CN115224850A - 用于使至少一根漆包铜线与构件电接触的方法和电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使至少一根漆包铜线与电机、发电机、传感器或电磁体的第二构件电接触的方法，所述漆包铜线形成由第一构件(1)承载的绕组，所述方法具有以下步骤：a)将所述至少一根漆包铜线的至少一个线端部(2)成型为电触点(3、6、8)；b)在成型工艺中定位所述电触点(3、6、8)，其中，在所述成型工艺中形成的模塑料(4)至少部分地包围所述第一构件(1)和所述至少一个线端部(2)；c)使所述电触点(3、6、8)与所述第二构件接触。

Description

用于使至少一根漆包铜线与构件电接触的方法和电机

技术领域

本发明涉及一种用于使至少一根漆包铜线与电机、发电机、传感器或电磁体的构件电接触的方法，尤其是借助形成在漆包铜线端部上的电触点和额外灌封的方法，以及一种电机。

背景技术

在使布置在绕组中的漆包铜线与电机、发电机、传感器或电磁体的构件电接触时，已知的有插入接触式插头或者钎焊或熔焊线端部的方式。

发明内容

本发明的任务是，简化并且过程可靠地实施电接触。

该任务由具有本发明的特征的用于使至少一根漆包铜线与电机、发电机、传感器或电磁体的构件电接触的方法以及本发明的特征的电机解决。

术语“漆包铜线”被理解为由铜合金制成的线，该线由电绝缘的漆层包围。

据此提出了一种用于使至少一根漆包铜线与电机、发电机、传感器或电磁体的第二构件电接触的方法，所述漆包铜线形成由第一构件承载的绕组，所述方法具有以下步骤：

a)将所述至少一根漆包铜线的至少一个线端部成型为电触点，

b)在成型工艺中定位所述电触点，其中，在所述成型工艺中形成的模塑料至少部分地包围所述第一构件和所述至少一个线端部，

c)使所述电触点与所述第二构件接触。

因此，接触是特别简单且节省空间的。此外，通过在成型工艺中形成的模塑料能够高效地散热。此外，在成型过程中优选加热绕组线，这伴随着线的绝缘层的去除，从而能够节省去除绝缘的过程。

成型工艺能够是注塑成型、经典灌封、真空灌封，但也可以是传递模塑。

电触点优选是插入式触点。插入式触点优选是压合触点。但也能够使用圆形插头、扁平插头或插入到第二构件中用于电接触的其他轮廓。

有利的是，如果至少一个线端部通过机械加强、尤其是扭转或绞合，和/或通过表面处理来加强，以便能够建立与第二构件可靠的电连接。对于使用两种加强方法的情况，有利的是，如果通过冷压成型被涂覆的线端部，能够达到所需的硬度和弹簧刚度。在此，优选通过扭转地实施冷作硬化并且随后挤压和/或冲压出压合轮廓。

在一个实施方式中，所述方法形成用于使电枢的电枢绕组与有刷电机的换向器电接触，其中，所述电枢绕组通过至少一根漆包铜线形成，所述漆包铜线的线端部在步骤a)中成型为电触点，并且在步骤b)中，具有所述线端部的电枢至少部分地由所述模塑料包围，并且在步骤c)中，所述电触点与所述换向器接触。

为了用于形成触点的材料积聚，将绕组线端部向后折叠，并且因此利用双倍的线横截面用于成型是有利的。

在另一个实施方式中，所述方法形成用于使电机的定子与印刷电路板电接触，其中，所述定子具有定子芯和由所述漆包铜线形成的、缠绕在所述定子芯上的线圈，并且在步骤a)中至少一个与公共相位相关联的线端部成型为电触点，并且在步骤b)中所述电触点与所述定子连接，其中，在所述成型工艺中形成的模塑料至少部分地包围所述至少一个线端部和所述定子，并且在步骤c)中所述电触点与所述印刷电路板接触。

由此得到这样的优点：不再需要以汇流排单元形式的单独布电线。

视槽的数量和缠绕方案而定，所述绕组线端部能够与一个公共相位相关联。对于两个绕组线端部属于一个相位的情况，这两个绕组线端部优选围绕纵向轴线彼此绞合并且形成公共的电触点，该公共的电触点在定子的纵向方向上延伸。

如果每相位仅设置了一个绕组线端部，则该绕组线端部优选地围绕纵向轴线扭转并且形成一个电触点，该电触点在纵向方向上延伸。

优选，在方法步骤b)中，在定子的上侧面上形成至少两个在纵向方向上延伸的导向销，所述导向销在方法步骤c)中用于将印刷电路板定心在定子的上侧面上。

此外，提出了一种电机，其具有第一构件和第二构件，所述第一构件承载由漆包铜线形成的、具有线端部的绕组，所述第二构件与所述绕组的线端部电接触，其中，至少一个线端部成型为电触点，所述电触点接触第二构件，其中，所述电触点借助成型工艺保持在其在第一构件上的位置中。

综上能够得出上面提到的优点。

电触点优选地如上所述地形成。

在一个实施方式中，电机包括电枢体和具有在纵向方向上延伸的通孔的换向器和，所述换向器通过所述通孔抗扭地固定在所述电机的电枢轴上，所述电枢体由电枢轴承载，其中，在所述电枢体上布置有由漆包铜线形成的绕组。所述电触点使所述绕组与所述换向器电接触，并且所述电触点在具有绕组的电枢体上借助成型工艺被保持在其位置中。

在另一个实施方式中，电机具有：

转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地安装，

定子，其中，所述定子具有定子芯和缠绕在所述定子芯上的线圈，所述线圈包括绕组，以及

印刷电路板，其中，每个相位的至少一个线端部均成型为电触点，所述电触点接触所述印刷电路板，其中，所述电触点借助成型工艺保持在其在所述定子上的位置中。

相当普遍有利的是，如果电触点从在成型工艺中形成的模塑料中凸出。成型工艺中的密封优选地在工具本身中实现或通过绕组线端部上的几何形状实现。

在无刷电机的情况下，在成型工艺中形成的模塑料除了所述电触点之外完全包围定子表面。此外能够设置，在定子的上侧面上，在成型工艺中形成至少两个在纵向方向上延伸的导向销。这些导向销用于将印刷电路板定心在定子的上侧面上。

附图说明

下面参照附图更详细地阐释本发明的优选实施方式。相同类型或相同作用的构件在附图中以相同的附图标记表示。这些附图示出：

图1：无刷电机的定子的立体视图；

图2：图1的详细视图，具有用于使定子的绕组线端部与印刷电路板连接的连接元件；

图3：不同连接元件的空间图示；以及

图4：无刷电机的另一个定子的立体视图。

具体实施方式

图1示出定子1，该定子是无刷直流电机的一部分。定子1包围未呈现的转子并且与转子的旋转轴线同轴地延伸，该旋转轴线在安装状态下相应于定子100的纵向轴线。定子1具有未呈现的定子芯段，线圈分别围绕所述定子芯段缠绕。线圈的绕组优选以三相的方式缠绕，其中，所述绕组由具有绕组线端部2的绕组线形成。绕组线端部2从定子1的上侧面上从端面凸出。在所呈现的情况中，一个绕组线端部2分别属于一个相位。三个绕组线端部2在端部侧成型为使得它们形成压合触点3，该压合触点设置用于形成与印刷电路板的电连接。压合触点3在纵向方向上延伸。

定子1在成型工艺中由模塑料4包围。这里呈现了在注塑工艺中的形成。模塑料或者灌封材料4优选由塑料形成，尤其是热塑性塑料、热固性塑料，例如环氧树脂。如图1中呈现的，定子的上侧面和下侧面被全面积地注塑包覆。绕组的保持、尤其是绕组线端部2的方位由封装定子1的灌封材料4承担。

图2详细示出图1的定子1具有压合触点3的部分。只有压合触点3向上从灌封材料4中凸出。

灌封实现了绕组的损耗功率的更好的散热，因为塑料比空气更好地导热。灌封的体积朝向压合触点3的密封，能够在灌封本身期间通过保持工具来实现或通过在绕组线端部上的几何形状来实现。优选，一个几何形状设置在压合触点3下方，该几何形状能够容易地被抓握和封装在保持工具中，使得压合触点3未被一起注塑包覆。

为了实现可靠的压合印刷电路板或者控制单元连接，压合触点3需要足够的弹簧刚度。为了增加绕组线端部2的强度能够额外处理该绕组线端部，例如通过诸如扭转的机械加强和/或通过相应的表面处理，尤其是通过锡的涂覆。对于使用两种加强方法的情况，有利的是，如果冷成型涂覆有锡的绕组线端部以达到所需的硬度和弹簧刚度。在此，优选通过扭转状的冷作硬化并且随后冲压出压合轮廓。由此得到的压合触点具有良好的回弹特性。由于在成型时的温度，线的绝缘层被去除，从而能够节省去除绝缘的过程。

附加地可设想，通过铜线的材料选择或者说通过选择用于此的铜合金来影响插入式触点的硬度。压合触点的轮廓在此能够形成为针孔(如所呈现的)或通过两侧开槽来形成。

为了用于形成触点的材料积聚，将绕组线端部向后折叠并且因此将双倍的线横截面用于成型是有利的。

所形成的插入式触点定位在成型工具中。

图3示出电触点的三个实施方式。根据电机的槽的数量和缠绕方案，也能够连接2或者3根线并且将它们成型为电触点。在图3中，每两个绕组端部2都通过塑性变形(例如压制、模压、冲压等)成型为一个公共的电触点。

左侧的前两个图示以两个不同的视图示出以压合触点3形式的插入式触点。两个绕组线端部2围绕纵向轴线彼此绞合。在端部上，压合触点3形成为具有针孔轮廓5，该压合触点在纵向方向上延伸。压合触点3能够插入到印刷电路板中并且建立与该印刷电路板的电连接。不需要另外的构件或方法步骤(例如钎焊)。

中间的两个图示示出了用于印刷电路板上的焊接触点的经典刀具轮廓6。在这里，两个绕组线端部2也围绕纵向轴线彼此绞合并且在端部上成型为矩形扁平的接触表面7。这个接触表面7能够借助熔焊过程固定在印刷电路板上。

右侧的最后两个图示示出具有插塞引脚轮廓8的插入式触点。两个绕组线端部2围绕纵向轴线彼此绞合并且在其端部中成型为引脚，该引脚在纵向方向上延伸。然后，该引脚能够例如插入到印刷电路板的相应钎焊、优选弹动的插座中并且与其接触。与压合轮廓3相比，简化了绕组线端部2的成型并且该连接适用于更高的电流。

图4示出定子1的另一个实施方式，其中，相对于图1的定子，在定子的上侧面上在注塑工艺中附加地已形成两个导向销9。导向销9用于将印刷电路板定心在定子的上侧面上。由此能够减少用于定位印刷电路板的公差链。导向销9能够具有止挡肩以作为轴向止挡。在成型工艺的一个方法步骤中，导向销9利用注塑包覆或灌封绕组线端部2而共同形成。

为了定位印刷电路板，作为轴向止挡在触点上也形成止挡肩。

在另一个实施方式中，将前述类型的电接触使用在有刷电机中，这些电机包括换向器，该换向器以通常的方式包括具有在纵向方向上延伸的通孔的纵向轴线，换向器通过该通孔抗扭地固定在电机的电枢轴上。电枢轴承载具有插入在转子体的槽中的电枢绕组的电枢体或转子体，该电枢绕组具有多个线绕组。线绕组由漆包铜线形成。

换向器在其周面上具有多个以相等的角距相对于彼此布置的换向器片，所述换向器片与换向器的纵向轴线同心地布置。在换向器片面向电枢绕组的侧上，所述换向器片分别具有接触元件。通常，接触元件用于尤其是通过钎焊过程或者熔焊过程使电枢绕组与换向器片导电连接。在换向器片背离电枢绕组的侧上，换向器片以已知的方式与电刷元件协同作用。

根据本发明，接触元件借助所成型的线端部与线绕组连接。为此，如上所述地成型线端部并且形成电触点。优选地，为了用于形成电触点的材料积聚将绕组线端部向后折叠，使得双倍的线横截面可用于成型。电触点优选是压合触点。

在成型工艺中，利用电枢绕组并且至少部分地由在成型工艺中形成的模塑料包围电枢体。电触点此如前所述地保持裸露，并且从模塑料中凸出。然后，电触点能够与换向器直接连接。视电触点的类型而定，可设想触点熔焊在换向器上或者例如在使用压合触点的情况下，插入到相应的接触元件中。

这种类型的电接触允许电枢绕组的线端部与接触元件的机械接触或者连接，该机械接触或者说连接安全且可靠地实现。此外，这种连接方式特别节省空间。

所描述的电接触也能够相当普遍地使用在发电机、传感器或电磁体中。

Claims (15)

1.一种用于使至少一根漆包铜线与构件电接触的方法，该构件为电机、发电机、传感器或电磁体的第二构件，所述漆包铜线形成由第一构件(1)承载的绕组，所述方法具有以下步骤：

a)将所述至少一根漆包铜线的至少一个线端部(2)成型为电触点(3、6、8)，

b)在成型工艺中定位所述电触点(3、6、8)，其中，在所述成型工艺中形成的模塑料(4)至少部分地包围所述第一构件(1)和所述至少一个线端部(2)，

c)使所述电触点(3、6、8)与所述第二构件接触。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括在步骤a)之前的以下步骤：

通过机械加工和/或表面处理加强所述至少一个线端部(2)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法设计为用于使电枢的电枢绕组与有刷电机的换向器电接触，其中，所述电枢绕组通过至少一根漆包铜线形成，所述漆包铜线的线端部在步骤a)中成型为电触点，并且在步骤b)中，具有所述线端部的所述电枢至少部分地由所述模塑料包围，并且在步骤c)中，所述电触点与所述换向器接触。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法设计为用于使电机的定子(1)与印刷电路板电接触，其中，所述定子(1)具有定子芯和由所述漆包铜线形成的、缠绕在所述定子芯上的线圈，并且在步骤a)中，至少一个与公共相位相关联的线端部(2)成型为电触点，并且在步骤b)中，所述电触点与所述定子(1)连接，其中，在所述成型工艺中形成的模塑料(3)至少部分地包围所述至少一个线端部和所述定子(1)，并且在步骤c)中，所述电触点与所述印刷电路板接触。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在方法步骤c)中，在所述定子(1)的上侧面上形成至少两个在纵向方向上延伸的导向销(14)，所述导向销在方法步骤d)中用于将所述印刷电路板定心在所述定子(1)的上侧面上。

6.一种电机，该电机具有第一构件和第二构件，所述第一构件承载由漆包铜线形成的、具有线端部(2)的绕组，所述第二构件与所述绕组的线端部电接触，其特征在于，至少一个线端部(2)成型为电触点(3、6、8)，所述电触点接触第二构件，其中，所述电触点(3、6、8)借助成型工艺保持在其在所述第一构件上的位置中。

7.根据权利要求6所述的电机，其特征在于，所述电触点(3、8)是插入式触点。

8.根据权利要求6或7所述的电机，其特征在于，所述至少一个线端部(2)通过机械加强和/或表面处理来加强。

9.根据前述权利要求6至8中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机包括换向器和电枢体，所述换向器具有在纵向方向上延伸的通孔，并通过所述通孔抗扭地固定在所述电机的电枢轴上，所述电枢体由所述电枢轴承载，其中，在所述电枢体上布置有由所述漆包铜线形成的所述绕组，并且所述电触点使所述绕组与所述换向器电接触，并且所述电触点在具有所述绕组的所述电枢体上借助所述成型工艺被保持在其位置中。

10.根据前述权利要求6至8中任一项所述的电机，其特征在于，所述电机具有：

-转子，所述转子围绕旋转轴线可旋转地安装，

-定子(1)，其中，所述定子(1)具有定子芯和缠绕在所述定子芯上的线圈，所述线圈包括所述绕组，以及

-印刷电路板，其中，每个相位的至少一个线端部(2)均成型为电触点(3、6、8)，所述电触点接触所述印刷电路板，其中，所述电触点(3、6、8)借助成型工艺保持在其在所述定子上的位置中。

11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所有相位的电触点(3、6、8)都从在所述成型工艺中形成的模塑料(4)中凸出。

12.根据权利要求10或11所述的电机，其特征在于，在所述成型工艺中形成的模塑料(4)除了所有相位的电触点(3、6、8)之外完全包围所述定子的表面。

13.根据前述权利要求10至12中任一项所述的电机，其特征在于，在所述定子(1)的所述上侧面上，在所述成型工艺中形成至少两个在纵向方向上延伸的导向销(9)。

14.根据前述权利要求6至13中任一项所述的电机，其特征在于，两个线端部(2)围绕纵向轴线彼此绞合并且形成所述电触点(3、6、8)，所述电触点在纵向方向上延伸。

15.根据前述权利要求6至13中任一项所述的电机，其特征在于，所述线端部(2)围绕纵向轴线扭转并且形成所述电触点(3、6、8)，所述电触点在纵向方向上延伸。

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