用於直流電動機的電樞的製作方法

2023-10-25 23:40:27 1

專利名稱：用於直流電動機的電樞的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的用於直流電動機，特別是用於永久磁鐵勵磁的直流電動機的電樞。
背景技術：
在永久磁鐵勵磁的直流電動機中為了提高電樞體中的磁通量，永久磁鐵的軸向長度選擇得比電樞體的軸向長度更長(DE 199 42 903A1，圖5和12)。若也附加地沿軸向方向延長電樞體，則進一步加強這種效果。通過增強磁通量可提高直流電動機的單位功率重量，或者當電動機功率相同時可取得電動機的軸向結構長度更短。
在一種已知的直流電動機(DE 100 45 549 A1)中電樞體由一種由樹脂製成的支承部件和一個不可相對轉動地設置在支承部件上的鐵心組成，其中，所述支承部件和電樞軸整體地構成並且支承部件與永久磁鐵相比具有更短的軸向長度，所述鐵心作為成形鑄件由軟磁粉製成。鐵心具有由軟磁粉製成的整體外壁。所述外壁在保持空氣間隙的情況下設置在永久磁鐵的對面，並且具有與永久磁鐵幾乎相同的結構長度。通過外壁限定的凹形段、鐵心的梯級段以及通過支承部件限定的鐵心的凹形段產生電樞繞組的位置。

發明內容
根據本發明的具有權利要求1特徵的用於直流電動機的電樞具有如下優點，即通過通量導通元件以製造技術簡單和成本經濟的方式延長齒頂區域中的電樞體，並且通過這一措施進行所希望的磁通量加強。雖然齒頂軸向延長了，但是電樞體仍然具有製造技術上有利的簡單形狀。在通常設計為薄板疊的電樞體中通過任意多的相同結構的薄板在一個工具中的重疊堆積和衝壓打捆實現電樞的任意長度，並且然後通過軸向安裝通量導通元件實現磁通量的加強。
通過在其它權利要求中列舉的措施可有利地繼續改進在權利要求1中所述的電樞。
根據本發明的一種有利的實施方式通量導通元件和電樞齒的齒頂按鈕式地連接。為此，按照本發明的一種優選實施方式在齒頂的端面中設置連接孔，優選地設置兩個彼此間隔距離的連接孔，並且在每個通量導通元件上設置軸向伸出的連接銷，優選地兩個彼此間隔距離的連接銷，這些連接銷可以壓入到連接孔中。
按照本發明的一種有利的實施方式在閉合環(Rückschluss)的指向軸向方向的端面上分別裝上一個環形的阻擋件。這個阻擋件阻止電樞繞組的繞組端部可能伸進電樞體的必須為安裝軸承或者整流器而保留的區域中。
按照本發明的一種有利的實施方式環形的阻擋件以如同通量導通元件按鈕式地連接到電樞齒的齒頂上的相同方式按鈕式地連接到閉合環上。因此，在閉合環的端面上也設置多個連接孔，在環形阻擋件上設置用於壓入到連接孔中的相應的連接銷。優選地選擇閉合環的每個端面的連接孔的數量和相應地每個阻擋件端面上的連接銷的數量與電樞體的電樞齒的數量相同。
按照本發明的一種有利的實施方式電樞體是由多個相鄰靠置的且具有相同結構的電樞薄片組成，其中，通量導通元件和/或環形阻擋件也可以是層狀的。優選地選擇通量導通元件和/或阻擋件的薄片的厚度或軸向寬度與電樞薄片的厚度相同。


在下面的說明中藉助一個在附圖中所示的實施例對本發明進行更詳細地說明。
這些附圖是圖1直流電動機的半個縱向剖面圖，圖2圖1的直流電動機的電樞的電樞體的端面圖，圖3沿圖2中的線III-III的剖面圖，圖4與圖2相同的圖，但通量導通元件和阻擋件已取下，圖5沿圖4中的線V-V的剖面圖，圖6圖2中的通量導通元件的側面圖，圖7圖2中的阻擋件的側面圖。
具體實施例方式
在圖1中以半個縱向剖面圖表示的直流電動機具有一個定子11和一個設計成內轉子的轉子12。定子11具有一個用於磁性閉合的殼體13，在它的環形的內壁131上以相同的圓周角彼此錯位地設置具有依次相反極性的永久磁鐵14。轉子12具有一個在定子11中通過兩個樞軸承15、16支承的轉子軸或電樞軸17和一個在電樞軸17上不可相對轉動地支承的電樞18。電樞18具有一個帶有多個，在本實施例中為六個電樞齒20的電樞體19和一個電樞繞組25，所述電樞齒通過一個閉合環21(圖4和5)彼此連接。電樞齒20和閉合環21為整件設計。每個電樞齒20具有一個徑向延伸的齒頸22和一個沿圓周方向在齒頸22上兩側對稱突出的齒頂23。在每個齒頸22上纏繞著電樞繞組25的一個環形線圈24。環形線圈24在徑向方向上一側支承在齒頂23上，另一側支承在閉合環21上。在電樞軸17上不可相對轉動地設置一個整流器26，環形線圈24的線圈末端和整流器的整流器薄片27連接。電樞18相對於定子11同心設置，其中，在永久磁鐵14的彼此朝向的內表面和齒頂23的外表面之間保留空氣間隙28。
如在圖4和5可以看到的那樣，電樞19由許多靠置的通過衝壓打捆彼此連接的電樞薄片29組成。如圖4的俯視圖所示，所有電樞薄片都具有相同的衝壓截面。因此，每個電樞薄片29具有閉合環21、齒頸22和齒頂23的一個薄片。中心通孔30用於將分層的電樞體19插入到電樞軸17上。電樞體19的每個側面上的兩個外部薄片具有在直徑上大得多的通孔31，使得在電樞體19的兩個端面上形成一個凹部。為了在軸向實現緊湊的結構，電動機的構件、如整流器26和樞軸承16可伸進到所述凹部中。
電樞體19的兩個外部薄片29一方面在每個齒頂23區域中為每個齒頂23分別設置兩個沿圓周方向均勻間隔距離的連接孔32，另一方面在閉合環21區域中設置連接孔33，這些孔沿圓周方向等距設置。在圖4的實施例中連接孔33的數量和存在的電樞齒20的數量是相同的。連接孔33在閉合環21中分別設置在兩個連續的電樞齒20之間的中間位置。
為了達到電動機的最大單位功率重量，一方面將定子11的永久磁鐵14在軸向設計得比電樞體19更長(圖1)，另一方面還附加地將電樞體19沿軸向方向延長。這種延長是用在電樞體19的兩個端面上安裝到齒頂23的每個端面上的通量導通元件34(圖2和圖7)達到的。通量導通元件34的輪廓和齒頂的輪廓相適配，使得通量導通元件和齒頂25重合靠置。為了將它們固定在齒頂23上，通量導通元件34具有連接銷35(圖6)，這些連接銷彼此間具有與在兩個外電樞薄片29的齒頂區域中的連接孔32一樣(圖2)的距離。這些連接銷35是如此設計的，即它們可以傳力連接地壓入連接孔32中。如圖3和圖6所示，通量導通元件34為層狀的，例如由三個薄片36，即所謂的通量導通薄片，通過衝壓打捆組成。薄片36沿軸向方向的厚度和電樞薄片29的軸向厚度一樣。在這種情況下所有通量導通元件都具有相同數量的薄片36。
為了補償電樞的不平衡，這種不平衡例如在支承一個固定在電動機內裝模塊中偏心軸承裡的電樞軸時出現-在此未詳細示出-至少在一個選出的齒頂23上通量導通元件34由一定數量的薄片36組成，而該薄片的數量小於其它所有具有相同薄片數的通量導通元件34上的通量導通元件34中的薄片數。齒頂23的選擇是根據待補償的不平衡的位置進行的。在這種情況中人們指的是靜態不平衡補償。關於動態不平衡補償另一通量導通元件34配設有相同的減少的薄片數，該通量導通元件設置在這樣的一個齒頂23上，即它與支承著一個減少了薄片數的通量導通元件34的那個齒頂23在直徑方向對置地設置，也就是相對於這個齒頂旋轉180°的圓周角。這個減少了薄片數的通量導通元件34設置在齒頂23的背向另一齒頂23支承減少了薄片數的另一通量導通元件34的端面上。在兩個減少了薄片數的通量導通元件34中的薄片36的數量是一樣的。
為了防止電樞繞組25的環形繞組24的繞組端部伸進到必須為整流器26和/或樞軸承16保留的外部電樞薄片29的通孔31的區域中，在閉合環21的區域中在電樞體19的兩個端面上分別設置一個環形的阻擋件37。在圖2中以俯視圖和在圖7中以側視圖可看到在電樞體19一個端面上的阻擋件37。該阻擋件37也是層狀設計，並且例如由兩個薄片38通過衝壓打捆組成。在其中一個薄片38上共設置六個連接銷39，這些連接銷沿薄片38的圓周方向等距離設置。連接銷39的旋轉角距離和電樞體19的閉合環21區域中的連接孔33的旋轉角距離相同。和通量導通元件34一樣，阻擋件37也是通過將連接銷39壓入連接孔33固定在電樞體19上的。阻擋件37的薄片38的厚度或者軸向寬度也和電樞薄片29的薄片厚度一樣。
在圖2和圖3中以俯視圖(圖2)和剖面圖(圖3)示出裝有通量導通元件34和裝有阻擋件37的電樞體19。在圖3的上半剖面圖中示出了電樞體19、通量導通元件34和阻擋件37是分層的，而在下半剖面圖中放棄了分層表示。在圖4和圖5中以俯視圖(圖4)和剖面圖(圖5)示出了已取下通量導通元件34和阻擋件37的電樞體19。也是僅在上半剖面圖中示出了分層。
權利要求
1.用於直流電動機，特別是永久磁鐵勵磁的直流電動機的電樞，具有一個電樞體(19)，該電樞體具有以相同的圓周角彼此錯位地且通過閉合環(21)整體地彼此連接的電樞齒(20)，所述電樞齒分別具有一個用以容納電樞繞組(25)的齒頸(22)和一個在齒頸(22)上沿圓周方向伸出的齒頂(23)，其特徵在於，至少一個具有與齒頭輪廓相同輪廓的通量導通元件(34)分別安裝到齒頂(23)的指向軸向方向的端面上。
2.按照權利要求1所述的電樞，其特徵在於，所述通量導通元件(34)與齒頂(23)按鈕式地連接。
3.按照權利要求2所述的電樞，其特徵在於，在齒頂(23)的端面上設置連接孔(32)，在通量導通元件(34)上設置軸向伸出的連接銷(35)，這些連接銷可壓入到所述連接孔(32)中。
4.按照權利要求3所述的電樞，其特徵在於，在齒頂(23)的每個端面上設置兩個沿圓周方向彼此間隔距離的連接孔(32)，在每個通量導通元件(34)上設置兩個沿圓周方向間隔相同距離的連接銷(35)。
5.按照權利要求1至4中任一項所述的電樞，其特徵在於，至少一個環形的阻擋件(37)分別安裝到閉合環(21)的指向軸向方向的端面上。
6.按照權利要求5所述的電樞，其特徵在於，環形的阻擋件(37)按鈕式地連接在閉合環(21)上。
7.按照權利要求6所述的電樞，其特徵在於，在閉合環(21)的每個端面上設置多個連接孔(39)，在環形的阻擋件(37)中設有用於壓入到連接孔(33)中的完全同樣設置的連接銷(39)。
8.按照權利要求1至7中任一項所述的電樞，其特徵在於，所述電樞體(19)由多個相鄰靠置的且具有相同結構的電樞薄片(29)組成。
9.按照權利要求1至8中任一項所述的電樞，其特徵在於，所述通量導通元件(34)和/或阻擋件(37)是層狀的。
10.按照權利要求9所述的電樞，其特徵在於，所述通量導通元件(34)或者阻擋件(37)的薄片(36或者38)具有與電樞體(19)的電樞薄片(29)相同的薄片厚度。
11.按照權利要求9或10所述的電樞，其特徵在於，所有通量導通元件(34)具有相同數量的薄片(36)；並且至少一個通量導通元件(34)由與之相比數量減少的薄片(36)組成。
12.按照權利要求11所述的電樞，其特徵在於，至少兩個通量導通元件(34)具有分別數量減少的薄片(36)，並且安裝到在直徑方向上對置的齒頂(23)的彼此背離的端面上。
13.按照權利要求12所述的電樞，其特徵在於，具有減少薄片數的通量導通元件(34)的薄片數量是相同的。
全文摘要
本發明涉及一種用於直流電動機，特別是永久磁鐵勵磁的直流電動機的電樞，該電樞具有一個電樞體(19)，該電樞體具有以相同的圓周角錯位的、通過一個閉合環(21)整體地彼此連接的電樞齒(20)，所述電樞齒分別具有用於容納電樞繞組的齒頸(22)和一個在齒頸(22)上沿圓周方向伸出的齒頂(23)。為了製造技術上簡單地和成本經濟地軸向延長電樞體(19)，分別將一個優選層狀的通量導通元件(34)安裝到齒頂(23)的指向軸向方向的端面上，其中，所述通量導通元件的輪廓和齒頂輪廓相同。
文檔編號H02K7/00GK1922775SQ200580005980
公開日2007年2月28日 申請日期2005年1月20日 優先權日2004年2月25日
發明者W·格羅施, H·比策爾, W·布勞恩, J·奧澤爾, M·勞施寧 申請人:羅伯特·博世有限公司