CN109417334A - 汽车电动机 - Google Patents

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Abstract

机械换向的汽车电动机(10)包括刚性线圈线(58)，其具有焊接部(66)和与焊接部(66)相邻的端部(70)，以及柔性编织线(54)，其具有线端(62)，所述线端(62)在所述焊接部(66)通过焊接与所述线圈线(58)电连接和机械连接。所述端部(70)相对于所述焊接部(66)弯曲，并由此远离所述编织线(54)弯曲，使得所述线圈线(58)的端部(70)的端面(78)不面向编织线(54)。

Description

汽车电动机
技术领域
本发明涉及一种机械换向的汽车电动机。
特别地，本发明涉及一种用于汽车驱动部件或装置的汽车电动机。这些部件或装置，例如可为附属部件、致动器或泵。从而，本发明的汽车电动机并非用于驱动车辆的汽车发动机。
背景技术
汽车电动机为机械换向，因此，与换向器环永久接触的换向器电刷必不可少。汽车电动机包括将换向器电刷与电源电连接的线圈线。
用于驱动附属部件、致动器或泵的普通汽车电动机其电性能约高达500W，为此需要10至40A的电流，车载电压为12或24V。因此，为了减小线圈线的电阻，线圈线的直径至少得有几毫米。限定例如扼流线圈的线圈线的刚度较高，因此，不能直接与换向器电刷机械连接。在换向器电刷和刚性线圈线之间设置有柔性编织线，以允许电刷的移动和线圈线的振动。编织线设有线端，线端通过焊接与线圈线电连接和机械连接。柔性编织线可以是将线圈线与换向器电刷连接的电刷线。
在实际情况中，刚性线圈线端部是由机器切割形成，因此切割端面处会产生毛刺和/或尖锐边缘。在汽车电动机的使用寿命期间，毛刺或尖锐边缘会损坏与线圈线相连接的编织线。编织线由多根细线组成，每根细线都容易受到线圈线的毛刺或尖锐边缘的切割。一旦编织线基本上被切断，电动机就可能出现故障。如果仅仅是大部分细线被切断，电动机也可能发生故障，在这种情况下，其余未断的细线会因电流较高而熔化。因而，汽车电动机的寿命和可靠性受到限制。为了防止出现这种损坏，需要采取复杂的额外制造步骤去除毛刺和尖锐边缘，从而，电动机的制造成本也随之增加。
发明内容
本发明的目的在于提供一种机械换向的可靠的汽车电动机，其制造成本较低。
该发明目的通过具有权利要求1特征的汽车电动机实现。
根据本发明，刚性线圈线设有焊接部以及与焊接部相邻的线端部。线端部相对于焊接部弯曲，并由此远离编织线弯曲，这使得线圈线的线端部的线端面并非朝向编织线。根据本发明，术语“焊接”并不限于电弧焊接工艺，还可以是钎焊工艺。根据本发明，焊接部为线圈线的轴向部分，在此编织线被允许并意在焊接到线圈线上。在该轴向部分，编织线可以通过点焊或通过在限定的纵向段上焊接到线圈线上。在焊接部以及邻近焊接部设置的线端部之间，线圈线弯曲从而改变轴向，因此，线端部相对于焊接部弯曲。根据本发明，线端面为线圈线的表面，其通过切割工艺形成。
根据本发明，如果线端轴线的投影纵轴不穿过编织线，则线端面不会面向编织线。本发明通过弯曲线端部，将线端面的尖锐边缘与编织线相隔一定距离设置，从而可以避免编织线磨损、扭结和断裂。由于安装或操作过程中的振动所导致的编织线损坏情况将不再发生。因此，汽车电动机的寿命和可靠性将会增加。
此外，可以省略线端面尖锐边缘的去毛刺的复杂制造步骤，从而降低制造成本。
在本发明的优选实施例中，线焊接部和线圈线的线端部之间的弯曲角度在60°-120°范围内。线焊接部的轴向和线端部的轴向闭合并限定弯曲角度。特定的弯曲角度具有如下效果：线端部的端面不面向编织线，从而可靠地防止编织线的损坏。
在另一优选实施例中，焊接区域朝向基本上垂直于线圈线的线端部的纵向的方向。根据本发明，焊接区域是线圈线与编织线实质结合的区域。焊接区域为线圈线外周面的至少一部分，朝向横向方向，基本上垂直于线圈线焊接部分的方向。因此，焊接区域朝向基本上与由线圈线的线端部的纵轴和线圈线焊接部的纵轴所限定的平面垂直的方向。这种特定布置所具有的效果是可使得线端部轴线上的安装空间较小。
优选地，线圈线端面插入一个凹坑中。根据本发明，凹坑的形状像漏斗或凹状部。该凹坑可由例如电动机壳体或框架的一部分限定，或由支撑线圈线的部分限定，例如电刷卡。凹坑限制了线圈线端部的移动自由度。由于线圈线的运动受到限制，编织线和线圈线之间焊接连接上的动态负载减小，从而提高了焊接连接的寿命。
线圈线端部可以松散地插入凹坑中。作为备选方案，线端面固定在凹坑中。根据本发明，术语“固定”是指线端面紧密地设置并固定在凹坑中。因此，由例如振动产生的、作用在编织线和线圈线之间焊接部上的机械荷载会显著降低。相应地，电动机的寿命和可靠性将因此而增加。
根据优选实施例，线圈线的端部具有尖锐的边缘。在线圈线切割过程中产生的例如像毛刺一样的尖锐边缘无需去除。因此，省去了去除尖锐边缘的制造步骤。由此，汽车电动机的制造成本可以更为经济。
线圈线优选限定为扼流线圈线。用扼流线圈可以最小化电刷火花产生的电磁干扰。从而，干扰汽车中其它电子设备的电磁辐射也显著减少。
优选地，柔性编织线限定为机械换向器装置的电刷线。编织线柔韧性较高，可以补偿电刷相对于线圈线的相对运动，而不会让编织线发生疲劳断裂。
附图说明
下面参照附图对本发明实施例进行详细描述，其中：
图1示出了本发明汽车电动机的示意图；
图2示出了编织线与电动机换向器线圈线之间连接部的图1的放大图。
具体实施方式
图1示出了机械换向的汽车电动机10的示意图。电动机10包括电动机壳体14，电动机壳体容纳有电动机定子18、电动机转子22和换向器装置26。电动机转子22设置在转子轴30上，转子轴30由第一轴承34和第二轴承38可旋转地支撑在电动机壳体14上。电动机定子18布置在电动机壳体14内围绕电动机转子22。换向器装置26包括置于转子轴30上的换向器环40。换向器环40通过电连接42电连接到电动机转子22的转子绕组。换向器装置26还包括两个换向器电刷46。换向器电刷46设置成与换向器环40径向电接触，且布置在换向器环40的径向相对侧上。每个换向器电刷46与相应的扼流圈50电连接，以使得由换向器电刷46的电刷火花所产生的电磁干扰最小。
图2示出了图1中换向器电刷46和扼流线圈线50之间电连接部的放大视图。换向器电刷46通过柔性编织线54与线圈线电连接。柔性编织线54包括多根细丝线，编织以限定带状编织线54。通过将编织线54的线端62与线圈线58的焊接部66焊接，编织线54与直径为几毫米的刚性线圈线58电连接和机械连接。焊接部66为线圈线58轴向的一段，此处用于将编织线54与线圈线58焊接。
线圈线58包括线端部70，与线圈线58的焊接部66相邻布置。由于刚性线圈线58的切割工艺，线端部70具有尖锐边缘74，例如，毛刺。线端部70相对于焊接部66弯曲，从而弯曲方向远离编织线54，这使得线端部70的线端面78不面向编织线54。线圈线58与编织线54实质结合的焊接区域82朝向与线圈线58的线端部70的纵向86基本垂直。焊接部66与线圈线58的线端部70之间的夹角α为90°。由此防止线圈线58的尖锐边缘74与编织线54相接触。因此，编织线54不会被线圈线58的尖锐边缘74损坏。
线端面78插入具有凹面形状的凹坑90中。凹坑90由电动机壳体14的框架94限定。凹坑90限制了线端部70横向自由移动，从而减小线圈线58的振动。因此，也降低了焊接连接的动态负载。
由上文可知，机械换向的汽车电动机并不限于上述实施例。尤其是，凹坑可使用其它设计形式，还可以考虑采用其它弯曲角度和其它设计形式的焊接区。
附图标记说明
10 汽车电动机
14 电动机壳体
18 电机定子
22 电机转子
26 换向器装置
30 转子轴
34 第一轴承
38 第二轴承
40 换向器环
42 电连接
46 换向器电刷
50 扼流线圈
54 柔性编织线
58 刚性线圈线
62 线端
66 焊接部
70 端部
74 尖锐边缘
78 端面
82 焊接区域
86 线端部的纵向
90 凹坑
94 框架
α 夹角

Claims (8)

1.一种机械换向的汽车电动机(10)，包括：
刚性线圈线(58)，具有焊接部(66)和与焊接部(66)相邻的端部(70)，以及
柔性编织线(54)，具有线端(62)，所述线端(62)在所述焊接部(66)通过焊接与所述线圈线(58)电连接和机械连接，其中，所述端部(70)相对于所述焊接部(66)弯曲，并由此远离所述编织线(54)弯曲，使得所述线圈线(58)的端部(70)的端面(78)不面向编织线(54)。
2.根据权利要求1所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述焊接部(66)与所述线圈线(58)的端部(70)之间的弯曲角度(α)为60°-120°。
3.根据权利要求1或2所述的汽车电动机(10)，其特征在于，焊接区域(82)朝向与所述线圈线(58)的所述端部(70)的纵向(86)基本垂直的方向。
4.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述线圈线的端面(78)插入凹坑(90)中。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述端面(78)固定在凹坑(90)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述线圈线(58)的端部(70)具有尖锐的边缘(74)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述线圈线(58)限定扼流线圈(50)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的汽车电动机(10)，其特征在于，所述柔性编织线(54)限定机械换向器装置(26)的电刷线。
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