专利名称：钟形电枢线圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种钟形电枢线圈。
背景技术：
钟形电枢线圈，其中包含一个空心圆柱形线圈绕组，所述空心圆柱形线圈绕组由一根绕线所绕制并且于一端向其线圈空洞中插入一个线圈架板。
这样的钟形电枢线圈尤其用在具有一个无铁芯转子的DC电动机中。在此情况下，尤其是具有一个斜交绕组的自支承圆柱体形式的钟形电枢线圈形成了该转子的工作部分。这种转子的特征是具有非常低的转动惯量。由于没有铁芯电枢，根本没有铁损也没有磁性的齿槽效应转矩。该转子可以停止在任何所希望的位置，并且转速只取决于供电电压和负载扭矩。对此适用的定子方便地包含一种两极磁体，由壳体形成磁轭。机械的换向器也可以形成在所述线圈架板上，所述线圈架板以一种电动机绕组支架或者线圈架的形式构成。
有如下所述的各种绕制该钟形电枢线圈的绕制方法。
第一种绕线方法提供了在一个套筒上或者一个杆上用烘干瓷漆线绕制部分绕组。然后以所谓的中间烘焙的方式通过加热固定所述绕线，然后再绕其他的部分绕组并经受中间烘焙，直到完全绕成该线圈为止。然后所述线圈要通过所谓的最终烘焙进行最后成型。然后绕线末端仍需要为形成接触和连接进行准备。
另一种方法是将整个绕组绕在一根杆上，在杆的圆周上于两个端部装置细致分布的销针，在加工过程中所述销针将该绕组固定。因此可以不需要中间烘焙连续地绕制整个绕组。然后去掉所述细致分布的销针，撤出基础线圈，进行最终烘焙并且为形成接触和连接进行准备。
另一种方法是绕制具有四边形或者六边形截面的一个纵向线圈。然后将该绕制的纵向线圈压扁，并且把这种压扁的线圈卷在一起形成一个圆柱形的线圈。然后进行最终烘焙并且准备连接和进行接触。
在实施成具有一个旋转钟形电枢的DC换向器电动机的钟形电枢电动机的情况下，还需要把换向器连接到线圈上并且进行固定。在具有一个固定的线圈，即电子换向的电动机的实施方式中，需要进行连接，并且往往需要装配和对齐霍尔传感器。
发明内容
本发明的目的是，从所属类型的钟形电枢线圈开始，改进所述钟形电枢线圈的设计，使之可以由一种连续的方法并且以较少的中间步骤快速地制造所述钟形电枢线圈。
根据本发明这一目的的实现是通过使所述线圈架板具有一个印刷电路板的形式，其上连接了该线圈绕组的导体末端。在此情况下，尤其有利的是如果所述印刷电路板构成具有在周边上安排的多个绕线突起部的一个绕线辅助件的形式，围绕所述绕线突起部引导该绕线，它优选是一个斜交式绕组，尤其是所述线圈绕组被制造成一个连续绕组。如本发明所述的实施方式，使之有可能成为一种连续的方法，其中在进行连接时不需要附加的处理，因为所述连接已经在正确的位置形成在所述印刷电路板上，并且类似地不需要附加的处理来装配预先组装的霍尔传感器。另外，对烘焙工艺的改进也成为可能，因为有可能从内部对线圈进行电加热，并因比在压制过程中造成任何机械损伤的风险也较少。
根据本发明，由于以一种所谓的“失去的绕线辅助件”的形式使用该印刷电路板而显著地简化了该绕线过程(在绕绕的过程中所述印刷电路板也已被缠绕)。由于事实上已经缠绕了该印刷电路板，可以明确地规定导体接点的位置以及可能需要的霍尔传感器的位置。此外，准确地说，对于作为一个DC换向器电动机的转子的实施方式，本发明所述的设计使之可能将具有该换向器的一根轴插入在所述印刷电路板上。另外，根据本发明，整个线圈可以用塑料进行挤压涂覆，其结果是它具有机械坚实性。
总体上，通过本发明实现了具有较少工作步骤的较短的加工时间，其结果是达到了质量改善和成本降低的效果。
本发明的其它有利的实施方式包含在从属权利要求中。
下面参照附图中所示的示例性实施方式更加详细地说明本发明，在附图中图1示出根据本发明的一个钟形电枢线圈的一个纵剖面，图2示出在图1中对应于箭头II所示的钟形电枢线圈的图示，图3示出一个根据本发明的一个印刷电路板的图示，图4、5和6示出根据本发明的一个印刷电路板的前视图、后视图和侧视图，和图7示出根据本发明的一个印刷电路板的另一种构形。
具体实施例方式
从图1中可以看出，根据本发明的一个钟形电枢线圈1包含一个空心圆柱形线圈绕组2，所述线圈绕组由一根绕线所绕制并且在其线圈空洞中于一端安置了一个线圈架，所述线圈架以一种印刷电路板3的形式构成。所述线圈绕组2以其导体端连接到该印刷电路板3上。该线圈绕组2优选为一种斜交绕组的形式。该线圈绕组的绕线优选做成一种烘干瓷漆线，其结果是可以在一旦将其制成后即烘焙所述线圈绕组。根据本发明，所述印刷电路板3以一种绕制辅助件的形式制造，具有在周边上安置的多个突起部4，该绕线围绕所述突起部4绕制以形成线圈绕组2。可以连续地绕制该线圈绕组2而不需要中间烘焙。一旦完成该线圈绕组2的绕制，该印刷电路板3作为线圈架保留在已经绕好并且借助于最终烘焙固定了的线圈之中。可以用线圈端子直接在一体化的印刷电路板3上进行连接。在所示的实施例中，该印刷电路板3被设计成两个部分。所述印刷电路板包含一个外部的塑料环5和已经插入进该塑料环5中的一个印刷电路板盘6。该印刷电路板盘6可以夹卡或粘合地连接进该塑料环5之中。该塑料环5包含一个环部7，在其上形成径向走行的径向凸起8，并且在所述径向凸起8的端部形成了轴向指向的钩形凸起9。这可以从图3看出，该图示出两部分的印刷电路板3。从图1中可见，该线圈绕组2是围绕该钩形的凸起9而绕制，一直到形成该线圈架。所述钩形凸起9以其面对所述线圈架的后侧面与所述径向凸起8一起形成该线圈的环形架的一个止档面。该环部7具有一个轴向且向外指向的圆周的环形边板10，所述环形边板与这些钩状凸起9同心安置。用于容纳包绕钩状凸起9的线圈绕组的绕组空间处于该环形边板10与钩状凸起9之间。连接各个线圈绕组段的绕线段从中穿过的多个缝隙11位于该环形边板10之中。
如在图7中所示，其中与图3中相同的部分用相同的标号指代，可以在该缝隙11的边缘于一侧设有一个卡线装置21。该卡线装置21包含一个截锥体形状的加厚的边缘部分，该部分在其下侧形成一个裂隙22，绕组线23以夹卡的方式穿入该裂隙中。
例如，在图4至图6中可见，该印刷电路板圆盘6在其外前侧12上具有圆形扇段形式的镶块边缘板13、14、15、16，用于连接三个绕线段的端部，两个外部的边缘板13和16用于连接同一绕线段的始端和末端。此外，用于一种扁平带状缆线的导体的多个接触片17位于所述上部板之下，优选成为一排。例如，该印刷电路板盘6在其内后侧18上具有多个霍尔传感器19，以及所述霍尔传感器19所需要的负载电阻20。特别是还有可能在该后侧18上装配其它的部件。
根据本发明，该印刷电路板3可以是整体的。在此情况下，在印刷电路板3上围绕周边设有多个裂槽，所述绕线突起部各自位于所述裂槽之间，围绕所述绕线突起部绕制该线圈绕组2。
此外，如果根据本发明的钟形电枢线圈是旨在作为一个DC换向器电动机的转子用于一个实施方案中，根据本发明同样有可能把一根轴插入该印刷电路板3本身。
本发明并不限于所阐述的实施方式，而是包括各个单独特征的所有功能上等同的实施方式。
权利要求
1.一种钟形电枢线圈，包括一个空心圆柱形线圈绕组(2)，所述空心圆柱线圈绕组由一根绕线所绕制并且在其线圈空洞中于一端插入一个线圈架板，其特征在于，所述线圈架板为一种印刷电路板(3)的形式，而该线圈绕组(2)以其导体端连接于其上。
2.如权利要求1所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述印刷电路板(3)以具有安置在周边的多个绕线突起部(4)的一个绕线辅助件的形式构成，围绕所述绕线突起部(4)引导该绕制的线从而形成优选为一种斜交绕组形式的该线圈绕组(2)。
3.如权利要求2所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述线圈绕组(2)被制成一个连续的绕组。
4.如权利要求2或3所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述印刷电路板(3)上的这些绕线突起部(4)是在所述印刷电路板外周上以等距离形成的槽缝之间形成。
5.如权利要求2或3所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述印刷电路板(3)包含两个部分体(5、6)，准确地说，包含具有围绕周边安置的多个绕线凸起(8、9)的一个外部塑料环(5)和已经插入该塑料环(5)中的一个印刷电路板盘(6)。
6.如权利要求5所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述绕线突起部(4)包含多个径向凸起(8)，这些凸起的游离端形成一个轴向指向的挂钩凸起(9)。
7.如权利要求5或6所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述印刷电路板盘(6)是被卡入或者粘接入其中。
8.如权利要求1至7中任一项所述的钟形电枢线圈，其特征在于，在所述印刷电路板(3、6)上安置有以转动位置传感器形式的多个霍尔传感器(18)。
9.如权利要求1至8中任一项所述的钟形电枢线圈，其特征在于，与该线圈轴线同轴安置的、具有一根轴的一个机械换向器被固定到所述印刷电路板(3)上。
10.如权利要求1至9中任一项所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述绕制线为一种烘干瓷漆线的形式。
11.如权利要求1至10中任一项所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所述线圈绕组(2)上挤压涂覆了一个塑料层。
12.如权利要求1至11中任一项所述的钟形电枢线圈，其特征在于，所形成的该印刷电路板(3)具有一个卡线装置。
全文摘要
本发明涉及一种钟形电枢线圈(1)，其尤其用于DC－电枢电动机中。钟形电枢线圈(1)包括一个空心圆柱形线圈绕组(2)，所述空心圆柱线圈绕组由一根绕线所绕制并且在其线圈空洞中于一端插入一个线圈架板，所述线圈架板为一种印刷电路板(3)的形式，而该线圈绕组(2)以其导体端连接于其上。
文档编号H01F5/04GK101090020SQ20071009737
公开日2007年12月19日 申请日期2007年5月11日 优先权日2006年5月11日
发明者托马斯·贝尔托利尼, 罗兰·凯勒, 罗兰·布鲁格, 罗兰·基西纳, 胡贝特·伦纳, 赫尔穆特·瓦格纳 申请人:弗里茨·福尔哈贝尔博士两合公司