專利名稱：六極的直流電機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種六極的直流電機(jī)，尤其用于汽車中的六極的直流電動(dòng)機(jī)，該直流電機(jī)具有優(yōu)選永磁激勵(lì)的定子以及帶有波形繞組的可旋轉(zhuǎn)地支承在極靴中的轉(zhuǎn)子。原則上這種電機(jī)是已知的，例如用作汽車的起動(dòng)機(jī)。
背景技術(shù)：
此外，由專利申請(qǐng)文件EP 0359603 A公開(kāi)了一種具有通過(guò)四個(gè)電刷供給的轉(zhuǎn)子繞組的六極的直流電機(jī)，其相同極性的電刷以優(yōu)選120°的角度進(jìn)行布置，而具有不同勢(shì)能的電刷圍成優(yōu)選60°的角度。在此，兩個(gè)電刷分別在整流器上沿直徑方向?qū)χ?，從而雖然布置了四個(gè)電刷，但是對(duì)于轉(zhuǎn)子繞組來(lái)說(shuō)只獲得了兩個(gè)轉(zhuǎn)向時(shí)間點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的按本發(fā)明的六極的直流電機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)，即在原則上已經(jīng)降低電機(jī)的結(jié)構(gòu)尺寸時(shí)通過(guò)六極的實(shí)施能夠在縮小電刷裝置的同時(shí)降低電機(jī)的成本，其中通過(guò)電刷的特別的布置在提高電機(jī)壽命的同時(shí)明顯降低了電動(dòng)機(jī)電流波和力矩波以及由此產(chǎn)生的激發(fā)噪聲和電磁干擾。特別有利的是，所述電機(jī)的整流器具有偶數(shù)的整流片，其數(shù)量尤其相當(dāng)于轉(zhuǎn)子槽的數(shù)量的兩倍。在此，通過(guò)將電刷數(shù)量降低到具有僅僅兩個(gè)電刷的裝置上，獲得了關(guān)于制造成本和節(jié)省結(jié)構(gòu)空間方面最大的優(yōu)勢(shì)。用按本發(fā)明的三個(gè)或者四個(gè)電刷的裝置以及由此實(shí)現(xiàn)將轉(zhuǎn)子電流的轉(zhuǎn)向時(shí)間點(diǎn)提高到三，能夠用比較小的額外花費(fèi)在同樣相對(duì)于電刷裝置的完全裝備明顯降低的成本以及較小的位置需求時(shí)進(jìn)一步降低電動(dòng)機(jī)電流波，并且在裝備有六個(gè)電刷時(shí)幾乎適應(yīng)電動(dòng)機(jī)電流的盡可能小的波。電刷數(shù)量以及其橫截面的減少必須相應(yīng)地考慮電刷的電流載荷。在結(jié)構(gòu)方面有利的是，所述電刷架在大約180°的扇形段中具有四個(gè)用于容納電刷筒的支架，其根據(jù)應(yīng)用情況可選擇地裝備有兩個(gè)、三個(gè)或者四個(gè)電刷。由此能夠用電刷架的唯一的實(shí)施方式適應(yīng)各個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸的電流載荷的電刷裝備，并且如此降低用于制造電機(jī)的零件多樣性。在此，優(yōu)選所有電刷布置在電刷架的第一扇形段中并且所需要的電的抗干擾機(jī)構(gòu)布置在該扇形段的外部，其中已經(jīng)抗干擾的電連接在電刷架的由電刷占據(jù)的扇形段的外面延伸并且如此避免干擾重新散布到已經(jīng)抗干擾的線路中。在轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)方面有利的是，該轉(zhuǎn)子構(gòu)造有十個(gè)單個(gè)齒21并且轉(zhuǎn)子繞組構(gòu)造成單齒繞組。由此，人們獲得了轉(zhuǎn)子鐵的良好的利用以及電機(jī)的效率改善。本發(fā)明的其它細(xì)節(jié)和設(shè)計(jì)方案從權(quán)利要求以及對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例所作的描述中獲得。


本發(fā)明的實(shí)施例在附圖中示出并且在下面的描述中進(jìn)行詳細(xì)解釋。其中
圖1是按本發(fā)明的直流電機(jī)的剖視圖，
圖2是經(jīng)由兩個(gè)電刷通電的轉(zhuǎn)子連同配屬的電流特性曲線的示意圖， 圖3是經(jīng)由三個(gè)電刷通電的轉(zhuǎn)子連同配屬的電流特性曲線的示意圖， 圖4是經(jīng)由四個(gè)電刷通電的轉(zhuǎn)子連同配屬的電流特性曲線的示意圖，并且圖5是按本發(fā)明的電機(jī)的裝備有三個(gè)電刷和抗干擾組件的電刷架的視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中用10表示六極的直流電機(jī)，該直流電機(jī)在該實(shí)施方式中作為用于汽車?yán)鋮s風(fēng)扇的驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。該電機(jī)具有鍋狀的極靴12，該極靴通過(guò)軸承蓋14在一側(cè)關(guān)閉。在所述極靴12的內(nèi)部，定子16由六個(gè)永磁體18構(gòu)成，所述永磁體以已知的方式固定在極靴12 上。所述電機(jī)的具有單個(gè)齒21的轉(zhuǎn)子20位于軸22上，該軸一方面可旋轉(zhuǎn)地支承在極靴12 中并且另一方面可旋轉(zhuǎn)地支承在軸承蓋14中。此外，在所述轉(zhuǎn)子軸22上布置了具有整流片25和槽27的整流器24，通過(guò)電刷26 向該整流器輸入用于波形繞組23的單齒繞組的勵(lì)磁電流。所述電刷26以及其它組件尤其電機(jī)的所需要的抗干擾機(jī)構(gòu)保持在電刷架28上。 在馬達(dá)的抗干擾機(jī)構(gòu)中，在圖1中可以看出兩個(gè)抗干擾節(jié)流閥30、31之一以及電容器32。 通過(guò)固定法蘭34將電刷架28鎖定在極靴12中，該固定法蘭在電刷架的整個(gè)圓周上延伸并且在電機(jī)的完成裝配的狀態(tài)下夾在極靴12和軸承蓋14之間。根據(jù)附圖詳細(xì)地解釋電刷架 28的結(jié)構(gòu)以及電刷的布置，在所述附圖中為相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。圖2到4以示意圖示出了按本發(fā)明的直流電機(jī)的電刷架28連同電刷26和整流器
24。在所有三個(gè)實(shí)施方式中，所述電刷26在+/-5°的誤差范圍內(nèi)以相互間分別大約60° 的角度間距進(jìn)行布置。在圖2中經(jīng)由兩個(gè)電刷、在圖3中經(jīng)由三個(gè)電刷并且在圖4中經(jīng)由四個(gè)電刷向整流器24輸入電流。所述電刷26分別具有寬度b，該寬度略微窄于整流片1到 20的表面寬度。所有三個(gè)實(shí)施方式在十個(gè)轉(zhuǎn)子齒21時(shí)分別具有相同數(shù)量的二十個(gè)整流片
25。按本發(fā)明，所述電刷數(shù)量分別小于在六極的具有波形繞組的直流電機(jī)中在完全裝備時(shí)存在的六個(gè)電刷的數(shù)量，然而其中電波和由此引起的力矩波以及形成的激發(fā)噪聲明顯小于在具有兩個(gè)或者四個(gè)電刷的六極的電機(jī)的已知裝備時(shí)的電波和力矩波以及 噪音，所述電刷在整流器上沿直徑方向相互對(duì)置。在轉(zhuǎn)子繞組中的電流曲線同樣示意性地在圖2、3和4的電刷裝置右邊的附圖中示出。從曲線變化中可以看出，在按圖2的具有兩個(gè)相互間以60°的角度進(jìn)行布置的電刷的裝置中在18°的整流片節(jié)距的范圍內(nèi)僅僅實(shí)現(xiàn)了兩次換向，而在圖3和4中使用三個(gè)或者四個(gè)電刷時(shí)在該范圍內(nèi)進(jìn)行了三次換向，更確切地說(shuō)，在整流器圓周上以分別6°的間距進(jìn)行了三次換向。在按圖2的裝置中電流的缺少的交替通過(guò)虛線說(shuō)明。然而在此，與兩個(gè)沿直徑方向?qū)χ玫木哂邢鄬?duì)于整流器槽27相同定位的電刷不同，在整流片節(jié)距的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了兩次換向而不是唯一一次換向，因此，所產(chǎn)生的電波相對(duì)于兩個(gè)電刷的具有每整流片節(jié)距一個(gè)換向時(shí)間點(diǎn)的已知的沿直徑方向的裝置明顯更小。
在根據(jù)圖3和4的按本發(fā)明的裝置中，分別以相互間大致60°的角度間距布置三個(gè)或者說(shuō)四個(gè)電刷26，所述電刷在整流器M的圓周上相對(duì)于整流器槽占據(jù)三個(gè)不同的位置，從而在一個(gè)整流片節(jié)距的范圍內(nèi)有三個(gè)換向時(shí)間點(diǎn)，其相對(duì)于按圖2的實(shí)施方式再一次改善地降低了電波。在按圖4的具有四個(gè)電刷的裝置中，在一個(gè)換向過(guò)程的范圍內(nèi)電刷 26中的電流載荷減半，由此提高了電刷的壽命。此外，圖2到4中的附圖明顯示出了降低用于電刷沈的空間需求，由此提供了用于將抗干擾組件30、31、32布置在電刷架沈上的位置。圖5示出了由合成材料噴注的電刷架28的俯視圖。經(jīng)由兩條連接線路36和38 從沒(méi)有示出的直流電源輸入電流，所述連接線路一方面與直流電源的正極連接并且另一方面與直流電源的負(fù)極以及抗干擾節(jié)流閥30和31連接。同時(shí)，連接線路36在抗干擾電容器 32的一個(gè)電極上并且連接線路38在抗干擾電容器32的另一個(gè)電極上。從圖5中的視圖中可以看出抗干擾組件30、31和32在電刷架觀上的布置情況。用于電刷筒64的裝配支架56布置在底板M上，使得電刷沈位于大致在底板M的上半部分上延伸的第一扇形段中并且電的抗干擾機(jī)構(gòu)30、31、32位于在底板M的下半部分上的第二扇形段中。通過(guò)所述裝置實(shí)現(xiàn)了通向節(jié)流閥30和31以及通向電容器32的抗干擾的電連接在電刷架觀的由電刷沈占據(jù)的上面扇形段的外部延伸，并且電刷的縱軸線沒(méi)有與位于電連接線路36、38和抗干擾節(jié)流閥30、31之間的電連接相交。如此，在已經(jīng)抗干擾的電連接中不再由電刷誘導(dǎo)干擾信號(hào)，由此明顯改善了電機(jī)的電磁兼容性(EMV)并且節(jié)省了電機(jī)中的結(jié)構(gòu)空間。通過(guò)虛線說(shuō)明了整流器對(duì)的位置。
權(quán)利要求
1.六極的直流電機(jī)，尤其用于汽車中的直流電動(dòng)機(jī)，其具有優(yōu)選永磁激勵(lì)的定子 (16)、可旋轉(zhuǎn)地支承在極靴(12)中的轉(zhuǎn)子(20)以及用于保持電刷(26)和優(yōu)選其它組件 (30,31 ；32)的電刷架(28)，所述轉(zhuǎn)子具有波形繞組(23)和整流器(24)，其中電刷裝置具有少于六個(gè)的電刷(26)，所述電刷在整流器(24)的圓周上以相互間大致60°的角度間距進(jìn)行布置。
2.按權(quán)利要求1所述的直流電機(jī)，其特征在于，所述整流器(24)具有偶數(shù)的整流片 (25)。
3.按權(quán)利要求1或2所述的直流電機(jī)，其特征在于，所述電刷裝置具有兩個(gè)電刷(26)， 所述電刷在整流器(24)的圓周上占據(jù)相對(duì)于整流器槽(27)的不同的位置。
4.按權(quán)利要求1或2所述的直流電機(jī)，其特征在于，所述電刷裝置具有三個(gè)或者四個(gè)電刷(26)，所述電刷在整流器(24)的圓周上占據(jù)三個(gè)相對(duì)于整流器槽(27)的不同的位置。
5.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直流電機(jī)，其特征在于，將所述電刷架(28)構(gòu)造成圓形的并且在大致180°的扇形段中具有四個(gè)用于容納電刷筒(64)的支架(56)，其能夠根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行不同的裝備。
6.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直流電機(jī)，其特征在于，兩個(gè)到四個(gè)電刷(26)布置在電刷架(28)的扇形段中，并且電的抗干擾機(jī)構(gòu)(30、31 ；32)布置在該扇形段的外部。
7.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直流電機(jī)，其特征在于，通向電刷(26)的抗干擾的電連接位于電刷架(28 )的由電刷占據(jù)的扇形段的外部。
8.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直流電機(jī)，其特征在于，至少兩個(gè)抗干擾節(jié)流閥 (30、31)和至少一個(gè)抗干擾電容(32)以及其連接線路(36、38)布置在電刷架(28)的由電刷(26)占據(jù)的扇形段的外部。
9.按上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的直流電機(jī)，其特征在于，將轉(zhuǎn)子(20)的波形繞組 (23)構(gòu)造成單齒繞組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種六極的直流電機(jī)，尤其用于汽車的直流電動(dòng)機(jī)，其具有優(yōu)選永磁激勵(lì)的定子(16)、可旋轉(zhuǎn)地支承在極靴(12)中的轉(zhuǎn)子(20)以及用于保持電刷(26)和優(yōu)選其它組件(30、31；32)的電刷架(28)，所述轉(zhuǎn)子具有波形繞組(23)和整流器(24)。與完全裝備不同，所述電刷裝置具有少于六個(gè)的電刷(26)，所述電刷在整流器(24)的圓周上以相互間大致60°的角度間距進(jìn)行布置。由此，一方面明顯降低了轉(zhuǎn)子電流波、扭矩波動(dòng)以及噪音輻射，并且另一方面在電刷架上提供了用于安置抗干擾組件(30、31；32)的自由空間。
文檔編號(hào)H02K5/14GK102160265SQ200980136132
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2009年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
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