專利名稱：電機的制作方法
電機背景技術(shù)本發(fā)明涉及電機，尤其涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分所述的直流 電機。由WO2005/076442A已知具有對稱設置的電樞繞阻的電動機。對 稱設置的電樞繞阻包括第一線圈，其在兩任意電樞槽之間纏繞并與相 鄰換向器片電接觸。第二線圈在兩個電樞槽之間纏繞，其中這兩個電 樞槽與第 一 線圏的兩個電樞槽在關(guān)于電樞軸的中點的點對稱的位置 且以相反的方向纏繞。在電動機中，電樞槽的數(shù)量與換向器片的數(shù)量 相同。電動機分別具有用于高速及低速的電刷以及共同電刷。第一線 圈及第二線圏設置成，當用于較高速度的電刷與鄰近的換向器片接觸 并且第一線圏與第二線圈因此而短路時，在較高速度下它們在關(guān)于電 刷的中點對稱的位置并位于旋轉(zhuǎn)軸的中點的軸線上。發(fā)明內(nèi)容根據(jù)本發(fā)明，具有權(quán)利要求1所述特點的電機具有改善降低噪聲 及較好的電i茲兼容性(EMV)。這通過以下達到，才艮據(jù)本發(fā)明的電才幾具 有包括電樞線圏的電樞繞阻，其中至少 一個電樞線圏包括兩個相對于 電樞的旋轉(zhuǎn)軸線對稱設置的子線圏。這表示，電樞線圈如此構(gòu)造，兩 子線圏分別相對于電樞的旋轉(zhuǎn)軸線彼此對稱設置。根據(jù)本發(fā)明，換向 器片的數(shù)量是電樞槽數(shù)量的整數(shù)倍。換向器片的數(shù)量尤其至少是電樞 槽數(shù)量的雙倍。優(yōu)選地，換向器片的數(shù)量是電樞槽的數(shù)量的兩倍。然 而，片的數(shù)量可達例如電樞槽數(shù)量的三倍。此外，換向器優(yōu)選地具有 偶數(shù)個換向器片。這兩個子線圈才艮據(jù)本發(fā)明如此彼此對稱地設置，在子線圏通電
時，在磁場中基本上沒有徑向力作用于電樞。這兩個子線圏可同時換 向，其中它們例如與相鄰的換向器片連接。合成的徑向力尤其由此專交 好地補償，即兩個子線圈基本上彼此幾何平行且設置成到電樞的旋轉(zhuǎn) 軸線的距離相同。此外，徑向力尤其由此較好的補償，即兩個子線圏 具有相同的匝數(shù)。此外，徑向力尤其如下較好地補償，其中兩個子線 圏以相反的繞向彼此纏繞。這兩個彼此對稱設置的子線圏在下文中也 稱為子線圈對。尤其涉及兩才及電繞組。這兩個對稱設置的子線圈優(yōu)選地根據(jù)弦形繞組的方式纏繞，然 而，也可根據(jù)直徑繞阻的方式纏繞。在具有多倍數(shù)量換向器片時，會由對應的多個子線圏分別在電樞 槽中纏繞。例如具有兩倍數(shù)量換向器片時，兩子線圏(分別是子線圏對 的子線圈)在電樞槽纏繞，或者在具有三倍數(shù)量換向器片時，三個子線 圏(同樣分別是子線圈對的子線圏)在電樞槽纏繞。這表示，在電樞槽 中設置兩對或三對子線圈對的兩個或三個子線圈。對于設定的槽表 面，這可例如通過相應地減少每個子線圈的匝數(shù)或減小線圏導線截面 積達到，其中首先與轉(zhuǎn)速變化相關(guān)，其次與功率變化相關(guān)。子線圈對的兩個子線圏可彼此電串聯(lián)或電并聯(lián)。在串聯(lián)時，兩個 子線圏具有兩端，其分別與換向器片電連接。如果設有雙倍數(shù)量的換 向器片，那么兩個串聯(lián)子線圏的兩端分別與再下一換向器片電連接。 例如，第一子線圏對的第一端與第一換向器片連接，第一子線圈對的 第二端與再下一(即第三)換向器片連接。其中，第二換向器片與第二子線圈對的第一端連接，第二子線圈對的第二端再次與再下一(本文中 是第四)換向器片連接。串聯(lián)子線圈對的兩端的這種連結(jié)相應地持續(xù)，直至所有具有對稱設置的子線圈的電樞槽都被占用。在三倍數(shù)量的換 向器片時，串聯(lián)子線圈的兩端以類似的方式與第三換向器片電連接。這表示，例如第一子線圏對的第一端與第一換向器片連"l妄，第一子線 圏對的第二端與第四換向器片連接。此后，第二子線圈對的第一端與 第二換向器片連接，第二子線圏對的第二端與第五換向器片連接。此 外，第三子線圏對的第一端與第三換向器片連接，第三子線圏對的第 二端與第六換向器片連接。在并聯(lián)時，兩個子線圈各具有子線圈對的兩端，使得每子線圏對 的四端與換向器片導電連接。在雙倍數(shù)量的換向器片時，兩個子線圈 的端以交替方式與相鄰的換向器片連接。這表示，子線圏的第二端分 別與再下一換向器片連接。此后例如，第一子線圈的第一端與第一換 向器片連接，第一子線圏的第二端與再下一換向器片(也即第三換向器 片)連接，而第二子線圏的第一端與第二換向器片連接，第二子線圈的 第二端與第四換向器片連接。根據(jù)本發(fā)明的電機具有至少二電刷，其可滑動地位于換向器上。 這兩個電刷例如位于彼此相對的位置。為了在換向時保證盡可能均勻 的電流，如此選擇電刷寬度，使得在換向器旋轉(zhuǎn)時與兩個子線圏連接 的片每次都短路。然而，也可以選擇其它的電刷寬度，例如換向器片 的寬度的1，2倍。在根據(jù)本發(fā)明的電機中，也可設有用于轉(zhuǎn)速設置的第三電刷，其 中在彼此相對位置的端電刷(下文中稱為第一電刷及第二電刷)之間設 置徑向。此后，第三電刷相對于第一電刷在旋轉(zhuǎn)方向上設置成小于180。的一定角度，例如70°。其中較低轉(zhuǎn)速級將兩個位于彼此相對位 置的端電刷(即第一電刷及第二電刷)通電，而第三電刷無電流。在較 高轉(zhuǎn)速級中，將第二及第三電刷通電，與此相反，第一電刷無電流。 此后，第二電刷構(gòu)成共同電刷，其在較低轉(zhuǎn)速與第一電刷共同作用， 在較高轉(zhuǎn)速時與第三電刷共同作用。在其它有利實施方式中，作為雙倍繞阻，具有減少(例如一半)的 線圏導線截面對稱設置子線圏由兩層構(gòu)成。以此達到提高的槽容積效 率。根據(jù)本發(fā)明的電機可例如是用于調(diào)整卡車中的可移動的元件的 兩極直流電動機，例如雨刷電動機、車窗玻璃升降器電動機、座椅調(diào) 節(jié)器電動機。
下文借助于附圖詳細說明本發(fā)明。其中

圖1顯示了具有兩個電刷的電機；圖2顯示了具有兩對稱子線圈的電樞線圏的第一實施方式，其中 對稱子線圈具有串聯(lián)的弦形繞組；圖3顯示了具有兩對稱子線圈的電樞線圈的第二實施方式，其中 對稱子線圏具有并聯(lián)的弦形繞組；圖4顯示了具有兩對稱子線圈的電樞線圈的第三實施方式，其中 對稱子線圈具有直徑繞阻；圖5具有三倍數(shù)量換向器片的第四實施方式。圖1中顯示了電機100，其具有電樞20、兩》茲極30及具有換向 器片11的換向器10。電樞20及換向器10固定安裝在具有旋轉(zhuǎn)軸線 21的電樞軸22。第一電刷及第二電刷14彼此相對且可滑動地位于換 向器IO上。圖2中示意性顯示了電樞線圏的第一實施方式的部分展開，其中 電樞線圈具有各兩個對稱的子線圈。在所示實施方式中，換向器10 具有二十四個片11,及電樞20具有十二個齒23及十二個電樞槽24。 電樞線圏根據(jù)形式為弦形繞組的疊繞阻的方式纏繞。第 一 子線圈對 25,26如下纏繞:第一子線圏25的繞組位于第一電樞槽24第六電樞槽 24中，其中第一電樞槽24在第十二及第一齒23之間，第六電樞槽 24在第五及第六齒23之間。第二子線圈26的繞組位于第十二電樞槽 24及第七電樞槽24中，其中第十二電樞槽24在第十一及第十二齒 23之間，第七電樞槽24在第六及第七齒23之間。第一及第二子線圏 25，26的兩端分別與再下一(本文是第三及第五)換向器片11電連接。 此后，兩個子線圈25,26串聯(lián)。第一及第六電樞槽24以及第七及第十 二電樞槽24位于;f皮此相對位置，^使得兩個子線圈25,26相對于電樞 20的旋轉(zhuǎn)軸線13彼此對稱設置。子線圖25，26彼此平行，其中這兩
個子線圈25,26以相反的轉(zhuǎn)向纏繞。在所示實施方式中，在第二子線 圏26纏繞之前，首先纏繞第一子線圏25。備選地兩個子線圏25，26 也可以以交替方式纏繞。第二子線圏對25',26'的第一子線圏25'同樣位于第一及第六電樞 槽24中，第二子線圈對25'，26'的第二子線圈26'位于第十二及第七電 樞槽24中。該兩端再次分別與再下一換向器片ll連接，其中在本文 中，第二子線圈對的第一端第四換向器片11連接，第二端與第六換 向器片11連接。與此相對應，其它電樞槽24分別占有兩子線圈對25,26 的兩個第一子線圏25或第二子線圈26,其中子線圈對25,26的兩端 分別與再下一換向器片ll(例如第三和第五以及第四和第六)連接。這 表示，位于相同電樞槽24中的兩子線圈對25，26及25'，26'的四端，， 以交替方式分別與換向器片ll連接。圖3中示意性顯示了電樞線圏的第二實施方式的部分展開，其中 顯示了兩子線圈對的各自的兩對稱子線圏25,26以及25',26'。在所示 實施方式中，換向器IO再次具有二十四個片11，電樞20具有十二個 齒23及十二個電樞槽24。電樞線圏同樣根據(jù)形式為弦形繞組的疊繞 阻的方式纏繞。第 一子線圈對25，26的第 一子線圏25的繞組位于第二 電樞槽24及中第七電樞槽24中，其中第二電樞槽24在第一及第二 齒23之間，第七電樞槽24在第六及第七齒23之間。第一子線圈對 25,26的第二子線圈26的繞組位于第一電樞槽24及第八電樞槽24中， 其中第一電樞槽24在第十二及第一齒23之間，第八電樞槽24在第 七及第八齒23之間。兩個子線圏25,26并聯(lián)，其中各子線圏25,26的 兩端分別與再下一換向器片11電連接。也即，圖3中第一子線圏25 的第一端與第六片11連接，第一子線圈25的第二端與第八片11連 接，第二子線圏26的第一端與第七片ll連接，第二子線圈26的第 二端與第九片ll連接。此后，子線圏對25,26的四端以交替方式與相 鄰的換向器片ll連接。第二子線圈對25',26'的第一子線圈25'如第一 子線圏對25,26的第一子線圏25那樣位于同一電樞槽24,然而根據(jù)
圖3,線圈端與第七及第九換向器片11電連接。與此相對應，第二子線圈對25',26'的第二子線圈26'如第一子線圈對25，26的第二子線圏26 那樣在同一電樞槽24纏繞。其第一及第二端與第六及第八換向器片 11連接。圖4中示意性顯示了電樞線圏的第一實施方式的部分展開，其中 電樞線圏分別具有兩對稱子線圈。在所示實施方式中，換向器10具 有二十四個片11，電樞20具有十二個齒23及十二個電樞槽24。電 樞線圈根據(jù)形式為直徑繞阻的疊繞阻的方式纏繞。第 一子哉圏對25，26 如下纏繞:第一子線圏25的繞組位于第一電樞槽24及第七電樞槽24 中，其中第一電樞槽24在第十二及第一齒23之間，第七電樞槽24 在第六及第七齒23之間。第二子線圏26的繞組同樣位于第一電樞槽 24及第七電樞槽24中，其中第一電樞槽24在第十二及第一齒23之 間，第七電樞槽24在第六及第七齒23之間。第一及第二子線圏25,26 的兩端分別與再下一(本文是第六及第八)換向器片ll電連接。此后， 兩個子線圈25,26串聯(lián)。在所述實施方式中，在第二子線圏26纏繞之 前，首先纏繞第一子線圏25。備選地，這兩個子線圏25，26也可以交 替方式纏繞。第二子線圈對25'，26'的第一子線圏25'以及第二子線圈26'同樣位 于第一及第七電樞槽24中。兩端再次分別與再下一換向器片11連接， 其中第二子線圈對25',26'的第一端與第七換向器片11連接，第二端與 第九換向器片ll連接。與此相對應，其它電樞槽24也分別占有兩子 線圏對25,26的兩個第一子線圏25或第二子線圈26，其中子線圏對 25,26的兩端分別與再下一換向器片ll(例如第三和第五以及第四和第 六)連接。這表示，位于相同電樞槽24中的兩對子線圈對25,26及25'，26' 的四端以交替方式分別與換向器片ll連接。在根據(jù)圖5的實施方式中示意性顯示了分別具有兩對對稱子線圏 的電樞線圈的部分展開，其中換向器IO具有二十四個片11，電樞20 具有八個齒23及八個電樞槽24。據(jù)此，換向器片ll的數(shù)量共計達電 樞槽24的數(shù)量的三倍。電樞線圏才艮據(jù)形式為弦形繞組的疊繞阻的方 式纏繞。第一子線圏對25,26如下纏繞:第一子線圈25的繞組位于第 一電樞槽24及第四電樞槽24中，其中第一電樞槽24在第八及第一 齒23之間，第四電樞槽24在第三及第四齒23之間。第二子線圈26 的繞組位于第八電樞槽24及第五電樞槽24中，其中第八電樞槽24 在第七及第八齒23之間，第五電樞槽24第四及第五齒23之間。第 一及第二子線圈25，26的兩端分別與第三(本文是第三及第六)換向器 片11電連接。此后，這兩個子線圈25,26串聯(lián)。與圖2中所述實施方 式類似，在其中纏繞了第一子線圈25的電樞槽24及在其中纏繞了第 二子線圏26的電樞槽24位于彼此相對的位置。這兩個子線圈25,26 相對于電樞20的旋轉(zhuǎn)軸線13彼此對稱設置，其中它們彼此平行，其 中這兩個子線圏25，26以相反的繞向纏繞。在所述實施方式中，在第 二子線圏26纏繞之前首先纏繞第一子線圈25。備選地這兩個子線圏 25,26也可以交替方式纏繞。第二子線圈對25'，26'的第一子線圈25'同樣位于第一及第四電樞 槽24中，第二子線圏對25'，26'的第二子線圏26'同樣位于第八及第五 電樞槽24中。兩端再次分別與第三換向器片ll連接，其中在本文中， 第二子線圈對25'，26'的第一端與第四換向器片11連接，第二端與第七 換向器片ll連接。第三子線圏對25"，26"的第一子線圏25'同樣位于第一及第四電樞 槽24中，第三子線圈對25",26"的第二子線圏26'同樣位于第八及第五 電樞槽24中。兩端再次分別與第三換向器片ll連接，其中本文中， 第三子線圏對25"，26"的第一端與第五換向器片ll連接，第二端與第 八換向器片ll連接。與此相對應，其它電樞槽24分別占有三個子線圈對25,26、 25',26' 及25"，26"的三個第一子線圏25， 25', 25"或第二子線圏26， 26'， 26", 其中子線圈對25,26、 25'，26'或25",26"的兩端分別與再下一換向器片 ll(例如第三及第六、第四及第七以及第五及第八)連接。這表示，位
于相同電樞槽24中的兩對子線圈對25，26及25'，26'的四端以交替方式 分別與換向器片ll連接。圖2,圖3，圖4及圖5分別顯示了串聯(lián)及并聯(lián)兩個子線圏25,26的 實施方式。根據(jù)所示原則，兩對稱設置的子線圏25,26的繞組可實現(xiàn) 為更多其它的繞組設計。10
權(quán)利要求
1. 一種包括電樞(20)和換向器(10)的電機，所述電樞(20)具有用于容納電樞線圈的電樞槽(24)，而所述換向器(10)具有換向器片(11)，其中，至少一個電樞線圈包括兩子線圈(25，26)，該兩子線圈(25，26)關(guān)于所述電樞(20)的旋轉(zhuǎn)軸線(21)彼此對稱地設置，其特征在于，所述換向器片(11)的數(shù)量是所述電樞槽(24)數(shù)量的整數(shù)倍。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其特征在于，所述換向器片(ll) 的數(shù)量是所述電樞槽(24)的數(shù)量的至少兩倍。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電機，其特征在于，所述兩個子 線圏(25,26)基本上彼此幾何平行地設置。
4. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述 兩個子線圏(25,26)具有相同的臣數(shù)。
5. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，所述 兩個子線圈(25,26)沿相反的繞向纏繞。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電機，其特征在于，所 述兩個子線圏(25,26)在電路上是串聯(lián)的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的電機，其特征在于，所 述兩個子線圏(25,26)在電路上是并聯(lián)的。
8. 根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項所述的電機，其特征在于，至少 兩個電刷(14)可滑動地安裝于所述換向器(10)上。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的電機，其特征在于，三個電刷(14)可滑 動地安裝于所述換向器(10)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電機，其包括具有用于容納電樞線圈的電樞槽(24)的電樞(20)以及具有換向器片(11)的換向器(10)，其中至少一個電樞線圈包括兩子線圈(25，26)，其相對于電樞(20)的旋轉(zhuǎn)軸線(21)彼此對稱設置。電機的特征在于，換向器片(11)的數(shù)量是電樞槽(24)數(shù)量的整數(shù)倍。
文檔編號H02K13/00GK101401281SQ200780008203
公開日2009年4月1日 申請日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月14日
發(fā)明者A·哈威格霍斯特 申請人:羅伯特·博世有限公司