CN1149668A - 配有改进的激磁绕组的汽车起动机 - Google Patents

Abstract

起动机包括一个激磁绕组(20)，它包括四个线圈(28)，构成两条并联电路(A、B)，其输入端与共用电源线(24)相连，并且每一输出端都有一个电刷(44A、44B)，线圈(28)成对(i、j)形成，第一对绕组(i)的两个线圈(28)分别沿第一方向及第二个相反方向连续缠绕，第二对绕组(j)的线圈(28)沿第二和第一方向连续缠绕，共用电源线(24)固定在第一对绕组(i)的连接桥(42i)上，两对绕组通过两个端头相连，两个电刷(44A、44B)固定在第二对绕组(j)的连接桥(42j)上。

Description

配有改进的激磁绕组的汽车起动机

本发明涉及一种汽车起动机。

本发明尤其涉及一种汽车起动机，这种起动机包括一个定子激磁绕组，它有四个线圈，每一个都形成一个磁极，线圈在这种起动机内连接起来，以形成两条并联电路，其输入端与一共用电源线连接，而其每一个输出端上都有一个电刷，电刷在转子电枢绕组的旋转整流子上摩擦，在这种起动机内，每一个线圈都由平面缠绕的大截面导线构成，以形成相接的同心线圈，在这种起动机内，线圈以相邻成对的线圈出现，每一对都包括用同一根导线连续绕成的两个线圈，这样导线便形成将一对绕组的两个线圈的内圈连接起来的连接桥。

技术上称为“双线圈”的成对形成的线圈可减少激磁绕组连接所必须的焊点，在每一个焊点都需要一个附加工序，并且在线圈固定及其电连接上都存在可靠性问题的情况下，这种技术是有利的。

但是，鉴于激磁绕组上流经的电流强度很大，人们希望尽可能地限制电路上难以处理且容易损坏的焊点数量，因为人们无法始终控制每一个焊点处电流流经的有效截面，而这可导致过热点的形成。

为了提出一种以简单可靠的方式完成的起动机激磁绕组，本发明提出一种上述类型的起动机，其特征在于，第一对绕组的两个线圈分别向第一个方向和第二个相反方向连续缠绕，第二对绕组的线圈向第二和第一方向连续缠绕，共用电源线固定在第一对线圈的连接桥上，第一对线圈导线的自由端与第二对线圈的导线的自由端连接，两个电刷固定在第二对线圈的连接桥上，以形成极性交错的四个连续磁极。

根据本发明的其它方面：

-共用电源线通过焊接基本固定在第一对线圈连接桥的中部；

-两个电刷各自焊在第二对线圈连接桥的一端；

-每一个线圈的内圈都通过导线的折转径向向外延伸，以形成连接桥；

-构成线圈的导线为一扁线，沿其厚度方向缠绕。

通过下面的具体描述，可了解本发明的其它特征及优点，为了便于理解本发明，将参照附图说明，其中：

-图1为一汽车起动机的轴向局部剖视图；

-图2为根据本发明的一台起动机的激磁绕组的立体图；

-图3为从内侧看到的现有技术的起动机激磁绕组的平面展开简图；

-图4为这种绕组更详细的立体图；

-图5为与图3相似的根据本发明的激磁绕组的视图；

-图6和图7为从两个不同角度看到的该种绕组的更详细的立体图。

图1示出了起动机10，主要包括开关12和起动机的电动机14，用以带动起动机齿轮16。

起动机齿轮16滑动安装在起动机的电动机X-X轴线上的轴18的一端，并且起动机的齿轮16用以与装备有起动机的汽车的内燃机飞轮的齿轮(未示出)啮合。

起动机10的电动机14包括一个定子激磁绕组20和一个转子电枢绕组22，两者以电方式串联。

电源线24将开关12的输出端与激磁绕组20的输入端连接，而激磁绕组20的输出端与电刷(图1中未示出)连接，电刷在给电枢旋转绕组22供电的整流子片26上摩擦。

激磁绕组20一般包括四个线圈28，它们每一个都绕在一块磁极30上，后者拧紧在起动机的电动机14的圆柱形外壳32上。

每一个线圈28的装配均应使线圈轴线Y-Y径向置于外壳32内。

每一个线圈28都用一个连续的扁导线34构成，导线的截面基本呈长方形，并沿其厚度方向缠绕，以形成直径逐步扩大的、边与边相贴的同心线圈36。

线圈36通过与导线34同时缠绕的绝缘夹条，使圈与圈之间呈电绝缘状态。

根据线圈28的一种已知的实施方式，用一根连续的导线34连续完成两个线圈28，这可省去一对绕组的两个线圈28的电连接焊点。

在图4、图6和图7中可更清楚地看到，每一个线圈28都有一个内圈38，它通过导线34的弯折40延长，导线34相对线圈28径向向外伸出，并向同一对绕组的第二个线圈28的方向弯曲，从而在绕组的两个线圈28之间形成连接桥42。

图3中示出了根据现有技术制成的定子激磁线圈20。

正如所能看到的，激磁绕组20包括用i和j表示的两对线圈28。

电源线24为两对线圈i、j所共用，以使两对线圈i、j各自形成用A和B表示的并联电路，每一个电路的输出端上都有一个在整流子26上摩擦的电刷44A、44B。

每一个线圈28都构成一个起动机的电动机14的磁极，两个相邻的线圈28的极性必须相反。

由线圈28形成的磁极的极性取决于导线34在线圈28内的缠绕方向，以及电流在线圈28内的流动方向。

正如在图3上看到的，根据现有技术实施的一对绕组的两个线圈28沿同一方向缠绕。

因此，根据图3，位于左边的绕组i的线圈28沿逆时针方向缠绕。

这样，两个线圈28应形成极性相反的磁极，它们应在两个不同且相反的方向上由电流穿过。

为此，来自电源线24的电流通过外圈37进入绕组i的第一个线圈28S，并这样由外向内流经圈36，以形成一个南极。

相反，电流在通过连接桥42i之后，通过内圈38进入绕组i的第二个线圈28N，由内向外流经第二个线圈28Ni，就此形成北极。

电流从与电刷44A连接的第二个线圈28Ni的外圈37处流出绕组i。

因此，这样实施的绕组i形成一个独立的电路A，并且绕组i的两个线圈各形成一个南磁极28Si和一个北磁极28Ni。

第二对绕组j也包括一个第一线圈28Nj，其外圈37与共用电源线24连接，而其第二个线圈28Sj的外圈37则与第二个电刷44B连接。

连接桥42j将绕组j的两个线圈连接起来。

然而，为使两条对应于绕组i和j的电路A和B只使用一个共用电源线24，电源线24与相邻的两个第一线圈28Si和28Ni的外圈37连接。

并且，为了获得两个极性相反的线圈，而且线圈由电流由外圈向内圈穿过，这两个线圈必须沿相反方向缠绕。

这样，绕组j的线圈缠绕方向与绕组i的线圈方向相反，即从图3看为顺时针方向。

正如所看到的，当定子激磁线圈20被装入电动机14内时，相邻的两个第一线圈28Ni和28Sj的极性相反。

正如在上面所看到的，由绕组i、j构成的电路A、B是独立的，并各自有其电刷44A、44B，用于给整流子26供电。

然而，为保证电动机14的正常运转，电刷44A、44B最好处于同一电位，以便不破坏电动机的平衡运行。

事实上，或者由于构成两个绕组i和j的导线34的截面稍有不同，或者由于电源线24或电刷44A、44B在绕组i和j上各自的连接焊点感应引起的干扰电阻，两个电路A和B各自的电阻可能有轻微的差异。

因此，在两个绕组i和j各自的输出端之间安排了一根电导体，以形成等电位连接线46。

图4更详细地示出根据现有技术的激磁绕组20。

正如所看到的，构成两条电路A和B各自的电输出的两个电刷44A、44B径向向外，与构成电路A和B的两对绕组i和j各自的连接桥42i、42j交迭。

同样，等电位连接线46有一部分沿着连接桥42i、42j延伸，并在电源线24附近径向向外穿过。

为了避免上述不同部分之间的一切虚假接触，必须在电刷44A、44B上以及电源线24上分别设置绝缘套管45、25，而且还必须在连接桥42i、42j上以及在等电位连接线46上分别设置绝缘套管43、47。

除了必须增加上述绝缘套管43、47外，由于例如电刷44、连接桥42以及等电位连接线46的重叠，激磁绕组20的这种设计具有径向占据的空间大的缺点。

正是为了提出一种解决上述问题的办法，本发明提出一种激磁绕组20，其中绕组i、j各包括两个反向缠绕的线圈28。

正如在图5中看到的，绕组i、j的这种设计使同一对绕组的两个线圈都被电流沿同一方向穿过，即，例如由内向外，或由外向内，以形成两个极性不同的相邻磁极。

这样，电源线24基本焊在第一对绕组i的连接桥42i的中部，第一对绕组就这样形成两个极，南极和北极，28Si和28Ni。

构成绕组i的导线34i的两个自由端35i与构成第二个绕组j的导线34j的两个自由端35j连接。

这样，绕组i的每一个线圈28Si和28Ni通过其外圈37分别与第二个绕组j的线圈28Nj、28Sj的外圈37连接。

绕组j的线圈28Sj、28nNj每一个都由电流从其外圈37向其内圈38流过，并且，由于它们以相反方向缠绕，它们形成两个相反的相邻磁极。

在该实施例中，绕组i的两个线圈28Si和28Ni形成两个并联电路A、B，它们分别通过第二对绕组j的线圈28Nj和28Sj延长。

然而，构成两条电路A和B各自输出端的上述两个线圈28Nj和28Sj的输出端，通过绕组j的连接桥42j相连。

由此得出，在两条电路A、B各自的输出处为转子26供电的两只电刷44A、44B焊在连接桥42j的两端，连接桥就这样在它们之间形成等电位连接线。

正如在图5、图6和图7中看到的，激磁绕组20的这种设计可避免形成不同电位的激磁绕组20的导线的一切交叉重叠。

因此，只需为有可能与例如起动机的电动机14的外壳32接触的电刷44A、44B和电源线24设置绝缘套管45、25即可。

本发明的另一个特征是，它可用简单的方式完成所有的焊点，因为每一个焊点只实现两根导线的连接。

以前的情况并不是这样，因为电源线24同时与两个绕组i、j各自的两个线圈28Si和28Nj的外圈37连接。

本发明所描述的为带有两对磁极的起动机的电动机，但可将该技术应用于其它类型的绕线电枢式电机中，而不超出本发明的范围。

Claims (5)

1.一种汽车起动机，它包括一个定子激磁绕组(20)，绕组有四个线圈(28)，各形成一个磁极，线圈(28)连接起来以形成两条并联电路(A、B)，其输入端与一共用电源线(24)连接，而其每一个输出端上都有一个电刷(44A、44B)，电刷在转子电枢绕组(22)的旋转整流子(26)上摩擦，每一个线圈(28)都由大截面平面缠绕的导线(34)构成，以形成边与边相接的同心线圈(36)，线圈(28)以相邻的线圈(28)成对(i、j)形成，每一对绕组(i、j)都包括用同一根导线(34i、34j)连续绕成的两个线圈(28)，这样导线便构成将绕组(i、j)的两个线圈(28)的内圈(38)连接起来的连接桥(42i、42j)，其特征在于，第一对绕组(i)的两个线圈(28)分别沿第一方向和第二个相反方向连续绕成，第二对绕组(j)的两个线圈(28)沿第二方向和第一方向连续绕成，共用电源线(24)固定在第一对绕组(i)的连接桥(42i)上，第一对绕组的导线(34i)的自由端(35i)与第二对绕组(j)的导线(34j)的自由端(35j)连接，并且两个电刷(44A、44B)固定在第二对绕组(j)的连接桥(42i)上，以形成四个磁极交错的连续磁极。

2.根据权利要求1所述的起动机，其特征在于，共用电源线(24)基本焊接固定在第一对绕组(i)的连接桥(42i)的中部。

3.根据权利要求2所述的起动机，其特征在于，两个电刷(44A、44B)各自焊在第二对绕组(j)的连接桥(42j)的一端。

4.根据上述权利要求中任何一项所述的起动机，其特征在于，每一个线圈(28)的内圈(38)都通过导线(34)的弯折(40)延长，弯折径向向外延伸以形成连接桥(42)。

5.根据上述权利要求中任何一项所述的起动机，其特征在于，构成线圈(28)的导线(34)为一沿其厚度方向缠绕的扁平线。

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