爪极型电动机的制作方法

本发明涉及一种爪极型的汽车单相电动机。

特别地，本发明涉及一种用于驱动汽车的附属部件或装置的汽车单相电动机。这些部件或装置可以是例如辅助单元、致动器或泵。因此，根据本发明的汽车电动机不是用于驱动车辆的汽车发动机。汽车电动机包括围绕旋转轴线旋转的电动机转子和由配对的环形定子主体限定的定子。每个主体设置有与另一主体的爪啮合的至少两个磁极爪。电动机还包括用于磁化定子主体的定子线圈装置。

背景技术：

从现有技术us2007/0278894a1中已知这种类型的爪极型电动机。爪极型电动机包括电动机转子，该电动机转子可旋转地设置在电动机定子中。定子由两个定子主体限定，所述定子主体与电动机转子轴线同轴设置。每个定子主体提供沿轴向方向延伸的多个极爪。定子线圈轴向地布置在定子主体之间，从而围绕定子主体的爪。

定子线圈的尺寸取决于定子尺寸，特别是定子直径。因此，对于具有不同定子直径的不同类型的电动机，需要不同的定子线圈。因此，必须制造和存储许多不同的定子线圈。这一事实增加了电动机的制造成本。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种爪极型的汽车单相电动机，它可以更经济地制造。

该目的通过具有权利要求1的特征的爪极型的汽车单相电动机解决。

根据本发明，定子线圈装置设置为卫星式，并且定子主体的径向臂在定子线圈装置处或其内部彼此磁性地连接。根据本发明的术语“卫星式”意味着定子线圈装置不与转子同轴布置，而是布置在定子主体的外径向附近。因此，定子主体通过径向臂磁性地连接到定子线圈。因此，定子线圈装置直径不取决于定子主体的直径。因此，定子线圈装置的设计和尺寸可以独立于定子主体尺寸而设置。对于不同的定子主体，需要一种或仅几种类型的定子线圈装置，从而可以使用标准化的定子线圈装置，使得汽车电动机的总制造成本降低。此外，由于定子线圈没有布置在爪周围，所以定子主体可以在径向方向上设置得更加紧凑。可以可变地限定线圈装置的位置。因此，电动机可以容易地适应汽车中现有的安装空间。此外，本发明的特征具有如下效果：线圈装置的尺寸独立于定子主体，使得线圈尺寸仅可根据功率要求来选择。

优选地，电动机转子被永久磁化。包括永久磁化转子的电动机具有更高的效率。

在本发明的一优选实施例中，定子主体是冲压弯曲金属板部件。通过冲压和弯曲金属板制造的定子主体被以高成本效益生产。

在另一优选实施例中，定子线圈装置的周长小于定子主体爪的总周长。定子线圈装置的外周长由一个外线圈绕组的长度限定。定子主体爪的周长定义为由所有极爪限定的圆柱面的外周长。定子线圈尺寸设计为在电方面尽可能紧凑。结果，线圈线的总长度减小，电线圈电阻减小并且制造成本可被降低，而电动机的电效率可被提高。

定子线圈装置优选地包括多个并联的线圈单元。根据本发明的并联线圈单元是具有相同相位但与另一线圈单元电并联的附加线圈单元。通过提供多个并联的线圈单元，每个线圈单元的电流较低。结果，线圈单元的线圈线可以具有较小的直径。通过提供较小的线圈线直径，可提高线圈单元的封装密度，从而提高线圈单元的效率。

优选地，爪设计成矩形形状。可以容易地制造具有简单矩形形状爪的定子主体。因此，可以更经济地制造电动机。

可替代地，爪设计成梯形形状。梯形形状的两个平行侧的较小侧是爪的自由端。该自由端朝向另一定子主体取向。梯形爪减少了磁干扰，从而提高了电动机的效率。

根据本发明的优选实施例，电动机转子是在非磁性物质主体中具有永磁颗粒的复合部件。电动机转子可以通过注射成型容易地制造，从而可以更经济地制造电动机。此外，电动机转子可以制造成具有各种形状。由于塑料材料具有低比重，因此可以减小电动机转子的总重量。

此外，每个定子主体优选地包括三个爪。

此外，背铁环将相应定子主体的爪彼此磁性地连接，并且爪优选地设置在单个圆柱面上。爪和背铁环位于一个圆柱面内。因此，可以在不使背铁环弯曲远离爪的情况下制造定子主体，从而可以降低制造成本。此外，由于背铁环没有径向弯曲到外部，所以定子在径向方向上具有较小的尺寸。

在另一优选实施例中，线圈芯由径向臂的自由端部分的重叠部限定。由此，增加了重叠区域，从而改善了定子主体彼此的磁性连接。优选地，重叠的端部分彼此紧密接触，从而进一步改善了定子主体之间的磁性连接。因此，重叠的端部分布置成彼此没有气隙。

作为另一优选实施例，电动机转子仅在轴向方向上与定子主体的爪重叠。电动机转子的轴向延伸由连接爪的背铁环限定。电动机转子不与背铁环重叠。因此，驱动电动机转子的磁场效率不会因背铁环而显著恶化。结果，电动机具有高电效率。

附图说明

通过下面结合附图对本发明实施例的详细描述，进一步的优点将变得明显，附图示出：

图1是根据本发明的爪极型的汽车单相电动机(没有电动机转子)的透视图，和

图2是图1中所示的电动机的侧视图。

具体实施方式

图1示出了爪极型的汽车单相电动机10(没有电动机转子)的透视图，该电动机10包括由两个环形定子主体18、22限定的定子14，所述定子主体18、22由铁磁冲压弯曲金属板部件制成。每个主体18、22设置有三个磁性矩形形状的爪26，其与另一个主体18、22的相同数量的爪26啮合。矩形形状的爪26通过背铁环30连接。每个定子主体18、22的背铁环30和爪26设置在假想圆柱体的单个圆柱面上。

电动机10还包括定子线圈装置34，用于磁化定子主体18、22。定子线圈装置34相对于定子14设置为卫星式，即定子线圈装置34与定子14相距一定径向距离设置。定子线圈装置34由长方体线圈38限定，长方体线圈38包括具有线圈线46的多个绕组42。绕组42的轴向轴线50平行于轴向定子轴线54。围绕绕组42的轴向轴线50的定子线圈装置34的外周长小于围绕轴向定子轴线54的定子主体爪26的周长。定子线圈装置34包括沿绕组42的轴向轴线50延伸的矩形开口58。

每个定子主体18、22包括从定子主体18、22横向延伸的径向臂62、66，并且臂分别固定在定子主体18、22的轴向端部处。两个定子主体18、22的径向臂62、66的自由端部分70、74从相对侧插入定子线圈装置34的矩形开口58中并限定线圈芯。自由端部分70、74布置成在矩形开口58中重叠，使得定子主体18、22彼此磁性地连接。在重叠区域中，两个自由端部分70、74彼此紧密接触。

在图2中，电动机10以侧视图示出。在该图中，示出了电动机10的电动机转子78。永久磁化的电动机转子78布置在定子主体18、22的中心，并且围绕作为轴向定子轴线54的旋转轴线旋转。电动机转子直径dr略小于内定子主体直径ds。电动机转子78的轴向长度由定子主体18、22的背铁环30限定，使得电动机转子78轴向不与定子主体18、22的背铁环30重叠。因此，电动机转子78仅与定子主体18、22的爪26重叠。

附图标记列表

10电动机

14定子

18定子主体

22定子主体

26爪

30背铁环

34定子线圈装置

38长方体线圈

42绕组

46线圈线

50轴向轴线

54轴向定子轴线/旋转轴线

58矩形开口

62径向臂

66径向臂

70自由端部分

74自由端部分

78电动机转子

dr电动机转子直径

ds定子主体直径