示出了根据第二实施例的基础模型200的示图。其中，在图5a)中绘出最上面的、第一绕组平面208，在图5b)中示出了第二绕组平面209，在图5c)中示出了第三绕组平面210而在图5d)中示出了第四绕组平面211。如在以前的附图中那样，在图5中卷绕方向也设定成顺时针方向。
[0058]在第一绕组平面208中最上面的、处于外部的第一绕组202在第一连接元件212处开始，利用该连接元件基础模型200可与待相邻于第一绕组平面208布置的同类型的基础模型电连接。第一绕组202在第一绕组平面208中围绕空间区域206 —次并且然后以直线的走向过渡到最上面的、处于内部的第一绕组203中。在最上面的、处于内部的第一绕组203的端部处存在第一过渡部位214，在第一过渡部位214中在第二绕组平面209中的处于内部的第二绕组联接到最上面的、处于内部的第一绕组203处。处于内部的该第二绕组是图3和图4中的绕组平面201的另外的绕组平面的处于内部的绕组205中的一个并且在图5b)中以附图标记217来表示。处于外部的第二绕组218以第一摆动部(Verschwenkung) 223联接到处于内部的第二绕组217处。因为两个绕组217、218处于相同的第二绕组平面209中，这也适用于第一摆动部223。
[0059]在处于外部的第二绕组218的端部处，其在第二过渡部位215处联接到在第三绕组平面210中的处于外部的第三绕组220处。在此，第一摆动部223相对于第二过渡部位215平行于绕组平面208至211偏移地布置，由此联接到该第一摆动部223或第二过渡部位215处的各个绕组203、217、218、220处于平面地彼此相叠。
[0060]以相应的方式，处于内部的第三绕组219如在图5c)中所示通过第二摆动部224联接到在第三绕组平面210中的处于外部的第三绕组220处。处于内部的第三绕组219通过第三过渡部位216过渡到在第四绕组平面211中的处于内部的第四绕组221中，其在图5d)中示出。处于外 部的第四绕组222以直线的走向联接到处于内部的第一绕组221处，处于外部的第四绕组222在第二连接元件213中结束，基础模型200利用第二连接元件213可与待相邻于第四绕组平面211布置的同类型的另外的基础模型电连接。对于第二连接元件213在图5c)中选择性地绘出两个设计方案，其中的一个相应于根据图3和4的图示而第二个设立用于另外的、相同设计的基础模型的联接。
[0061]图6示出了在生产状态中根据3到5第二实施例的详细视图，其中，如在之前对于图5的说明中那样尤其示出了在各个绕组平面内的各个绕组之间的和在相邻的绕组平面之间的过渡部。在不同的绕组平面上的所有绕组以及在各个绕组之间的过渡部处于这里示出的生产状态中。
[0062]连接元件212、213在该实施例中在处于外部的绕组202、204的弯曲部之前在线圈或线圈卷200的在图3和4中在前面部分中示出的窄侧处位于处于那里的联结空间内，对此也参照根据图5d)的第二连接元件213的图示。因为联结空间位于处于外部的绕组202、204的弯曲部之前，连接元件212、213对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0063]在图7中作为用于根据本发明的线圈或线圈卷的第三实施例示出了在安装状态中由按照根据3至6的第二实施例的基础模型200的两个样本的彼此排列组成的线圈或线圈卷并且以附图标记300来表示。相应于图2和4的图式，图8示出了在生产状态中根据图?的由两个基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷300。
[0064]相应于被用于构造的根据图3的基础模型200，线圈或线圈卷300在两次四个绕组平面中总共包括两次八个相同卷绕方向的绕组，其中的第一四个绕组平面以附图标记301而第二四个绕组平面以附图标记331来说明。
[0065]在卷绕方向上，线圈或线圈卷300以这两个基础模型中的包括第一四个绕组平面301的第一基础模型在第一连接元件312处开始，第一连接元件是在第一四个绕组平面301中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组302的开端且因此是用于线圈或线圈卷300的外部的联接可能性。同样在最上面的绕组平面中处于内部的第二绕组303联接到在第一四个绕组平面301中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组302处。另外三个处于外部的绕组304和另外三个处于内部的绕组305联接到该第二绕组303处，以处于内部的绕组(处于外部的绕组联接到其处)开始，在第一四个绕组平面301中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组302、303、304、305包围用于未示出的线圈芯的空间区域306。空间区域306的中轴线由垂直于所有绕组平面301的线圈轴线307形成。
[0066]在第一四个绕组平面301中的最后的绕组平面中的处于外部的绕组304中的最后的绕组通过连接部位314与在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组332且因此与第二基础模型的第一绕组相连接。在第二基础模型的绕组的另外的走向中，同样在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于内部的第二绕组333联接到在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组332处。在第二基础模型的绕组的走向中另外三个处于外部的绕组334和另外三个处于内部的绕组335联接到该第二绕组333处，以处于内部的绕组(处于外部的绕组联接到其处)开始，在第二四个绕组平面331中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组332、333、334、335同样包围空间区域306。
[0067]在卷绕方向上线圈或线圈卷300以包括第二四个绕组平面331的第二基础模型在第二连接元件313处结束，第二连接元件是在第二四个绕组平面331中的最下面的绕组平面中的处于外部的绕组334中的最后的绕组的端部且因此是用于线圈或线圈卷300的另外的外部的联接可能性。
[0068]连接元件312和优选地还有313以及连接部位314在该实施例中在处于外部的绕组302、304、332、334的弯曲部之前在线圈或线圈卷300的在图7和8中在前面部分中示出的窄侧处也位于处于那里的联结空间内并且由此对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0069]在图9中作为根据本发明的线圈或线圈卷的第四实施例示出了在安装状态中通过按照根据图3至6的第二实施例的基础模型200的三个样本的彼此排列组成的线圈或线圈卷并且以附图标记400来表示。相应于图2和4的图示，图10示出了在生产状态中根据图9的由三个基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷400。
[0070]相应于被用于构造的根据图3的基础模型200，线圈或线圈卷400在三次四个绕组平面中包括总共三次八个相同卷绕方向的绕组，其中的第一四个绕组平面以附图标记401、第二四个绕组平面以附图标记431而第三四个绕组平面以附图标记461来表示。
[0071]在卷绕方向上线圈或线圈卷400以这三个基础模型中的包括第一四个绕组平面401的第一基础模型在第一连接元件412处开始，第一连接元件是第一四个绕组平面401的绕组的开端且因此是用于线圈或线圈卷400的外部的联接可能性。第一四个绕组平面401的绕组以与图3和4一致的方式来布置并且因此这里未详细说明。在第一四个绕组平面401中的最后的绕组平面中的最后的绕组通过第一连接部位414与在第二四个绕组平面431中的最上面的绕组平面中的第一绕组且因此与第二基础模型的第一绕组相连接。第二四个绕组平面431的绕组以与图3和4 一致的方式来布置并且因此同样未再次说明。以相应的方式，此外在第二四个绕组平面431中的最后的绕组平面中的最后的绕组通过第二连接部位415与在第三四个绕组平面461中的最上面的绕组平面中的第一绕组且因此与第三基础模型的第一绕组相连接。第三四个绕组平面461的绕组也以与图3和4 一致的方式来布置并且未再次说明。线圈或线圈卷400以包括第三四个绕组平面461的第三基础模型在第二连接元件413处结束，第二连接元件是在第三四个绕组平面461中的最下面的绕组平面中的绕组中的最后的绕组的端部且因此是用于线圈或线圈卷400的另外的外部的联接可能性。
[0072]连接元件412和优选地还有413以及连接部位414、415在该实施例中又在处于外部的绕组的弯曲部之前在线圈或线圈卷400的在图9和10中在前面部分中示出的窄侧处也位于处于那里的联结空间内并且由此对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0073]对于还更大规模的线圈或线圈卷的制造可以以非常简单的方式将相应的、任意数量的基础模型彼此排列。
[0074]附图标记清单
100线圈或线圈卷:示例I 101绕组平面
102最上面的绕组平面的处于外部的绕组
103最上面的绕组平面的处于内部的绕组
104另外的绕组平面的处于外部的绕组
105另外的绕组平面的处于内部的绕组
106用于线圈芯的空间区域
107线圈轴线
108第一电气联接元件
109第二电气联接元件
110第一铸件
111第二铸件
112第三铸件
113第四铸件
114第一连接部位
115第二连接部位
116第三连接部位
200线圈或线圈卷:示例2 (基础模型)
201绕组平面
202最上面的绕组平面的处于外部的绕组 203最上面的绕组平面的处于内部的绕组 204另外的绕组平面的处于外部的绕组 205另外的绕组平面的处于内部的绕组 206用于线圈芯的空间区域 207线圈轴线
208第一(最上面的)绕组平面
209第二绕组平面
210第三绕组平面
211第四(最下面的)绕组平面
212200的第一连接元件
213200的第二连接元件
214208至209的第一过渡部位
215209至210的第二过渡部位
216210至211的第三过渡部位
217第二处于内部的绕组218第二处于外部的绕组219第三处于内部的绕组220第三处于外部的绕组221第四处于内部的绕组222第四处于外部的绕组223第一摆动部224第二摆动部
300线圈或线圈卷:示例3 (两个基础模型)
301300的第一四个绕组平面
302301的最上面的绕组平面的处于外部的绕组
303301的最上面的绕组平面的处于内部的绕组
304301的另外的绕组平面的处于外部的绕组
305301的另外的绕组平面的处于内部的绕组306用于线圈芯的空间区域
307线圈轴线
312300的第一连接元件
313300的第二连接元件
314在301与331之间的连接部位
331300的第二四个绕组平面
332331的最上面的绕组平面的处于外部的绕组
333331的最上面的绕组平面的处于内部的绕组
334331的另外的绕组平面的处于外部的绕组
335331的另外的绕组平面的处于内部的绕组400线圈或线圈卷:示例4 (三个基础模型)
401 400的第一四个绕组平面
412400的第一连接元件
413 400的第二连接元件
414在401与431之间的连接部位415在431与461之间的连接部位431 400的第二四个绕组平面461 400的第二四个绕组平面。
【主权项】
1.一种以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200;300; 400)，其包括两个或多个绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)，其中，至少很大程度上所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面(101; 201; 208-211; 301，331;401，431，461)中，其中，所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301，331; 401，431，461)至少很大程度上垂直于对于所有绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305;332-335)至少基本上共同的线圈轴线(107; 207; 307)，其中，在所述绕组平面(101;201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的一个或多个中至少两个绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。2.根据权利要求1所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)，其在至少两个绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中包括多个绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)， 其特征在于， 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的布置在所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第一绕组平面中的那些绕组关于通过所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的流通方向彼此联接地朝向所述线圈轴线(107; 207; 307)被卷绕，并且 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的布置在与所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第一绕组平面直接相邻的所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第二绕组平面中的那些绕组关于通过所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的相同的流通方向彼此联接地远离所述线圈轴线(107; 207; 307)被卷绕。3.根据权利要求1或2所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)， 其特征在于，所有绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的卷绕方向一致。4.根据权利要求1、2或3所述的线圈和/或线圈卷(200)， 其特征在于带有共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的铸件和/或成型件的一件式的结构。5.根据权利要求1、2或3所述的线圈和/或线圈卷(100;300; 400)， 其特征在于带有至少两个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的铸件和/或成型件(110-113)的多件式的结构。6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300;400)， 其特征在于， 在安装状态中彼此邻接的绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)以其横截面轮廓彼此匹配。7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300;400)，其设置成安装到安装空间中， 其特征在于， 所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)以其横截面轮廓匹配于所述安装空间的轮廓。8.根据权利要求6或7所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)， 其特征在于， 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的横截面轮廓在所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)的方向上具有比在所述线圈轴线(107; 207; 307)的方向上更大的尺寸。9.一种用于制造根据前述权利要求中任一项或多项所述的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的方法， 其特征在于， 在第一制造步骤中将所述线圈卷(100; 200; 300; 400)在生产状态中由导电的材料浇注为共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的铸件或为多个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的铸件(110-113)，其中，在该生产状态中为了形成用于铸模的设计的间隙所述铸件(110-113)中的每个的各个绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着所述线圈轴线(107; 207; 307)彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该铸件或这些铸件(110-113)在所述线圈轴线(107; 207;307)的方向上压合，使得所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)占据其在安装状态中的位置。10.一种用于制造根据前述权利要求中任一项或多项所述的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的方法， 其特征在于， 在第一制造步骤中将所述线圈卷(100; 200; 300; 400)在生产状态中由导电的材料至少很大程度上通过成型技术的制造方法形成为共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的成型件或为多个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的成型件(110-113)，其中，在该生产状态中为了形成间隙所述成型件(110-113)中的每个的各个绕组(102-105; 202-205; 217-222;302-305; 332-335)彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着所述线圈轴线(107; 207;307)彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该成型件或这些成型件(110-113)在所述线圈轴线(107; 207; 307)的方向上压合，使得所述绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)占据其在安装状态中的位置。11.一种电气设备， 其特征在于根据权利要求1到8中任一项或多项所述的以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)或根据权利要求9制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)。
【专利摘要】为了在以浇注技术和/或成型技术制造的包括两个或多个绕组(102-105;202-205; 217-222;302-305;332-335)的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)中提高可实现的匝数，提出至少很大程度上将绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面(101;201;208-211;301,331;401,431,461)中，其中，绕组平面(101;201;208-211;301, 331;401,431,461)至少很大程度上垂直于对于所有绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)至少基本上共同的线圈轴线(107;207;307)，其中，在绕组平面(101;201; 208-211;301,331;401,431,461)中的一个或多个中至少两个绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。此外提出一种用于制造这样的带有提高的匝数的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)的方法以及一种具有带有提高的匝数的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)的电气设备。
【IPC分类】H02K15/04
【公开号】CN104904102
【申请号】CN201380070802
【发明人】G.施特尔, P.布吉尔
【申请人】大众汽车有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月24日
【公告号】DE102013000899A1, EP2946462A2, WO2014111179A2, WO2014111179A3
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电气技术的线圈和/或线圈卷(Spulenwicklung)。本发明此外涉及一种用于制造电气技术的线圈和/或线圈卷的方法。本发明还涉及一种电气设备。
【背景技术】
[0002]由文件EP 2 387 135 A2已知一种以铸造技术的电气技术线圈、一种用于这样的线圈的制造方法和应用这样的线圈的电机。在该文件中说明了一种用于制造带有一个或多个卷的电气技术的线圈的方法，其中，提供或制造包含线圈几何结构的阴模、尤其消失模或永久模，其中，适用于构造(多个)卷的线圈材料、尤其能导电的金属以液态形式被浇注到该阴模中，并且其中，该线圈材料被凝固并且/或者可在受控制的条件下使该线圈材料凝固。此外说明了相应制造的线圈。相应地，待以浇注技术制造的线圈或线圈卷以线圈预几何结构被浇注，在该线圈预几何结构中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此被拉开成远到使得对于线圈卷可制造铸模。在浇注和必要时另外的加工步骤之后，通过压合(Zusammenpressen)实现将线圈或线圈卷成型到线圈最终几何结构中。
[0003]在文件EP 2 387 135 A2中所说明的用于制造电气技术的线圈的方法因此可包括以下步骤:
1.构建线圈最终几何结构。
[0004]2.将该线圈最终几何结构拉开到应包含在待用于浇出的阴模中的线圈几何结构中；这通常应是线圈预几何结构。以此来设立绕组的必需的间距。该间距通过可行的成型度、饶注技术要求和绝缘涂覆(Isolat1nsauftrag)的类型来限定。
[0005]3.以模具材料(Formwerkstoff)制造合适的阴模；填料或者用于压铸或硬模铸的金属工件被称为模具材料，或者制造相应的阳模，然后其被填入合适的模料(Formstoff)(沙或填料称为模料)中并且必要时在模压为最终的、用于浇注线圈材料的阴模之后又被移除或在浇注期间被破坏；后者被称为适合用于砂型铸造、精密铸造或者所谓的消失泡沫方法。在模具材料中或在模料中获得的空心几何结构因此用作用于浇注适合用于构造线圈的卷的线圈材料的阴模。相应的上述铸造方法在此原则上假定为已知。
[0006]4.重力和/或压力辅助地浇铸线圈材料到阴模中。
[0007]5.最佳地，接下来应能实现浇铸的线圈模的脱模和清洁。
[0008]6.可选地最后应能实现必要时被清洁的线圈模的球化退火。
[0009]7.现在应能施加绝缘部。浸入绝缘漆中或覆层过程被称为该方法步骤的设计方案。
[0010]8.最后实现被浇铸的、必要时清洁的且必要时球化退火的线圈压合到线圈最终几何结构中。
[0011]根据在文件EP 2 387 135 A2中的另外的实施方案，步骤7和8也被标明为能够以反过来的顺序执行。
[0012]在此应以所说明的方法和通过该方法制造的电气技术的线圈来实现提供电气技术的线圈以获得提高的占空系数或线槽占空系数(Nutfuellfaktor)的目的，该线圈能够以可靠的且简单的方式可复制地经济地来制造。此外应提供相应的制造方法。文件EP 2387 135 A2此外提及相应的电机、尤其电动机或三相交流-同步电机(其使用至少一个这样的线圈用于其运行)，以及所说明的电气技术的线圈在前面提及的电机或电气机器中的应用。
[0013]根据由文件EP 2 387 135 A2所提供的现有技术，因此实现借助于铸造技术制造线圈卷，使得在预定义的特殊的几何结构中浇注的线圈卷能够最佳地充分利用所提供的槽面。
[0014]此外在文件EP 2 387 135A2中在制造技术方面被称为有利的是，待以浇注技术制造的半成品在线圈预几何结构的形式中的构造偏离于线圈的最终轮廓。由此在各个绕组之间一定的间距、通常I至2mm在浇注技术上被称为必需。被浇注的线圈通过覆层方法接下来以绝缘层来覆层并且通过成型、也就是说压合被带到最终轮廓、即线圈最终几何结构中。在构建模型时要考虑为此必要的塑性变形。
[0015]这样以浇注技术制造的线圈根据在文件EP 2 387 135 A2中的实施形式特征在于在保持绝缘可靠性的同时在电机的定子的槽中的最大占空系数以及在于重量和结构空间减小。在此根据文件EP 2 387 135 A2的实施方案可达到直至95%甚至更多的占空系数。此外根据文件EP 2 387 135 A2的实施方案，那里所说明的技术教导在减少在几何结构和制造方面的限制的同时引起将各个绕组包括到对于符合要求的线圈构造的线圈几何结构的构造和设计中。
[0016]最后根据在文件EP 2 387 135 A2中的实施方案应通过平的、垂直于电机(在其中使用所说明的线圈)的定子齿布置的导体几何结构来使在高频率下由于趋肤效应(Stromverdrangung)线圈的欧姆电阻的提高最小。由此应尤其在较高转速下使在电动机中损失减小并且因此提升效率。
[0017]平行于电机(在其中应使用所说明的线圈)的定子齿的导体几何结构、也就是说厚度尺寸的平的构造然而尤其通过铸造技术制造以最小尺寸的形式来限制。由此在这样的带有定子齿的预设的尺寸的电机中可使用仅仅一个带有限制的匝数的线圈。可实现的匝数对于电机的一些应用或尺寸设定证实为太小。
【发明内容】
[0018]本发明目的在于在所说明的类型的电气技术的线圈中提高可实现的匝数。此外，本发明目的在于提供一种用于制造这样的带有提高的匝数的电气技术的线圈的方法。最后，本发明目的在于提供一种具有带有提高的匝数的电气技术的线圈的电气设备。
[0019]该目的根据本发明通过一种以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷来实现，其包括两个或多个绕组，其中，至少很大程度上绕组中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面中，其中，绕组平面至少很大程度上垂直于对于所有绕组至少基本上共同的线圈轴线，其中，在绕组平面中的一个或多个绕组平面中至少两个绕组至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。
[0020]在此在本发明的范围中线圈被理解成电气技术的构件。因此，根据本发明的线圈被确定和能够应用于在电气技术中、例如在电机构造中、尤其在电动机和发电机构造中的任意应用。因此，根据本发明的线圈接下来被称为电气技术的线圈。
[0021]如果由传导性材料、优选地金属或金属合金利用浇注技术的制造方法进行制造，那么这样的电气技术的线圈联系本发明的说明书以浇注技术来制造。
[0022]如果由传导性材料、优选地金属或金属合金利用成型技术的制造方法进行制造，那么这样的电气技术的线圈联系本发明的说明书以成型技术来制造。这样的成型技术的制造方法联系本发明例如是热轧及冷轧、锻造、弯曲、压制、拉伸、卷边、冲裁等。
[0023]在本发明的范围中线圈芯通过电导体单重的、至少基本上完整的缠绕被称为绕组。在此，电绝缘的构件、例如绝缘的线圈架、但是还有导磁的构件(围绕其来缠绕电导体)可称为线圈芯。在特殊情况中，填充空气的空间区域还至少部分地可进入线圈芯的范畴。
[0024]根据被用于本发明的概念定义，以线圈卷来称呼一组件，其包括电导体的两个或多个互相导电地连接的绕组。线圈以这些概念定义是一组件，其除了线圈卷之外还可包括另外的结构元件，例如绕组的电绝缘部、线圈芯、电气联接元件等。
[0025]在前面定义的类型的线圈卷的组件中至少很大程度上由线圈卷所包括的绕组中的每个关联有绕组平面。形成相关的绕组的电导体至少大部分处于该绕组平面中。对于至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置的两个或多个绕组，形成这些绕组的电导体至少很大程度上处于相同的绕组平面中。在此在电气技术的线圈或线圈卷的根据本发明的布置中，所有这些绕组平面垂直于共同的线圈轴线取向，各个绕组为了形成线圈卷沿着该线圈轴线排列，这意味着所有绕组的绕组平面也沿着线圈轴线排列。
[0026]如接下来还详细地所阐述那样，在此跟随有根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的制造，就此而言该制造以浇注技术来进行，以在文件EP 2 387 135 A2中所说明的教导的基本特征，根据其在生产状态(其在那里被称为线圈预几何结构)中来铸造来待以浇注技术制造的线圈或线圈卷，在生产状态中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此拉开远到使得对于线圈卷可制造铸模。在浇注和必要时另外的加工步骤之后线圈或线圈卷通过压合实现成型到安装状态(其在那里被称为线圈最终几何结构)中。
[0027]而如果纯粹以成型技术来制造根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷，制造不仅在最后的生产步骤(其设置线圈或线圈卷通过压合成型到安装状态中，安装状态在那里被称为线圈最终几何结构)中、而且优选地也在前面的生产步骤中直到被称为线圈预几何结构的生产状态同样以成型技术实现，例如从由传导性材料轧制的扁平型材(Flachprofil)出发通过弯曲到线圈预几何结构中。例如通过压$1」、锻造或者轧制等，在此此外在弯曲之前来制造电导体的横截面沿着其纵向延伸、也就是说沿着在待制造的线圈和/或线圈卷的后来的运行中电流流动的方向(该方向被称为流通方向)的期望的变化。选择性地，导体的所述弯曲被以相应的结果进行的压制、锻造或者轧制等至少部分地代替。
[0028]本发明以简单的方式实现在相应设计的电气技术的线圈或线圈卷中匝数的提高。在此全面保持了已知的电气技术的线圈 或线圈卷的优点。尤其用于制造根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的耗费相对于在已知开的组件中的耗费没有提高。在由浇注技术的和/或成型技术的制造引起的界限中在根据本发明设计的电气技术的线圈或线圈卷中可根据需要将两个或多个绕组布置在同一绕组平面中。由此以简单的方式实现匝数的倍增。
[0029]在带有在绕组平面中的两个或多个绕组的电气技术的线圈或线圈卷的根据本发明的设计中此外显示出，能够进一步减小不期望的趋肤效应(其尤其在高速旋转的机器中随增加的转速和因此在该机器中流动的电流的增加的频率出现)。由此，根据本发明的线圈或线圈卷也可应用在所谓的高速机器中，在其中由于到绕组中的太强的趋肤效应证明为不再能使用已知的结构形式的线圈或线圈卷。根据本发明的线圈或线圈卷尤其可有利地应用在用于在电动车中的混合驱动器的高功率的紧凑的电动机中。
[0030]本发明的有利的设计方案在从属权利要求中表明。
[0031]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的优选的改进方案，只要该线圈和/或线圈卷在至少两个绕组平面中包括多个绕组，绕组中的布置在第一绕组平面中的那些关于通过绕组的流通方向彼此联接地朝向线圈轴线被卷绕，并且绕组中的布置在与第一绕组平面直接相邻的第二绕组平面中的那些关于通过绕组的相同的流通方向彼此联接地远离线圈轴线被卷绕。
[0032]在最简单的情况中由此获得一布置，在其中在第一绕组平面中关于流通方向的第一绕组处于外部而第二绕组处于内部(从线圈轴线观察出去)，并且其中，在直接联接到第一绕组平面处的第二绕组平面中第二绕组平面的在流通方向上联接到第一绕组平面的第二绕组处的下一第一绕组处于内部而第二绕组处于外部。在例如在每个绕组平面中具有三个绕组的线圈卷中，绕组在第一绕组平面中按顺序布置在外部、在中间、在内部而在联接的第二绕组平面中按顺序布置在内部、在中间、在外部。在各个绕组平面中绕组的该顺序相应地在具有多于两个绕组平面的电气技术的线圈或线圈卷中重复；例如在上述的、相应地扩展的最简单的情况中在第三绕组平面中第一绕组又处于外部而第二绕组处于内部，在第四绕组平面中第一绕组处于内部而第二绕组处于外部，等等。以相同的方式，可制造在每个绕组平面中带有四个或更多个绕组的电气技术的线圈或线圈卷。
[0033]在一有利的变型中根据本发明设计的电气技术的线圈或线圈卷在不同的绕组平面中也可具有不同的数量的基本上同心地彼此交错布置的绕组。由此，根据情况例如可获得浇注技术上更有利的绕组的横截面形状或者可提高占空系数。也可通过纯粹成型技术的制造步骤获得相应的设计方案，例如通过弯曲、压制、锻造、乳制等。
[0034]在根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的前述设计方案中，绕组在每个情况中被这样引导并且尤其在各个绕组之间的过渡区域被这样设计，使得可实现线圈卷的压合。有利地，在此所有绕组的角度方向一致。在此在线圈卷或线圈的共同的流通方向上观察绕组环绕或包绕线圈轴线的方向被称为卷绕方向。
[0035]根据另一优选的设计方案，根据本发明的电气技术的线圈和/或线圈卷特征在于带有共同形成所有绕组的铸件的一件式的构造。因此，整个线圈或线圈卷的所有绕组在唯一的铸造过程中在共同的铸模中来制造。该生产由此由于较少数量的制造步骤设计得简单、快速且成本有利。根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的该设计尤其对于带有受限制的数量的绕组的较小的线圈或线圈卷是有利的。
[0036]以相应的方式，可获得还带有共同形成所有绕组的成型件、尤其轧制件、弯曲件、锻件或冲压件的一件式的构造，由此同样实现简单的且成本有利的制造。
[0037]在另一优选的设计方案中，根据本发明的线圈和/或线圈卷具有多件式的构造，其带有至少两个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的铸件。特别优选地，这些铸件至少基本上一致地来设计。那么为了制造各个铸件基本上需要仅仅一个铸造模型或铸模或者能够以无论如何较小的、简单的变型快速地且成本有利地由可共同应用的模型、所谓的基础模型来产生不同的模型或铸模。即使这由于各个铸件的绕组尺寸要设定得不同的原因在特殊情况中不可能，也保留该优点，即各个、现在不同的铸件每个本身简单地来构建且由此可成本有利地制造。
[0038]在由多个单个铸件构成的根据本发明的电气技术的线圈或线圈卷的构造中，将这些铸件彼此接合或彼此排列以制造线圈或线圈卷。在此将各个铸件的第一或最后的绕组的敞开的绕组端部以彼此排列的顺序互相连接，优选地通过焊接、钎焊或类似的连接方式。
[0039]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一有利的实施形式在安装状态中彼此邻接的绕组以其横截面轮廓彼此相匹配。在此以横截面轮廓来称呼绕组的大致垂直于形成绕组的电导体的与通过绕组的流通方向相应的纵向取向的横截面的边缘轮廓(Berandung)。通过该设计，各个绕组至少很大程度上形状配合地彼此邻接，使得对于所说明的线圈或线圈卷的占空系数产生较高的值。
[0040]按照根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一优选的设计方案，在该设计方案中其设置成安装到安装空间中，线圈和/或线圈卷以其横截面轮廓匹配于安装空间的轮廓。就此而言，以线圈或线圈卷的横截面轮廓来称呼整个线圈或线圈卷的与通过绕组的流通方向相应的大致垂直于形成线圈或线圈卷的绕组的电导体的纵向取向的横截面的边缘轮廓。就此而言安装空间例如是在电机的定子中形成用于线圈或线圈卷的卷绕空间的槽等。通过该设计方案也获得较高的占空系数。
[0041]在根据本发明的线圈和/或线圈卷的另一优选的实施形式中绕组的横截面轮廓在绕组平面的方向上比在线圈轴线的方向上具有更大的尺寸。在此，绕组具有扁平的、优选地大致矩形的横截面。绕组的横截面轮廓优选地在绕组平面的方向上具有至少双倍于在线圈轴线的方向上那么大的尺寸。对于在此横截面轮廓的尺寸中的较小那个、也就是说对于在线圈轴线的方向上的尺寸，在此要注意由被用于制造线圈卷的铸造方法引起的最小值。
[0042]上述目的此外在一种用于制造前述类型的电气技术的线圈和/或线圈卷的方法中由此来实现，即在第一制造步骤中将线圈卷在生产状态中由导电的材料浇注为共同形成所有绕组的铸件或为多个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的铸件，其中，在该生产状态中为了形成用于铸模的设计的间隙铸件中的每个的各个绕组彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着线圈轴线彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该铸件或这些铸件在线圈轴线的方向上压合，使得绕组占据其在安装状态中的位置。
[0043]如上所述，根据本发明的方法(只要其涉及所述线圈或线圈卷的以浇注技术的制造)以由文件EP 2 387 135 A2已知的且在那里详细说明的制造方法为依据。在此，线圈或线圈卷在一生产状态中被浇注，在该生产状态中各个绕组在线圈轴线的方向上彼此被拉开远到使得对于线圈卷可制造带有尺寸设定足够的壁的铸模。为了将线圈或线圈卷之后从生产状态到安装状态中的变形保持得尽可能小，尽可能薄地来设计铸模的壁。在浇注和必要时另外的加工步骤之后，通过压合实现线圈或线圈卷成型到安装状态中。根据本发明的方法附加地考虑在安装状态中并排地各处于绕组平面中的一个中的绕组在生产状态中的位置。即在生产状态中这些绕组必须彼此拉开地处于不同的绕组平面中，以确保该铸件或这些铸件的可成形性。然后在成型的过程中将所提到的来到彼此中的绕组压到其待共同占据的绕组平面中。
[0044]上述目的此外在一种用于制造前述类型的电气技术的线圈和/或线圈卷的方法中由此来实现，即在第一制造步骤中将线圈卷在生产状态中由导电的材料至少很大程度上通过成型技术的制造方法形成为共同形成所有绕组的成型件或为多个各形成线圈和/或线圈卷的所有绕组的一部分的成型件，其中，在该生产状态中为了形成间隙成型件中的每个的各个绕组彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着线圈轴线彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该成型件或这些成型件在线圈轴线的方向上压合，使得绕组占据其在安装状态中的位置。即使在以成型技术制造线圈和/或线圈卷时在第一制造步骤中在各个绕组之间设置间隙而在接下来的制造步骤中才建立安装状态也是有利的，因为这使成型工具的使用以及(如也在以浇注技术制造中)电绝缘材料施加到导体的表面上容易。
[0045]通过根据本发明的方法的所说明的设计方案总地来说获得简单的且成本有利的制造。该方法在此基于本身已知的制造技术、即铸造技术和由此产生的铸件的接下来处理、或者基于本成型技术。有利地，在用于制造根据本发明的线圈或线圈卷的方法的实施中不需实施附加的方法步骤；在制造必需的铸造模型时仅要注意铸件用于生产状态的空间设计，或者上面所说明的线圈预几何结构相应地要通过成型方法来形成。
[0046]最后，开头所提及的目的对于开头所提及的类型的电气设备通过前述类型的以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷或者通过根据前述方法的构造来制造的电气技术的线圈和/或线圈卷来实现。这样的电气设备尤其是电动机、优选地同步马达。尤其优选地，这样的电气设备是用于应用在电动车中的这样的发动机。根据本发明的电气技术的线圈和/或线圈卷此外例如也可应用在电磁体、诸如在起重磁体等中。这些电气设备通过应用根据本发明的线圈或线圈卷特征在于高效率和紧凑的构型。
【附图说明】
[0047]在附图中示出并且接下来详细地说明本发明的实施例。在此，一致的元件设有相同的附图标记。其中:
图1示出了在安装状态... 中根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，
图2示出了在生产状态中根据图1的根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，
图3示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例，其中，该实施例是所谓的基础模型的示例，
图4示出了在生产状态中根据图3的根据本发明的线圈或线圈卷的用作基础模型的示例的第二实施例，
图5对于四个由线圈或线圈卷所包括的单个绕组平面以分开的图示a)到d)示出了根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例，
图6示出了在生产状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第二实施例的详细视图，其中，尤其示出了在各个绕组平面内的各个绕组之间和在相邻的绕组平面之间的过渡，
图7示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第三实施例，其中，该实施例是由两个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例，
图8示出了在生产状态中根据图7的根据本发明的线圈或线圈卷的用作由两个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例的第三实施例， 图9示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第四实施例，其中，该实施例是由三个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例，以及
图10示出了在生产状态中根据图9的根据本发明的线圈或线圈卷的用作由三个所谓的基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷的示例的第四实施例。
[0048]尽管在本发明的优选的实施形式的接下来的说明中仅突出以浇注技术制造的线圈或线圈卷，这些实施方案适宜地也适用于部分地或完全地以成型技术制造的线圈或线圈卷。例如通过以浇注技术制造待制造的线圈或线圈卷的预型(Vorform)并且接下来以成型技术的制造步骤将线圈或线圈卷带到生产状态中，浇注技术的和成型技术的生产步骤也可以以不同的方式来组合。
【具体实施方式】
[0049]在图1中以附图标记100来表示在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的第一实施例，在安装状态中线圈或线圈卷100以其绕组彼此压合到尽可能密封的位置中。线圈或线圈卷100在每个绕组平面中具有两个大致同心地处于彼此中的绕组。线圈或线圈卷100在此包括偶数个绕组平面101，在该情况中16个绕组平面101。在图1的图示中，出于清楚性原因，仅在最上面的绕组平面中的这两个绕组对于处于外部的绕组以附图标记102而对于在线圈或线圈卷100的流通方向上联接到处于外部的绕组102处的处于内部的绕组以附图标记103来表示。另外的绕组平面的处于外部的绕组104和处于内部的绕组105在线圈或线圈卷100中分别处于在最上面的绕组平面中的处于外部的绕组102或处于内部的绕组103之下。由处于内部的绕组103围绕的空间区域106构造用于容纳未示出的线圈芯，例如电动机的导磁的定子齿。
[0050]绕组平面101在图1中示出的线圈或线圈卷100中垂直于对于所有绕组102、103、104、105共同的线圈轴线107布置并且因此彼此平行。线圈轴线107表示线圈或线圈卷100的空间中轴线。布置在绕组平面101中的第一、也就是说最上面的绕组平面中的绕组102、103关于通过所有绕组102、103、104、105的流通方向彼此联接地朝向线圈轴线107被卷绕、也就是说从外向内。在与绕组平面101中的第一绕组平面直接相邻的绕组平面101中的第二绕组平面、即绕组平面101中的第二上面的绕组平面中，绕组关于通过绕组的相同的流通方向彼此联接地远离线圈轴线107被卷绕、也就是说从内向外。在绕组平面101中的从上面第三个绕组平面中绕组又从外向内而在绕组平面101中的从上面第四个绕组平面中从内向外被卷绕，等等。所有绕组102、103、104、105的卷绕方向、即绕组102、103、104、105围绕线圈轴线107的环绕方向在此一致。
[0051]在图1中此外第一电气联接元件108联接在绕组平面101中的第一绕组平面的外部的、也就是说第一绕组102的开端处。第二电气联接元件109联接在绕组平面101中的最后的绕组平面中的最后的且外部的绕组的端部处。优选地，电气联接元件108、109在制造线圈或线圈卷100时在同一生产步骤中被浇注到相关的绕组处。
[0052]根据图1的线圈或线圈卷100此外示出了带有各形成线圈或线圈卷100的所有绕组的一部分的四个铸件的多件式构造。尤其地，绕组平面101中的最上面四个绕组平面的绕组联合成第一铸件110，绕组平面101中的下四个绕组平面联合成第二铸件111，绕组平面101中的第三四个绕组平面联合成第三铸件112而绕组平面101中的最下面四个绕组平面联合成第四铸件113。铸件110、111、112、113在连接部位114、115、116处彼此排列地相互连接、优选地通过焊接。尤其第一铸件110的最后的绕组与第二铸件111的第一绕组在第一连接部位114处连接。相应地，第二铸件111的最后的绕组在第二连接部位115处与第三铸件112的第一绕组连接，而第三铸件112的最后的绕组在第三连接部位116处与第四铸件113的第一绕组连接。连接部位114、115、116在该实施例中在处于外部的绕组102、104的弯曲部之前在线圈或线圈卷100的在图1中在前面部分中示出的窄侧处位于处于那里的联结空间(Verschaltungsraum)内，在其中还布置了电气联接元件108、109。因为联结空间位于处于外部的绕组102、104的弯曲部之前，连接部位114、115、116对于焊接可容易地接近。除了电气联接元件108、109的改变的设计之外，线圈或线圈卷100在其结构上等同于接下来所说明的由一定数量的所谓的基础模型组成的线圈或线圈卷的实施例。
[0053]图2示出了在生产状态中根据图1的根据本发明的线圈或线圈卷100的前述第一实施例，在生产状态中全部绕组彼此被拉开到不同的绕组平面上，那些在根据图1的安装状态中处于绕组平面101中的共同的绕组平面中的绕组也是如此。
[0054]在第一实施例的线圈或线圈卷100中，绕组102、103、104、105在绕组平面101的方向上的横截面轮廓具有比在线圈轴线107的方向上更大的尺寸。绕组102、103、104、105具有平的、矩形的横截面；优选地，在绕组平面101的方向上横截面的尺寸至少如在线圈轴线107的方向上的双倍那么大。
[0055]在图3中示出了在安装状态中根据本发明的线圈或线圈卷的以附图标记200表示的第二实施例，其中，该实施例是所谓的基础模型，其设置用于通过多个样本彼此排列形成较大规模的线圈或线圈卷。相应于图2的图示，图4示出了在生产状态中根据图3的第二实施例的基础模型200。
[0056]根据图3的基础模型200在四个绕组平面201中总共包括八个相同卷绕方向的绕组。在卷绕方向上以在最上面的绕组平面中处于外部的绕组202开始，这里还联接有同样在最上面的绕组平面中的处于内部的第二绕组203。另外三个处于外部的绕组204和另外三个处于内部的绕组205联接该第二绕组203处，以处于内部的绕组开始，处于外部的绕组联接到其处，在绕组平面201中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组202、203、204、205包围用于未示出的线圈芯的空间区域206。空间区域206的中轴线由垂直于所有绕组平面201的线圈轴线207形成。
[0057]图5对于这四个由基础模型200所包括的单个绕组平面以分开的图示a)到d)示出了根据第二实施例的基础模型200的示图。其中，在图5a)中绘出最上面的、第一绕组平面208，在图5b)中示出了第二绕组平面209，在图5c)中示出了第三绕组平面210而在图5d)中示出了第四绕组平面211。如在以前的附图中那样，在图5中卷绕方向也设定成顺时针方向。
[0058]在第一绕组平面208中最上面的、处于外部的第一绕组202在第一连接元件212处开始，利用该连接元件基础模型200可与待相邻于第一绕组平面208布置的同类型的基础模型电连接。第一绕组202在第一绕组平面208中围绕空间区域206 —次并且然后以直线的走向过渡到最上面的、处于内部的第一绕组203中。在最上面的、处于内部的第一绕组203的端部处存在第一过渡部位214，在第一过渡部位214中在第二绕组平面209中的处于内部的第二绕组联接到最上面的、处于内部的第一绕组203处。处于内部的该第二绕组是图3和图4中的绕组平面201的另外的绕组平面的处于内部的绕组205中的一个并且在图5b)中以附图标记217来表示。处于外部的第二绕组218以第一摆动部(Verschwenkung) 223联接到处于内部的第二绕组217处。因为两个绕组217、218处于相同的第二绕组平面209中，这也适用于第一摆动部223。
[0059]在处于外部的第二绕组218的端部处，其在第二过渡部位215处联接到在第三绕组平面210中的处于外部的第三绕组220处。在此，第一摆动部223相对于第二过渡部位215平行于绕组平面208至211偏移地布置，由此联接到该第一摆动部223或第二过渡部位215处的各个绕组203、217、218、220处于平面地彼此相叠。
[0060]以相应的方式，处于内部的第三绕组219如在图5c)中所示通过第二摆动部224联接到在第三绕组平面210中的处于外部的第三绕组220处。处于内部的第三绕组219通过第三过渡部位216过渡到在第四绕组平面211中的处于内部的第四绕组221中，其在图5d)中示出。处于外 部的第四绕组222以直线的走向联接到处于内部的第一绕组221处，处于外部的第四绕组222在第二连接元件213中结束，基础模型200利用第二连接元件213可与待相邻于第四绕组平面211布置的同类型的另外的基础模型电连接。对于第二连接元件213在图5c)中选择性地绘出两个设计方案，其中的一个相应于根据图3和4的图示而第二个设立用于另外的、相同设计的基础模型的联接。
[0061]图6示出了在生产状态中根据3到5第二实施例的详细视图，其中，如在之前对于图5的说明中那样尤其示出了在各个绕组平面内的各个绕组之间的和在相邻的绕组平面之间的过渡部。在不同的绕组平面上的所有绕组以及在各个绕组之间的过渡部处于这里示出的生产状态中。
[0062]连接元件212、213在该实施例中在处于外部的绕组202、204的弯曲部之前在线圈或线圈卷200的在图3和4中在前面部分中示出的窄侧处位于处于那里的联结空间内，对此也参照根据图5d)的第二连接元件213的图示。因为联结空间位于处于外部的绕组202、204的弯曲部之前，连接元件212、213对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0063]在图7中作为用于根据本发明的线圈或线圈卷的第三实施例示出了在安装状态中由按照根据3至6的第二实施例的基础模型200的两个样本的彼此排列组成的线圈或线圈卷并且以附图标记300来表示。相应于图2和4的图式，图8示出了在生产状态中根据图?的由两个基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷300。
[0064]相应于被用于构造的根据图3的基础模型200，线圈或线圈卷300在两次四个绕组平面中总共包括两次八个相同卷绕方向的绕组，其中的第一四个绕组平面以附图标记301而第二四个绕组平面以附图标记331来说明。
[0065]在卷绕方向上，线圈或线圈卷300以这两个基础模型中的包括第一四个绕组平面301的第一基础模型在第一连接元件312处开始，第一连接元件是在第一四个绕组平面301中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组302的开端且因此是用于线圈或线圈卷300的外部的联接可能性。同样在最上面的绕组平面中处于内部的第二绕组303联接到在第一四个绕组平面301中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组302处。另外三个处于外部的绕组304和另外三个处于内部的绕组305联接到该第二绕组303处，以处于内部的绕组(处于外部的绕组联接到其处)开始，在第一四个绕组平面301中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组302、303、304、305包围用于未示出的线圈芯的空间区域306。空间区域306的中轴线由垂直于所有绕组平面301的线圈轴线307形成。
[0066]在第一四个绕组平面301中的最后的绕组平面中的处于外部的绕组304中的最后的绕组通过连接部位314与在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组332且因此与第二基础模型的第一绕组相连接。在第二基础模型的绕组的另外的走向中，同样在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于内部的第二绕组333联接到在第二四个绕组平面331中的最上面的绕组平面中的处于外部的绕组332处。在第二基础模型的绕组的走向中另外三个处于外部的绕组334和另外三个处于内部的绕组335联接到该第二绕组333处，以处于内部的绕组(处于外部的绕组联接到其处)开始，在第二四个绕组平面331中的第二绕组平面中的两者，等等。在此，绕组332、333、334、335同样包围空间区域306。
[0067]在卷绕方向上线圈或线圈卷300以包括第二四个绕组平面331的第二基础模型在第二连接元件313处结束，第二连接元件是在第二四个绕组平面331中的最下面的绕组平面中的处于外部的绕组334中的最后的绕组的端部且因此是用于线圈或线圈卷300的另外的外部的联接可能性。
[0068]连接元件312和优选地还有313以及连接部位314在该实施例中在处于外部的绕组302、304、332、334的弯曲部之前在线圈或线圈卷300的在图7和8中在前面部分中示出的窄侧处也位于处于那里的联结空间内并且由此对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0069]在图9中作为根据本发明的线圈或线圈卷的第四实施例示出了在安装状态中通过按照根据图3至6的第二实施例的基础模型200的三个样本的彼此排列组成的线圈或线圈卷并且以附图标记400来表示。相应于图2和4的图示，图10示出了在生产状态中根据图9的由三个基础模型组成的、根据本发明的线圈或线圈卷400。
[0070]相应于被用于构造的根据图3的基础模型200，线圈或线圈卷400在三次四个绕组平面中包括总共三次八个相同卷绕方向的绕组，其中的第一四个绕组平面以附图标记401、第二四个绕组平面以附图标记431而第三四个绕组平面以附图标记461来表示。
[0071]在卷绕方向上线圈或线圈卷400以这三个基础模型中的包括第一四个绕组平面401的第一基础模型在第一连接元件412处开始，第一连接元件是第一四个绕组平面401的绕组的开端且因此是用于线圈或线圈卷400的外部的联接可能性。第一四个绕组平面401的绕组以与图3和4一致的方式来布置并且因此这里未详细说明。在第一四个绕组平面401中的最后的绕组平面中的最后的绕组通过第一连接部位414与在第二四个绕组平面431中的最上面的绕组平面中的第一绕组且因此与第二基础模型的第一绕组相连接。第二四个绕组平面431的绕组以与图3和4 一致的方式来布置并且因此同样未再次说明。以相应的方式，此外在第二四个绕组平面431中的最后的绕组平面中的最后的绕组通过第二连接部位415与在第三四个绕组平面461中的最上面的绕组平面中的第一绕组且因此与第三基础模型的第一绕组相连接。第三四个绕组平面461的绕组也以与图3和4 一致的方式来布置并且未再次说明。线圈或线圈卷400以包括第三四个绕组平面461的第三基础模型在第二连接元件413处结束，第二连接元件是在第三四个绕组平面461中的最下面的绕组平面中的绕组中的最后的绕组的端部且因此是用于线圈或线圈卷400的另外的外部的联接可能性。
[0072]连接元件412和优选地还有413以及连接部位414、415在该实施例中又在处于外部的绕组的弯曲部之前在线圈或线圈卷400的在图9和10中在前面部分中示出的窄侧处也位于处于那里的联结空间内并且由此对于联接、例如焊接可容易地接近。
[0073]对于还更大规模的线圈或线圈卷的制造可以以非常简单的方式将相应的、任意数量的基础模型彼此排列。
[0074]附图标记清单
100线圈或线圈卷:示例I 101绕组平面
102最上面的绕组平面的处于外部的绕组
103最上面的绕组平面的处于内部的绕组
104另外的绕组平面的处于外部的绕组
105另外的绕组平面的处于内部的绕组
106用于线圈芯的空间区域
107线圈轴线
108第一电气联接元件
109第二电气联接元件
110第一铸件
111第二铸件
112第三铸件
113第四铸件
114第一连接部位
115第二连接部位
116第三连接部位
200线圈或线圈卷:示例2 (基础模型)
201绕组平面
202最上面的绕组平面的处于外部的绕组 203最上面的绕组平面的处于内部的绕组 204另外的绕组平面的处于外部的绕组 205另外的绕组平面的处于内部的绕组 206用于线圈芯的空间区域 207线圈轴线
208第一(最上面的)绕组平面
209第二绕组平面
210第三绕组平面
211第四(最下面的)绕组平面
212200的第一连接元件
213200的第二连接元件
214208至209的第一过渡部位
215209至210的第二过渡部位
216210至211的第三过渡部位
217第二处于内部的绕组218第二处于外部的绕组219第三处于内部的绕组220第三处于外部的绕组221第四处于内部的绕组222第四处于外部的绕组223第一摆动部224第二摆动部
300线圈或线圈卷:示例3 (两个基础模型)
301300的第一四个绕组平面
302301的最上面的绕组平面的处于外部的绕组
303301的最上面的绕组平面的处于内部的绕组
304301的另外的绕组平面的处于外部的绕组
305301的另外的绕组平面的处于内部的绕组306用于线圈芯的空间区域
307线圈轴线
312300的第一连接元件
313300的第二连接元件
314在301与331之间的连接部位
331300的第二四个绕组平面
332331的最上面的绕组平面的处于外部的绕组
333331的最上面的绕组平面的处于内部的绕组
334331的另外的绕组平面的处于外部的绕组
335331的另外的绕组平面的处于内部的绕组400线圈或线圈卷:示例4 (三个基础模型)
401 400的第一四个绕组平面
412400的第一连接元件
413 400的第二连接元件
414在401与431之间的连接部位415在431与461之间的连接部位431 400的第二四个绕组平面461 400的第二四个绕组平面。
【主权项】
1.一种以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200;300; 400)，其包括两个或多个绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)，其中，至少很大程度上所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面(101; 201; 208-211; 301，331;401，431，461)中，其中，所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301，331; 401，431，461)至少很大程度上垂直于对于所有绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305;332-335)至少基本上共同的线圈轴线(107; 207; 307)，其中，在所述绕组平面(101;201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的一个或多个中至少两个绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。2.根据权利要求1所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)，其在至少两个绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中包括多个绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)， 其特征在于， 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的布置在所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第一绕组平面中的那些绕组关于通过所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的流通方向彼此联接地朝向所述线圈轴线(107; 207; 307)被卷绕，并且 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)中的布置在与所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第一绕组平面直接相邻的所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)中的第二绕组平面中的那些绕组关于通过所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的相同的流通方向彼此联接地远离所述线圈轴线(107; 207; 307)被卷绕。3.根据权利要求1或2所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)， 其特征在于，所有绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的卷绕方向一致。4.根据权利要求1、2或3所述的线圈和/或线圈卷(200)， 其特征在于带有共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的铸件和/或成型件的一件式的结构。5.根据权利要求1、2或3所述的线圈和/或线圈卷(100;300; 400)， 其特征在于带有至少两个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的铸件和/或成型件(110-113)的多件式的结构。6.根据前述权利要求中任一项或多项所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300;400)， 其特征在于， 在安装状态中彼此邻接的绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)以其横截面轮廓彼此匹配。7.根据前述权利要求中任一项或多项所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300;400)，其设置成安装到安装空间中， 其特征在于， 所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)以其横截面轮廓匹配于所述安装空间的轮廓。8.根据权利要求6或7所述的线圈和/或线圈卷(100;200; 300; 400)， 其特征在于， 所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)的横截面轮廓在所述绕组平面(101; 201; 208-211; 301, 331; 401, 431，461)的方向上具有比在所述线圈轴线(107; 207; 307)的方向上更大的尺寸。9.一种用于制造根据前述权利要求中任一项或多项所述的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的方法， 其特征在于， 在第一制造步骤中将所述线圈卷(100; 200; 300; 400)在生产状态中由导电的材料浇注为共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的铸件或为多个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的铸件(110-113)，其中，在该生产状态中为了形成用于铸模的设计的间隙所述铸件(110-113)中的每个的各个绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着所述线圈轴线(107; 207; 307)彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该铸件或这些铸件(110-113)在所述线圈轴线(107; 207;307)的方向上压合，使得所述绕组(102-105; 202-205; 217-222; 302-305; 332-335)占据其在安装状态中的位置。10.一种用于制造根据前述权利要求中任一项或多项所述的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的方法， 其特征在于， 在第一制造步骤中将所述线圈卷(100; 200; 300; 400)在生产状态中由导电的材料至少很大程度上通过成型技术的制造方法形成为共同形成所有绕组(202-205; 217-222)的成型件或为多个各形成所述线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)的所有绕组(102-105; 302-305; 332-335)的一部分的成型件(110-113)，其中，在该生产状态中为了形成间隙所述成型件(110-113)中的每个的各个绕组(102-105; 202-205; 217-222;302-305; 332-335)彼此占据不同的位置，其彼此被拉开到沿着所述线圈轴线(107; 207;307)彼此分离的绕组平面上，并且其中，在接下来的制造步骤中将该成型件或这些成型件(110-113)在所述线圈轴线(107; 207; 307)的方向上压合，使得所述绕组(102-105;202-205; 217-222; 302-305; 332-335)占据其在安装状态中的位置。11.一种电气设备， 其特征在于根据权利要求1到8中任一项或多项所述的以浇注技术和/或成型技术制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)或根据权利要求9制造的电气技术的线圈和/或线圈卷(100; 200; 300; 400)。
【专利摘要】为了在以浇注技术和/或成型技术制造的包括两个或多个绕组(102-105;202-205; 217-222;302-305;332-335)的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)中提高可实现的匝数，提出至少很大程度上将绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)中的每个至少基本上布置在与该绕组相关联的绕组平面(101;201;208-211;301,331;401,431,461)中，其中，绕组平面(101;201;208-211;301, 331;401,431,461)至少很大程度上垂直于对于所有绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)至少基本上共同的线圈轴线(107;207;307)，其中，在绕组平面(101;201; 208-211;301,331;401,431,461)中的一个或多个中至少两个绕组(102-105;202-205;217-222;302-305;332-335)至少在安装状态中至少基本上同心地彼此交错布置。此外提出一种用于制造这样的带有提高的匝数的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)的方法以及一种具有带有提高的匝数的电气技术的线圈和/或线圈卷(100;200;300;400)的电气设备。
【IPC分类】H02K15/04
【公开号】CN104904102
【申请号】CN201380070802
【发明人】G.施特尔, P.布吉尔
【申请人】大众汽车有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年10月24日
【公告号】DE102013000899A1, EP2946462A2, WO2014111179A2, WO2014111179A3
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