[发明专利]具有灵活的转子组装的直流电动机及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及根据权利要求1的前序部分和权利要求11的前序部分的直流电动机和根据独立权利要求9的前序部分和根据独立权利要求21的前序部分的用于制造直流电动机的方法。

背景技术

从现有技术公知具有空芯外转子的小直流电动机。这种直流电动机的转子基本包括轴、带有若干绕组终端的空芯中空柱形外转子绕组和带有若干集电器线的集电器，集电器线如薄板般围绕柱形集电器而布置并且电连接至外转子绕组的绕组终端。外转子绕组典型地在一侧固定至所谓的绕组支撑件的外周并且通过绕组支撑件以防扭转方式保持为共轴于所述轴。

这种直流电动机例如可从DE10021392C2公知。当此处描述的电动机的绕组支撑件用塑料制造时与集电器一起注射成型至轴上。为了沿轴向和周向明确地稳固由绕组支撑件和集电器组成的塑料部件，轴在注射涂层的区域中具有凸边区域和环形凹槽。如薄板般布置在集电器套筒上的集电器线在绕组支撑件的区域中径向朝外弯曲，在绕组支撑件的外侧径向延伸，以及各自焊接至一个绕组终端。一个片形电容器通过轴向通路焊合至每个集电器线，片形电容器通过铜制成的短路环而径向相互连接，因而代表用于抑制火花的干涉抑制电路并且延长电动机服务寿命。还公知的是，将呈所谓的电容器盘形式的干涉抑制电路从后侧或前侧安置到绕组支撑件上。这种电容器盘在多数情况下由特殊陶瓷材料或者印刷电路板制成，并且包括匹配接触表面，一个匹配接触表面用于接触一个集电器线。每个电容器盘包括电容器和电阻器，电容器和电阻器各自串联或者并联在两个相邻接触表面之间因而在两个相邻集电器线之间。例如，可从DE19740551A1公知该电容器盘的使用。

在制造所描述的直流电动机时，必须考虑各种顾客需求。例如，取决于应用，要求不同的轴，和/或使用不同的集电器线用于贵金属或者石墨电刷换向。因为现有技术中公知的转子中的轴和集电器线通过在一个处理步骤中对绕组支撑件和集电器进行挤压涂覆而涂覆以塑料因此彼此最终定位，所以必定在制造时非常早的时点已经公知所期望的转子变型。因此在制造期间，公知的转子组装的灵活度较低且处理时间较长。公知转子组装的另一缺点在于这样的事实：注射塑料构成的绕组支撑件必须相对厚以实现需要的稳定性和可靠地传递电动机驱动转矩，由此转子的结构体积、尤其结构长度因而整个电动机的结构体积相对地大。所需结构体积变得越大，越多的附接件例如用于火花抑制的电容器盘会安置在绕组支撑件上。

发明内容

因此本发明的目的是提供转子组件，其允许制造中更高的灵活度，并且确保转子的更小结构体积。本发明的目的还在于提供用于制造直流电动机的方法，其相比于从现有技术公知的制造处理允许在转子制造中具有更高灵活度。

该目的通过本发明权利要求1的特征以及本发明权利要求9的特征实现。此处，提出了直流电动机，尤其为小尺寸，包括轴、绕组支撑件、印刷电路板、带有若干集电器线的集电器以及带有若干绕组终端的空芯外转子绕组。外转子绕组以一个端部经由绕组支撑件以防扭转方式连接至轴，而且其与集电器电连接。绕组支撑件代表支承部件。根据本发明，绕组支撑件用印刷电路板替换作为玻璃纤维增强热固性塑料构成的支承部件，印刷电路板设计为具有至少一个层并且经由金属毂连接至轴。采用的用于印刷电路板的玻璃纤维增强热固性塑料具有的弹性模量能够高达良好玻璃纤维增强热塑性塑料（现有技术中采用该塑料对绕组支撑件进行挤压涂覆）的弹性模量的两倍。因此比起从现有技术公知的绕组支撑件，印刷电路板作为支承部件能够具有基本上较薄的设计。在印刷电路板的中心的金属毂允许在转子组装期间于任何时间将印刷电路板安置在轴上。此处，当制造印刷电路板具有统一的毂直径并且不同轴至少在它们随后连接至印刷电路板的区域中也具有统一的直径时，人们能够在多个不同轴和不同印刷电路板中选择。这允许非常灵活的转子组装以实现非常多变的顾客需求。钢毂优选适宜为金属毂，轴也优选由钢制成。

根据权利要求9，用于制造这种直流电动机的方法包括根据本发明的以下后续程序步骤：