CN105490494A - 特别用于油泵的电子整流直流电动机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及特别用于油泵的电子整流直流电动机。一种电子整流直流电动机(1)，其具有：缠绕有多相定子绕组(3)的定子(4)、围绕电动机轴线(2)可旋转地安装的永磁转子(5)、电路板(6)、电连接至绕组(3)的导向板(7)以及外壳部件(8)。本发明的目的是提供一种直流电动机，该直流电动机可用最少的可能的工艺步骤容易地制造，呈现出短的轴向长度和低的重量以及良好的散热性能。另外，本发明的目的是创造具有集成电子设备的直流电动机，该直流电动机的电动机内部可以填充油，并且该直流电动机保持电子设备密封以抵御该油。出于物流的原因，也对部分部件例如电子设备作出尝试，其被设计成使得它们能够完全预先组装并且测试。该目的通过权利要求1的特征来实现。

Description

特别用于油泵的电子整流直流电动机
本发明涉及一种电子整流直流电动机(1)，具有：缠绕有多相定子绕组(3)的定子(4)、围绕电动机轴线(2)可旋转地安装的永磁转子(5)、电路板(6)、电连接至绕组(3)的导向板(7)以及外壳部件(8)。
本发明的目的是提供一种直流电动机，该直流电动机可以用最少的可能的工艺步骤容易地制造，呈现出短的轴向长度和低的重量以及良好的散热性能。另外，本发明的目的是创造具有集成电子设备的直流电动机，该直流电动机的内部电动机隔室可以填充油，并且该直流电动机保持电子设备密封以抵御该油。出于物流的原因，也对部分部件例如电子设备作出尝试，其被设计成使得它们能够完全预先组装并且测试。
该目的根据本发明通过权利要求1的特征和权利要求16的方法特征来实现。接线不在定子区域中进行，而是在电子设备中进行，据此，长度明显减小并且直流电动机的可能应用被扩展。以不使用焊料的可靠工艺，压入配合触头允许电路板容易地接触，并且它们还简化了先组装和测试的可能性。保护电路板免受通过导向板的中心部分的油封注射或铸造的油填充的负面影响。
在从属权利要求中呈现了本发明的研制。由于通过冷却板和安装凸台的热排出，热可以被引开至连接的集料。因此，省略直流电动机外部的大面积散热器是可能的。优选地，冷却板通过紧固螺钉被紧密地按压到基底上，这显著改善了热传递。
从电路板至冷却板的散热可以通过弹性装置来改善。优选地，该弹性装置布置在相对于外部密封电子设备外壳的外壳盖上。已发现，橡胶类材料例如硅酮特别地适合于这种功能。此外，据提出，从功率部件的散热通过电路板中的热通孔被传递至冷却板，其中这些是绝缘的或处于地电位。相互作用的表面应当尽可能的清洁且平滑以优化热传递。
对于待形成为支承板的外壳部件特别有利的是，滑动轴承或优选是滚子轴承在组装之后被安装在其中。这与常规的直流电动机相比减少了零件的数量。因此，外壳可以完全由塑料经济地制造。得到了用于组装电路板的显著简化的制造工艺，而不利用紧固装置例如螺钉。预加拉力也不是必须的。
导向板可以包括用于接触单相的多个线圈的多个绝缘位移触头。金属桥将绝缘位移触头制成整体式的。据提出，金属桥被注射或铸造至外壳部件中。可选择地，电路板也可以借用该金属桥的功能。
出于与电路相关的技术原因，通常设置彼此绝缘的多个导向板。当金属桥彼此交叉时，波状区域在此可以是有益的。一个导向板设置为用于星形连接电路的中性点端子。
如果待传递的电流的值较大，那么绝缘位移触头也可以有益地实现为双触头，例如弯曲成U形的片状金属舌的形式。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，连接触头被注射或铸造至外壳部件中，所述连接触头在一端处向外延伸到外壳部件的外部且在另一端处形成与压入配合触头平行地对准并且布置在相同平面中的压入配合触头。因此，连接触头也被嵌入并且从油密封，并且与电路板的连接连同导向板的压入配合触头的接触一起在一个工作步骤中是可能的。
在其中对于油封的需求较大的情况下，据提供，外壳部件由可注射模制的热固性材料形成，因为，已发现，塑料材料和导向板之间的连接区域可以按该方式制造为具有特别良好的密封。外壳部件包括多种功能；它充当电动机的支承板、充当油封电子设备外壳以及充当湿区域(DC电动机)和干区域(电子设备/电路板)之间的分隔件，其中油封接触引线被实施。该解决方案是更经济的并且具有比例如使用铝凸缘低的重量。组装的复杂性也明显降低。
根据本发明的研制，据提出，电路板(6)被嵌入至密封材料中。这为电路板提供了特别好的保护以抵御油的进入并且抵御其他环境影响。
有利地，电路板应当被嵌入外壳部件的热固性材料中，以便使工艺步骤和零件的数量最小化。
据提出，连接插头的接触元件被注射、铸造或按压至封闭干区域的外壳盖中–这允许外壳盖被容易地且固定地安装在外壳部件上。外壳的两个部分优选由相同材料组成、或至少由相同的基础材料组成，例如由热固性塑料材料组成。
为了确保电子设备适合于运输，用卡扣-紧固元件将外壳盖连接至外壳部件是足够的；在这种情况下，对于卡扣-紧固装置使用热固性塑料材料将是更合适的。
本发明的目的通过下面的工艺步骤来实现：a)提供之前制造的具有注射的导向板和冷却板的外壳部件、填入式电路板、盖密封件和外壳盖；b)将电路板按压于外壳部件的压入配合触头中；c)将设置有盖密封件的外壳盖安装在外壳部件上，据此，电路板与连接触头电接触，从而制造电子模块；d)测试电子模块；e)提供滚子轴承和预组装的直流电动机；f)将滚子轴承安装至外壳部件上；将电子模块安装至预制造的直流电动机上并且从而接触定子绕组的绕组线。
参考示例性实施方式在下面更详细地解释本发明。这里：
图1示出了通过DC电动机的剖视图，
图2示出了导向板的三维表示，
图3示出了导向板的三维表示，
图4示出了外壳部件的第二视图，
图5示出了外壳部件的第三透视图，
图6示出了定子的三维表示，
图7示出了图2的变型，和
图8示出了接地触头。
注意：具有撇号的参考标记和相应的不具有撇号的参考标记在附图和附图的描述中用相同名称指示单一单元。这涉及在不同的实施方式、现有技术中的使用，和/或个体单元是变型。为了简便起见，权利要求、对描述的介绍、参考标记的列表和摘要仅包含无撇号的参考标记。
图1示出了通过电子整流直流电动机1的剖视图，其具有支承板23、第一轴承28、也具有支承板的功能的外壳部件8、以及滚子轴承16。轴29在轴承28中和在滚子轴承16中作为永磁转子5的部件被可旋转地承载。在一端，轴被连接至与磁性传感器25一起操作的换能器磁体24。换能器磁体24和磁性传感器25通过外壳部件8的壁30彼此分离。磁性传感器25是电路板6的部件，其被保持在干的防油的电子设备隔室12中。电子设备隔室12在此通过外壳盖14、通过壁30和通过外壳部件8的中空的圆柱形电子设备外壳部分20来限制，并且通过盖密封件33来密封。电动机隔室11通过电动机外壳22、支承板23和外壳部件8来形成，并且通过外壳密封件34并且通过支承板密封件35来密封。盖密封件33、外壳密封件34和支承板密封件35在此形成为O形环。永磁转子5与包括定子片状包装部31、定子绝缘部32和定子绕组3的定子4共同起作用。绕组线27被连接至导向板7的绝缘位移触头10。多个导向板7以油封方式被嵌入至外壳部件8中，其中外壳部件8包括热固性材料。在电子设备隔室12中，导向板7形成为压入配合触头，并且被按压至电路板6中。电路板6的传导性轨道的大面积部分与也部分地嵌入外壳部件8中的冷却板13导热接触。弹性装置17例如橡胶部件布置在外壳盖14中，并且各自按压在功率部件37上，因此使电路板6压靠冷却板13。冷却板13呈现在外壳部件8的安装凸台18的区域中，并且与安装凸台18的形式匹配且形成抵靠散热器例如机动交通工具引擎隔室中的铸造外壳的支承表面。功率部件37布置在冷却板13的区域中的电路板6上。因此，由这些功率部件产生的热通过传导性轨道区段和冷却板13沿着非常短的路径被消散至外部铸造外壳。热传递通过插座36进一步改进，所述插座36在第一位置充当安装凸台18的增强元件，但是也使热从冷却板13消散至紧固螺栓(在此未示出)中。
图2示出了具有绝缘位移触头10、压入配合触头9和通道19的导向板7的三维图示，导向板7在嵌入外壳部件8的热固性材料中之后进入与它的正锁定连接。压入配合触头(接触区域)呈现出较大的板厚度，以便实现更好的弯曲刚度。绝缘位移触头10包括线接受器40以接收和接触绕组线。
图3示出了具有滚子轴承16、绝缘位移触头10、接地触头15、中空的圆柱形电动机外壳部分21、壁30、安装凸台18和冷却板13的外壳部件8的第一视图。外壳部件8的电动机侧被示出。在此可以清楚地看到，冷却板13形成安装凸台18的螺栓连接表面，以便能够快速消散由电子设备引起的热。
图4示出了具有压入配合触头9、接地触头15、中空的圆柱形电子设备外壳部分20、壁30、安装凸台18和冷却板13的外壳部件8的第二视图，在此，冷却板13开放地放置在电子设备外壳的内部区域中，以便允许与电路板的传导性轨道部分直接接触。冷却板13优选地弹性地形成以便确保可靠的热传递。
图5示出了具有中空的圆柱形电子设备外壳部分20、中空的圆柱形电动机外壳部分21、壁30、安装凸台18、冷却板13和导向板7的外壳部件8的第三透视图。导向板7在此形成为单独零件，各自具有压入配合触头9以及在另一端的绝缘位移触头10。多个绝缘位移触头还将可能作为可替换件。导向板在相同电位下也可以通过传导性结来连接。
图6示出了具有定子片状包装部31、定子绝缘部32、定子绕组3、绕组线27和用于保持绝缘位移触头的接收轴26的定子4的三维图示。绕组线27径向地安置于接触区域中，而绝缘位移触头被切向地对齐。
图7示出了具有绝缘位移触头10'、压入配合触头9'和通道19'的图2的三维变型，绝缘位移触头10'、压入配合触头9'和通道19'在嵌入外壳部件8的热固性材料中之后(图5)进入与它的正锁定连接。压入配合触头9'(接触区域)呈现出较大的板厚度，以便实现更好的弯曲刚度。绝缘位移触头10'包括线接受器40'以接收和接触绕组线。压入配合触头9'中的凹进部38和绝缘位移触头10'中的狭槽39也存在于该变型中，以便增大相应的区域的弹性。
图8示出了接地触头15(还参见图3-5)，其用于创建电路板和定子之间的电连接。接地触头包括接触销41、通道19”和具有凹进部38'的压入配合触头9”。
参考标记列表
1直流电动机29轴
2电动机轴线30壁
3定子绕组31定子片状包装部
4定子32定子绝缘部
5永磁转子33盖密封件
6电路板34外壳密封件
7导向板35支承板密封件
8外壳部件36套筒
9压入配合触头37功率部件
10绝缘位移触头38凹进部
11电动机隔室39狭槽
12电子设备隔室40线接受器
13冷却板41接触销
14外壳盖
15接地触头
16滚子轴承
17弹性装置(在盖上)
18安装凸台
19通道
20电子设备外壳部分
21电动机外壳部分
22电动机外壳
23支承板
24换能器磁体
25磁性传感器
26接收轴
27绕组线
28轴承

Claims (18)

1.一种电子整流直流电动机(1)，具有：缠绕有多相定子绕组(3)的定子(4)、围绕电动机轴线(2)可旋转地安装的永磁转子(5)、电路板(6)、电连接至所述绕组(3)的多个导向板(7)以及外壳部件(8)，其特征在于，大部分的所述导向板(7)包括用于电连接至所述电路板(6)的至少一个压入配合触头(9)和用于电连接至所述绕组(3)的至少一个绝缘位移触头(10)，所述导向板(7)的在所述绝缘位移触头(10)和所述压入配合触头(9)之间的中心部分在所述外壳部件(8)中被铸造或注射模制成油封的，所述绝缘位移触头(10)优选地在充油的或可充油的电动机隔室(11)中平行于所述轴线延伸，并且所述压入配合触头(9)优选地在所述电路板(6)被布置于其中的干的隔室(12)中平行于所述轴线延伸，且所述压入配合触头(9)被按压至所述电路板(6)中。
2.根据权利要求1所述的直流电动机，其特征在于，所述电路板(6)的绝缘通孔与冷却板(13)导热地连接或导热地抵靠冷却板(13)安置。
3.根据权利要求2所述的直流电动机，其特征在于，所述冷却板(13)在安装凸台(18)的区域中径向地向外延伸。
4.根据权利要求2或3所述的直流电动机，其特征在于，所述电路板(6)安置成弹性地抵靠所述冷却板(13)或被按压到所述冷却板(13)上。
5.根据权利要求4所述的直流电动机，其特征在于，所述干的隔室(12)由外壳盖(14)封闭，至少一个弹性装置(17)布置在所述外壳盖(14)上以将所述电路板(6)按压至所述冷却板(13)上。
6.根据权利要求5所述的直流电动机，其特征在于，所述弹性装置(17)包含橡胶类材料，特别是硅酮材料。
7.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述外壳部件(8)是支承板，在完全组装的状态下，滚子轴承(16)被保持在所述支承板中，所述滚子轴承的外圈与所述外壳部件(8)的接受器形成滑动座。
8.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述导向板(7)包括通过至少一个金属桥连接成整体式的多个绝缘位移触头，其中所述金属桥被注射或铸造至所述外壳部件(8)中。
9.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，设置了多个相互电隔离的导向板(7)。
10.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，一个导向板充当中性点端子且另外的导向板充当相端子。
11.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述绝缘位移触头(10)和/或所述压入配合触头(9)被构造成双触头的形式。
12.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述绕组(3)借助于所述导向板(7)或借助于所述电路板(6)的传导性轨道被连接在一起。
13.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，连接触头被注射或铸造至所述外壳部件(8)中，所述连接触头在一端处向外延伸到所述外壳部件(8)的外部且在另一端处形成与所述压入配合触头(9)平行地对准并且布置在相同平面中的压入配合触头。
14.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述外壳部件(8)包括能使用注射模塑技术加工的热固性材料。
15.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述电路板(6)被嵌入至密封材料中。
16.根据权利要求14和15所述的直流电动机，其特征在于，所述电路板(6)被嵌入至所述外壳部件(8)的热固性材料中。
17.根据前述权利要求中的至少一项所述的直流电动机，其特征在于，所述外壳盖(14)通过卡扣-紧固元件被连接至所述外壳部件(8)。
18.一种用于制造电子整流直流电动机(1)的方法，所述电子整流直流电动机(1)具有缠绕有多相定子绕组(3)的定子(4)、围绕电动机轴线(2)可旋转地安装的永磁转子(5)、以与所述电动机轴线成直角布置的电路板(6)、电连接至所述绕组(3)的多个导向板(7)以及外壳部件(8)，其特征在于以下工艺步骤：a)提供之前制造的具有注射的导向板(7)和冷却板(13)的外壳部件(8)、填入式电路板(6)、盖密封件(33)和外壳盖(14)；b)将所述电路板按压至所述外壳部件(8)的压入配合触头(9)中；c)将设置有所述盖密封件(33)的所述外壳盖(14)安装在所述外壳部件(8)上，从而制造电子模块；d)测试所述电子模块；e)提供预组装的直流电动机；f)将所述电子模块安装至所述预制造的直流电动机(1)上并且从而接触所述定子绕组(3)的绕组线(27)。
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