CN102197570A - 用于制造换向器电动机的转子的方法、由所述方法制造的换向器电动机和防抱死制动设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造换向器电动机的转子(4)的方法，所述换向器电动机特别是采用直流设计，包括具有多个定子磁极(2，3)的定子(1)，其中所述转子(4)包括：多个电枢齿(5)，该多个电枢齿被布置在该转子(4)的，具有插入的转子槽(9)的周界上；以及换向器(6)，该换向器具有多个板(L)和关联的绕组钩(14)，包括如下步骤：通过连接所述换向器(6)的所述板(L)的绕组钩(14)卷绕所述换向器(6)的桥(11)；卷绕电枢齿(5)的绕组(8)；以及将相应的绕组端部连接到所述换向器(6)的所述板(L)的绕组钩(14)。本发明进一步涉及这样的特别是采用直流设计的换向器电动机，并涉及防抱死制动设备。

Description

用于制造换向器电动机的转子的方法、由所述方法制造的换向器电动机和防抱死制动设备

技术领域

本发明涉及一种用于制造换向器电动机的包括换向器的转子的方法。本发明进一步涉及一种特别是采用直流构造的换向器电动机，并涉及一种防抱死制动(anti-lock braking)设备。

背景技术

这种类型的换向器电动机是众所周知的，并且例如用于机动车辆的驱动装置(例如伺服驱动器等)中。

在申请人自身已知的包括二十四个板(plate)的换向器电动机中，提供有单齿绕组，针状卷绕设备将用于该单齿绕组，这是因为所述针状卷绕设备在将导线连接到片式钩(laminated hook)时与飞轮卷绕器相比展现出较短的循环时间。在这一点，绕组图在换向器上提供桥。因此，该卷绕必须在一个循环中执行，且这利用“针状卷绕器”实现。其问题在于，在单线绕组的情况下，三条或四条导线将利用该绕组图被连接到相应的片式钩。因此，该片式钩必须相对地大，而且这增加了换向器的安装空间，从而增加了整个换向器电动机的安装空间。

所增加的对机动车辆使用条件的要求，特别是有关所使用的各个部件的最小结构体积、重量和数量以及同时存在的高效性，导致不断需要提供相应改进的换向器电动机。

发明内容

与该背景形成对照，本发明的目的因而在于提供一种改进的换向器电动机。

该目的根据本发明通过具有权利要求1的特征的换向器电动机和/或通过具有权利要求6的特征的方法和/或通过具有权利要求13的特征的防抱死制动设备实现。

因此，提供一种用于制造换向器电动机的包括换向器的转子的方法，所述换向器电动机特别是采用直流构造，包括具有多个定子磁极的定子，所述转子包括：多个电枢齿，所述多个电枢齿被布置在该转子的具有插入的转子槽的周界上；以及换向器，该换向器具有多个板和关联的片式钩。该方法包括如下步骤：通过连接所述换向器的板的桥钩将桥卷绕在所述换向器的桥侧；卷绕电枢齿绕组；以及将相应的绕组端部连接到在所述换向器的电枢侧上的所述板的电枢齿钩。

还提供一种换向器电动机，特别是采用直流构造，包括具有多个定子磁极的定子；包括转子，该转子具有多个电枢齿，所述多个电枢齿被布置在所述转子的具有插入的转子槽的周界上，特别是单齿绕组的绕组被提供在每个电枢齿上；包括换向器，所述换向器包括多个板和关联的片式钩，所述绕组被连接到所述换向器的板的绕组钩，若干板在每种情况下通过所述板的在所述换向器的所述电枢侧上的绕组钩之间的桥互连，并且所述转子根据上述方法制造。

与先前的方案相比，通过利用这种类型的包括具有绕组钩的换向器的换向器电动机，现在可以通过较短的单钩来减小换向器以及换向器电动机的重量(特别是在该情况下需要的铜线材)和安装空间，同时可以保持所需的功率和旋转速度。片式钩或换向器钩之间的较小数量的导线导致部分的价格降低，这是因为其意味着换向器也较短。

另外的优点在于，现在可以使用双飞轮卷绕设备，一半绕组在每种情况下由连续的绕组导线形成。这导致循环时间最少，这是因为将连接部形成到片式钩的过程就时间要求和卷绕劳动而言得到优化。桥可独立于循环时间而在单独的场所被卷绕。然而，换向器还可以由供应商卷绕，例如在组装换向器之后对电枢本身进行卷绕。然而，桥也可在生产线上被卷绕。

使用“飞轮卷绕器”的卷绕还具有如下优点：现有的卷绕设备可易于改装。

所述换向器电动机优选适用于机动车辆的防抱死制动设备的驱动装置。然而，在其他驱动装置中的其他应用也可设想到。

结合附图，本发明的有利构造和发展根据从属权利要求和说明书而明显。

在优选构造中，在每种情况下至少两个板通过桥互连。

一半绕组在每种情况下优选由连续的绕组导线形成。在这种情况下，例如，所述绕组中的至少两个沿与其余绕组相反的方向被卷绕。

换向器电动机的定子磁极优选被形成为永磁体，虽然其他励磁磁极技术也可被使用，例如合适的线圈。

在根据本发明的方法的优选构造中，在被卷绕的换向器已被组装之后，所述绕组被卷绕。在这种情况下，所述换向器的所述桥优选在单独的地点被卷绕。可替代地，还可以设想到，桥和绕组在生产线上被卷绕。在这种情况下，例如，当换向器被组装但尚未卷绕时，桥和绕组被卷绕。可替代地，它们在生产线上被卷绕在单独的机器上。这有利地导致针对整个卷绕过程显著节省时间。

所述桥优选在不对绕组导线进行中间切割的情况下即在单个连续的处理步骤中被卷绕。在完成被卷绕的桥之后优选对导线的预定点进行切割。

在根据本发明的方法的一个构造中，当绕组被卷绕时，相应的绕组的导线的起点和终点被连接到不同的换向器钩。

桥和绕组优选利用“飞轮”被卷绕。特别优选的是，绕组利用“双飞轮”被卷绕。这些飞轮或双飞轮为机械装置，其在纺织技术中是已知的并适于设定对应的运动、方向和旋转。这种类型的飞轮也被称为翼锭细纱机。

所述绕组优选为单齿绕组。

在可替代构造中，换向器具有桥钩和绕组钩，桥钩和绕组钩例如彼此相反定位。在这种情况下，桥通过连接换向器的板的桥钩而被卷绕在换向器的桥侧上，电枢齿绕组被卷绕，并且相应的绕组端部被连接到换向器的与桥侧相反的电枢侧上的板的绕组钩。

对应的换向器电动机包括这种类型的包括多个板以及关联的桥钩和绕组钩的换向器。在这种情况下，绕组被连接到在换向器的电枢侧上的板的绕组钩，若干板在每种情况下通过在换向器的与电枢侧相反的桥侧上的板的桥钩之间的桥互连，并且转子根据上述可替代方法制造。

本发明的上述构造和发展可以任何希望的方式组合。

附图说明

在下文中通过附图的示意性图中例示的各实施例更加详细地描述本发明，在附图中：

图1为根据本发明的换向器电动机的优选实施例的示意性平面图；

图2为图1中所示的根据本发明的换向器电动机的优选绕组图；

图3示出采用针对机械卷绕方法的构造的换向器的图2的绕组图；以及

图4示出采用针对机械卷绕方法的构造的图2和图3的绕组图。

在附图的图中，除非另有所指，相似且功能相同的元件和特征具有相似的附图标记。

具体实施方式

以下将参照图1描述根据本发明的换向器电动机的基本结构。图1为这种类型的换向器电动机的示意性平面图。在由附图标记1表示的定子中，定子磁极2、3(在该情况下，采用具有北极N和南极S的永磁体的形式)被布置在转子4周围。转子4被旋转地啮合在电枢轴7上并具有多个电枢齿5，多个电枢齿5通过转子槽9彼此分隔开。绕组8被提供在电枢齿5周围并且在转子槽9中，这些绕组的端部经由换向器6的绕组钩14(见图4)被连接到板L。两个或更多电刷10被提供用于将电流供应给换向器6。

例如采用直流构造的换向器电动机可被特别形成以用于要求精确旋转速度检测的机动车辆的防抱死制动设备。例如，该换向器电动机的空转速度为约4500min^-1。

在该优选实施例中，换向器电动机包括定子1，定子1具有优选为永磁体N、S的六个磁极2、3。转子4具有八个电枢齿5，每个电枢齿都具有绕组8，特别是单齿绕组。换向器6包括二十四个板L1至L24。

在该情况下，板L的数目(二十四)为定子磁极2、3的对数(三)的倍数并且是定子磁极2、3的数目(六)的倍数。数目二十四也为电枢齿5的数目(八个)的倍数。这些数目仅作为示例给出；其他构造显然也可使用。

电枢齿5各由附图标记z1至z8表示，所关联的绕组各由附图标记w1至w8表示。

图2为根据本发明的换向器电动机的优选绕组图，在图2中示出绕组8的端部被连接到板L。在图2中，包括定子磁极2、3的定子1和板L被示出为未被卷绕。在这种情况下，各个板由附图标记L1至L4表示。两个电刷10被示意性地示出。

绕组w1的第一端连接到板L1，绕组w1的第二端连接到板L2。绕组w4的第一端连接到板L2，绕组w4的第二端和绕组w3的第二端位于板L3上。绕组w3的第一端和绕组w2的第一端连接到板L4。绕组w2的另一端和绕组w5的第一端连接到板L5，绕组w5的第二端和绕组w8的第一端位于板L6上。绕组w8的第二端和绕组w7的第二端连接到板L7。绕组w8的第一端和绕组w6的第一端连接到板L8。最后，绕组w6的第二端连接到板L9。

绕组w3和w7沿与其余绕组w1至w2、w4至w6和w8相反的方向被卷绕。

在图2所示的示例中，三个板在每种情况下经由相应的桥11互连。以下的各包含三个板的板组互连：

L1-L9-L17；

L2-L10-L18；

L3-L11-L19；

L4-L12-L20；

L5-L13-L21；

L6-L14-L22；

L7-L15-L23；

L8-L16-L24。

采用针对机械卷绕的构造，在图3和图4中例示出了图2的绕组图。在这种情况下，由附图标记z1至z8表示的电枢齿5和由附图标记w1至w8表示的绕组8被一起示出。

为了制造转子4的绕组8和换向器6的桥11，提供根据本发明的方法，其中换向器6初始利用桥11卷绕。这些桥被卷绕(见图3和图4)，其中桥11被制造为绕组钩14之间的连接部，绕组钩14被提供为板L的桥钩13的形式。在一种构造中，桥钩13装备有绕组钩14(见图4)，用于连接电枢齿5的绕组w1至w8(见图3和图4)。绕组w1至w8在进一步的方法步骤中与桥11分开单独地被制造。

首先，图3例示出采用针对机械卷绕方法的构造的换向器6的图2的绕组图。在图2所示的图中，桥11通过连接相应的桥钩13制造。

在可替代构造中，换向器6还可以被形成为使得板L具有相反的片式钩，即在桥侧15上的远离电枢齿5的桥钩13，电枢侧16上的面对电枢齿5的绕组钩14。如果所述图被理解为不仅示出电枢侧16上的布线而且示出两个相反侧上的布线，则该构造也可由图3和图4中推导出。

飞轮卷绕器例如在卷绕桥11时被使用，并且在不必中间进行切割的情况下一次卷绕桥。导线的预定点随后被切割。该单独的卷绕意味着，换向器6可通过该方式由供应商预制。换向器还可以在生产线上在单独的卷绕器上被制造。然而，还可以在电枢轴7上卷绕组装好的换向器6作为第一方法步骤，之后卷绕绕组w1至w8。在任何情况下，重要的是，桥11和绕组w1至w8在每种情况下被单独地卷绕。

图4示出采用针对机械卷绕方法的构造的图2和图3的绕组图。

一旦包括桥绕组11的预制换向器6已被固定到电枢轴7，则绕组w1至w8被卷绕在转子4中以便被定向为朝向换向器6，因而使得在包括桥绕组的单线绕组中，最多两个导线被布置在钩13、14下面。由于导线的起点和终点不会在一个钩中相遇在一起，而是经由关联的桥被分布在两个钩上，所以这是可能的。例如，在绕组w1的情况下，导线的起点位于板L1的绕组钩14上，导线的终点位于板L10的绕组钩14上，关联的桥L1-L9-L 17和L10-L18-L2被布置为其相应的导线的起点分别位于L1和L10上，在这种情况下最多两个导线位于每个片式钩上。因此，桥钩13和绕组钩14都可相对较短。在桥11在电枢侧16上的第一实施例中，板L1、L4、L5、L10、L11、L13、L16、L17、L22和L23的绕组钩14也可以是各自承接两个导线的桥钩13。在这种情况下，所有其他绕组钩14仅仅为在每种情况下具有一个导线的桥钩13。

在该示例中，在每种情况下两个绕组利用双飞轮卷绕设备被同时卷绕，即：

w1和w5

w2和w6

w3和w7

w4和w8

这产生以下绕组导线12的导线路径DV1至DV8。

导线路径DV1作为来自L1的导线的起点(与从L1到L9的桥11的导线的起点一起)经过绕组w1，作为DV2到板L10(其中两个导线在钩下面)，然后进一步作为DV3到绕组w4且作为DV4到板L11，然后作为DV5到绕组w3，并作为DV6到板L4。导线路径然后作为DV7延伸到绕组w2，作为DV8作为导线的终点到板L5。绕组w3沿与绕组w1、w2和w4相反的方向卷绕。

同时，对于绕组w5至w8，导线路径DV1′至DV8′采用相似的方式通过双飞轮形成为绕组导线12′。

导线路径DV1′作为来自L13的导线的起点经过绕组w5，作为DV2′到板L22，然后进一步作为DV3′到绕组w8以及DV4′到板L23，然后沿与绕组w5、w6和w8相反的卷绕方向作为DV5′到绕组w7，并作为DV6′到板L16，并进一步作为导线路径DV7′到绕组w6，作为DV8′作为导线的终点到板L17。

尽管以上已参照优选实施例对本发明进行了描述，但其不限于此，而是可在不背离本发明的主题的情况下而按需进行修改。

特别是，例如，还可以设想到除了所示的那些经过对应的桥互连的板之外的板。

根据本发明的换向器电动机在机动车辆的驱动装置中的应用并且在这一点特别是用于机动车辆的防抱死制动系统中，也应仅仅被视为示例。本发明实际上可有利地用于任何电动驱动器。

还可以设想到绕组和桥绕组被同时卷绕，例如如果在具有包括具有两个钩13和14的板L的组装好的但尚未卷绕的换向器6的第二构造中，桥绕组11从桥侧15卷绕，绕组8从电枢侧16卷绕。

尽管以上给出的数目是优选的数目且在某些情况下根据具体应用而导出，但它们也可根据本领域技术人员的实践和知识在更小或更大的程度上被改变。

附图标记列表

1                    定子

2、3                 定子磁极

4                    转子

5                    电枢齿

6                    换向器

7                    电枢轴

8                    绕组

9                    转子槽

10                   电刷

11                   桥

12，12′                绕组导线

13                      桥钩

14                      绕组钩

15                      桥侧

16                      电枢侧

DV1至8、DV1′至8′      导线路径

L                       板

N                       北极

S                       南极

w1至8                   绕组

zI至VIII                齿

Claims (16)

1.一种用于制造换向器电动机的转子(4)的方法，所述换向器电动机特别是采用直流构造，包括：具有多个定子磁极(2，3)的定子(1)；所述转子(4)，包括多个电枢齿(5)，所述多个电枢齿(5)被布置在该转子(4)的具有插入的转子槽(9)的周界上；以及换向器(6)，该换向器(6)具有多个板(L)和关联的绕组钩(14)，该方法包括如下步骤：通过连接所述换向器(6)的所述板(L)的绕组钩(14)来卷绕所述换向器(6)的桥(11)；卷绕电枢齿(5)的绕组(8)；以及将相应的绕组端部连接到所述换向器(6)的所述板(L)的绕组钩(14)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在被卷绕的换向器(6)已被组装之后，所述绕组(8)被卷绕。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述换向器(6)被组装但未被卷绕时，所述桥(11)和所述绕组(8)被卷绕。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥(11)在不进行中间切割的情况下在单个连续的处理步骤中被卷绕，并且在完成所述桥(11)之后，所述导线的预定点被切割。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，相应的绕组(8)的所述导线的起点和终点连接到不同的绕组钩(14)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述桥(11)和绕组(8)借助于飞轮被卷绕。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述绕组(8)利用双飞轮被卷绕。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述绕组(8)为单齿绕组。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述换向器(6)具有桥钩(13)和绕组钩(14)，所述桥(11)通过连接所述换向器(6)的所述板(L)的桥钩(13)而被卷绕在所述换向器(6)的桥侧(15)上，所述电枢齿(5)的绕组(8)被卷绕，并且所述相应的绕组端部被连接到所述板(L)的在所述换向器(6)的电枢侧(16)上的绕组钩(14)。

10.一种换向器电动机，特别是采用直流构造，包括具有多个定子磁极(2，3)的定子(1)；包括转子(4)，所述转子(4)具有多个电枢齿(5)，所述多个电枢齿(5)被布置在所述转子(4)的具有插入的转子槽(9)周界上，特别是单齿绕组的绕组(8)被提供在每个电枢齿(5)上；包括换向器(6)，该换向器(6)具有多个板(L)以及关联的桥钩(13)和绕组钩(14)，其中

-所述绕组(8)被连接到所述板(L)的在所述换向器(6)的电枢侧(16)上的绕组钩(14)；

-若干板(L)在每种情况下通过所述板(L)的在所述换向器(6)的所述电枢侧(16)上的绕组钩(14)之间的桥(11)互连；以及

-所述转子(4)通过根据权利要求1至8所述的方法制造。

11.一种换向器电动机，特别是采用直流构造，包括具有多个定子磁极(2，3)的定子(1)；包括转子(4)，所述转子(4)具有多个电枢齿(5)，所述多个电枢齿(5)被布置在所述转子(4)的具有插入的转子槽(9)的周界上，特别是单齿绕组的绕组(8)被提供在每个电枢齿(5)上；包括换向器(6)，该换向器(6)包括多个板(L)以及关联的桥钩(13)和绕组钩(14)，其中

-所述绕组(8)被连接到所述板(L)的在所述换向器(6)的电枢侧(16)上的绕组钩(14)；

-若干板(L)在每种情况下通过所述板(L)的在所述换向器(6)的与所述电枢侧(16)相反的桥侧(13)上的桥钩(13)之间的桥(11)互连；并且

-所述转子(4)通过根据权利要求1至9所述的方法制造。

12.根据权利要求10或11所述的换向器电动机，其特征在于，至少两个板(L)在每种情况下通过桥(11)互连。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的换向器电动机，其特征在于，一半所述绕组(8)在每种情况下由连续的绕组导线(12，12’)形成。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的换向器电动机，其特征在于，所述绕组(8)中的至少两个沿与其余绕组(8)相反的方向被卷绕。

15.根据权利要求10至14中任一项所述的换向器电动机，其特征在于，所述定子磁极(2，3)采用永磁体的形式。

16.一种机动车辆的防抱死制动设备，包括根据权利要求10至15中任一项所述的换向器电动机。

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