CN107005136B - 换向器电动机，用于制造换向器电动机的方法以及风挡-擦拭器电动机 - Google Patents

换向器电动机，用于制造换向器电动机的方法以及风挡-擦拭器电动机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种换向器电动机(10)，特别是作为风挡‑擦拭器电动机(100)的一部分，具有至少四个磁体元件(11至14)，其布置在围绕具有在圆周方向上交替的极性的电枢轴(2)的旋转轴线的基准圆直径上，以及具有电枢槽(N1至N18)和电枢齿(Z1至Z18)的电枢(15)，其中具有多个绕组(27，28)在每种情况下用于构造线圈(C1至C9)的绕组线(20)被布置在电枢槽(N1至N18)中，其中绕组线(20)的起始部(21)和结束部(22)在每种情况下电连接到换向器钩(H1至H18)，其中绕组线(20)具有两个绕组‑线部分(25，26)，该两个绕组‑线部分以这样的方式被布置在不同磁体元件(11至14)的区域中以使得在第一卷绕方向上具有第一数量的绕组(27)的第一绕组‑线部分(25)被分配到第一磁体元件(11至14)并且位于两个电枢槽(N1至N18)中，并且在与第一卷绕方向相反的第二卷绕方向上具有第二数量的绕组(28)的第二绕组‑线部分(26)被分配到第二磁体元件(11至14)并且位于两个电枢槽(N1至N18)中，以及其中两个磁体元件(11至14)具有不同的极性。

Description

换向器电动机，用于制造换向器电动机的方法以及风挡-擦拭 器电动机
技术领域
本发明涉及根据权利要求1的前序部分的换向器电动机。此外，本发明涉及一种用于制造根据本发明的换向器电动机的方法，以及一种具有根据本发明的换向器电动机的风挡-擦拭器电动机。
背景技术
从US 8,378,547B2已知根据权利要求1的前序部分的换向器电动机和用于制造这种类型的换向器电动机的方法。已知的换向器电动机具有四个磁体元件，它们围绕具有在圆周方向上交替的极性的电枢轴的旋转轴线布置在基准圆直径上。此外，电枢包括多个绕组线，每个绕组线具有两个绕组-线部分，其以这样的方式被布置在不同磁体元件的区域中，使得第一绕组-线部分被分配给第一磁体元件并且第二绕组-线部分被分配给在圆周方向上与第一磁体元件相邻的第二磁体元件。由于在圆周方向上彼此跟随的两个磁体元件具有不同的极性，因此需要不同地构造两个绕组线的绕组方向。为此，例如，可以从所讨论的文献的图19和21收集到所述两个绕组-线部分具有电电枢槽，其中两个绕组-线部分共同布置。由于磁体元件如在圆周方向上看到的彼此不直接相邻，而是通过在纵向方向上延伸的间隙彼此分开，因此具有令人满意的效率的相对低噪音的换向在实践中导致这种类型的绕组设计的情况。
发明内容
从所述的现有技术出发，本发明是基于以这样的方式发展根据权利要求1的前序部分所述的换向器电动机以使得换向器电动机的替代实施例以令人满意的噪声特性和高效率得以实现的目的。
根据本发明，在具有权利要求1的特征部分的换向器电动机中，该目的是通过两个绕组-线部分的绕组以这样的方式相交以使得一个绕组-线部分的绕组在每种情况下位于电枢槽中的事实得以实现的，该电枢槽位于另一个绕组-线部分的绕组的电枢槽之间。
与之前提到的现有技术相比，因此不设置电枢槽，其中两个绕组-线部分的绕组同时被布置。相反，两个绕组-线部分的相交以这样的方式进行以使得，如从圆周方向上看到的，存在两个绕组-线部分的相交，该相交是至少由一个电枢齿形成的。
根据本发明的换向器电动机的有利发展在从属权利要求中被限定。包括在权利要求书、说明书和/或附图中公开的特征中的至少两个的所有组合都在本发明的范围内。
在一个特别优选的结构实施例中，一个绕组-线部分的电枢槽直接位于另一个绕组-线部分的电枢槽的旁边。换句话说，这意味着如从电枢的圆周方向看到的，两个绕组-线部分之间的相交被构造为尽可能小。结果，绕组线在可用的相交变型的情况下被优化，因为相应的绕组-线部分被尽可能地分配到其相应的磁体元件并与其相互作用。
此外，特别地提供了：在每个情况下，至少一个附加电枢槽被布置在一个绕组-线部分的电枢槽和另一个绕组-线部分的电枢槽之间。
这里，特别地可以提供了两个绕组-线部分的附加或分开电枢槽的数量是不同的。
在最后提议的具体实施例或发展中，提供了：所述电枢具有十八个电枢齿，并且一个绕组-线部分布置在两个电枢槽中，该两个电枢槽通过三个电枢槽彼此分开，如在电枢的圆周方向上看到的，另一个绕组-线部分被布置在通过四个电枢槽彼此分开的两个电枢槽中，如在电枢的圆周方向上看到的。在具有四个磁体元件的四极电动机的情况下，在每种情况下，所述四个磁体元件具有如在圆周方向上看到的相同的圆周长度，这导致所述绕组-线部分相对于磁体元件的相对均匀的布置或分布以及，结果，换向器电动机具有相对高的效率并且具有令人满意的噪声特性。
同样特别优选地提供了：每个绕组-线部分的绕组数是至少基本上大致相同的，优选地是相同的。
本发明还包括一种用于制造根据本发明的换向器电动机的方法，其中绕组线的绕组-线部分在第一卷绕步骤中在第一卷绕方向上被布置在电枢的两个电枢槽中，以及随后所述绕组线的另一绕组-线部分在第二卷绕步骤中在与第一卷绕方向相比相反的卷绕方向上被布置在电枢的两个电枢槽中。根据本发明提供了：两个绕组-线部分的绕组如在电枢槽的圆周方向上看到的以这样的方式相交以使得在实施第一卷绕步骤之后，所述绕组线被引入到电枢槽中以便实施第二卷绕步骤，该电枢槽被布置在第一绕组-线部分的电枢槽之间。
在根据本发明的方法的一个优选实施例中提供了：在一个绕组-线部分的电枢槽和另一个绕组-线部分的电枢槽之间在每种情况下布置有至少一个其他的电枢槽，其中所述其他的电枢槽的数量是不同的，并且在所述第一卷绕步骤中，形成所述绕组-线部分，该绕组-线部分具有较小数目的分开电枢槽。该方法是特别有利的在于，在一个绕组-线部分中的分开电枢槽的数量越多，绕组线在卷绕期间沿电枢轴的方向被引导或延伸的趋势越大，这要被认为由于特定的绕组和由于物理原因是不利的。
本发明还包括具有根据本发明的换向器电动机的风挡-擦拭器，以及根据本发明的方法制造的换向器。
附图说明
本发明的其它优点、特征和细节来自以下对优选示例性实施例的描述并使用附图，在附图中：
图1示出了根据本发明的为风挡-擦拭器电动机形式的换向器电动机的纵向截面；
图2示出了根据图1的在电枢区域中的换向器电动机的截面；
图3示出了用于根据图1的换向器电动机的电枢的单独视图和内部视图；
图4示出了用于阐述根据本发明的在根据本发明的换向器电动机中的绕组设计的示意图。
在附图中具有相同功能的相同元件或元件提供有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的换向器电动机10，其用作风挡-擦拭器电动机100中的组成部分。换向器电动机10被接收在风挡-擦拭器电动机100的壳体1内并且具有电枢15，该电枢具有电枢轴2，该电枢轴被安装在壳体1内的多个轴承装置3，4中。特别地从图2可以看出的，四个永磁体元件11，12，13，14通过示例的方式被布置在壳体1内位于它的内壁上，在其间形成有永磁体元件11，12，13，14间隙并且该间隙在每种情况下在纵向方向上延伸并且将永磁体元件11，12，13，14彼此分开。因此，换向器电动机10被构造为所谓的四极电动机。此外，重要的是，四个永磁体元件11，12，13，14的极性如在圆周方向上看到的在每种情况下都是交替的。
在所示的示例性实施例的修改中，还可以提供，替代四个永磁体元件11，12，13，14，使用更多数量的永磁体元件，在其之间相应的纵向槽或空间同样沿纵向方向构造。
多个电枢板5，其彼此堆叠并相对于彼此平齐地布置，以公知的方式位于电枢15上。特别地如图2中可看到的，例如通过烘烤清漆彼此连接的电枢板5具有以均匀的角度间隔径向向外突出的十八个电枢齿Z1至Z18，以及布置在电枢齿Z1至Z18之间的十八个电枢槽N1至N18。电枢齿Z1至Z18以已知的方式在其径向外端部区域以T形方式加宽。
从图3和图4的组合可以看出，此外，电枢15具有总共十八个换向器钩H1至H18，然而由于图示的原因不是所有的换向器钩H1至H18在图2和图4中都能够看到。换向器钩H1至H18以导电方式连接到线圈C1至C9，该线圈C1至C9布置在电枢槽N1至N18中，例如通过形成相应的线圈C1至C9的绕组线20的相应起始部21和结束部22的焊接或钎焊连接。因此，提供九个绕组线20以形成线圈C1至C9。换向器钩H1至H18以导电方式连接到电流段7，该电流段7又与电刷装置相互作用，如图1所示的，该电刷装置具有为碳刷形式的两个电刷元件B1，B2，其作为示例而非限制性地被布置为相对于彼此偏移180°，并且通过弹簧力对电流段7施加力载荷。
根据本发明的换向器电动机10区别在于在下文中利用图2和图4将更详细地解释的特殊的绕组类型：如可在图4中看到的，特别地，形成线圈C4的绕组线20与换向器钩H4上的起始部21(作为示例)进行电接触，并且通过其在换向器钩H5上的结束部22进行电接触。绕组线20具有两个绕组-线部分25，26。然而，分配给永磁体元件11的第一绕组-线部分25具有沿顺时针方向延伸的卷绕方向，分配给永磁体元件12的第二绕组-线部分26在与顺时针方向相反延伸的卷绕方向上卷绕。此外，从图2和图4可以看出，第一绕组-线部分25布置在电枢槽N1和N5中，而第二绕组-线部分26布置在电枢槽N4和N9中。三个分开电枢槽N2，N3和N4布置在第一绕组-线部分25的两个电枢槽N1和N5之间，而四个分开的电枢槽N5，N6，N7和N8布置在第二绕组-线部分26的两个电枢槽N4和N9之间。因此，可以从附图中收集到，特别是两个绕组-线部分25，26如看到的在圆周方向上相交。
两个绕组-线部分25，26中的每个具有多个绕组27，28，优选地绕组27，28的数量是至少大致相同的。
具有两个绕组-线部分25，26的线圈C4的构造通过根据图4的示例借助于首先绕组线20的起始部21连接到换向器钩H4的事实而发生。随后，第一绕组-线部分25以绕组27插入到电枢槽N1和N5中。之后(也就是说，在构造所需数量的绕组27之后)，绕组线20被引导回到电枢槽N4中，通过第二绕组-线部分26在电枢槽N4和N9中的旋转方向的同时反向和布置。在第二绕组-线部分26的所需数量的绕组28的构造之后，结束部22连接到换向器钩H5。根据相同的绕组设计，其它线圈C1至C3和C5至C9被引入电枢槽N1至N18中。
在示出和描述的绕组设计的变型中，还可以提供：首先具有更多数量的分开电枢槽N1至N18的该绕组-线部分26的绕组28被构造，并且随后，在相应的绕组线20的向回引导之后，构造其他绕组27或另一个绕组-线部分25。
迄今为止已经描述的换向器电动机10可以在不脱离本发明的构思的情况下以宽的各种方式进行转换或修改。
附图标记列表
1 壳体
2 电枢轴
3，4 轴承装置
5 电枢板
7 电流段
10 换向器电动机
11至14 永磁体元件
15 电枢
20 绕组线
21 起始部
22 结束部
25，26 绕组-线部分
27，28 绕组
100 风挡-擦拭器电动机
Z1至Zl8 电枢齿
B1，B2 电枢元件
N1至N18 电枢槽
H1至H18 换向器钩
C1至C9 线圈

Claims (9)

1.一种换向器电动机(10)，作为风挡-擦拭器电动机(100)的一部分，具有至少四个磁体元件(11至14)，该至少四个磁体元件被布置在围绕具有在圆周方向上交替的极性的电枢轴(2)的旋转轴线的基准圆直径上，以及具有带电枢槽(N1至N18)和电枢齿(Z1至Z18)的电枢(15)，其中具有多个绕组(27，28)在每个情况下用于构造线圈(C1至C9)的绕组线(20)被布置在电枢槽(N1至N18)中，其中绕组线(20)的起始部(21)和结束部(22)在每种情况下导电连接到换向器钩(H1至H18)，其中绕组线(20)具有两个绕组-线部分(25，26)，该两个绕组-线部分(25，26)以这样的方式被布置在不同磁体元件(11至14)的区域中以使得在第一卷绕方向上具有第一数量的绕组(27)的第一绕组-线部分(25)被分配到第一磁体元件(11至14)并且位于两个电枢槽(N1至N18)中，以及在与第一卷绕方向相反的第二卷绕方向上具有第二数量的绕组(28)的第二绕组-线部分(26)被分配到第二磁体元件(11至14)并且位于两个电枢槽(N1至N18)中，以及其中所述第一磁体元件(11至14)和第二磁体元件(11至14)具有不同的极性，
其特征在于，所述两个绕组-线部分(25，26)的绕组(27，28)以这样的方式相交以使得一个绕组-线部分(25，26)的绕组(27，28)位于被定位在另一绕组-线部分(26，25)的绕组(28，27)的电枢槽(N1至N18)之间的电枢槽(N1至N18)中。
2.根据权利要求1所述的换向器电动机，其特征在于，所述一个绕组-线部分(25，26)的所述电枢槽(N1至N18)直接位于另一个绕组-线部分(26，25)的电枢槽(N1至N18)旁边。
3.根据权利要求1所述的换向器电动机，其特征在于，至少一个附加的电枢槽(N1至N18)被布置在所述一个绕组-线部分(25，26)的电枢槽(N1至N18)和所述另一绕组-线部分(26，25)的电枢槽(N1至N18)之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的换向器电动机，其特征在于，所述两个绕组-线部分(25，26)的电枢槽(N1至N18)的数量是不同的。
5.根据权利要求4所述的换向器电动机，其特征在于，所述电枢(15)具有十八个电枢齿(Z1至Z18)，以及所述一个绕组-线部分(25)在电枢(15)的圆周方向上被布置在通过三个电枢槽(N2至N4)彼此分开的两个电枢槽(N1，N5)中，以及另一绕组-线部分(26)在电枢(15)的圆周方向上被布置在通过四个电枢槽(N5至N8)彼此分开的两个电枢槽(N4，N9)中。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的换向器电动机，其特征在于，所述两个绕组-线部分(25，26)的绕组(27，28)的数量是基本相同的。
7.一种用于制造根据权利要求1至6中任一项所述的换向器电动机(10)的方法，其中绕组线(20)的绕组-线部分(25)在第一卷绕步骤中在第一卷绕方向上被布置在电枢(15)的两个第一电枢槽(N1，N5)中，以及随后所述绕组线(20)的另一绕组-线部分(26)在第二卷绕步骤中在与第一卷绕方向相比相反的方向上被布置在电枢(15)的两个第二电枢槽(N4，N9)中，
其特征在于，两个绕组-线部分(25，26)的绕组(27，28)在电枢槽(N1至N18)的圆周方向上以这样的方式相交以使得在实施第一卷绕步骤之后，所述绕组线(20)被引入到第二电枢槽(N4)中以便实施第二卷绕步骤，所述第二电枢槽(N4)被布置在第一绕组-线部分(25)的第一电枢槽(N1，N5)之间。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，至少一个另外的电枢槽(N2至N4，N5至N8)被布置在所述一个绕组-线部分(25)的第一电枢槽(N1，N5)和另一个绕组-线部分(26)的第二电枢槽(N4，N9)之间，其中两个绕组-线部分(25，26)的另外的电枢槽(N2至N4，N5至N8)的数量是不同的，以及在第一卷绕步骤中，所述绕组-线部分(25)形成有较少数量的分开的另外的电枢槽(N2至N4)。
9.一种风挡-擦拭器电动机(100)，具有根据权利要求1至6中任一项所述的换向器电动机(10)和/或是根据权利要求7或8所述的方法制造的。
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