CN1922775A - 用于直流电动机的电枢 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于直流电动机，特别是永久磁铁励磁的直流电动机的电枢，该电枢具有一个电枢体(19)，该电枢体具有以相同的圆周角错位的、通过一个闭合环(21)整体地彼此连接的电枢齿(20)，所述电枢齿分别具有用于容纳电枢绕组的齿颈(22)和一个在齿颈(22)上沿圆周方向伸出的齿顶(23)。为了制造技术上简单地和成本经济地轴向延长电枢体(19)，分别将一个优选层状的通量导通元件(34)安装到齿顶(23)的指向轴向方向的端面上，其中，所述通量导通元件的轮廓和齿顶轮廓相同。
Description
技术领域
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的用于直流电动机，特别是用于永久磁铁励磁的直流电动机的电枢。
背景技术
在永久磁铁励磁的直流电动机中为了提高电枢体中的磁通量，永久磁铁的轴向长度选择得比电枢体的轴向长度更长(DE 199 42 903A1，图5和12)。若也附加地沿轴向方向延长电枢体，则进一步加强这种效果。通过增强磁通量可提高直流电动机的单位功率重量，或者当电动机功率相同时可取得电动机的轴向结构长度更短。
在一种已知的直流电动机(DE 100 45 549 A1)中电枢体由一种由树脂制成的支承部件和一个不可相对转动地设置在支承部件上的铁心组成，其中，所述支承部件和电枢轴整体地构成并且支承部件与永久磁铁相比具有更短的轴向长度，所述铁心作为成形铸件由软磁粉制成。铁心具有由软磁粉制成的整体外壁。所述外壁在保持空气间隙的情况下设置在永久磁铁的对面，并且具有与永久磁铁几乎相同的结构长度。通过外壁限定的凹形段、铁心的梯级段以及通过支承部件限定的铁心的凹形段产生电枢绕组的位置。
发明内容
根据本发明的具有权利要求1特征的用于直流电动机的电枢具有如下优点，即通过通量导通元件以制造技术简单和成本经济的方式延长齿顶区域中的电枢体，并且通过这一措施进行所希望的磁通量加强。虽然齿顶轴向延长了，但是电枢体仍然具有制造技术上有利的简单形状。在通常设计为薄板叠的电枢体中通过任意多的相同结构的薄板在一个工具中的重叠堆积和冲压打捆实现电枢的任意长度，并且然后通过轴向安装通量导通元件实现磁通量的加强。
通过在其它权利要求中列举的措施可有利地继续改进在权利要求1中所述的电枢。
根据本发明的一种有利的实施方式通量导通元件和电枢齿的齿顶按钮式地连接。为此，按照本发明的一种优选实施方式在齿顶的端面中设置连接孔，优选地设置两个彼此间隔距离的连接孔，并且在每个通量导通元件上设置轴向伸出的连接销，优选地两个彼此间隔距离的连接销，这些连接销可以压入到连接孔中。
按照本发明的一种有利的实施方式在闭合环(Rückschluss)的指向轴向方向的端面上分别装上一个环形的阻挡件。这个阻挡件阻止电枢绕组的绕组端部可能伸进电枢体的必须为安装轴承或者整流器而保留的区域中。
按照本发明的一种有利的实施方式环形的阻挡件以如同通量导通元件按钮式地连接到电枢齿的齿顶上的相同方式按钮式地连接到闭合环上。因此，在闭合环的端面上也设置多个连接孔，在环形阻挡件上设置用于压入到连接孔中的相应的连接销。优选地选择闭合环的每个端面的连接孔的数量和相应地每个阻挡件端面上的连接销的数量与电枢体的电枢齿的数量相同。
按照本发明的一种有利的实施方式电枢体是由多个相邻靠置的且具有相同结构的电枢薄片组成，其中，通量导通元件和/或环形阻挡件也可以是层状的。优选地选择通量导通元件和/或阻挡件的薄片的厚度或轴向宽度与电枢薄片的厚度相同。
附图说明
在下面的说明中借助一个在附图中所示的实施例对本发明进行更详细地说明。
这些附图是：
图1：直流电动机的半个纵向剖面图，
图2：图1的直流电动机的电枢的电枢体的端面图，
图3：沿图2中的线III-III的剖面图，
图4：与图2相同的图，但通量导通元件和阻挡件已取下，
图5：沿图4中的线V-V的剖面图，
图6：图2中的通量导通元件的侧面图，
图7：图2中的阻挡件的侧面图。
具体实施方式
在图1中以半个纵向剖面图表示的直流电动机具有一个定子11和一个设计成内转子的转子12。定子11具有一个用于磁性闭合的壳体13，在它的环形的内壁131上以相同的圆周角彼此错位地设置具有依次相反极性的永久磁铁14。转子12具有一个在定子11中通过两个枢轴承15、16支承的转子轴或电枢轴17和一个在电枢轴17上不可相对转动地支承的电枢18。电枢18具有一个带有多个，在本实施例中为六个电枢齿20的电枢体19和一个电枢绕组25，所述电枢齿通过一个闭合环21(图4和5)彼此连接。电枢齿20和闭合环21为整件设计。每个电枢齿20具有一个径向延伸的齿颈22和一个沿圆周方向在齿颈22上两侧对称突出的齿顶23。在每个齿颈22上缠绕着电枢绕组25的一个环形线圈24。环形线圈24在径向方向上一侧支承在齿顶23上，另一侧支承在闭合环21上。在电枢轴17上不可相对转动地设置一个整流器26，环形线圈24的线圈末端和整流器的整流器薄片27连接。电枢18相对于定子11同心设置，其中，在永久磁铁14的彼此朝向的内表面和齿顶23的外表面之间保留空气间隙28。
如在图4和5可以看到的那样，电枢19由许多靠置的通过冲压打捆彼此连接的电枢薄片29组成。如图4的俯视图所示，所有电枢薄片都具有相同的冲压截面。因此，每个电枢薄片29具有闭合环21、齿颈22和齿顶23的一个薄片。中心通孔30用于将分层的电枢体19插入到电枢轴17上。电枢体19的每个侧面上的两个外部薄片具有在直径上大得多的通孔31，使得在电枢体19的两个端面上形成一个凹部。为了在轴向实现紧凑的结构，电动机的构件、如整流器26和枢轴承16可伸进到所述凹部中。
电枢体19的两个外部薄片29一方面在每个齿顶23区域中为每个齿顶23分别设置两个沿圆周方向均匀间隔距离的连接孔32，另一方面在闭合环21区域中设置连接孔33，这些孔沿圆周方向等距设置。在图4的实施例中连接孔33的数量和存在的电枢齿20的数量是相同的。连接孔33在闭合环21中分别设置在两个连续的电枢齿20之间的中间位置。
为了达到电动机的最大单位功率重量，一方面将定子11的永久磁铁14在轴向设计得比电枢体19更长(图1)，另一方面还附加地将电枢体19沿轴向方向延长。这种延长是用在电枢体19的两个端面上安装到齿顶23的每个端面上的通量导通元件34(图2和图7)达到的。通量导通元件34的轮廓和齿顶的轮廓相适配，使得通量导通元件和齿顶25重合靠置。为了将它们固定在齿顶23上，通量导通元件34具有连接销35(图6)，这些连接销彼此间具有与在两个外电枢薄片29的齿顶区域中的连接孔32一样(图2)的距离。这些连接销35是如此设计的，即它们可以传力连接地压入连接孔32中。如图3和图6所示，通量导通元件34为层状的，例如由三个薄片36，即所谓的通量导通薄片，通过冲压打捆组成。薄片36沿轴向方向的厚度和电枢薄片29的轴向厚度一样。在这种情况下所有通量导通元件都具有相同数量的薄片36。
为了补偿电枢的不平衡，这种不平衡例如在支承一个固定在电动机内装模块中偏心轴承里的电枢轴时出现-在此未详细示出-至少在一个选出的齿顶23上通量导通元件34由一定数量的薄片36组成，而该薄片的数量小于其它所有具有相同薄片数的通量导通元件34上的通量导通元件34中的薄片数。齿顶23的选择是根据待补偿的不平衡的位置进行的。在这种情况中人们指的是静态不平衡补偿。关于动态不平衡补偿另一通量导通元件34配设有相同的减少的薄片数，该通量导通元件设置在这样的一个齿顶23上，即它与支承着一个减少了薄片数的通量导通元件34的那个齿顶23在直径方向对置地设置，也就是相对于这个齿顶旋转180°的圆周角。这个减少了薄片数的通量导通元件34设置在齿顶23的背向另一齿顶23支承减少了薄片数的另一通量导通元件34的端面上。在两个减少了薄片数的通量导通元件34中的薄片36的数量是一样的。
为了防止电枢绕组25的环形绕组24的绕组端部伸进到必须为整流器26和/或枢轴承16保留的外部电枢薄片29的通孔31的区域中，在闭合环21的区域中在电枢体19的两个端面上分别设置一个环形的阻挡件37。在图2中以俯视图和在图7中以侧视图可看到在电枢体19一个端面上的阻挡件37。该阻挡件37也是层状设计，并且例如由两个薄片38通过冲压打捆组成。在其中一个薄片38上共设置六个连接销39，这些连接销沿薄片38的圆周方向等距离设置。连接销39的旋转角距离和电枢体19的闭合环21区域中的连接孔33的旋转角距离相同。和通量导通元件34一样，阻挡件37也是通过将连接销39压入连接孔33固定在电枢体19上的。阻挡件37的薄片38的厚度或者轴向宽度也和电枢薄片29的薄片厚度一样。
在图2和图3中以俯视图(图2)和剖面图(图3)示出装有通量导通元件34和装有阻挡件37的电枢体19。在图3的上半剖面图中示出了电枢体19、通量导通元件34和阻挡件37是分层的，而在下半剖面图中放弃了分层表示。在图4和图5中以俯视图(图4)和剖面图(图5)示出了已取下通量导通元件34和阻挡件37的电枢体19。也是仅在上半剖面图中示出了分层。
Claims (13)
1.用于直流电动机，特别是永久磁铁励磁的直流电动机的电枢，具有一个电枢体(19)，该电枢体具有以相同的圆周角彼此错位地且通过闭合环(21)整体地彼此连接的电枢齿(20)，所述电枢齿分别具有一个用以容纳电枢绕组(25)的齿颈(22)和一个在齿颈(22)上沿圆周方向伸出的齿顶(23)，其特征在于，至少一个具有与齿头轮廓相同轮廓的通量导通元件(34)分别安装到齿顶(23)的指向轴向方向的端面上。
2.按照权利要求1所述的电枢，其特征在于，所述通量导通元件(34)与齿顶(23)按钮式地连接。
3.按照权利要求2所述的电枢，其特征在于，在齿顶(23)的端面上设置连接孔(32)，在通量导通元件(34)上设置轴向伸出的连接销(35)，这些连接销可压入到所述连接孔(32)中。
4.按照权利要求3所述的电枢，其特征在于，在齿顶(23)的每个端面上设置两个沿圆周方向彼此间隔距离的连接孔(32)，在每个通量导通元件(34)上设置两个沿圆周方向间隔相同距离的连接销(35)。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的电枢，其特征在于，至少一个环形的阻挡件(37)分别安装到闭合环(21)的指向轴向方向的端面上。
6.按照权利要求5所述的电枢，其特征在于，环形的阻挡件(37)按钮式地连接在闭合环(21)上。
7.按照权利要求6所述的电枢，其特征在于，在闭合环(21)的每个端面上设置多个连接孔(39)，在环形的阻挡件(37)中设有用于压入到连接孔(33)中的完全同样设置的连接销(39)。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的电枢，其特征在于，所述电枢体(19)由多个相邻靠置的且具有相同结构的电枢薄片(29)组成。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的电枢，其特征在于，所述通量导通元件(34)和/或阻挡件(37)是层状的。
10.按照权利要求9所述的电枢，其特征在于，所述通量导通元件(34)或者阻挡件(37)的薄片(36或者38)具有与电枢体(19)的电枢薄片(29)相同的薄片厚度。
11.按照权利要求9或10所述的电枢，其特征在于，所有通量导通元件(34)具有相同数量的薄片(36)；并且至少一个通量导通元件(34)由与之相比数量减少的薄片(36)组成。
12.按照权利要求11所述的电枢，其特征在于，至少两个通量导通元件(34)具有分别数量减少的薄片(36)，并且安装到在直径方向上对置的齿顶(23)的彼此背离的端面上。
13.按照权利要求12所述的电枢，其特征在于，具有减少薄片数的通量导通元件(34)的薄片数量是相同的。
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