CN1034622C - 在微型电动机的电枢上绕制线圈的方法 - Google Patents

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Abstract

在微型电动机电枢上绕制线圈的方法，包括：一个多极结构的电枢铁芯，其上绕置多个线圈；一个设置在绝缘筒上的换向器，该绝缘筒固定地安装到电机轴上；和从线圈抽出的连接到换向器舌片上的引线端，其中，在电枢铁芯上按顺序地绕置多个线圈，从最后缠绕好的线圈中抽出的引线拖尾端，在该引线以预定的角度缠绕到绝缘筒上之后是以这样的方式连接到一个预定的换向器舌片上，即该引线和所有其他位于已缠绕好线圈与换向器舌片之间的引线至少多次地交叉和接触。

Description

在微型电动机的电枢上绕制线圈的方法
本发明涉及一种在微型电动机的电枢上绕制线圈的方法，其中，多个线圈是依次缠绕在一个电枢铁芯上的，而且，所有引线，除了从最后缠绕成的线圈中抽出的引线外，都是通过从最后绕成的线圈上抽出引线的拖尾端部缠绕在另外导线上而可靠地固定到一个绝缘筒上。
图5表示一个微型电动机的例子，它具有一个三极结构的换向器。在图5中描述的这种微型电动机的三极结构的电枢具有这样的结构，即一个具有多个电枢极2-1，2-2和2-3的电枢铁芯2(缠绕其上的线圈未表示出)固定地安装到电机轴1上。换向器环段4-1，4-2和4-3具有换向器舌片3-1，3-2和3-3，而换向器环段则安装在一个绝缘筒5上，绝缘筒5固定地安装在电机轴1上。
图5表示线圈绕置在铁芯上之前的电枢铁芯2和换向器4的情况。图5(A)表示从换向器的一侧朝电机轴方向看去的前视图，而图5(B)是沿图5(A)中A-A箭头方向所示的侧视图，在这些附图中，编号6A至6C表示位于电枢极2-1，2-2和2-3之间的缝隙。
线圈是绕置在电枢极2-1，2-2和2-3上，并且从这些线圈抽出的引线是连接到预定的换向器舌片3-1，3-2和3-3上，而动力电源是通过换向器环段4-1，4-2和4-3以及换向器舌片3-1，3-2和3-3输送到这些线圈上的。
下面，参照图6至8将描述一个传统线圈的绕置方法。而图6至8则有助于说明传统线圈绕制方法的线圈绕置工作过程，应用传统的线圈绕制方法的微型电机的电枢包括第1至第3以等角120°间隔设置的电枢极2-1至2-3。以及在第1至第3电枢极2-1至2-3之间安置的第1至第3换向器舌片3-1至3-3。
图6表示最常用的传统线圈绕置方法的平面示意图。在这一绕置方法中从线圈7-1，7-2和7-3中抽出的引线是如此方式延伸的，即它们以最短的路线连至换向器舌片3-1，3-2和3-3上。这就是说，线圈的绕置从第2换向器舌片3-2开始，而且，引线1a的导引端连接到第二换向器舌片3-2上，然后，引线1a沿一个预定的方向(在图6中沿左方向)延伸并且从位于第一电枢极2-1和第二电枢极2-2之间的缝隙6B上方绕置在第一电枢极2-1上以形成第一线圈7-1。然后，从第1线圈7-1抽出的引线1b的拖尾端则连接到第三换向器舌片3-3上。虽然在图6中为清楚起见仅仅表明第一线圈7-1的一圈绕线，但第一线圈7-1是具有预定圈数的。这一点同样适用于第二和第三线圈7-2和7-3，对此以后将会描述。
其次，从第一线圈7-1抽出的引线1b在连接到第三换向器舌片3-3上以后就以同样的方向延伸，且不用割断，就如同第一线圈7-1的情况一样进行绕置，以形成第二线圈7-2。类似地，可绕制成第三线圈7-3，从第三线圈7-3抽出的引线3b的拖尾端则连接到第二换向器舌片3-2上。
图7表示了另外一种传统线圈绕制方法的平面示意图，实质上与上面图6中描述的方法相同，仅有的不同如图中所示，从线圈7-1至7-3抽出的引线1a至3a延伸的要比图6实施例中的引线长(即从角度的意义上说，要大于120°相对应的周长)。
因此，引线1a至3a就会部分地被置于和绝缘筒5的外圆周在超过120°的角度间隔表面上相接触。
图8表示又一个传统的线圈绕制方法，它本质上与图7中表示的传统方法相同，仅有的不同如图所示，从线圈7-1至7-3抽出的引线1a至3a和1b至3b延伸的要比图6中所示传统方法抽出的引线长，并大于一个角度120°所对应的长度。
由此，引线1a至3a和1b至3b部分地被置于和绝缘筒5的外圆周表面相接触。
在图6所示的传统方法中，由于从线圈7-1，7-2和7-3抽出的所有引线(1a至3a和1b至3b)延伸的方式是这样，即它们以最短的路线连接换向器舌片3-1，3-2和3-3，并且所有这些引线悬挂着横跨于线圈7-1，7-2和7-3以及换向器舌片3-1，3-2和3-3之间。
所以，图6中所示的传统方法会带来不期望的问题，例如由于电机长时间运转，振动和冲击等不利因素会造成松弛和断线。
还有，在图7和8所示的传统方法中，这些引线则部分地与绝缘筒5相接触。结果，同样会遇到上述图6所示方法中存在的问题。
为克服上述缺陷，例如松弛和断线，则经常使用粘合剂等将这些引线粘接到绝缘筒5上。这样就会导致制造成本提高，因为，制造电枢所需的工时增加了，同时增加了材料的消耗。
本发明的另一个目的是提供一种新的用在微型电动机电枢上绕制线圈的方法，该方法可以防止引线由于电机运转、振动和撞击等造成的断线，同时也防止线圈由于引线的松散、脱离等造成的松驰和开绕，而且也消除了使用粘合剂为粘结工序来固定引线，从而减少了制造电枢所需的时间和劳动，以利于提高工效、降低成本。
本发明就是试图克服上述存在的问题。为实现这一目的，本发明提示了一种在微型电动机的电枢上缠绕线圈的方法，这种电机典型地包括：一个多极结构的电枢铁芯，其上缠绕有多个线圈；一个安装在绝缘筒上的换向器，该绝缘筒固定地安装在一电机轴上；和连接到换向器舌片上的线圈的引线；其特征是它是这样的方式实现的，即在电枢铁芯上缠绕有多个线圈，将从最后缠绕完的线圈中抽出的引线缠绕在绝缘筒上，使它与所有其他位于已缠绕完的线圈和换向器舌片之间的引线交叉和接触，再以其拖尾端连接到一预定的换向器舌片上。
本发明提供一种新的用于在微型电动机电枢上绕制线圈的方法，该电机典型地包括：一个多极结构的电枢铁芯，其上缠绕有多个线圈，一个设置在绝缘筒上的换向器，该绝缘筒固定地安装在一电机轴上，和线圈的引线连接到换向器的舌片上，其中多个线圈是按顺序缠绕在电枢铁芯上的，并且从一最后缠绕完的线圈中抽出的一条引线按一预定角度缠绕到绝缘筒上，引线与所有其他位于已缠绕完的线圈和换向器舌片之间的引线交叉和接触，而后连接到一个预定的换向器舌片上。从最后缠绕完的线圈中抽出的一条引线，通过一第一缝隙、一第一电枢极的较低部分和一第二缝隙，然后沿绝缘筒的外圆周表面延伸出大约600°相对应的周长，并连接到第一换向器舌片上。从最后缠绕完的线圈中抽出的引线通过一第一缝隙、一第一电枢极的较低部分和一第二缝隙，然后沿绝缘筒的外圆周表面按一预定的方向延伸出大约480°相对应的周长，并连接到第一换向器舌片上。从最后缠绕完的线圈中抽出的引线，在最后电枢极上绕制以后，沿绝缘筒的外圆周表面并在第一电枢极的上方延伸出大约360°相对应的周长，并通过一第一缝隙，且连接到一第一换向器舌片上。从最后缠绕完的线圈中抽出的引线，在最后电枢极上绕制后，通过一第一缝隙、一最后电枢极的较低部分和一最后缝隙以后，沿绝缘筒的外圆周表面以与预定方向相反的方向延伸出大约720°相对应的周长，并连接到第一换向器舌片上。从一最后缠绕完的线圈中抽出的一引线，沿绝缘筒的外圆周表面延伸后连接到一第一换向器舌片上，然后，进一步沿绝缘筒的外圆周表面至少延伸出360°相对应的周长。
本发明的这些和其他目的将从下面结合附图的描述中可明显地看出。
图1所示是按照本发明用于在微型电动机电枢上绕制线圈的方法的一个优选实施方案，它是线圈绕置工作过程的平面示意图；
图2所示是按照本发明方法的另一优选实施方案，表示另一种线圈绕置工作过程的平面示意图；
图3所示是按照本发明方法的又一优选实施方案的线圈绕置工作过程的平面示意图；
图4所示是按照本发明方法的再一优选实施方案的线圈绕置工作过程的平面示意图；
图5所示是一种具有三极结构换向器的微型电动机的电枢；
图6所示是一种最常见的传统线圈绕置方法的平面示意图；
图7所示是另一崽传统线圈绕置方法的平面示意图；和
图8所示是又一种传统线圈绕置方法的平面示意图。
图1表明根据本发明用于在微型电动机电枢上绕制线圈方法的一个优选实施方案的线圈绕置工作过程的平面示意图；图2，3和4则表明本发明另一些实施方案的线圈绕置工作过程的平面示意图。
图1至4用于说明应用本发明方法在电枢上绕置线圈时的工作过程。附图的编号与图5至8所用的编号相对应。
图1中所示实施方案的线圈绕制过程将依次描述如下：
1)第一线圈绕置步骤；
从第一线圈7-1抽出的引线1a的导引端，在连接到第一换向器舌片3-1上以后，沿着绝缘筒5(图5所示)的外圆周表面上大约240°对应的周长延伸，其方向与第一线圈7-1的缠绕方向相同(在图中为左向，此后称之为预定方向)，并且，从上面插置到位于第一电枢极2-1和第二电枢极2-2之间的缝隙6B中，然后，插置到缝隙6A中，接着，返回到缝隙6B。结果，在第一电枢极2-1上形成第一线圈7-1，从第一线圈(7-1)抽出的引线1b的拖尾端则通过第二电枢极2-2的较低部分和缝隙6c延伸出大约240°对应的周长，其方向正好与前边描述的预定方向相反(此后称之为反预定方向)，并且连接到第二换向器舌片3-2上；虽然在图1中只描述第一线圈7-1的一圈，但第一线圈7-1具有一个预定的圈数。这些同样适合于第二和第三线圈7-2和7-3。
2)第二线圈绕置步骤：
连接到第二换向器舌片3-2上的第一线圈7-1引线1b的拖尾端是不用切断地沿绝缘筒5的外圆周表面沿预定方向延伸出大约240°对应的周长，插置到缝隙6c中，再通过缝隙6B，然后返回缝隙6C，其结果，在第二电枢极2-2上形成第二线圈7-2，从第二线圈7-2抽出的引线2b的拖尾端，在通过第三电枢极2-3的较低部分和缝隙6A以后，沿反预定方向延伸出大约240°对应的周长，并连接到第三换向器舌片3-3上。
3)第三线圈绕置步骤：
连接到第三换向器舌片3-3上的第二线圈7-2的引线2b的拖尾端是不切断地沿绝缘筒5的外圆周表面沿预定方向延伸出大约240°对应的周长，插置到缝隙6A中，再通过缝隙6C而返回缝隙6A，其结果，在第三电枢极2-3上形成第三线圈7-3。第三线圈7-3的引线3b的拖尾端是在通过缝隙6A以及通过第一电枢极2-1的较低部分和缝隙6B以后，沿绝缘筒5的外圆周表面沿反预定方向(如图中实线所示)延伸出大约600°所对应的周长，然后连接到第一换向器舌片3-1上，第三线圈7-3的引线3b的拖尾端可以不直接连接到第一换向器舌片3-1，在延伸出360°对应的周长(这是一圈)后再连接到第一换向器舌片3-1上，引线3b可以延伸出360°对应的周长可不仅是一次(圈)而且几次圈延伸都可以。
图1表示的实施方案是这样的方法，其中，在电枢上的所有绕制工作是遵照上面的线圈绕置步骤1至3进行的。用这种线圈绕置方法，所有其他的引线就可以通过最后线圈的引线，这就是第三线圈7-3的引线3b，紧紧地固定和可靠地固紧到绝缘筒5上。
在图2、3和4中表示的实施方案基本上与图1所示的实施方案相同，仅有的不同在于第三线圈7-3的引线3b的处理方式。
在图2所示的实施方案中，第三线圈7-3的引线3b的拖尾端是通过缝隙6A以及第一电枢极2-1的较低部分和缝隙6B，并且沿绝缘筒5的外圆周表面以与图1实施方案中正好相反的方向延伸出大约480°相对应的周长(如图中实线所示)，然后连接到第一换向器舌片3-1上(为简便起见在图2中以标志X表示引线3b的相同位置)；或者，以前述方式绕置的第三引线3b是不连接到第一换向器舌片3-1上，而是进一步延伸出360°对应的周长(如图中的虚线所示)而后连接到第一换向器舌片3-1上，这种引线3b延伸出360°对应的周长，可以不只是一次(圈)而是多次(圈)延伸，如图1实施方案所述的情况。
在图3所示的实施方案中，第三线圈7-3的引线3b的拖尾端是绕在第三电枢极2-3上，且沿绝缘筒5的外圆周表面以与图1实施方案中相反的方向延伸出大约360°对应的周长(如图中实线所示)，同时没有通过缝隙6A，而是连接到第一换向器舌片3-1(在图3中标志X是为简便起见来表明引线3b的同一位置)；或者，以前述方式绕置的第三引线3b不是立即连接到第一换向器舌片3-1上，而是延伸出360°对应的周长(如图中虚线所示)后，连接到第一换向器舌片3-1上，该引线3b可被延伸出360°对应的周长不仅是一次(圈)可以是几次(圈)延伸正如图1实施方案的情况。
在图4所示的实施方案中，从第三线圈7-3抽出的引线3b拖尾端是绕置在第三电枢极2-3上的，其通过缝隙6A以及第三电枢极2-3的较低部分和缝隙6C，沿与图1实施方案相同的方向亦即沿预定方向(如图中实线所示)延伸出大约720°对应的周长，然后连接到第一换向器舌片3-1上。或者，以前述方式绕置的第三引线3b不是马上连接到第一换向器舌片3-1上，而是延伸出360°对应的周长(如图中虚线所示)，然后连接到第一换向器舌片3-1上，该引线3b可延伸出360°对应的周长不仅是一次(圈)的可以是多次(圈)延伸，正如图1实施方案的情况。
在图2至4所示的实施方案中，所有其他引线都是通过从最后线圈中抽出的引线，亦即第三线圈7-3的引线3b，紧紧地固定和可靠地定位到绝缘筒5上。
本发明用于微型电动机电枢上绕制线圈的方法是不局限在前述实施方案中三极结构的电枢线圈绕置方法的，而是可以应用到多极结构的电枢和具有叠绕线圈的电枢上。
正如上面所描述的，本发明可以改进位于换向器舌片和线圈之间的引线固定状态，同时也能够实现下面的优良效果：
1)可以防止引线由于电机运转、振动和撞击等造成的断线，因为这些引线不会松散和脱离。
2)可以防止线圈由于引线的松散、脱离等造成的松弛，开绕，因为这些引线不会有松散和脱离等情况发生。
3)因为有上述1)和2)的优点，故可以提供具有高质量和可靠性能高的微型电动机。
4)由于不需要粘合剂和粘法工序来固定引线因而就可减少制造电枢所需的时间和劳动，进而有利于提高生产效率和降低成本。

Claims (6)

1.一种用于在微型电动机的电枢上缠绕线圈的方法，该电机典型地包括：一个多极结构的电枢铁芯，其上缠绕有多个线圈，一个设置在一绝缘筒上的换向器，该绝缘筒固定地安装在一电机轴上，和所述线圈的引线连接到所述换向器的舌片上，其特征在于，所述多个线圈是按顺序缠绕在所述电枢铁芯上，并且从一最后缠绕完的线圈中抽出的一条引线按一预定的角度缠绕到所述绝缘筒上，所述引线与所有其他位于所述已缠绕完的线圈和所述换向器舌片之间的引线交叉和接触，并连接到一预定的换向器舌片上。
2.一种如权利要求1所述的用于在微型电动机电枢上缠绕线圈的方法，其特征在于，从所述最后缠绕完的线圈中抽出的一条引线，通过一第一缝隙、一第一电枢极的较低部分和一第二缝隙，然后沿所述绝缘筒的外圆周表面延伸大约600°相对应的周长，并连接到所述第一换向器舌片上。
3.如权利要求1所述的用于在微型电动机电枢上缠绕线圈的方法，其特征在于，从所述最后缠绕完的线圈中抽出的所述引线通过一第一缝隙、一第一电枢极的较低部分和一第二缝隙，然后沿所述绝缘筒的外圆周表面按预定方向延伸出大约480°相对应的周长，并连接到一第一换向器舌片上。
4.一种如权利要求1所述的用于在微型电动机电枢上缠绕线圈的方法，其特征在于，从所述最后缠绕完的线圈中抽出的所述引线，在所述最后电枢极上缠绕完以后，沿所述绝缘筒的外圆周表面并在一第一电枢极的上方延伸出大约360°相对应的周长，而不是通过一第一缝隙，并连接到一第一换向器舌片上。
5.一种如权利要求1所述的用于在微型电动机电枢上缠绕线圈的方法，其特征在于，从所述最后缠绕完的线圈中抽出的所述引线，在所述最后电枢极上缠绕完以后，通过一第一缝隙、一最后电枢极的较低部分和一最后缝隙以后，沿所述绝缘筒的外圆周表面以与所述预定方向相反的方向延伸出大约720°相对应的周长，并连接到一第一换向器舌片上。
6.一种如权利要求2至5所述的用于在微型电动机电枢上缠绕线圈的方法，其特征在于，从一最后缠绕完的线圈中抽出的一引线，沿所述绝缘筒的外圆周表面延伸后，连接至一第一换向器舌片上，然后，进一步沿所述绝缘筒的外圆周表面至少延伸出360°相对应的周长。
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