專利名稱：電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)、特別是用于手動(dòng)工具的可電子換相的電動(dòng)機(jī)，具有定子和接觸柵，定子具有多個(gè)勵(lì)磁繞組，勵(lì)磁繞組至少在一些分段上由繞組線卷繞，接觸柵用于接觸勵(lì)磁繞組，接觸柵具有多個(gè)相互絕緣的印制導(dǎo)線，其中，印制導(dǎo)線具有觸頭，在觸頭上固定繞組線。本發(fā)明還涉及一種用于制造電動(dòng)機(jī)的方法。
背景技術(shù)：
此類電動(dòng)機(jī)由W02002/087057A1中公開。公知的電動(dòng)機(jī)是具有沖壓柵的電子換相的直流電機(jī)，插接銷、繞組相、功率接口以及其它部件的接口與沖壓柵接觸。沖壓柵具有上部的柵層和下部的柵層，其分別包括一定數(shù)量的觸頭。以此類沖壓柵可以有助于電動(dòng)機(jī)的緊湊的構(gòu)造。不過，當(dāng)應(yīng)該在柵層中實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同的觸頭時(shí)，此類沖壓柵的柵層的制造以及特別是操作是非常耗費(fèi)的。其結(jié)果是在接觸區(qū)域(其在制造過程中必須完全與各柵層的其它區(qū)域分開)中為此能夠引起絕緣。DE3810963C2公開了一種由導(dǎo)電金屬板材料制成的用于電動(dòng)機(jī)的接觸的葉柵以及一種用于制造葉柵的方法。公知的葉柵是一種深沖件，其被設(shè)計(jì)為杯狀或水滴狀或半圓外殼狀且具有相互電絕緣的印制導(dǎo)線，印制導(dǎo)線在葉柵的制造或加工的范疇內(nèi)首先必須分離，用以確保絕緣。這里也需要原則上耗費(fèi)的制造、操作和加工。

發(fā)明內(nèi)容
在該背景下，本發(fā)明的目的在于，提出一種電動(dòng)機(jī)、特別是針對手動(dòng)工具的可電子換相的電機(jī)以及一種用于制造電動(dòng)機(jī)的方法，其能夠以簡單、可自動(dòng)化的方法制造，其中， 即使是在具有大量勵(lì)磁繞組的情況下也確保了可靠的接觸且其可以盡可能地在較高的工作效率的情況下具有緊湊的構(gòu)造形式。該目的對于根據(jù)文章開頭所述類型的電動(dòng)機(jī)按照本發(fā)明如下實(shí)現(xiàn)，將一定的觸頭之間的繞組線斷開，從而獲得勵(lì)磁繞組的電路連接，其適用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。本發(fā)明的目的同樣還通過一種用于制造電動(dòng)機(jī)、特別是電子換相的電動(dòng)機(jī)的方法實(shí)現(xiàn)，具有下列步驟-在定子上連貫地由繞組線至少在某些分段卷繞多個(gè)勵(lì)磁繞組；-將具有多個(gè)相互絕緣的印制導(dǎo)線的接觸柵輸送到定子；-將繞組線固定在印制導(dǎo)線的觸頭上；以及-將一定的觸頭之間的繞組線斷開，從而得到多個(gè)勵(lì)磁繞組的電路連接，其適用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。本發(fā)明的目的以這種方式實(shí)現(xiàn)。
按照本發(fā)明得到了電動(dòng)機(jī)中特別簡單的勵(lì)磁繞組的電路連接，其以令人驚訝的方式幾乎可以作為繞組的副產(chǎn)品。在卷繞進(jìn)程之后(在該進(jìn)程中勵(lì)磁繞組比如完全由繞組線卷繞)，通過在不同的勵(lì)磁繞組的接觸之間的區(qū)域中有目的性地?cái)嚅_繞組線的各分段實(shí)現(xiàn)了有目的性地將這些勵(lì)磁繞組與各印制導(dǎo)線對應(yīng)。因此取消了耗費(fèi)的中間步驟。電動(dòng)機(jī)在將繞組線固定在接觸柵的觸頭上之后具有較高的機(jī)械穩(wěn)定性，從而可以明顯地減小用于固定和保護(hù)一定的待安裝的部件的耗費(fèi)。通過將卷繞勵(lì)磁繞組的繞組線固定在印制導(dǎo)線的觸頭上同樣獲得了接觸柵在定子上的固定，從而可以棄用接觸柵的單獨(dú)的固定。由此還大大減小了制造和安裝耗費(fèi)。印制導(dǎo)線與繞組線無“瓶頸”的直接接觸還可以大面積地實(shí)現(xiàn)。為了進(jìn)一步的電流傳導(dǎo)，印制導(dǎo)線可以具有較大的傳導(dǎo)電流的橫截面，從而總體上可以減小在勵(lì)磁繞組接觸時(shí)的歐姆損失。由此可以提高電動(dòng)機(jī)的效率以及減小散熱形式的功率損耗。根據(jù)按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的另一個(gè)實(shí)施方式，印制導(dǎo)線由扁平的導(dǎo)電半成品沖壓或剪切而成。以這種方式可以明顯提高印制導(dǎo)線的固定性，同樣還可以通過較大橫截面的傳導(dǎo)電流的區(qū)域進(jìn)一步減小功率損耗。印制導(dǎo)線可以可替換地或附加地在利用深沖工藝和/或彎曲工藝的情況下制造。各印制導(dǎo)線還比如僅具有相的觸頭或電路的星形節(jié)點(diǎn)。此外，可以避免對于印制導(dǎo)線所需的耗費(fèi)的制造步驟、特別是復(fù)雜的斷開進(jìn)程和變形進(jìn)程，其中，設(shè)置多個(gè)相互絕緣的導(dǎo)線，其能夠比如在額外的制造步驟的范疇內(nèi)在進(jìn)一步加工中才最終相互斷開。印制導(dǎo)線還實(shí)現(xiàn)了至少類似的工具、半成品、中間產(chǎn)品或模具的應(yīng)用。比如在具有星形電路的三項(xiàng)電機(jī)中總共得出4個(gè)至少類似的印制導(dǎo)線。為了進(jìn)一步減小制造耗費(fèi)，優(yōu)選至少一些印制導(dǎo)線是相同的或由相同的半成品、 特別是沖壓毛坯制成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)，印制導(dǎo)線具有基本上環(huán)狀的基體，臂從基體突出，觸頭設(shè)計(jì)在臂上。通過這種措施可以得到比如行星狀的結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，印制導(dǎo)線的每個(gè)臂被設(shè)計(jì)為分別接觸同一相的勵(lì)磁繞組。接觸柵可以以簡單的方式具有一堆印制導(dǎo)線，在印制導(dǎo)線中依次設(shè)置基體且臂與之前放置的印制導(dǎo)線或之后放置的印制導(dǎo)線分別以一定的數(shù)值錯(cuò)開。用于容納在基體上的可能性簡化了安裝和操作，因?yàn)橛≈茖?dǎo)線在該區(qū)域中具有較高的穩(wěn)定性。制造可以進(jìn)一步簡化。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，用于夾緊和/或接合的觸頭被設(shè)計(jì)用于固定繞組線。由此可以通過力配合和/或材料配合得到繞組線的特別好的接觸。通過繞組線在觸頭上的固定同樣實(shí)現(xiàn)了接觸柵在定子上的固定。因此，通過僅一次實(shí)施的接合進(jìn)程可以安裝或連接多個(gè)部件。特別是對于材料配合的用于接觸繞組線的接合工藝來說，可以通過熱作用除去繞組線的絕緣。顯而易見，除了焊接工藝以外還可以采用用于熱接合的釬焊或粘結(jié)的工藝。同樣可以直接或間接地接合繞組線，即比如直接釬焊或在兩個(gè)相互焊接的觸頭的側(cè)邊之間夾緊。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)觀點(diǎn)，設(shè)置4個(gè)印制導(dǎo)線，其中的3個(gè)印制導(dǎo)線分別被設(shè)計(jì)用于接觸勵(lì)磁繞組的一個(gè)相且第四個(gè)印制導(dǎo)線被設(shè)計(jì)為行星節(jié)點(diǎn)的觸頭。以這種方式可以實(shí)現(xiàn)印制導(dǎo)線的相互間有效的斷開，從而不需要印制導(dǎo)線相互間的直接接觸。對于可電子換相的電動(dòng)機(jī)(其通過三角形電路中的三相交變場操控)來說，接觸柵與此相反優(yōu)選具有三個(gè)印制導(dǎo)線，其中的每一個(gè)印制導(dǎo)線剛好接觸一個(gè)相。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，接觸柵具有支架結(jié)構(gòu)、特別是至少部分的塑料擠壓包封裝置。通過該措施可以在制造和安裝期間大大簡化操作。這種設(shè)計(jì)使得接觸柵具有相對于外力的較高的不靈敏性。塑料擠壓包封裝置可以同樣被用于在接觸柵中絕緣各單個(gè)的印制導(dǎo)線。如果在這里比如相疊堆積4個(gè)印制導(dǎo)線，則可以整體上得到需要的固定的構(gòu)件。此外印制導(dǎo)線的較大的橫截面導(dǎo)致較小的熱損耗，從而還可以在至少部分的塑料擠壓包封的情況下避免接觸柵中的熱阻塞或類似效應(yīng)。相對定向的印制導(dǎo)線比如通過塑料或澆注樹脂的澆注使得印制導(dǎo)線相結(jié)合且還可以保證其相互的相對位置以及產(chǎn)生印制導(dǎo)線相互間的絕緣。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)改進(jìn)，接觸柵還具有用于接觸、特別是直接接觸電機(jī)控制裝置的觸頭。以這種方式可以集成度較高地實(shí)施電動(dòng)機(jī)，較短的傳導(dǎo)路徑實(shí)現(xiàn)了有利的較低的傳導(dǎo)損耗。因此得到了緊湊的組件，其至少包括定子、接觸柵以及電機(jī)控制裝置。特別是對于電子換相的電機(jī)來說，在電機(jī)內(nèi)部，即對于轉(zhuǎn)子來說，僅預(yù)計(jì)有較少的放熱，從而即使是對于與勵(lì)磁繞組相鄰的電機(jī)控制裝置來說也不必考慮通過電機(jī)的放熱造成的不利影響。如果此外還涉及用于電動(dòng)機(jī)的散熱的措施，則還因此可以將電機(jī)控制裝置的熱量排出。在本發(fā)明有利的實(shí)施方式中，接觸柵具有異型件(Formelemente)、特別是鼻、凹口或凸起，用于操作和簡化安裝。異型件可以比如以型面配合元件或止擋件的形式設(shè)置在接觸柵的支架結(jié)構(gòu)上。可以同時(shí)得到了可安裝性的進(jìn)一步改進(jìn)。這有助于自動(dòng)化的安裝，同樣還可以簡化手動(dòng)的安裝進(jìn)程或避免錯(cuò)誤安裝。此外有利的還有，單個(gè)的或所有的異型件不對稱地設(shè)計(jì)和/或不對稱地設(shè)置在接觸柵上，用以進(jìn)一步減小錯(cuò)誤安裝的危險(xiǎn)。根據(jù)該實(shí)施方式的改進(jìn)，一些鼻被設(shè)計(jì)用于相對于接觸柵定向電機(jī)控制裝置以及其它鼻被設(shè)計(jì)用于相對于定子定向接觸柵。由此，能夠在使用接觸柵的情況下得到電機(jī)控制裝置相對于定子的間接定向。接觸柵上的異型件能夠被設(shè)計(jì)用于與定子配合、同樣還被設(shè)計(jì)用于與電機(jī)控制裝置配合。此外，一些異型件能夠預(yù)設(shè)接觸柵相對于定子的定向以及其它異型件能夠預(yù)設(shè)電機(jī)控制裝置相對于接觸柵的定向。鼻還能夠被用作定中元件，同樣被用作止擋面。根據(jù)該實(shí)施方式的改進(jìn)，凸起被設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)和折轉(zhuǎn)繞組線。在此，繞組線能夠比如在凸起的圓周上折轉(zhuǎn)，相反，凸起的高度被用于在安裝接觸柵或相鄰的零件時(shí)限定止擋。因此，可以將其它功能集成到接觸柵中，無需其它的部件?？傮w上可以由此大大簡化電動(dòng)機(jī)的制造。在本發(fā)明有利的改進(jìn)中，接觸柵具有開孔以及外徑，開孔具有自由的通道、特別是內(nèi)徑，其中，內(nèi)徑-外徑比被設(shè)置為大約1 1.5至1 2.5、優(yōu)選1 1.8至1 2.0。以這種方式能夠在制造的范疇內(nèi)將轉(zhuǎn)子或電機(jī)軸穿過接觸柵輸送給定子。定子能夠與接觸柵一起以緊湊的單元的形式被預(yù)安裝，不會(huì)增加隨后的安裝步驟的難度。此外，各印制導(dǎo)線的殘余傳導(dǎo)橫截面實(shí)現(xiàn)了較高電流的損失較小的傳導(dǎo)。同樣，得到的基體的環(huán)形形狀足以確保印制導(dǎo)線的機(jī)械穩(wěn)定性。根據(jù)該實(shí)施方式的改進(jìn)，該內(nèi)徑基本上與電動(dòng)機(jī)的定子的內(nèi)徑相同且為大約15 至30mm、優(yōu)選18至24mm、進(jìn)一步優(yōu)選大約22mm。顯而易見，針對轉(zhuǎn)子的自由的通道不是一定被設(shè)計(jì)為圓形。同時(shí)還優(yōu)選至少基本上為圓形的開孔，這是因?yàn)榇祟悗缀涡螤羁梢蕴貏e是借助于沖壓工藝或剪切工藝簡單地制成。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，勵(lì)磁繞組由繞組線連貫地卷繞。在該實(shí)施方式中，通過接觸柵進(jìn)行接觸顯示出非常好的優(yōu)勢。繞組線可以在無需中途被剪斷的情況下完全地圍繞定子的所有勵(lì)磁繞組卷繞。如果其在不同的印制導(dǎo)線的觸頭之間的某一位置上的末端造型中被分開，則可以得出具有較高的極對數(shù)量和很多相互電路連接的勵(lì)磁繞組的復(fù)雜的電動(dòng)機(jī)的簡單的電路連接。此外，顯而易見的是連貫的卷繞在時(shí)間上既可以連續(xù)地也可以非連續(xù)地實(shí)現(xiàn)?？梢员热缭谟蛇M(jìn)程造成的存放需卷繞的定子或卷繞裝置時(shí)暫停。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式，勵(lì)磁繞組連接在行星電路或三角形電路中。由此可以以簡單的方式使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩與給出的使用條件相匹配。在行星電路的情況下，原則上可以產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)矩。相反，在三角形電路的情況下原則上可以產(chǎn)生較高的轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)，至少幾個(gè)勵(lì)磁繞組并聯(lián)。對于手動(dòng)工具來說，可以特別有利地使用按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)。手動(dòng)工具可以是用于鉆孔、擰螺絲、打孔、鋸、研磨或拋光的工具?？呻娮訐Q相的電動(dòng)機(jī)通常具有用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場的控制裝置或由控制裝置操控?？刂蒲b置通常以直流供電。 手動(dòng)工具優(yōu)選具有能量供給裝置、特別是蓄電池。按照本發(fā)明的用于制造電動(dòng)機(jī)的方法通過印制導(dǎo)線夾緊和/或接合在接觸柵上來固定繞組線和接觸柵的步驟來改進(jìn)。根據(jù)按照本發(fā)明的方法的又一個(gè)觀點(diǎn)，接觸柵的制造具有下列步驟-將多個(gè)印制導(dǎo)線間隔地設(shè)置和定向在相互間的相對位置上；以及-對多個(gè)印制導(dǎo)線進(jìn)行澆注、特別是擠壓包封，用于產(chǎn)生支架結(jié)構(gòu)。以這種方式得到了針對接觸柵的支撐結(jié)構(gòu)，其由此能夠大大簡化操作步驟和制造進(jìn)程。此外，支架結(jié)構(gòu)可以具有異型件，其使得接觸柵的輸送和安裝變得容易。進(jìn)一步改進(jìn)了自動(dòng)化的制造的適宜性。此外，通過澆注產(chǎn)生了印制導(dǎo)線相互間的絕緣。特別是在應(yīng)用具有自由的通道(比如內(nèi)徑，其基本上與定子的內(nèi)徑相同)的接觸柵的情況下，轉(zhuǎn)子可以在另一個(gè)制造進(jìn)程中簡單地穿過接觸柵輸送給定子。顯而易見，前述和下面將要闡述的本發(fā)明的特征不僅在分別說明的組合中，而且還在其它組合中或所有組合中應(yīng)用，而不會(huì)超出本發(fā)明的范疇。


下面借助于附圖從下列優(yōu)選實(shí)施例的描述中得到本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。其中圖1示出了具有按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)的手動(dòng)工具的示意圖；圖2示出了按照本發(fā)明的電動(dòng)機(jī)中用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場的星形并聯(lián)電路的簡化電路圖；圖3示出了具有標(biāo)記的接觸的根據(jù)圖2的電路的可替換的示意圖；圖4示出了具有多個(gè)相疊設(shè)置的印制導(dǎo)線的按照本發(fā)明的接觸柵的透視圖；圖5示出了具有以擠壓包封裝置的形式的支架結(jié)構(gòu)的根據(jù)圖4的接觸柵；圖6示出了根據(jù)圖5的接觸柵的截面圖；圖7示出了根據(jù)圖6的細(xì)節(jié)的放大斷面圖；圖8示出了按照本發(fā)明的具有繞組結(jié)構(gòu)的定子的簡化示意圖；圖9示出了具有繞組線的觸頭在斷開位置中的放大的斷面圖；圖10示出了根據(jù)圖9的視圖，其中，繞組線由觸頭固定；圖11示出了按照本發(fā)明的具有繞組結(jié)構(gòu)的定子的透視圖；圖12示出了根據(jù)圖11的定子的俯視圖；圖13示出了具有按照圖5的接觸柵的根據(jù)圖11的定子的結(jié)構(gòu)的透視圖；圖14示出了根據(jù)圖13的結(jié)構(gòu)的透視圖，其中還考慮到電機(jī)控制裝置。
具體實(shí)施例方式圖1示意性示出了手動(dòng)工具且總體上以10表示。手動(dòng)工具10具有殼體12，殼體中容納具有電動(dòng)機(jī)16和電機(jī)控制裝置18的的驅(qū)動(dòng)裝置14。比如電動(dòng)機(jī)16具有三個(gè)觸頭20、22、對，有三個(gè)繞組相U、V、W流經(jīng)這些觸頭。其還可以是以旋轉(zhuǎn)場(Drehfeld)加載的且配有持續(xù)激勵(lì)的轉(zhuǎn)子的電動(dòng)機(jī)。電機(jī)控制裝置18被設(shè)計(jì)用于以交變場加載電機(jī)的相U、V、W。這種激勵(lì)的類型可以是電子換相(elektronische Kommutation) 0此外，交變場可以具有正弦形的曲線、被設(shè)計(jì)為方塊狀或還可以具有脈沖寬度調(diào)制的方塊狀的信號(hào)曲線，通過該信號(hào)曲線可以接近類似正弦的曲線。電機(jī)控制裝置18通過供給導(dǎo)線沈、觀與能量供給裝置30連接。根據(jù)圖1中的示圖，能量供給裝置30具有蓄電池32，其經(jīng)過供給導(dǎo)線沈、觀供給電機(jī)控制裝置18直流電。同時(shí)，電機(jī)控制裝置18還可以與外部的能量供給裝置如電網(wǎng)或整流器連接。在手動(dòng)工具10的殼體12的抓握區(qū)域中設(shè)置開關(guān)34，操作者可以通過開關(guān)激活手動(dòng)工具10。開關(guān)34通過信號(hào)導(dǎo)線36、38與電機(jī)控制裝置18連接。驅(qū)動(dòng)裝置14被設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)工具44。在驅(qū)動(dòng)裝置14以及工具44之間可以連接用于匹配轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩或旋轉(zhuǎn)方向的傳動(dòng)裝置40或連接耦合器42。耦合器42可以具有用于容納和更換不同的工具的機(jī)構(gòu)。此外，耦合器42還被設(shè)計(jì)用于在轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)矩上升過高時(shí)斷開驅(qū)動(dòng)裝置14與工具44之間的力連接，用于防止驅(qū)動(dòng)裝置14或傳動(dòng)裝置40過載。手動(dòng)工具10在此被設(shè)計(jì)為蓄電鉆孔機(jī)或蓄電螺絲刀。所示出的部件還可以應(yīng)用于具有振動(dòng)的從動(dòng)裝置的手動(dòng)工具(例如電鋸或擺動(dòng)往復(fù)電鋸)、具有旋轉(zhuǎn)振動(dòng)的從動(dòng)裝置的手動(dòng)工具(例如振動(dòng)研磨器或振動(dòng)電鋸)，同樣還可以應(yīng)用于很多其它的適合于其它用途的手動(dòng)工具。圖2示出了勵(lì)磁繞組50、5254的結(jié)構(gòu)的示例，勵(lì)磁繞組在電動(dòng)機(jī)16的情況下可以用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。各相U、V、W與觸頭20、22、M對應(yīng)。每個(gè)相U、V、W與一個(gè)由三個(gè)勵(lì)磁繞組構(gòu)成的并聯(lián)電路對應(yīng)。相U可以通過觸頭20操控且配有并聯(lián)的勵(lì)磁繞組50a、50b、 50c。相V可通過觸頭22操控且具有勵(lì)磁繞組52a、52b、52c的并聯(lián)電路。第三相W配有觸頭M以及三個(gè)并聯(lián)的勵(lì)磁繞組Ma、Mb、Mc。這樣電路連接的勵(lì)磁繞組50、52、討還通過以星形節(jié)點(diǎn)形式的觸頭58相互電路連接。在圖2中已經(jīng)示出，星形節(jié)點(diǎn)在空間上不必僅以點(diǎn)狀地設(shè)計(jì)，而是為了與給出的建造空間條件相匹配可以具有平面的或空間上的延伸。顯而易見，勵(lì)磁繞組50、52、討還可以被電路連接為三角形。同樣還可以考慮，根據(jù)圖2在各相U、V、W中實(shí)現(xiàn)的并聯(lián)電路還可以被轉(zhuǎn)換成串聯(lián)電路或單繞組。由此，在每個(gè)相U、V、W具有多個(gè)勵(lì)磁繞組50、52、M的情況下原則上得出了 4種配置，其必要時(shí)通過接入單繞組或取消單繞組的連接進(jìn)一步進(jìn)行變化。此外，主要涉及串聯(lián)的星形電路、星形并聯(lián)電路、串聯(lián)的三角形電路以及涉及三角形并聯(lián)電路。以這種方式可以以僅一個(gè)原始配置覆蓋可能實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的較大的帶寬。圖3示出了按照圖2的繞組結(jié)構(gòu)的可替換的示意性視圖。各相U、V、W的繞組在此容納在定子60上。定子60被設(shè)計(jì)成環(huán)狀且具有徑向向內(nèi)延伸的支撐板，其被設(shè)計(jì)為各勵(lì)磁繞組50a、50b、50c、52a、52b、52c、Ma、Mb、5 的爪件61。為了避免渦流，定子60可以具有一組多層的定子板(在圖3中未示出)。各相U、V、W的相互并聯(lián)的勵(lì)磁繞組還錯(cuò)位地設(shè)置，從而在總體上得到一個(gè)勵(lì)磁繞組的順序50a-52a-Ma-50b-52b-Mb-50c-52c-Mc。此外，每個(gè)勵(lì)磁繞組的端部與共同的星形觸頭58耦接。勵(lì)磁繞組50a、50b、50c的各另一個(gè)端部與觸頭20、即相U連接。勵(lì)磁繞組 52a.52b.52c的各另一個(gè)端部與觸頭22、即相V耦接。最后，勵(lì)磁繞組Ma、Mb、5k的各另一個(gè)端部與觸頭24、即相W耦接。如在簡化示意性示出的圖3中可見，勵(lì)磁繞組50、52、M的星形并聯(lián)電路可以在實(shí)際的定子60上造成較高的耗費(fèi)。在本發(fā)明的范疇內(nèi)利用一種接觸柵，其有助于簡化電動(dòng)機(jī)16的制造且特別是明顯減少了勵(lì)磁繞組50、52、M的電路連接耗費(fèi)。此類接觸柵借助于圖4至7詳細(xì)闡述。圖4示出了以64標(biāo)記的接觸柵的無擠壓包封⑴mspritzung)的狀態(tài)。接觸柵64 具有多個(gè)印制導(dǎo)線66、68、70、72，其相互絕緣。
印制導(dǎo)線66、68、70、72具有基體73，其大致可以被設(shè)計(jì)為環(huán)形。多個(gè)臂74從基體 73徑向向外延伸。在臂74上還可以設(shè)計(jì)觸頭20、22、對、58。優(yōu)選印制導(dǎo)線66、68、70、72 由扁平的導(dǎo)電的半成品沖壓而成。此外，還可以涉及沖壓彎曲，從而能夠通過沖壓就已經(jīng)產(chǎn)生了具有觸頭20、22、M、58的臂74的最終輪廓。可替換的是，沖壓僅被用作產(chǎn)生扁平的、 星形的半成品，在臂74的區(qū)域中接著進(jìn)行依次的其它變形進(jìn)程。從圖4中可見，印制導(dǎo)線66、68、70、72具有至少類似的輪廓或幾何形狀，從而可以
至少在一些制造步驟中協(xié)同作用。印制導(dǎo)線66被用作星形節(jié)點(diǎn)且配有觸頭58a、58b、58c、58d、58e、58f、58g、58h、 58j，這些觸頭中的每一個(gè)用于如圖3所示的各勵(lì)磁繞組50a、50b、50c、52a、52b、52c、Ma、 54b,54c的接觸。在印制導(dǎo)線66上連接印制導(dǎo)線70，參見圖7。印制導(dǎo)線70用于相V的接觸且具有觸頭22a、22b、22c,其可與勵(lì)磁繞組52a、52b、52c耦接。另一個(gè)觸頭22d用于向外、即與電機(jī)控制裝置18連接。因此，被用作星形節(jié)點(diǎn)的印制導(dǎo)線66總共具有9個(gè)觸頭，其與各勵(lì)磁繞組的數(shù)量相同。用于相V的印制導(dǎo)線70與此相反具有4個(gè)觸頭，其中的三個(gè)觸頭22a、22b、22c用于與相V對應(yīng)的3個(gè)勵(lì)磁繞組52a、52b、52c的接觸。第四個(gè)觸頭22d被用作接口，電機(jī)控制裝置18通過該接口操控相V。從圖7中可見，在印制導(dǎo)線70上連接有印制導(dǎo)線72和68。印制導(dǎo)線72被用于電路連接與相W對應(yīng)的勵(lì)磁繞組Ma、Mb、5k且為此配有觸頭Ma、Mb、Mc。觸頭24d被用于向外耦接且通過電機(jī)控制裝置18進(jìn)行操控。印制導(dǎo)線68確保了與相U對應(yīng)的勵(lì)磁繞組50a、50b、50c的電路連接。勵(lì)磁繞組50a還可以通過觸頭20a接觸，勵(lì)磁繞組50b通過觸頭20b接觸，以及勵(lì)磁繞組50c通過觸頭20c接觸。最后，印制導(dǎo)線68也具有另一個(gè)觸頭、即觸頭20d、其可與電機(jī)控制裝置18連接。印制導(dǎo)線66、68、70、72的臂74可以通過簡單的折邊或采用的變形進(jìn)程產(chǎn)生。其具有從基體73出發(fā)的具有過渡半徑的過渡區(qū)域、基本上筆直的、可以大致平行于或垂直于基體設(shè)計(jì)的扁平件以及與扁平件連接的鉤狀的接觸幾何結(jié)構(gòu)。特別是對于觸頭20d、22d、 24d來說，可替換地考慮插頭舌(Steckerzunge)形狀的接觸結(jié)構(gòu)。由印制導(dǎo)線66、68、70、72形成堆積和包裹可以簡單地通過容納在基體73中、相互定向不同印制導(dǎo)線66、68、70、72的基體73以及形成印制導(dǎo)線66、68、70、72相互間的一定的旋轉(zhuǎn)位置實(shí)現(xiàn)。之后，至少一些觸頭20、22、M、58有利地具有相同的高度位置或軸向位置。此外， 其基本上設(shè)置在一個(gè)平面中，該平面平行于基體73延伸。此類設(shè)計(jì)可以明顯地簡化隨后的制造步驟、特別是接觸和電路連接。在圖5至7中示出了在擠壓包封的狀態(tài)下的接觸柵且以64'標(biāo)記。在擠壓包封中，印制導(dǎo)線66、68、70、72的包裹(Paket)配有支架結(jié)構(gòu)75，其通常由塑料制成。此外，可以以有利的方式不僅實(shí)現(xiàn)所需的電絕緣也實(shí)現(xiàn)機(jī)械穩(wěn)定性的改進(jìn)以及在制造時(shí)接觸柵64'的可操作性。即使是在以支架結(jié)構(gòu)75擠壓包封之后，接觸柵64'也具有中心的開孔79，其可以被設(shè)計(jì)為環(huán)狀或圓形。開孔79使得安裝進(jìn)程變得容易且可以被用于在制造期間容納和固定接觸柵64'。對于完成安裝的電動(dòng)機(jī)16來說，開孔79可以由與轉(zhuǎn)子連接的電機(jī)軸穿過。開孔79具有自由的(frei)的內(nèi)徑106。在圖6中還以108表示接觸柵64'的外徑，其基本上由側(cè)部豎起的臂74的觸頭20、22、M、58確定。對于緊湊的高功率電機(jī)來說，內(nèi)徑可以有利地為15至30mm、優(yōu)選18至24mm、進(jìn)一步優(yōu)選大約22mm，外徑有利地為35至60mm、優(yōu)選40至45mm、進(jìn)一步優(yōu)選大約42mm。同時(shí)， 內(nèi)徑106根據(jù)定子60的內(nèi)徑110以及外徑108根據(jù)定子60的外徑112確定，參見圖12。 總體上可以實(shí)現(xiàn)具有較高的功率密度的緊湊的電動(dòng)機(jī)。除了提高機(jī)械穩(wěn)定性以及電絕緣性以外，支架結(jié)構(gòu)75還包括用于進(jìn)一步簡化安裝的結(jié)構(gòu)元件。這里，可以涉及鼻76a、76b、76c、76d，其以圓柱體扇形切塊(即半圓柱體)的形式存在且以軸向延伸容納在支架結(jié)構(gòu)75上。此外，接觸柵64還具有凹口 78a、78b、78c， 其能夠在制造期間或在安裝的狀態(tài)下被容納銷穿過。同樣還示出了鼻76e、76f，其從支架結(jié)構(gòu)75徑向向外延伸且實(shí)現(xiàn)了接觸柵64'相對于定子60的多角的設(shè)置，參見圖13和14。鼻76e的橫截面還在圖6中示出。圖8示出了定子60的示意圖且明確了特別是圖3中示出的勵(lì)磁繞組50、5254的結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生。在定子60上設(shè)置多個(gè)爪件61，其分別代表勵(lì)磁繞組50、52、M的芯線。每個(gè)爪件 61還與兩個(gè)凸起80對應(yīng)，凸起用于折轉(zhuǎn)繞組線82。卷繞過程從以84標(biāo)記的繞組線82的起點(diǎn)開始。粗略的繞線方向通過以88標(biāo)記的箭頭示出。首先將線從起點(diǎn)84開始圍繞第一爪件61a處的凸起80a引導(dǎo)。接著卷繞第一爪件61a。圍繞爪件61的卷繞方向通過以90標(biāo)記的箭頭示出。在卷繞爪件61a之后進(jìn)行繞組線82圍繞凸起80b向接下來的爪件61b處的凸起80c的方向上的換向。在隨后的順序中包繞所有爪件61a-61 j。在卷繞進(jìn)程結(jié)束時(shí)，繞組線82在至以86標(biāo)記的繞組末端的路徑上與繞組線的起點(diǎn)84交叉。以這種方式實(shí)現(xiàn)了以連貫(durchgaigig)的繞組線82卷繞定子60。其提供了特別是連續(xù)的卷繞。在卷繞過程結(jié)束時(shí)，所有勵(lì)磁繞組50、52、M以串聯(lián)的形式存在。這種配置還不適用于產(chǎn)生針對可電子換相的電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)場。在圖8中簡化地以20和58示出了兩個(gè)觸頭，在其之間按照本發(fā)明必須進(jìn)行繞組線82的斷開，從而實(shí)現(xiàn)根據(jù)圖3的勵(lì)磁繞組50、52、M的結(jié)構(gòu)的電路連接。該過程在將接觸柵64'輸送到定子60之后實(shí)現(xiàn)。因此在輸入接觸柵64之后被卷繞的定子60具有一種配置，在該配置中，能夠簡單地借助于繞組線82的斷開在通過以96標(biāo)記的箭頭表示的位置上借助于斷開工具94 (示意性地非常簡化地示出)實(shí)現(xiàn)所需的電路連接。在圖8所示的實(shí)施方式中為此需要總共9個(gè)斷開進(jìn)程。在圖9中示出了根據(jù)圖6在觸頭58的區(qū)域中的接觸柵64的簡化視圖。此外以82 表示繞組線。顯而易見，所示的配置在將接觸柵64'輸送到定子60之后才能實(shí)現(xiàn)，參見圖 13和14。在圖9和10中去除了定子60的詳細(xì)描述。根據(jù)圖9的觸頭58具有鉤子77的造型，該鉤子是敞開的且容納鉤子77的兩個(gè)側(cè)邊之間的繞組線82。在圖10中的鉤子77'是閉合的，從而得到了將繞組線82在閉合的觸點(diǎn)58'上的固定。鉤子77'的閉合可以比如機(jī)械地通過擠壓或夾緊、或者材料配合地通過焊接、釬焊或粘結(jié)實(shí)現(xiàn)。此外，優(yōu)選鉤子77的側(cè)邊的焊接。如果所有觸頭20、22、M、58都閉合，則針對接觸柵得到以64'標(biāo)記的狀態(tài)，在該狀態(tài)下，接觸柵64"固定在定子60上。因此，觸頭 20,22,24,58的閉合既產(chǎn)生了繞組線82的接觸也產(chǎn)生了接觸柵64〃的支承保護(hù)。結(jié)合圖8可見，在觸頭20與58之間固定的繞組線82被充分固定，從而能夠以斷開工具94如通過箭頭96表示在觸頭20與58之間斷開。此外顯而易見，優(yōu)選不僅斷開繞組線82，而且還在斷開過程中切除此類材料或?qū)⒌玫降睦@組線82的末端如下變形，即得到足夠大的斷開間距。因此，在斷開進(jìn)程之后確保較好的絕緣。在下一順序中，在分別兩個(gè)爪件61之間的繞組線82被斷開，從而可以得到根據(jù)圖 3的電路連接。在圖11和12中示出了被包繞后的定子60。出于簡化的原因在這里去除了繞組線 82的走向的完全視圖。粗略的卷繞方向借助于箭頭88識(shí)別。如上所述，所有勵(lì)磁繞組50、52、M首先連貫地由繞組線2卷繞是特別有利的。同樣可以考慮，例如僅連貫地卷繞勵(lì)磁繞組50、52、M的分段。即使是在這種配置下也可以在利用接觸柵64的情況下得到簡單的、能夠以較小的耗費(fèi)制造的電路連接。定子60通常具有多個(gè)軸向依次設(shè)置的定子板。定子板以合適的方式與勵(lì)磁繞組 50、52、54 絕緣。定子60還具有至少部分的擠壓封裝裝置63，其固定定子板以及可以產(chǎn)生絕緣。此外有利的是，凸起80被實(shí)施為擠壓封裝裝置63的一部分。從圖11和12所示的狀態(tài)出發(fā)，圖13示出了一種配置，在該配置中，接觸柵64'被輸送給定子60。此外，比如鼻76e嵌入定子60上的兩個(gè)凸起80之間的區(qū)域中且有助于支承固定。在為了與勵(lì)磁繞組50、52、M接觸而設(shè)置的觸頭已經(jīng)與勵(lì)磁繞組處于嵌接期間，為了接觸電機(jī)控制裝置18而設(shè)置的觸頭20d、22d、Md向上從裝配結(jié)構(gòu)中聳出。從圖12中還可見定子60的內(nèi)徑110和外徑112。在內(nèi)徑110內(nèi)部可以在考慮氣隙的情況下容納具有轉(zhuǎn)子的電機(jī)軸。由于沖壓柵64'(參見圖6)的內(nèi)徑106取決于定子 60的內(nèi)徑110，轉(zhuǎn)子還可以在已經(jīng)安裝的沖壓柵64'的情況下穿過開孔79輸送。圖13也示出了沖壓柵64'在圓周側(cè)不會(huì)從定子60聳出或至少?zèng)]有明顯地從定子60聳出，這是因?yàn)闆_壓柵64'的外徑108取決于定子60的外徑112。因此得到了緊湊的、例如彈藥筒狀的、 用于電動(dòng)機(jī)16且總體上用于驅(qū)動(dòng)裝置14的建造形式?；谠趫D13中示出的狀態(tài)，繞組線82在觸頭20、22、24、58上的固定既實(shí)現(xiàn)了接觸也實(shí)現(xiàn)了接觸柵64'相對于定子60的支承保護(hù)。與圖9和10類似還實(shí)現(xiàn)了比如借助于焊接的固定。在各兩個(gè)觸頭之間、例如在觸頭2 與58d之間可以將繞組線82斷開，如借助于圖8所述。特別是在旋轉(zhuǎn)機(jī)器上實(shí)現(xiàn)了簡單、快速的接觸。有利的是，繞組線82的起點(diǎn)84在整個(gè)卷繞進(jìn)程中以及繞組線的起點(diǎn)84和末端86 在卷繞進(jìn)程之后首先固定在設(shè)備一側(cè)，用以確保繞組線82的正確的走向。在接合進(jìn)程和用于接觸的斷開進(jìn)程之后可以除去不再需要的繞組線82的組成部分。在圖14中從圖13出發(fā)示出了具有接觸柵64"以及電機(jī)控制裝置18的定子60。 出于簡化的原因還去除了完成卷繞的繞組線82的示圖，繞組線在觸頭20、22、M與觸頭58 的對之間被切斷，以及還去除了觸頭20、22、對和58的變形的鉤子77'的示圖。這可以容易地從圖8和10中看出。電機(jī)控制裝置18具有印制電路板98，在其上例如可以容納電容器100、多個(gè)功率開關(guān)102以及用于控制的處理器或邏輯電路104。印制電路板與接觸柵64"的接觸通過觸頭20d、22d、24d實(shí)現(xiàn)。鼻76a、76b、76c、76d還實(shí)現(xiàn)了電機(jī)控制裝置18相對于定子60和接觸柵64"的定向。電機(jī)控制裝置18的印刷電路板98相對于定子的軸向支承結(jié)構(gòu)通過凸起 80實(shí)現(xiàn)?？傮w上可以得到非常緊湊、效率高的電動(dòng)機(jī)16的構(gòu)造方式，其此外還具有簡單的可制造性和較高的與自動(dòng)生產(chǎn)的匹配的特點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)機(jī)、特別是用于手動(dòng)工具的可電子換相的電機(jī)，具有定子(60)，所述定子具有多個(gè)勵(lì)磁繞組(50、5254)，所述勵(lì)磁繞組至少在一些分段上由繞組線(8 卷繞，所述電動(dòng)機(jī)還具有接觸柵(64)，所述接觸柵用于接觸勵(lì)磁繞組(50、52、54)且具有多個(gè)相互絕緣的印制導(dǎo)線(66、68、70、72)，其中，所述印制導(dǎo)線(66、68、70、72)具有觸頭(20,22,24, 58)，在所述觸頭上固定繞組線(82)，其特征在于，在某些觸頭(20、22、M、58)之間的繞組線(82)被斷開，從而獲得勵(lì)磁繞組(50、52、54)的電路連接，所述電路連接適用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述印制導(dǎo)線(66、68、70、72)由扁平的導(dǎo)電半成品沖壓或剪切而成。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述印制導(dǎo)線(66、68、70、72)具有基本上環(huán)狀的基體(73)，臂(74)從所述基體突出，觸頭(20、22、M、58)設(shè)計(jì)在所述臂上。
4.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述觸頭(20、22、M、58)被設(shè)計(jì)用于夾緊和/或接合，以固定繞組線(82)。
5.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，設(shè)置4個(gè)印制導(dǎo)線(66、68、 70、72)，其中的3個(gè)印制導(dǎo)線(68,70,72)分別被設(shè)計(jì)用于接觸勵(lì)磁繞組(50,52,54)的一個(gè)相(U、V、W)且第四個(gè)印制導(dǎo)線(66)被設(shè)計(jì)為行星節(jié)點(diǎn)的觸頭(58)。
6.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸柵(64)具有支架結(jié)構(gòu)(75)、特別是至少部分的塑料擠壓包封裝置。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸柵(64)還具有用于接觸、特別是直接接觸電機(jī)控制裝置(18)的觸頭Q0d、22d、24d)。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸柵(64)具有異型件、特別是鼻(76)、凹口(78)或凸起(80)，用于操作和簡化安裝。
9.如權(quán)利要求8所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，一些鼻(76a、76b、76c、76d)被設(shè)計(jì)用于相對于接觸柵(64)定向電機(jī)控制裝置(18)以及其它的鼻(76e、76f)被設(shè)計(jì)用于相對于定子 (60)定向接觸柵(64)。
10.如權(quán)利要求8或9所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，凸起(80)被設(shè)計(jì)用于引導(dǎo)和折轉(zhuǎn)繞組線(82)。
11.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述接觸柵(64)具有開孔 (79)以及外徑(108)，所述開孔具有自由的通道、特別是內(nèi)徑(106)，內(nèi)徑-外徑比被設(shè)置為大約 1 1.5至1 2. 5、優(yōu)選 1 1.8至 1 2.0。
12.如權(quán)利要求11所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述內(nèi)徑(106)基本上與電動(dòng)機(jī)(16) 的定子(60)的內(nèi)徑(110)相同且為大約15至30mm、優(yōu)選18至24mm、進(jìn)一步優(yōu)選大約22mm。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述勵(lì)磁繞組(50、52、54) 由繞組線(82)連貫地卷繞。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，所述勵(lì)磁繞組(50、52、54) 連接在行星電路或三角形電路中。
15.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)，其特征在于，勵(lì)磁繞組(50a、50b、50c； 52a、52b、52c ；54a,54b,54c)中的至少一些是并聯(lián)的。
16.一種手動(dòng)工具，具有如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)。
17.一種用于制造電動(dòng)機(jī)、特別是可電子換相的電動(dòng)機(jī)的方法，具有下列步驟-在定子(60)上連貫地由繞組線(82)至少在某些分段上卷繞多個(gè)勵(lì)磁繞組(50、52、54)；-將具有多個(gè)相互絕緣的印制導(dǎo)線(66、68、70、72)的接觸柵(64)輸送到定子(60)； -將繞組線(82)固定在印制導(dǎo)線(66、68、70、72)的觸頭(20,22,24,58)上；以及 -將某些觸頭(20、22、M、58)之間的繞組線(82)斷開，從而得到多個(gè)勵(lì)磁繞組(50、 52,54)的電路連接，所述電路連接適用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括下列步驟將印制導(dǎo)線(66、68、70、7幻夾緊和/或接合在觸頭上來固定繞組線(8 和接觸柵 (64)。
19.如權(quán)利要求17或18所述的方法，其中，接觸柵(64)的制造具有下列步驟 -將多個(gè)印制導(dǎo)線(66、68、70、72)間隔地設(shè)置和定向在相互間的相對位置上；以及 -對多個(gè)印制導(dǎo)線(66、68、70、72)進(jìn)行澆注、特別是擠壓包封，用于產(chǎn)生支架結(jié)構(gòu)(75)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動(dòng)機(jī)、特別是用于手動(dòng)工具的可電子換相的電機(jī)，具有定子(60)，所述定子具有多個(gè)勵(lì)磁繞組(50、52、54)，所述勵(lì)磁繞組至少在一些分段上由繞組線(82)卷繞，所述電動(dòng)機(jī)還具有接觸柵(64)，所述接觸柵用于接觸勵(lì)磁繞組(50、52、54)且具有多個(gè)相互絕緣的印制導(dǎo)線(66、68、70、72)，其中，所述印制導(dǎo)線(66、68、70、72)具有觸頭(20、22、24、58)，在所述觸頭上固定繞組線(82)，其特征在于，在某些觸頭(20、22、24、58)之間的繞組線(82)被斷開，從而獲得勵(lì)磁繞組(50、52、54)的電路連接，所述電路連接適用于產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)場，優(yōu)選所述觸頭還被設(shè)計(jì)用于夾緊和/或接合繞組線(82)。
文檔編號(hào)H02K15/095GK102299603SQ201110170920
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者克里斯托夫·梅爾, 托比亞斯·霍肯麥爾, 洛塔爾·迪特爾 申請人:C.& E.泛音有限公司