CN109792185B - 接触环、定子以及电动机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于安排在电换向式电动机(50)的定子(40)上的接触环(10)，该接触环(10)由至少两对完全相同的、部分环形的金属元件(2n，2g)构成。此处，这些成对金属元件中的每一对连接至端子接线片(20U，20V，20W)，以用于附接至电压源。某一对金属元件(2n，2g)的两个元件中的一个元件(2n)以第一正常位置从该端子接线片(20U，20V，20W)沿该定子(40)的第一圆周方向延伸，而另一个元件(2g)以相对于该第一正常位置翻转的第二位置从该端子接线片(20U，20V，20W)沿该定子(40)的第二圆周方向延伸。这些单独的元件具有偏置部(8)，结果是两个相邻端子接线片(20U，20V，20W)的、该接触环(10)的彼此面对的两个元件(2n，2g)在没有接触的情况下在该偏置部的区域中重叠。

Description

接触环、定子以及电动机

技术领域

本发明涉及一种用于安排在电换向式电动机的定子上的接触环，涉及一种具有这种类型的接触环的定子，并且涉及一种具有这种类型的定子的电动机。

背景技术

根据现有技术，可以被配置成多个件的这种类型的接触环形成汇流条，该汇流条连接单独的端子接线片或元件，以用于通过定子绕组附接至电压源。此处，端子接线片可以与接触环或单独的接触环元件一体地配置。

发明内容

本发明的目的是提供一种接触环，该接触环与根据现有技术中已知的接触环相比，可以更简单的生产和组装。

提出了一种用于安排在电换向式电动机的定子上的接触环，该接触环由至少两对完全相同的、部分环形的金属元件构成。

此处，在各自情况下，其中一对金属元件连接至端子接线片或端子元件，以用于附接至电压源。此外，某一对金属元件的两个元件中的一个元件以第一正常位置从该端子接线片沿该定子的第一圆周方向延伸，而另一个元件以相对于该第一正常位置翻转的第二位置从该端子接线片沿该定子的第二圆周方向延伸。

此处，这些单独的元件具有偏置部，结果是两个相邻端子接线片的、该接触环的彼此面对的两个元件在没有接触的情况下在该偏置部的区域中重叠或交叉。

在本发明的背景下，上述正常位置应理解为是指对应的元件被安排的方式使得相邻端子接线片的相应地面对的元件可以被安排在相对于其翻转的位置上，而两个元件没有接触。

所提出的接触环提供了多个优点。首先，接触环由完全相同的元件组装而成，因此不必在元件之间进行区分。这简化了元件的生产和组装。

此外，这些单独的元件不必同时组装。这也简化了元件的组装。而是，这些单独的元件可以一个接一个地安排，首先，某一元件被安排在正常位置上，然后相邻端子接线片的相应地相关联的元件被安排在相对于其翻转的位置上。作为替代方案，原则上首先也可以安排所有将安排在正常位置上的元件，并且随后可以在相对于其翻转的位置上安排所有相对于其翻转的元件或相邻端子接线片的相应地相关联的元件。

另一个优点是，在安排期间不必对这些单独的元件进行再成形，以便在单独的偏置部的区域中配置所述重叠或交叉。这也简化了元件的组装。

根据一个实施例，这些元件的彼此面对的偏置部以互补的方式在共用偏置区域中重叠。这简化了组装并使得整体设计可以非常紧凑，这有助于节省安装空间。

根据进一步实施例，该接触环由至少三对完全相同的、部分环形的金属元件构成。具有例如三对这种类型的元件的接触环的配置适用于三股定子绕组，该三股定子绕组与仅仅双股定子绕组相比确保电动机的转子的平稳运行得以改善，具有两对这种类型的元件的接触环的配置适用于该双股定子绕组。

此处，该接触环的这些单独的元件可以被方便地配置为扁平元件，这些扁平元件的宽侧朝向该定子的端侧定向。这使得整体设计可以非常紧凑。

此处，这些单独的元件的偏置部被配置在该元件的端子接线片端与自由端之间。此处，该偏置部可以朝该定子的纵向方向定向。这也使得整体设计可以非常紧凑。

根据一个实施例，这些单独的元件被分成单独的区段，并且在该过程中具有：

-用于附接至该端子接线片的第一径向区段，

-邻接该第一径向区段的第一圆周区段，

-邻接该第一圆周区段并且具有该偏置部的偏置区段，

-邻接该偏置区段的第二径向区段，以及

-邻接该第二径向区段用于附接至该定子绕组的第二圆周区段。

根据一个实施例，除该偏置区段的偏置部之外，这些单独的区段位于一个平面内。这使得整体设计可以非常紧凑并且有助于节省安装空间。此处，该偏置区段相对于其余区段被深拉。

由于这些元件是完全相同的元件，因此相应的正常安排的元件的偏置部也位于一个平面内，而相应的相对于其翻转安排的元件的偏置部位于另一个平面内。这也有助于整体设计紧凑。

此外，该元件的两个圆周区段中的一个可以被安排成相对于另一个圆周区段位于内侧。根据一个实施例，该第一圆周区段被安排成相对于该第二圆周区段位于内侧。这也有助于整体设计紧凑。

该第二圆周区段可以设置有两个连接器面、优选地设置有两个圆形的连接器面，以用于附接至该定子绕组。

该接触环的每个单独的元件可以延伸过大约100°至120°的角度范围，优选地延伸过大约115°。关于具有三对这种类型的元件的接触环的上述配置，三对元件相对于彼此偏置大致120°地安排。

此外，所述元件中的每一个元件可以被有利地配置为冲压的片材金属元件。这种类型的冲压的片材金属元件可以廉价地生产。作为替代方案，所述元件也可以通过激光从扁平金属板上切下。

根据一个实施例，这两个相邻端子接线片的、该接触环的彼此面对的两个元件通过绝缘装置而相对于彼此电绝缘，该绝缘装置设置在该第一圆周区段的面向该定子的这一侧的区域中，该定子绕组的绕组线抵靠在该绝缘装置上。所述绝缘装置抑制所述两个导电元件之间的短路。

此处，该绝缘装置可以由优选为U型形状的塑料构成，该塑料可以被模制在该定子的端侧上或者可以被夹在该定子中。

另外地或作为其替代方案，甚至可以通过相应地注射模制来使相应的元件至少在第一圆周区段的区域中自身绝缘。

此外，提出了一种电换向式电动机的定子，该定子具有上述类型的接触环。

另外，提出了一种电动机，该电动机具有上述类型的定子。

附图说明

在下文中，将参考附图的图示详细地解释本发明。在附图中：

图1示出了所提出的接触环的透视图示，

图2示出了图1所示的接触环在定子上的布置，

图3示出了图2所示的布置的放大细节，

图4以不同的视图示出了接触环元件的图示，

图5示出了两个相邻端子接线片的、接触环的彼此面对的两个元件，

图6示出了图1所示的接触环的底视图，

图7示出了图6所示的接触环的正视图，

图8 示出了具有凸的连接器面的接触环，

图9 示出了图8所示的接触环的透视图示，

图10a 示出了另一接触环在定子上的布置，并且

图10b 示出了图10a所示的布置的截面图示。

具体实施方式

图1示出了接触环10，该接触环本身代表导电体，该导电体可以经由端子接线片20U、20V、20W连接至电压源（此处未示出）。

接触环10由总共六个完全相同的、扁平的、部分环形的金属元件2n、2g或者三对完全相同的、扁平的、部分环形的金属元件2n、2g组装而成。这种类型的一对金属元件应理解为在各自情况下是指两个元件，这两个元件被指配给所示的三个扁平的金属L形端子接线片20U、20V、20W中的一个。这些单独的元件2n、2g例如被配置为冲压的片材金属元件并且在连接点22处点焊到相关联的端子接线片20U、20V、20W上。图7以放大图VA示出了连接点22处的焊接点34。端子接线片20U、20V、20W相对于彼此偏置120°地安排，结果是相应的成对端子接线片也相对于彼此偏置120°地安排（参见图6）。

此外，图1示出了这些单独的元件2n、2g如何相对于彼此安排。而被指配给某一端子接线片20U、20V、20W的某一对金属元件的两个元件中的一个元件2n以第一正常位置沿第一圆周方向延伸，另一个元件2g以相对于第一正常位置翻转的第二位置从端子接线片20U、20V、20W沿第二圆周方向延伸。

这使得两个相邻端子接线片20U、20V、20W的彼此面对的两个元件2n、2g在没有接触的情况下在偏置部8的区域中重叠。此处，偏置部8以互补的方式在共用偏置区域32中重叠（参见图1、图5）。所述偏置区域32也相对于彼此偏置120°地安排（参见图6）。

这些单独的偏置部8被配置在元件2n、2g的端子接线片端3与自由端18之间。在接触环10的安装位置上，所述偏置部朝定子40的纵向方向定向（参见图2）。

每个单独的元件2n、2g均被分成多个区段，并且在该过程中详细地具有（参见图4）：

-用于附接至端子接线片20U、20V、20W中的一个的第一径向区段4，

-邻接第一径向区段4的第一圆周区段6，

-邻接第一圆周区段6并且具有偏置部8的偏置区段9，

-邻接偏置区段9的第二径向区段11，以及

- 邻接第二径向区段11用于附接至两个线圈绕组28a、28b的第二圆周区段12。

关于接触环10，两个径向区段4、11使得第一圆周区段6被安排成相对于第二圆周区段12位于内侧。

除偏置区段9之外，这些单独的区段4、6、11、12位于一个平面内（参见图5、图7）。偏置区段9相对于其余区段4、6、11、12被深拉，因此形成偏置部8，该偏置部在接触环10的所述安装位置上朝定子40的纵向方向定向（参见图2）。偏置区段9的一侧包括在至第一圆周区段6的过渡区域中的弯曲部16，并且另一侧包括在至第二径向区段11的过渡区域中的弯曲部16。

第二圆周区段12设置有两个基本上圆形的连接器面14a、14b，以用于附接至两个线圈绕组28a、28b。

每个单独的元件2n、2g延伸过大约100°至120°的角度范围，优选地延伸过大约115°。

由于这些元件是完全相同的元件2n、2g，因此相应的正常安排的元件2n的偏置部8也位于一个平面内，而相对于其翻转安排的相应元件2g的偏置部8位于另一个平面内（参见图7）。

图2示出了无刷直流电动机50的定子40上的接触环10。定子40包括金属定子部段24，这些金属定子部段在各自情况下承载一个线圈绕组。总的来说，这些单独的线圈绕组形成定子绕组。此处，在此示例性实施例中，定子绕组包括总共三个绕组绞合线或六个线圈绕组，它们经由电桥电路通电。

这些单独的元件2n、2g以其两个宽侧中的一个朝向定子40的端侧定向。此处，接触环10被安排在定子40的端侧上，其方式为使得该接触环首先借助于相应的第一圆周区段6位于定子40的塑料封装件26上，该接触环通过该塑料封装件26被定位和固定。其次，接触环10借助于相应的第二圆周区段12的相应的圆形连接器面14a、14b在各自情况下位于两个绕组线28a、28b上。而所述绕组线28a中的一个提供一个线圈绕组的起点，而另一个绕组线28b提供另一个线圈绕组的终点。

图3示出了两个相邻端子接线片20V、20W的彼此面对的两个元件2n、2g相对于彼此电绝缘，以便抑制两个导电元件2n、2g之间的短路。这是通过两个绝缘装置30设置在第一圆周区段6的面向定子40的这一侧的相应区域中来确保的，两个绕组线28a、28b抵靠在该绝缘装置30上。

此处，所述绝缘装置30由U型形状的塑料构成，该U型形状的塑料可以被模制在塑料封装件26上。作为替代方案，所述绝缘装置30还可以被夹在塑料封装件26中。作为对此的替代方案，所述绝缘装置30还可以被模制在相应的元件2n、2g本身上。根据另一替代性改进，相应的元件2n、2g也可以通过相应地封装而至少在第一圆周区段的区域中自身绝缘。

图8和图9展示了替代性接触环元件2n、2g，该接触环元件具有基本上圆形的连接器区域14a*、14b*，这些连接器区域的连接器面14a、14b设置有焊接凸起36、38。连接器区域原则上还可以具有不同于上述基本上圆形的形状的不同形状，例如矩形或多边形形状。

根据接触环元件2n、2g的视图，每个连接器面14a、14b包括隆起36和凹陷38。表示连接器面14a、14b关于正常位置2n的隆起36的焊接凸起相当于连接器面14a、14b关于相对于正常位置2n翻转的位置2g的凹陷38，并且反之亦然。

此外，如果将两个连接器面14a、14b彼此比较，则隆起36a、36b和凹陷38a、38b被配置成在径向方向上相对于彼此偏置。这通过两个截面图示A-A和B-B详细地展示。

原则上，根据另一替代性接触环元件，也可以相对于两个连接器面仅提供单个焊接凸起，也就是说，取决于视图，一个隆起或一个凹陷。

这种类型的焊接凸起或隆起或凹陷用于辅助焊接操作。

图10a和图10b展示了另一具有接触环的定子40，该接触环由上述类型的接触环元件组装而成。此处，关于连接器区域14a*、14b*，接触环的每个连接器面14a、14b在各自情况下具有两个焊接凸起。可以看出，线与接触环元件之间的单独的接触点或焊接点取决于相应的接触环元件的位置。还可以看出，每个连接器面14a、14b的两个焊接凸起中总是只有一个与相应相关联的线形成接触点或焊接点。

在下文中将不再更详细地描述这种类型的无刷直流电动机或电换向式电动机的操作方法。这是本领域技术人员已知的。

虽然所述前面的描述已经描述了示例性实施例，但是应该注意，多种变体是可能的。此外，应该注意的是，示例性实施例仅仅是示例，其不旨在以任何方式限制保护范围、应用、和构造。而是，通过前面的描述给予本领域技术人员用于实现至少一个示例性实施例的指导，在不脱离由权利要求和所述等同特征组合产生的保护范围的情况下，可以尤其是关于所描述的组成部分的功能和安排进行各种修改。

Claims (19)

1.一种用于安排在电换向式电动机的定子（40）上的接触环，该接触环（10）由至少两对完全相同的、部分环形的金属元件（2n，2g）构成，

其中一对金属元件连接至端子接线片（20U，20V，20W），以用于附接至电压源，

并且

某一对金属元件（2n，2g）的两个金属元件中的一个所述金属元件（2n）以第一正常位置从该端子接线片（20U，20V，20W）沿该定子（40）的第一圆周方向延伸，而另一个所述金属元件（2g）以相对于该第一正常位置翻转的第二位置从该端子接线片（20U，20V，20W）沿该定子（40）的第二圆周方向延伸，

每个所述金属元件具有偏置部（8），结果是两个相邻端子接线片（20U，20V，20W）的、该接触环（10）的彼此面对的两个所述金属元件（2n，2g）在没有接触的情况下在该偏置部的区域中重叠。

2.如权利要求1所述的接触环，这些金属元件（2n，2g）的彼此面对的偏置部以互补的方式在共用偏置区域中重叠。

3.如权利要求1或2所述的接触环，该接触环（10）由至少三对完全相同的、部分环形的金属元件（2n，2g）构成。

4.如权利要求1所述的接触环，该接触环的每个所述金属元件（2n，2g）被配置为扁平元件，这些扁平元件的宽侧朝向该定子（40）的中轴线的方向。

5.如权利要求1所述的接触环，每个所述金属元件（2n，2g）的偏置部（8）被配置在该金属元件（2n，2g）的端子接线片端（3）与自由端（18）之间。

6.如权利要求1所述的接触环，该偏置部（8）朝向该定子（40）的纵向方向定向。

7.如权利要求1所述的接触环，每个所述金属元件（2n，2g）被分成单独的区段，每个所述金属元件包括：

用于附接至该端子接线片（20U，20V，20W）的第一径向区段（4），

邻接该第一径向区段的第一圆周区段（6），

邻接该第一圆周区段并且具有该偏置部（8）的偏置区段（9），

邻接该偏置区段的第二径向区段（11），以及

邻接该第二径向区段用于附接至定子绕组的第二圆周区段（12）。

8.如权利要求7所述的接触环，所述第一径向区段、所述第一圆周区段、所述第二径向区段和所述第二圆周区段位于一个平面内。

9.如权利要求7或8所述的接触环，该偏置区段（9）相对于所述第一径向区段、所述第一圆周区段、所述第二径向区段和所述第二圆周区段被深拉。

10.如权利要求7所述的接触环，所述第一圆周区段和所述第二圆周区段中的一个被安排成相对于另一个位于内侧。

11.如权利要求10所述的接触环，该第一圆周区段（6）被安排成相对于该第二圆周区段（12）位于内侧。

12.如权利要求7所述的接触环，该第二圆周区段（12）设置有两个连接器面，所述两个连接器面为两个圆形的连接器面（14a，14b），以用于附接至该定子绕组。

13.如权利要求7所述的接触环，每个所述金属元件（2n，2g）延伸100°至120°的角度范围。

14.如权利要求13所述的接触环，每个所述金属元件（2n，2g）延伸115°。

15.如权利要求7所述的接触环，这些金属元件（2n，2g）中的每一个金属元件被配置为冲压的片材金属元件。

16.如权利要求7所述的接触环，这两个相邻端子接线片（20U，20V，20W）的彼此面对的两个所述金属元件（2n，2g）通过绝缘装置（30）而相对于彼此电绝缘，该绝缘装置设置在该第一圆周区段（6）的面向该定子（40）的这一侧的区域中，该定子绕组的绕组线（28a，28b）抵靠在该绝缘装置（30）上。

17.如权利要求16所述的接触环，该绝缘装置（30）由U型形状的塑料构成，该塑料被模制在塑料封装件（26）上或者被夹在该塑料封装件（26）中。

18.一种电换向式电动机的定子，该定子具有如权利要求1至17之一所述的接触环（10）。

19.一种电动机，该电动机具有如权利要求18所述的定子（40）。

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