CN105474522A - 电刷换向的直流电机 - Google Patents

Abstract

一种电刷换向的直流电机包括：定子，所述定子承载多个励磁磁极；和围绕转动轴线相对于定子能转动的转子，所述转子具有多个极齿。在每个极齿上设置有多个绕组。设置在转子上的换向器具有多个换向器片，其中每个绕组经由第一绕组臂与换向器片中的一个连接并且经由第二绕组臂与换向器片中的另一个连接。此外，设有多个短路桥，所述短路桥分别将两个绕组彼此电连接并且对此分别设置在换向器的至少两个换向器片上。在此，多个极齿的多个绕组通过多个线绕环形成，其中每个线绕环包括每个极齿的至少一个绕组和将绕组连接的短路线并且由连续的线缠绕。附加地提出：连续的线(2，2A，2B)的第一线端部(20)与第一换向器片(L1-L24)连接，并且连续的线(2，2A，2B)的第二线端部(21)与同第一换向器片(L1-L24)不同的第二换向器片(L1-L24)连接。以该方式，实现电刷换向的整流电机，其中能够由连续的线缠绕绕组和短路桥，而没有由此极地增大轴向的结构空间需求。

Description

电刷换向的直流电机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的电刷换向的直流电机以及一种用于制造电刷换向的直流电机的方法。

背景技术

例如从DE102011082543A1中已知的这种电刷换向的直流电机包括定子，所述定子承载多个励磁磁极；和围绕转动轴线相对于定子能转动的转子，所述转子具有多个极齿。在每个极齿上设置有多个绕组。设置在转子上的换向器具有多个换向器片，其中每个绕组经由第一绕组臂与换向器片中的一个连接并且经由第二绕组臂与换向器片中的另一个连接。此外，设有多个短路桥，所述短路桥分别将两个绕组彼此电连接并且对此分别设置在换向器的至少两个换向器片上。在此，多个极齿的多个绕组通过多个线绕环形成，其中每个线绕环包括每个极齿的一个绕组和将绕组连接的短路线并且由连续的线缠绕。

在直流电机中，通常电刷对的数量应对应于(磁性的)励磁磁极的数量的一半。如果直流电机例如在定子上具有六个励磁磁极，那么通常可以设有三个电刷对、即六个电刷，所述电刷与换向器以滑动的方式处于接触并且对转子的绕组以期望的方式通电。电刷在此以围绕转动轴线相同分布的方式设置在定子上并且具有交替的电极性，使得在直流电机运行时具有负极性的电刷跟随具有正极性的电刷并且反之亦然。具有正极性的电刷和具有负极性的电刷在此能够彼此电连接，这需要具有复杂结构和电路耗费的相对大的电刷支架。

出于该原因，在从DE102011082543A1中已知的直流电机中设有多个短路桥，所述短路桥设置在转子上并且分别将换向器的至少两个换向器片电短路，以便将各个换向器片置于相同的电势上。以该方式能够降低所需要的电刷对的数量，使得尽管应用例如六个励磁磁极但仅需要一个电刷对，而不妨碍直流电机的运行特性。

直流电机的使用短路桥来将换向器的换向器片短路的另一布置从US6,694,599B1中已知，其中短路桥作为线以分开的方式布设在换向器的换向器片之间。

从JP2004/088915A2中已知一种直流马达，其中定子具有六个励磁磁极，转子具有带有各一个绕组的八个齿，并且换向器具有二十四个换向器片。绕组在此彼此连接，使得其形成闭合的环路并且彼此串联连接。未设置短路桥并且也不需要短路桥，因为电刷的数量为六并因此对应于励磁磁极的数量。

在从WO2011/121991A1中已知的电刷换向的直流电机中，在转子上，在极齿处设有多个绕组，其中在每个齿上设有一个绕组。这些绕组在此经由短路桥彼此连接，其中短路桥通过设置在极齿之间的槽布设并且将换向器片短路，绕组也连接到所述换向器片上。

如果在每个极齿上设有多个绕组，如这例如在DE102011082543A1中所提出的那样，并且如果绕组利用唯一连续的线或利用多个连续的线以多个线绕环缠绕，那么得到：每个换向器片多次用一个或多个线连接并进而至少承载与所存在的线绕环那么多的线连接部。如果例如将三个线绕环设置用于在每个极齿上设置三个绕组，那么每个换向器片承载至少三个线连接部，所述线连接部例如通过如下方式构成：每个线绕环的连续的线悬挂到设置在换向器片上的钩上。

通过每个换向器片必须承载多个线连接部的方式，相应设计的连接装置、例如钩必须设置在每个换向器片上，所述换向器片能够接纳相应数量的线连接部。这提高了电机尤其在其轴向方向上所需要的结构空间，因为对于连接装置而言必须预留结构空间。

如果线绕环分别构成为闭合的绕环，其中绕环始于一个换向器片并且也再次终止于相同的换向器片，那么至少一个换向器片甚至必须承载比所存在的线绕环更多的线连接部。在由连续的线缠绕全部线绕环的情况下得到刚好一个换向器片，线始端以及还有线末端连接到换向器片上，使得所述换向器片必须承载数量对应于线绕环数量加一的线连接部。如果每个线绕环由唯一连续的线缠绕，那么多个换向器片必须承载数量对应于绕环数量加一的线连接部。

由此进一步提高尤其可在轴向方向上设置的结构空间。

发明内容

本发明的目的是：提出一种电刷换向的直流电机以及一种用于制造电刷换向的直流电机的方法，其中绕组和短路桥能够由连续的线缠绕，而由此不会极大地增大轴向的结构空间需求。

所述目的通过具有权利要求1的特征的主题来实现。

因此提出：连续的线的第一线端部与第一换向器片连接，并且连续的线的第二线端部与同第一换向器片不同的第二换向器片连接。

本发明基于如下思想：线绕环中的至少一个不构成为闭合的绕环，其中借助于所述线绕环将绕组设置在转子的极齿上。对此，连续的线的第一线端部与第一换向器片连接，并且连续的线的第二线端部与同第一换向器片不同的第二换向器片连接，使得线在其始端和其末端处连接在不同的换向器片上，并进而不形成闭合的环周。

这在不改变电刷换向的直流电机的电学特性的情况下是可行的，因为并非一定必须多重设有全部短路线。如果短路桥已经通过线绕环形成，那么短路桥不必通过另一线绕环来加倍，而是也可以被取消。只要通过至少一个线绕环实现两个绕组之间的短路桥，其在另外的线绕环处就可以被取消，这实现：将一个、多个或还有全部线绕环设置为非闭合的绕环，其中线端部连接到不同的换向器片上。

尤其得到：与第一线端部相邻的第一绕组和与第二线端部相邻的第二绕组并不经由短路桥彼此电连接，使得形成开放的绕环。当在线绕环中被取消的短路桥通过另一线绕环构成使得线绕环的第一绕组和最后的绕组经由另一线绕组的短路桥彼此电连接时，线绕环在电学上是闭合的。

通过形成一个线绕环的连续的线以其始端和其末端连接到不同的换向器片上的方式，对于该线绕环而言，没有一个换向器片不仅被线始端而且被线末端占用。这实现：降低每个换向器片的线连接部的最大数量，其中有利地每个换向器片承载数量刚好对应于线绕环数量的线连接部。如果例如为了构成每个极齿三个绕组而设有三个线绕环，那么每个换向器片的线连接部的数量有利地为三。通过一个或多个换向器片不必承载多于线绕环数量的线连接部，那么钩不必设计得更大，并且优选全部钩可以相同地构成，其中将连续的线为了电连接到换向器片上而悬挂在所述钩上。

优选地，每个极齿的多个绕组与相同的换向器片连接。因此，每个极齿的多个绕组在电学方面相同作用的方式连接并且在直流电机运行中以相同的方式通电，使得在每个极齿处形成绕组的并联电路。通过每个极齿设有多个绕组，绕组可以整体上由较薄的线缠绕，这实现降低电机的径向结构空间。在此，通过为每个极齿设有多个绕组尽管也提高每个换向器片的线连接部的数量。但通过并非每个线绕环都闭合地构成的方式，至少可以确保：每个换向器片的线连接部的数量不超过线绕环的数量。

基本上，可以考虑不同的方法方式以缠绕线绕环并且是可行的。

在第一实施方式中，每个线绕环由单独的线缠绕。在此，线绕环例如可以根据多飞轮绕组技术或多针式绕组技术来缠绕并且可以通过不同的线绕环始于不同的极齿的方式来同时制造。

在该实施方式中，优选地，每个线绕环可以构成为非闭合的绕环，其中线始端和线末端安置在不同的换向器片上。未设置在一个线绕环中的短路桥在此可以通过另一线绕环的相应的短路桥来形成。当线绕环始于不同的极齿时，得到每个换向器片的最大数量的线连接部，所述线连接部的数量对应于线绕环的数量。

在另一实施方式中，全部线绕环也可以由唯一的连续的线缠绕，其中对此例如可以使用飞轮绕组技术或针式绕组技术。因此，仅一个连续的线设置用于安置全部绕组，其中至少最后的线绕环不是闭合的，因为线始端和线末端连接到不同的换向器片上。未设置在最后的线绕环中的短路桥在此在电学方面通过另一线绕环的短路桥取代，使得在最后的线绕环中取消短路桥对于电机的电运行方式没有影响。

用于将两个换向器片短路的短路桥在有利的设计方案中可以通过其如下方式分别围绕至少一个极齿布设：即所述短路桥分别从一个换向器片穿过两个极齿之间的槽围绕至少一个极齿延伸并且穿过另一槽延伸至另一换向器片。这基于如下构思：将短路桥安置在转子上，使得其延伸穿过极齿之间的槽之间并且与此相应地布设在如下空间中，在所述空间中也将绕组设置在极齿上。这一方面实现减小结构空间，因为不必为短路桥预留附加的结构空间。短路桥可以以简单的方式通过槽围绕一个或多个极齿布设，以便将换向器片以短路的方式彼此连接。另一方面，以该方式可行的是：绕组和短路桥由唯一的线并进而连贯地制成，使得绕组和短路桥在唯一的工作步骤中能够安置在转子上。因此取消一方面用于安置绕组和另一方面用于安置短路桥的单独的工作步骤。

将短路桥分别围绕至少一个极齿布设可理解为：每个短路桥至少部分地围绕接合至少一个极齿。短路桥在此环周但并非完全地包围一个或多个极齿，而是例如始于一个换向器片在转子的设置有换向器的换向器片的前侧上插入到槽中，在转子的后侧上沿着一个或多个极齿伸展，并且通过另一槽向回引导至转子的前侧，以便在该前侧与另一换向器片连接。

短路桥不必能通过槽或围绕极齿引导。更确切地说，短路桥也能够在换向器下方引导通过。

例如可以通过定子上的永磁体构成的励磁磁极的数量例如可以为六，极齿的数量例如可以为八，并且可以在换向器上设有总共二十四个换向器片，其中原则上也可以考虑其他数量的励磁磁极、极齿和换向器片并且是可行的。

优选地，绕组构成为所谓的集中的绕组，也称作为唯一复绕组。可以将其理解为：绕组分别仅围绕一个极齿延伸并进而通过借助于线绕制一个极齿来制成。绕组例如可以分别具有一个、两个或三个或还有更多个线圈并且由适当的线制成。

短路桥用于：将换向器的各个换向器片短路，以便以该方式在理想的情况下将所需要的电刷对的数量降低到1。如果例如励磁磁极的数量为6，那么每个短路桥有利地将三个换向器片短路，使得三个换向器片在换向器片与电刷接触时位于相同的电势上。短路的换向器片在此有利地根据如下公式具有彼此间有120°的相同的角间距，

α＝720°/N，

其中N是励磁磁极的数量并且是2的倍数。

如果短路桥分别将刚好三个换向器片以短路的方式彼此连接，那么短路桥有利地分别始于换向器的第一换向器片围绕两个极齿延伸至第二环形器片并且始于第二换向器片围绕另一极齿延伸至第三换向器片。以该方式，能够以有利的方式在考虑所需要的结构空间的的情况下布设短路桥。此外，短路桥通过这种布设不影响或至少不显著影响直流电机的运行特性。在此的背景是：通过围绕一个或多个极齿布设在直流电机运行时引导电流的短路桥的方式，在一个或多个极齿中产生磁通，所述磁通可以影响直流电机的运行特性。该影响可以通过围绕极齿特别地布设短路桥来最小化，使得不能察觉在运行特性方面明显的影响。

该目的也通过用于制造电刷换向的直流电机的方法来实现。电刷换向的直流电机在此包括：定子，所述定子承载多个励磁磁极；围绕转动轴线相对于定子能转动的转子，所述转子具有多个极齿，和多个绕组。在每个极齿上设置有多个绕组。设有换向器，所述换向器设置在转子上并且具有多个换向器片，其中每个绕组经由第一绕组臂与换向器片中的一个连接并且经由第二绕组臂与换向器片中的另一个连接。多个短路桥分别将两个绕组彼此电连接并且对此分别设置在换向器的至少两个换向器片上。在该方法中，在此，多个极齿的多个绕组通过多个线绕环形成，其中每个线绕环包括每个极齿的一个绕组和将绕组连接的短路线并且由连续的线缠绕。在此附加地提出：连续的线的第一线端部与第一换向器片连接，并且连续的线的第二线端部与同第一换向器片不同的第二换向器片连接。

对于优点和有利的设计方案参考上面针对直流电机的描述，所述直流电机类似地也应用于该方法。

附图说明

下面要根据附图中示出的实施例详细阐述本发明所基于的构思。其示出：

图1示出电刷换向的直流电机的示意图；

图2示出电刷换向的直流电机的示意的展开的视图；

图3示出直流电机的绕组的连接的示意等效电路图；

图4示出绕组在直流电机的转子的一个极齿和两个与绕组连接的短路桥上的布置的示意图；

图5示出设置在转子的极齿上的绕组的示意图；

图6A-6G示出在将绕组和短路桥设置在转子的极齿上的视图；

图7A-7C示出用于利用连续的线将多个绕组缠绕在多个极齿上的缠绕方案的三个线绕环的示意图；

图8A-8C示出用于利用连续的线将多个绕组缠绕在多个极齿上的缠绕方案的三个线绕环的示意图，所示出的是实现本发明的第一实施例；

图9A-9C示出用于利用连续的线将多个绕组缠绕在多个极齿上的缠绕方案的三个线绕环的示意图，所示出的是实现本发明的第二实施例；

图10示出换向器的各个换向器片的线连接部的示意图。

具体实施方式

图1示出电刷换向的直流电机1的示意图，所述电刷换向的直流电机具有定子10和可围绕转动轴线D转动地设置在定子10上的转子11。

以已知的方式，定子10具有一定数量的励磁磁极M1-M6，所述励磁磁极通过永磁体构成并且以相同分布的方式环周地设置在定子1上。励磁磁极M1-M6在此以不同的磁极N、S指向转子11，使得南极S总是跟随北极N并且反之亦然。

在所示出的实施例中，定子10具有刚好六个励磁磁极M1-M6。

转子11以可围绕转动轴线D转动的方式设置在定子10上并且具有八个极齿Z1-Z8，所述极齿从转动轴线D指向定子10并且经由槽N12、N23、N34、N45、N56、N67、N78、N81沿环周方向围绕转动轴线D彼此分开。转子11例如能够以本身已知的方式构成为由各个转子叠片构成的叠片组，极齿Z1-Z8是模制到所述叠片组中的。

在所示出的实施例中，转子11具有刚好八个极齿Z1-Z8。

每个极齿Z1-Z8承载一个或多个绕组W1-W8，所述绕组分别围绕极齿Z1-Z8缠绕。绕组W1-W8分别与换向器10的换向器片L1-L24(见图2)连接，所述换向器固定地设置在转子11上并且以滑动的方式与电刷B1、B2有效连接，使得经由电刷B1、B2和换向器110对绕组W1-W8通电以产生电动力(EMK)，其中所述电刷位置固定地设置在定子10上。

经由换向器110引起绕组W1-W8的换向，如这例如也从DE102011082543A1中已知，其公开内容在此要并入本文。

图2示出电刷换向的直流电机1的示意图，其中为了简要的概览，电刷换向的直流电机1以展开的方式示出并且相应地励磁磁极M1-M6和极齿Z1-Z8以及换向器片L1-L24并不沿着圆而是沿着直线设置。

如从图2可见，每个绕组W1-W8与转子11的换向器110的刚好两个换向器片L1-L24连接，其中

-经由绕组臂W11、W12将绕组W1与换向器片L1、L2连接，

-经由绕组臂W21、W22将绕组W2与换向器片L4、L5连接，

-经由绕组臂W31、W32将绕组W3与换向器片L7、L8连接，

-经由绕组臂W41、W42将绕组W4与换向器片L10、L11连接，

-经由绕组臂W51、W52将绕组W5与换向器片L13、L14连接，

-经由绕组臂W61、W62将绕组W6与换向器片L16、L17连接，

-经由绕组臂W71、W72将绕组W7与换向器片L19、L20连接，和

-经由绕组臂W81、W82将绕组W8与换向器片L22、L23连接。

每个极齿Z1-Z8在此(如下面还要阐述的那样)承载多个绕组W1-W8，所述绕组在电学上并联连接并且对此分别连接到相同的换向器片L1-L24上。然而在图1和图2中，为了概览针对每个极齿Z1-Z8仅示出一个绕组W1-W8。

在直流电机1运行时绕组W1-W8的通电经由电刷B1、B2进行，其中在所示出的实施例中设有两个电刷B1、B2。为了在此确保以120°彼此错开的换向器片L1-L24位于相同的电势上并且能够省去附加的电刷而设有短路桥K1-K8，所述短路桥分别将三个沿环周方向围绕转动轴线D彼此错开120°的换向器片L1-L24彼此短路并进而确保：在三个换向器片L1-L24中的一个与电刷B1、B2中的一个接触时，相应短路的换向器片L1-L24位于相同的电势上。相应地，如从示意图中可见：将如下换向器片彼此短路：

L1-L9-L17(短路桥K1)，

L2-L10-L18(短路桥K2)，

L3-L11-L19(短路桥K3)，

L4-L12-L20(短路桥K4)，

L5-L13-L21(短路桥K5)，

L6-L14-L22(短路桥K6)，

L7-L15-L23(短路桥K7)，

L8-L16-L24(短路桥K8)。

如果在一个转子位置中例如电刷B1贴靠换向器片L1并且电刷B2贴靠换向器片L13并且电刷B1具有负极性(-)并且电刷B2具有正极性(+)，那么得到在绕组臂W11-W82上通过箭头示出的电流方向。

原则上，可以应用两个、四个或六个电刷，即一个、两个或三个电刷对，其中短路桥K1-K8用于将电流均匀地分布到全部电刷上。

通过将绕组W1-W8设置在换向器片L1-L24上并且经由短路桥K1-K8将换向器片L1-L24短路，结果实现电刷B1、B2之间的各四个绕组W1-W8的串联电路，所述串联电路在对应于图2的转子位置中能够通过根据图3的示意等效电路图来说明。可见的是：在电刷B1、B2之间形成具有各四个绕组W1、W4、W7、W2或W6、W3、W8、W5的两个支路，所述支路在通电时经由电刷B1、B2相应地由电流流经。

在电刷换向的直流电机1中，短路桥K1-K8并不以任何任意的方式布设在换向器片L1-L24之间，而是分别为了将所属的换向器片L1-L24短路而围绕至少一个极齿Z1-Z8布设，使得其分别始于换向器片L1-L24穿过两个极齿Z1-Z8之间的槽N12-N81延伸，围绕至少一个极齿Z1-Z8布设，并且穿过另一槽N12-N81伸展至另一换向器片L1-L24，并且以该方式短路换向器片L1-L24。

短路桥K1-K8的这种布设的一个具体实例在图4中根据始于绕组W1的短路桥K1、K2说明。如从图4可见，绕组W1围绕极齿Z1缠绕并且借助绕组臂W11与换向器片L1连接并且借助另一绕组臂W12与换向器片L2连接。短路桥K1始于换向器片L1围绕极齿Z2延伸并且伸展至换向器片L9，从所述换向器片继续围绕极齿Z4、Z5伸展并且最后与换向器片L17连接，使得经由短路桥K1将换向器片L1、L9、L17在电学上彼此短路并且在与换向器片L1、L9、L17中的一个电刷接触的情况下将换向器片L1、L9、L17置于相同的电势上。

短路桥K2从换向器110的换向器片L2围绕极齿Z7、Z8延伸至换向器片L18并且从所述换向器片围绕极齿Z5延伸至换向器片L10，使得经由短路桥K2将换向器片L2、L10、L18在电学上彼此短路。

将短路桥K1-K8围绕极齿Z1-Z8延伸在此可理解为：其始于换向器片L1-L24在转子11的轴向前侧上(对应于例如图1中示出的前侧)穿过槽N12-N81向转子11的背侧延伸，在背侧上沿着一个或多个极齿Z1-Z8伸展并且穿过另一槽N12-N81向回朝前侧布设，以便与另一换向器片L1-L24连接。短路桥K1-K8因此没有描述围绕一个或多个极齿Z1-Z8的完整的线圈，而是仅作为围绕一个或围绕多个极齿Z1-Z8的大致一半的线圈来布设。

通过短路桥K1-K8围绕极齿Z1-Z8布设，能够节约结构空间，因为对于短路桥K1-K8而言不必预留附加的结构空间。

此外变得可行的是：绕组W1-W8和短路桥K1-K8由唯一的线缠绕，使得一方面不需要附加的构件以安置短路桥K1-K8，并且另一方面简化将绕组W1-W8和短路桥K1-K8安置在转子11上并且能够减少到唯一的工作步骤上。

图4说明根据始于绕组W1的短路桥K1、K2来布设短路桥K1-K8。以类似的方式，短路桥K1-K8始于其余的绕组W2-W8，其中短路桥K1-K8分别与两个绕组W1-W8相关联并且相应地也可以设有八个绕组W1-W8和八个短路桥K1-K8。

通过部分地围绕两个极齿Z1-Z8和部分地围绕一个极齿Z1-Z8特别地布设短路桥K1-K8(参见图4)能够实现：短路桥K1-K8对直流电机1的运行特性的影响小得可忽略。短路桥K1-K8在直流电机1运行中被电流流经并且相应地也在极齿Z1-Z8中产生磁通，然而所述磁通的影响(在所提出的布设的情况下)能够保持得小，使得直流电机1的运行特性未受或至少未显著地受短路桥K1-K8围绕极齿Z1-Z8的伸展妨碍。但是有利地，短路桥K1-K8甚至能够有助于力矩形成。

图5示意地示出具有八个安置在八个极齿Z1-Z8上的绕组W1-W8和相应布设的短路桥K1-K8的转子11。

图6A-6G说明用于在与换向器片L1-L24连接的情况下将绕组W1-W8和短路桥K1-K8缠绕到极齿Z1-Z8上的制造步骤，其中在图6A-6G中又为了简化概览而选择直流电机1的展开的显示方式。

在图6A-6G中示出的实施例中，在每个极齿Z1-Z8上设置有两个绕组W1-W8、W1'-W8'。将多个绕组W1-W8、W1'-W8'安置在每个极齿Z1-Z8上用于：加速制造并且还实现应用更薄的线的可行性。

每个极齿Z1-Z8承载第一绕组W1-W8和第二绕组W1'-W8'。第一绕组W1-W8和第二绕组W1'-W8'在此连同所属的短路桥K1-K8、K1'-K8'分别由连续的线同时并进而并行地缠绕，使得绕组W1-W8、W1'-W8'和短路桥K1-K8、K1'-K8'在唯一的工作步骤中能够同时缠绕，而不需要后续的工作步骤以安置短路桥K1-K8、K1'-K8'。

图6A首先示出在安置绕组W1-W8、W1'-W8'之前的转子11与其极齿Z1-Z8。

首先，在图6B中示出，将绕组W1设置在极齿Z1上并且经由绕组臂W11、W12与换向器片L1、L2连接。在此，始于换向器片L1，以便始于该换向器片L1将线2A围绕极齿Z1缠绕并且引导至换向器片L2，例如通过悬挂在钩上将线2A固定在所述换向器片L1上。

同时，借助另一附加的线2B将绕组W5'设置在极齿Z5上并且该绕组经由绕组臂W51、W52与换向器片L13、L14连接，其中对此首先将线2B与换向器片L13连接并且始于该换向器片L13围绕极齿Z5缠绕绕组W5'并且该绕组以电接触的方式固定在换向器片L14上。

将线2A、2B固定在换向器片L1-L24例如通过如下方式进行：线2A、2B悬挂到换向器片L1-L24上的钩中，在绕组线2A、2B进行布设之后所述换向器片弯曲，以便将线2A、2B随后例如借助于焊接(热填缝)固定在换向器片L1-L24上。

在下一步骤中，在图6C中示出，始于换向器片L2(短路桥K2)或L14(短路桥K6')布设短路桥K2、K6'。短路桥K2在此从换向器片L2围绕极齿Z7、Z8朝换向器片L18延伸并且从所述换向器片围绕极齿Z5延伸至换向器片L10。线2A直接地被继续牵拉，以便将绕组W4缠绕到极齿Z4上并且与换向器片L11连接。短路桥K6'从换向器片L14围绕极齿Z3、Z4朝换向器片L6延伸并且从所述换向器片围绕极齿Z1延伸至换向器片L22，在所述换向器片L22上线2B被继续牵拉，以便围绕极齿Z8缠绕绕组W8'并且与换向器片L23连接。

相应地，缠绕过程被继续，其中在下一步骤中，在图6D中示出，缠绕短路桥K3(始于换向器片L11)和K7'(始于换向器片L23)并且紧随其后缠绕绕组W7(紧随短路桥K3)和W3'(紧随短路桥K7')。

在下一步骤中，在图6E中示出，缠绕短路桥K4(始于换向器片L20)和K8'(始于换向器片L8)并且缠绕绕组W2(紧随短路桥K4)和W6'(紧随短路桥K8')。在图6E中示出的中间状态下，每个极齿Z1-Z8刚好承载一个绕组W1-W8或W1'-W8'。

在下一步骤中，在图6F中示出，短路桥K5和绕组W5作为第二绕组缠绕到极齿Z5上以及将短路桥K1'以及绕组W1'作为第二绕组缠绕到极齿Z1上。

如从图6F中可见，绕组W1、W1'在电学上并联连接并且与相同的换向器片L1、L2连接。相同的内容适用于极齿Z5上的绕组W5、W5'。

如果缠绕过程以如同上面描述类似的方式继续，那么最后达到在图6G中示出的最终状态，在所述最终状态中每个极齿Z1-Z8承载两个绕组W1-W8、W1'-W8'。

就本发明而言，在根据图6A-6G的实施例中，构成绕组W1-W8或W1'-W8'的线绕环U1、U2中的一个或者两个通过如下方式不构成为闭合的绕环：即在第一线绕环U1中最后的短路桥K1和在第二线绕环U2中最后要缠绕的短路桥K5'不被构成为或至少不完整地被构成为，使得线2A、2B分别以其端部不连接在相同的换向器片L1-L24上，其中所述线绕环U1、U2分别由连续的线2A、2B(见图6B)缠绕。因此，线2A、2B以其始端连接到换向器片L1或L3(见图6B)，然而不终止于所述换向器片L1或L13。由此，所述换向器片L1、L13未铺设这两个线端部并且相应地仅承载两个线连接部，其中在缠绕时一个线连接部由线2A、2B的线端部引起并且第二线连接部由另一线绕环U2、U1悬挂引起。相应地，每个换向器片L1-L24的线连接部的数量等于线绕环U1、U2的数量、即等于二。

在电学方面，通过如下方式形成：线绕环U1、U2不构成为闭合的绕环，运行特性没有改变。相应的线绕环U1、U2的不被缠绕或至少不完整被缠绕的最后的短路桥K1、K5'完整地设置在相应另外的线绕环U2、U1中，使得通过相应另外的线绕环U1、U2的相应的短路桥K1'、K5'形成所属的换向器片L1、L19、L17(对于短路桥K1)和L5、L13、L21(对于短路桥K5')的电连接。

在根据图6A-6G的实施例中，线绕环U1、U2分别由连续的线2A、2B缠绕，其中对此例如能够使用飞轮绕组技术或针式绕组技术。得到两个所谓的飞轮，所述飞轮分别构成绕环U1、U2。

下面，要根据图7A-7C至图9A-9C阐述另一实施例。在该实施例中，借助于飞轮绕组技术或针式绕组技术利用唯一连续的线2缠绕三个线绕环U1-U3以用于针对每个极齿Z1-Z8构成三个绕组W1-W8。在此，连续的线2在此为了针对每个极齿Z1-Z8各构成三个绕组W1-W8而围绕极齿Z1-Z8缠绕，其中将绕组W1-W8彼此连接的短路桥K1-K8被共同缠绕并且为此穿过槽N12-N81布设。

图7A-7C首先以表格的形式示出缠绕方案，其中三个绕环U1、U2、U3利用连续的线2来缠绕并且线2以第一线端部20连接在第一换向器片L1上并且以其第二线端部21同样连接在第一换向器片L1上，使得形成闭合的线环。在该实施例中，本发明相应地无法实现；实施例就此仅用于说明。

在该缠绕方案中首先始于换向器片L1将第一绕组W1缠绕在极齿Z1上，如这在图1中示意地示出。随后，短路桥K2为了连接换向器片L2、L18、L10穿过槽N81、N67布设，以便随后将绕组W4缠绕到极齿Z4上(槽N12-N81在根据图7A-7C的表格列举中通过相邻的极齿来表示，使得槽N12例如称作为“Z1/Z2”，槽N23称作为“Z2/Z3”等；槽N81称作为“Z1/Z8”)。

首先，在该缠绕方案中，第一线绕环U1借助绕组W1-W8根据图7A缠绕，其中将绕组W1作为第一绕组缠绕并且将绕组W6作为最后的绕组缠绕。在布设短路桥K1的情况下，随后第一线绕环U1返回至换向器片1，并且利用相同的连续的线2随后将第二线绕环U2根据图7B以类似的方式缠绕。在相同地对应于第一线绕环U1的第二线绕环U1之后，第三线绕环U3根据图7C缠绕，其中第三线绕环U3在不实现本发明的实例中相同地对应于线绕环U1、U2并进而又终止在换向器片L1上。

因此在所示出的实例中，线2以其端部20、21终止于相同的换向器片L1，所述换向器片因此总共被四重布设并进而承载四个线连接部。

为了避免上述情况，在实现本发明的实施例中，根据图8A-8C，最后的线绕环U3的最后的短路桥K1A不完整地构成并进而不终止于换向器片L1，而是终止于换向器片L9。短路桥K1的最后的部段在第三线绕环U3中被取消。

线2因此以其第一端部20始于换向器片L1，然而以其第二端部21不终止于该换向器片，而是代替于此终止于换向器片L9。由此，在换向器片L1上不引起多重布设，而是仅引起三重布设。以该方式不需要：将换向器片L1与其钩一起设计成，使得其能够承载比线绕环U1-U3的数量更多的线连接部，而是换向器片L1的钩仅设计用于容纳三个线连接部，这会引起尤其直流电机1的轴向的结构空间的降低。

通过短路桥K1A不完整地构成并且尤其取消本身要设置的短路桥K1的最后的部段的方式，最后的线绕环U3本身不闭合。然而这在电学上对于运行特性没有影响，因为短路桥K1完整地不仅设置在第一线绕环U1中而且设置在第二线绕环U2中，并进而换向器片L1、L9、L17通过线绕环U1、U2的短路桥K1彼此连接。因此，短路桥K1A在第三线绕环U3中的不完整的构成在电学上对运行特性没有影响。

在根据图8A-8C的实施例中，与根据图7A-7C的缠绕方案相比，第三线绕环U3的短路桥K1的最后的部段(参见根据图7C的最后的这两行)不完整地构成，使得形成不完整的短路桥K1A。不完整的短路桥K1A将换向器片L17和L9彼此连接，但是不与另外的换向器片L1连接，如这在原本要设置的短路桥K1中曾实现。在根据图9A-9C的另一实施例中，代替不完整的短路桥K1A，在第三线绕环U3的端部上也在第一线绕环U1的起始处设有不完整的短路桥K1B。相应地，连续的线2的端部20始于换向器片L9。在该情况下，短路桥K1在第三线绕环U3中完全被取消。线2又以其端部20、21与不同的换向器片L9、L17连接。第三线绕环U3结果本身不闭合。

为了与换向器片L1-L24连接，线2、2A、2B如示意地在图10中示出那样悬挂在换向器片L1-L24的钩3中，其中在完整地安置线之后将钩3弯曲并且能够将线连接部22固定，线2或线2A、2B与钩3构成所述线连接部。通过线2的或线2A、2B的端部20、21终止于不同的换向器片L1、L9的方式，对于每个换向器片L1-L24刚好形成与线绕环U1-U3所存在那样多的线连接部22。相应地，钩3仅设计为用于容纳该数量的线连接部22。本发明所基于的构思不限于上述实施例，而是也能够在完全不同类型的实施方式中使用。

尤其是，电刷换向的直流电机不限于在此具体说明数量的励磁磁极、极齿和换向器片。原则上也能够使用其他数量的励磁磁极(对应为2的整数倍)、极齿和换向器片。

附图标记列表

1电刷换向的直流电机

10定子

11转子

110换向器

2，2A，2B线

20,21线端部

22线连接部

3钩

B1，B2电刷

D转动轴线

K1-K8，K1'-K8'短路桥

K1A，K1B不完整的短路桥

L1-L24换向器片

M1-M6励磁磁极

N北极

N12，N23，N34，N45，N56，N67，N78，N81槽

S南极

U1，U2，U3线绕环

W1-W8，W1'-W8'绕组

W11-W82绕组臂

Z1-Z8极齿

Claims (12)

1.一种电刷换向的直流电机，具有：

-定子，所述定子承载多个励磁磁极，

-围绕转动轴线相对于所述定子能转动的转子，所述转子具有多个极齿，

-多个绕组，其中在每个极齿上设置有多个绕组，

-换向器，所述换向器设置在所述转子上并且具有多个换向器片，其中每个绕组经由第一绕组臂与所述换向器片中的一个连接并且经由第二绕组臂与所述换向器片中的另一个连接，和

-多个短路桥，所述短路桥分别将两个绕组彼此电连接并且对此分别设置在所述换向器的至少两个换向器片上，

其中多个所述极齿的多个所述绕组通过多个线绕环形成，其中每个线绕环包括每个极齿的一个绕组和将所述绕组连接的短路线并且由连续的线缠绕，

其特征在于，

连续的所述线(2，2A，2B)的第一线端部(20)与第一换向器片(L1-L24)连接，并且连续的所述线(2，2A，2B)的第二线端部(21)与同所述第一换向器片(L1-L24)不同的第二换向器片(L1-L24)连接。

2.根据权利要求1所述的直流电机，其特征在于，连接到所述第一线端部(20)上的第一绕组(W1)和连接到所述第二线端部(21)上的第二绕组(W6)不经由短路桥(K1-K8，K1’-K8’)彼此电连接。

3.根据权利要求1或2所述的直流电机，其特征在于，每个换向器片(L1-L24)经由多个线连接部(22)与一个或多个连续的线(2，2A，2B)连接，其中每个换向器片(L1-L24)的线连接部(22)的数量等于线绕环(U1-U3)的数量。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的直流电机，其特征在于，每个极齿(Z1-Z8)的多个绕组(W1-W8，W1’-W8’)与相同的换向器片(L1-L24)连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的直流电机，其特征在于，每个线绕环(U1-U3)由单独的线(2A，2B)缠绕。

6.根据权利要求5所述的直流电机，其特征在于，所述线绕环(U1-U3)借助飞轮绕组技术或针式绕组技术来缠绕。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的直流电机，其特征在于，所述线绕环(U1-U3)由唯一的连续的线(2)缠绕。

8.根据权利要求7所述的直流电机，其特征在于，所述线绕环(U1-U3)借助飞轮绕组技术或针式绕组技术来缠绕。

9.根据上述权利要求中任一项所述的直流电机，其特征在于，每个极齿(Z1-Z8)围绕所述转动轴线(D)沿着环周方向通过两个槽(N12-N81)限界，所述槽将所述极齿(Z1-Z8)与相邻的极齿(Z1-Z8)分开，其中通过所述短路桥分别从换向器片(L1-L24)穿过两个极齿(Z1-Z8)之间的槽(N12-N81)围绕至少一个极齿(Z1-Z8)延伸并且穿过另一槽(N12-N81)延伸至另一换向器片(L1-L24)的方式，将所述短路桥(K1-K8，K1’-K8’)分别围绕至少一个极齿(Z1-Z8)布设以将两个换向器片(L1-L24)短路。

10.根据上述权利要求中任一项所述的电刷换向的直流电机，其特征在于，所述短路桥(K1-K8，K1’-K8’)分别短路刚好三个换向器片(L1-L24)。

11.根据权利要求10所述的电刷换向的直流电机，其特征在于，所述短路桥(K1-K8，K1’-K8’)分别始于第一换向器片(L1-L24)围绕两个极齿(Z1-Z8)布设至第二换向器片(L1-L24)并且始于所述第二换向器片(L1-L24)围绕极齿(Z1-Z8)布设至第三换向器片(L1-L24)。

12.一种用于制造电刷换向的直流电机的方法，所述直流电机包括：

-定子，所述定子承载多个励磁磁极，

-围绕转动轴线相对于所述定子能转动的转子，所述转子具有多个极齿，

-多个绕组，其中在每个极齿上设置有多个绕组，

-换向器，所述换向器设置在所述转子上并且具有多个换向器片，其中每个绕组经由第一绕组臂与所述换向器片中的一个连接并且经由第二绕组臂与所述换向器片中的另一个连接，和

-多个短路桥，所述短路桥分别将两个绕组彼此电连接并且对此分别设置在所述换向器的至少两个换向器片上，

并且其中多个所述极齿的多个所述绕组通过多个线绕环形成，其中每个线绕环包括每个极齿的一个绕组和将所述绕组连接的短路线并且由连续的线缠绕，

其特征在于，

连续的所述线(2，2A，2B)的第一线端部(20)与第一换向器片(L1-L24)连接，并且连续的所述线(2，2A，2B)的第二线端部(21)与同所述第一换向器片(L1-L24)不同的第二换向器片(L1-L24)连接。