具有繞組載體的勵磁線圈和用於安裝繞組的方法與流程
2023-07-01 13:10:11 2
本發明涉及一種按照權利要求1的前序部分所述的具有繞組載體的勵磁線圈以及一種按照獨立的方法權利要求的前序部分所述的用於在勵磁線圈的繞組載體上安裝繞組的方法。
背景技術：
勵磁線圈被用於不同的應用目的。內燃機的啟動裝置包括具有勵磁線圈的接通繼電器，該勵磁線圈具有用於不同任務的相同匝數的彼此處於同心的兩個繞組。在此，一個繞組用作所謂的拉入繞組，利用其執行啟動器的小齒輪的嚙合過程。另一個繞組用作保持繞組，利用其將已經嚙合的小齒輪保持在其位置中。由於描述的兩個功能(嚙合過程和保持過程)的不同的力需求，拉入繞組和保持繞組的導線直徑不同。DE 10 2008 043 191 A1公開了這樣的接通繼電器。
對於勵磁線圈，由於生產技術的原因，通常需要在線圈的一側引出繞組末端。這在現有技術中通過偶數數量的繞組層來實現，其中，去向繞組(Hinwicklung)構成一個繞組層，並且接著的回向繞組(Rückwicklung)又構成一個繞組層。此外，要求繞組層儘可能完全以繞組填充，其中，最大填充係數通過正交循環(orthozyklisch)繞組實現。
技術實現要素：
根據本發明的具有權利要求1的特徵的勵磁線圈具有如下優點，即，在繞組載體上可安裝具有高填充係數的奇數數量的繞組層，其中，在勵磁線圈的一側可引出繞組的兩個導線末端。這尤其通過如下方式實現，即，具有匝間距離的去向繞組實施成使得回向繞組可引入到由此產生的匝間間隙中。由此，第一去向繞組和第一回向繞組構成一個唯一的繞組層。然後可以彼此緊密貼靠的匝實施另外的繞組層，此時，在其中去向繞組構成一個繞組層，並且回向繞組構成另一個繞組層。本發明由此能夠實現製造具有奇數的繞組的勵磁線圈，在其中實現了高填充係數，並且在勵磁線圈的一側可引出繞組末端。
根據本發明設置的定位元件在此確保在去向繞組的繞組層中保持所需的匝間距離，由此回向繞組可儘可能恰好匹配地嵌入匝間間隙中。此外，定位元件限定了交叉區域，在該交叉區域中，繞組層的回向繞組與去向繞組交叉。由此在交叉區域中以及也在由去向繞組和回向繞組組成的繞組層的其餘區域中得出限定的繞組關係。
優選地，定位元件構造為窄的導板，其從繞組載體的基體或必要時也從中間層突出。環繞的導槽也可作為定位元件構造在基體上，各匝具有間距的去向繞組可嵌入該導槽中。在任何情況下定位元件都可如此構造，即，可在去向繞組的匝之間平齊地鋪設回向繞組。這可通過如下方式實現，即，定位元件僅在下方區域中沿側向搭接去向繞組的匝。
為了使用於第一繞組層的去向繞組的定位元件不妨礙回向繞組的安裝，規定，從繞組載體突出的該定位元件的高度小於置於定位元件之間的繞組線的厚度。如果定位元件的高度小於繞組線的厚度的一半，則可實現，去向繞組和回向繞組的繞組線可彼此緊密貼靠地纏繞到繞組載體上。
對於設置成在交叉區域中定位回向繞組的第二定位元件，可有利地如此選擇該第二定位元件的高度，使得該定位元件不高出回向繞組。這意味著，第二定位元件的高度雖然大於去向繞組的厚度，然而小於在交叉區域中的回向繞組的最大高度。第二定位元件有利地可具有相當於繞組線的厚度的1.3倍至1.7倍的高度。
安裝在第一繞組層上的另外的繞組層優選地實施為緊密相鄰的去向繞組和回向繞組，從而每個另外的去向繞組構成一個繞組層，並且每個另外的回向繞組構成一個繞組層。由此，具有奇數的繞組層的繞組可如此實施，使得可在繞組載體的一側引出兩個繞組末端。
勵磁線圈可具有第一下方繞組和第二上方繞組，其通過中間層彼此分開。此時，在繞組數為奇數的情況下，上方繞組可以如下方繞組設置在勵磁線圈的基體上的情況相同的方式實施在中間層上。在此有利的是，中間層又構造為具有定位元件的繞組載體，從而在中間層上可安裝由去向繞組和回向繞組組成的第一繞組層。此時，在交叉區域之外在此錯開空隙地並置地在一個層中實施去向繞組的匝和回向繞組的匝。由此可無問題地實現，在奇數數量的繞組層的情況下同樣完成安裝在中間層上的上方繞組。
特別有利的是，在基體上的交叉區域和在中間層上的交叉區域相對於繞組載體的縱軸線不是沿徑向彼此相疊地布置，而是例如相向地布置，從而不增加兩個交叉區域的繞組加厚部。
此外，本發明涉及一種具有獨立的方法權利要求的特徵的方法，其能夠實現在勵磁線圈中構造奇數的層數。由此可使繞組層的數量最優地與相應的要求相匹配，其中，儘管可在勵磁線圈的一側引出線圈的導線末端，這由於生產技術的原因通常是需要的或至少非常有利。
但是，通過根據本發明的繞組方法也可實施偶數的繞組層，該繞組層此時能夠在勵磁線圈的相對側引出繞組末端，只要這對於特定應用情況是期望的。
附圖說明
下面藉助在附圖中所示的實施例對本發明作進一步地闡述。其中：
圖1示出了具有構造為板的定位元件的勵磁線圈的繞組載體，
圖2示出了圖1的具有安裝的去向繞組的繞組載體，
圖3示出了圖1的具有去向繞組和部分安裝的回向繞組的繞組載體，
圖4示出了圖1的具有完整安裝的去向繞組和回向繞組的繞組載體，
圖5示出了在圖1中顯示出的繞組載體的截面A-A，
圖6示出了圖1的具有中間層的勾畫出的位置的繞組載體，
圖7示出了如可使用在圖6的繞組載體中那樣的中間層的視圖，並且
圖8示出了勵磁線圈的縱剖面的上半部。
具體實施方式
圖1中所示的勵磁線圈的繞組載體1具有基本上旋轉對稱的基體2，該基體具有兩個側部的凸緣3、4。為了精確地定位待安裝的第一繞組層的各個匝，在基體2上可設置輪廓部或另外的定位元件。在所示的實施例中，設置有第一定位元件5和第二定位元件6，其中，第一定位元件5設置成用於定位待安裝在繞組載體1上的去向繞組7，如其在圖2中所示的那樣。為在圖3中部分地和在圖4中完整地示出的回向繞組8附加地設置有第二定位元件6，其在交叉區域9中少許突出超過去向繞組7。在此，可將回向繞組8與去向繞組7的各個匝在其中交叉的區域理解為交叉區域9。
第一定位元件5以小於繞組線10的厚度的高度從基體2突出。而第二定位元件6以大於繞組線10的厚度且小於繞組線10的雙倍厚度的高度從基體2突出。由此實現了，第二定位元件6一方面為用於在交叉區域9中的回向繞組8的側向引導部，並且另一方面不伸過在交叉區域9中的回向繞組8。
第二定位元件6特別地在圖1和圖2中可良好地看出，更確切地說，作為短的、傾斜示出的導板存在於交叉區域9中。
第一定位元件5在交叉區域9之外優選地延伸通過基體2的整個剩餘的側面，從而在交叉區域9之外，去向繞組7的匝可如此精確地定位，即，使得在留下的匝間間隙11中可恰好匹配地嵌入回向繞組8。在圖3中可看出，怎樣將回向繞組8嵌入匝間間隙11中。
圖4示出了線圈繞組的完整安裝的第一繞組層12，其中，第一繞組層12由去向繞組7和回向繞組8構成。繞組線10的導線末端13、14由此可在勵磁線圈的繞組載體1的一側引出。然而，如果應當設置與圖4的圖示不同的另外的繞組層，則這些層中的每個可以常規的方式實施為去向繞組，並且然後作為另外的層實施為回向繞組，其中，相應的匝彼此緊密貼靠。由此可在繞組載體1上安裝奇數數量的繞組層，其中，可一起在繞組載體1的一側引出導線末端13、14。由此以常規的方式實施在第一繞組層之後安裝的另外的繞組層。
圖5示出了根據圖1的截面A-A。該示圖尤其示出了在繞組載體1的基體2上突出的第一定位元件5和第二定位元件6的延伸和布置。交叉區域9在此在附圖中處於基體2的右側，第二定位元件6位於此處。
與圖1不同，在圖5的截面視圖A-A中部分地示出了去向繞組7的繞組線10，更確切地說，僅示出了在交叉區域9之外的繞組線10。示出的繞組線10說明了，其少許突出超過第一定位元件5，然而具有比第二定位元件6的高度更小的厚度，該第二定位元件在交叉區域9中承擔對回向繞組8的定位功能。
圖6和圖7涉及具有中間層15的實施例，該中間層可安裝在此處未示出的第一繞組上，以便然後可在中間層15上安裝具有同樣奇數的繞組數量的第二繞組，在其中同樣可一起在繞組載體1的一側引出導線末端。在圖7中單獨示出的中間層15具有同在圖1至圖4和圖6中示出的繞組載體1中設置在基體2上的那樣的定位元件5、6。在圖6中，中間層15的位置以虛線表示。在基體2與隨後待安裝的中間層15之間的間隙16中可引入第一繞組，其例如設置成用於接通繼電器。然後在中間層15上可安裝第二繞組，其例如適用於保持接通的繼電器。由此可在繞組載體1上安裝不同的繞組，其能夠實現不同強度的磁化。
圖8示出了勵磁線圈的縱剖面的上半部，其具有三個繞組層12、17、18。回向繞組作為填滿黑色的導線橫截面示出。另外的圓形電線橫截面表示去向繞組。