用于電動機的動子的環形元件制造技術

本發明專利技術涉及一種環形元件（10），其包括凸起的、尤其倒圓的部分表面（12），用于布置在電動機動子（24）的繞組部段（16）的至少一個軸向端部區域（26、28）上，其中所述部分表面（12）提供了最小的半徑曲率Rd，用于將動子繞組（18）的內層（38）支撐在繞組頭（40）上。在一并列方面，本發明專利技術還涉及一種用于電動機動子（24）的絕緣片元件（22），用于卷繞動子繞組（18），包括前述的環形元件（10）。此外，本發明專利技術還涉及一種電動機、尤其通用馬達，包括具有動子繞組（18）的動子（24），具有至少一個前述的環形元件（10），并且涉及一種電子工具機、尤其如角磨機、鉆機、鋸工具或類似物一樣的手持式電子工具機，其包括這種電動機。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】用于電動機的動子的環形元件
本專利技術涉及一種用于布置在電動機動子的繞組部段的至少一個軸向端部區域上的環形元件。此外本專利技術涉及一種包括根據本專利技術的環形元件的絕緣片元件。最后本專利技術還涉及一種其動子上布置有這種環形元件的電動機以及一種包括根據本專利技術的電動機的電子工具機。
技術介紹
在用于電子工具機、尤其角磨機、鉆機、鋸、線鋸或類似物的電動機中，一般使用通用馬達、也就是串勵馬達，其動子承載著動子繞組，該動子繞組通過換向器供電。在繞組部段的軸向端部區域上的繞組頭部區域內，尤其內部的繞組層具有小的曲率半徑并且承受著高的機械負載和熱負載。于是在緊湊的構造空間內，動子繞組的內層具有非常小的彎曲半徑，其中線圈承受著高的熱負載而且必須經受住離心力。為此公知的是，通過滴浸樹脂來固定繞組層以改善連接，其中追求的是均勻的繞組橫截面以及對最小彎曲半徑的遵循。然而最內側的繞組層不能確切地固定在繞組組中，其中所述最內側的繞組層在電動機動子的繞組部段的軸向端部區域處的繞組頭的區域內近乎處于自由空間中并且樹脂固定不能找到接頭。由此產生以下問題，即內部的繞組層在繞組頭的區域中沒有充分地固定并且不僅相對于熱負載而且相對于機械負載都沒有受到充分的保護，尤其相對于大的振動和離心力。尤其在動態的負載變化下，如其例如在電子工具機處于滿負載下并且然后在高轉速下空轉時發生的那樣，動子繞組的溫度會上升到超過210°C，從而達到漆絕緣部的臨界閾值溫度。在此顯示出，故障中的70%引起了繞組頭的內層中的繞組短路，從而使得所有馬達故障的大約50%都要歸咎于繞組頭的最內側層中的繞組短路。【專利
技術實現思路
】根據本專利技術的第一方面提出一種環形元件，其包括凸起的、尤其倒圓的部分表面，用于布置在電動機動子的繞組部段的至少一個軸向端部區域上。該部分表面具有最小的半徑曲率Rd，用于將動子繞組的內層支撐在繞組頭上。該環形元件用于將動子繞組的最內層支撐在繞組頭上，從而確保其能夠承受機械負載、形成到動子疊片組的熱耦合并且提供線圈的最小彎曲半徑，由此能夠減少對最內層的機械負載和熱負載并且因此能夠減少繞組短路。換句話說，將環形元件放置在繞組頭區域內的動子線圈的關鍵部段下方，所述環形元件具有線引導的部分區域的凸起的或者說倒圓的形狀，所述部分區域大致匹配動子繞組的自然的延伸。環形元件例如能夠構造成環曲體(Ringtorus)的縱剖面。所述環形元件具有平坦的部分表面，該部分表面能夠對準指向承載動子繞組的鐵芯并且具有倒圓的、例如半圓或圓形的部分表面，該部分表面能夠對準指向繞組頭。該環形元件的任務是，緩和臨界的彎曲半徑并且強制引導繞組層。繞組頭中內部繞組層和動子疊片組之間的迄今的空腔被填滿并且最內層被機械地支撐住。通過滴浸樹脂進行的額外的絕緣和固定能夠在最內側的繞組層和環形元件之間形成連接。因此，防止出現銅線的臨界彎曲半徑，使得固定線圈成為可能并且通過用樹脂包裹動子線圈實現繞組頭的機械固定。離心力以及熱負載對最內側的繞組層的影響得以減少。以有利的方式，利用本專利技術使得電動機動子的繞組部段的軸向端部區域上的內部繞組層能夠機械地固定住并且減少了其彎曲角，從而降低了電動機動子的繞組頭上發生繞組短路的危險，并且因此能夠提高電動機的使用壽命。根據本專利技術的一種有利的改進方案，環形元件能夠與絕緣片元件一體地成形。絕緣片元件用于固定和對準繞組層并且因此用于構造動子磁場的規定的北極/南極朝向。絕緣片元件使繞組部段的軸向端部區域上的繞組層相對于動子疊片組絕緣。環形元件能夠與絕緣片元件一體地成形，從而只需要少數的動子構件就能組裝動子坯。基于前一個實施例，有利地能夠將環形元件噴鑄到或者發泡連接到絕緣片元件上或者由絕緣片元件通過變形成形。于是例如能夠借助2K法(也就是雙組件法)將環形元件噴鑄到絕緣片元件上。借助公知的發泡法能夠將環形元件發泡到絕緣片元件上。也能夠考慮的是，能夠通過由絕緣材料制成的整個構件的變形形成具有成形的環形元件的絕緣片元件。于是例如能夠通過合適的擠壓工具機械地變換可變形的絕緣材料的形狀，從而構造出具有集成的環形元件的絕緣片元件。此外還能夠考慮的是，在生產制造時絕緣片元件與集成的環形元件一體地成形。作為上述實施方式的替代方案，在另一個有利的構造方案中能夠將環形元件與絕緣片元件連接。為此有利的是，絕緣片元件是可插接的、可粘接的和/或可焊接的。為此環形元件例如能夠具有插接凸部或卡鎖凸部，并且絕緣片元件具有形狀互補的插接凹部或卡鎖凹部，或者反之亦然。在此環形元件能夠由不同于絕緣片元件的材料制造、例如由具有高導熱能力的材料制造，從而將繞組頭的散熱傳導給動子疊片組。此外為了實現根據本專利技術的優點，還能夠通過加插環形元件改進或加裝已經存在的絕緣片元件。原則上能夠在不與環形元件固定的情況下將絕緣片元件集中到動子軸上。通過連接機構、例如插接凸部或卡鎖凸部和相應的凹部，能夠將環形元件插接到現有的絕緣片元件上并且例如固定到內直徑上。此外還能夠考慮的是，例如借助粘接或超聲波焊接使環形元件與絕緣片元件持久地相互連接。根據本專利技術的一種有利的改進方案，環形元件能夠由絕緣的材料構成、尤其由最大使用溫度T。>210°C的耐高溫的塑料構成。由于機械負載和熱負載高并且繞組線必須相對于動子的疊片組絕緣，所以環形元件以有利的方式由不導電卻具有高的導熱性的材料構成。環形元件的最大使用溫度在此要超過200°C、優選210°C，因為試驗證明，在周期性地在電動機的高負載和自由運轉階段之間更換的堵轉運行中，能夠達到這樣的溫度。在這個溫度以下時，環形元件應該具有電絕緣并且機械穩定的效果，從而確保電動機的高的耐用性。根據本專利技術的一種有利的改進方案，環形元件的外直徑與內直徑的比艮/民在1.3至1.8的范圍內、尤其1.5至1.6的范圍內。通過該比實現環形元件的比較小的慣性并且為內部的動子繞組層的彎曲半徑提供足夠大的支撐面。作為補充或者作為替代方案，元件的外直徑與厚度的比Ra/d能夠在10至15的范圍內、尤其12.5至13.5的范圍內，或者作為替代方案，厚度d在1.5mm至3.5mm、優選地在2mm至3mm之間的范圍內。于是提出一種比較薄的環形元件，使得動子的構造尺寸僅略微地改變，并且能夠實現繞組頭的小體積的構造。然而預先給定的彎曲半徑已經足以實現高的機械穩定性和對高溫的抵抗力。作為替代方案和/或作為補充方案，環形元件的凸起的部分表面的曲率半徑Rd能夠基本上等于厚度山使得能夠沿著環形元件的曲面引導內部的繞組線，該環形元件在其中一個縱側上是平坦的，在另一側上是曲面凸起的或者說具有表面的徑向彎曲并且優選地為圓形的外部輪廓。由此通過環形元件填充繞組頭和絕緣片元件之間的空間，機械地支撐內部的繞組層并且按規定引導動子繞組的最內層。在本專利技術的一并列方面提出一種用于電動機動子的絕緣片元件，用于卷繞動子繞組，包括按照以上任一個實施例所述的環形元件。該環形元件能夠與絕緣片元件構造成兩個分部并且相互連接、例如粘接、卡鎖或螺紋連接，或者該絕緣片元件能夠與環形元件一體地構成、例如以噴鑄、發泡的形式借助雙組件技術構成或者通過使絕緣片元件變形構造額外的環形元件。這種絕緣片元件能夠在不改變原來的結構和基本設計的情況下用在現有的電動機設計中并且因此帶來根據本專利技術的優點。根據本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
環形元件（10），包括凸起的、尤其倒圓的部分表面（12），用于布置在電動機動子（24）的繞組部段（16）的至少一個軸向端部區域（26、28）上，其中所述部分表面（12）提供了最小的半徑曲率Rd，用于將動子繞組（18）的內層（38）支撐在繞組頭（40）上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2011.07.18 DE 102011079332.11.環形元件(10)，包括凸起的、尤其倒圓的部分表面(12)，用于布置在電動機動子(24)的繞組部段(16)的至少一個軸向端部區域(26、28)上，其中所述部分表面(12)提供了最小的半徑曲率Rd，用于將動子繞組(18)的內層(38)支撐在繞組頭(40)上。2.按照權利要求1所述的環形元件(10)，其中所述環形元件(10)與絕緣片元件(22)一體地成形。3.按照權利要求2所述的環形元件(10)，其中所述環形元件(10)能夠被噴鑄、能夠被發泡或者能夠由所述絕緣片元件(22)通過變形成形。4.按照權利要求1所述的環形元件(10)，其中所述環形元件(10)能夠與絕緣片元件(22)連接。5.按照權利要求4所述的環形元件(10)，其中所述環形元件(10)能夠插接、能夠粘接和/或能夠焊接到所述絕緣片元件(22)上。6.按照以上權利要求中任一項...

【專利技術屬性】
技術研發人員：J埃夫勒，C瓦格納，J沙多，J海因，J格納，
申請(專利權)人：羅伯特·博世有限公司，
類型：
國別省市：