專利名稱：直流電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分的直流電機，根據(jù)權(quán)利要求13的前序部分的伺服驅(qū)動裝置及根據(jù)權(quán)利要求15的前序部分的內(nèi)燃機。
背景技術(shù)：
直流電機可作為直流電動機或直流發(fā)電機使用在不同的技術(shù)應(yīng)用中。直流電機具有一個帶有作為電磁鐵的線圈的轉(zhuǎn)子及一個帶有定子磁鐵的定子。其中轉(zhuǎn)子及定子被設(shè)置在一個殼體內(nèi)及在轉(zhuǎn)子上設(shè)有作為換向器的滑動觸頭。這里換向器用作將電流輸送到轉(zhuǎn)子的線圈中的整流子及其中轉(zhuǎn)子上的滑動觸頭與作為碳刷的兩個滑動觸頭形成電接觸。在轉(zhuǎn)子的滑動觸頭上的碳刷脫開接觸時將導(dǎo)致干擾信號、尤其高頻干擾信號的產(chǎn)生。該高頻干擾信號對直流電機附近的其它電應(yīng)用部分產(chǎn)生不利影響。例如當(dāng)將直流電機使用在機動車中的一個伺服驅(qū)動裝置上的情況下該高頻干擾可在無線電裝置或電視裝置上引起功能損害。
因此該直流電機設(shè)有一個去干擾裝置，以便降低由滑動觸頭發(fā)出的高頻干擾或完全地消除該高頻干擾。在此情況下在電機殼體內(nèi)的溫度出現(xiàn)大的溫度波動及該溫度波動處于約-40°至+160°的范圍中。此外機動車中的這種直流電機將承受由振動引起的高機械負荷。由于設(shè)置在直流電機上的去干擾裝置所產(chǎn)生的這些高的熱的及機械的負荷在直流電機的殼體內(nèi)部僅有少數(shù)可供使用的去干擾裝置能長期地承受這些負荷。
DE 10 2006 055 257 Al給出一種尤其用于內(nèi)燃機的吸氣系統(tǒng)中的節(jié)氣門的調(diào)節(jié)機構(gòu)的伺服驅(qū)動裝置，它具有一個伺服裝置殼體，在該殼體中設(shè)有至少一個帶有室開口的接收室，及具有一個固定在接收室中的電動機，該電動機具有一個帶有圓柱形壁的圓柱形電動機殼體及至少一個設(shè)置在室開口附近的電動機殼體端面上的軸承座，其中軸承座具有在圓周上分布地布置的座區(qū)段。發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的直流電機包括:一個殼體，一個具有作為電磁鐵的線圈的轉(zhuǎn)子，一個具有定子磁鐵的定子，其中優(yōu) 選轉(zhuǎn)子及定子被設(shè)置在殼體內(nèi)部，作為換向器優(yōu)選用于傳導(dǎo)經(jīng)由轉(zhuǎn)子的線圈傳導(dǎo)的電流的滑動觸頭，一個用于由直流電機發(fā)出的電干擾的去干擾裝置，其中去干擾裝置被定位在殼體的外部。
該去干擾裝置以有利的方式被設(shè)置在直流電機殼體的外部，以致由此使去干擾裝置的熱負荷變小。由于定子及轉(zhuǎn)子的發(fā)熱在直流電機殼體內(nèi)部將出現(xiàn)高的溫度或大的溫度波動，由此設(shè)置在直流電機殼體外部的去干擾裝置遭受到很小的熱負荷。
在一個附加的實施形式中去干擾裝置包括至少一個電子部件，尤其至少一個電容器，及包括優(yōu)選導(dǎo)體。
在一個附加的實施形式中去干擾裝置作為電子構(gòu)件包括一個電阻和/或一個晶體三極管和/或一個二極管。
在一個附加的實施形式中去干擾裝置被固定在一個印刷電路板上或其旁邊。
在一個附加的變型中印刷電路板是一個具有由FR1，F(xiàn)R2，F(xiàn)R3，F(xiàn)R4或FR5組成的電絕緣的載體材料的電路板或一個具有作為載體材料的薄膜的柔性印刷電路板。
合乎要求的是印刷電路板被固定在殼體或直流電機的一個保持板上及該保持板優(yōu)選為殼體的一個組成部分。
在一個附加的實施形式中至少一個電子部件構(gòu)造成SMD部件或構(gòu)成布有導(dǎo)線的陶瓷電容器。
在一個附加的實施形式中導(dǎo)體構(gòu)造成印刷電路板的電絕緣的載體材料上的印制導(dǎo)線。去干擾裝置包括至少一個電子部件及多個尤其構(gòu)成印制導(dǎo)線的導(dǎo)體。這里去干擾裝置被設(shè)置在印刷電路板上及作為SMD部件的電子部件也被設(shè)置在該印刷電路板上。這里印刷電路板上的印制導(dǎo)線例如借助光化學(xué)方法與沖孔技術(shù)或布線技術(shù)來制造。由此對于不同的實施形式可容易地在印刷電路板上制造出具有相應(yīng)電子部件的印制導(dǎo)線。在制造去干擾裝置時例如可僅通過改變用于制造印制導(dǎo)線的軟件及使用其它的電子部件或其它數(shù)目的電子部件來提供具有其它電路圖或電子電路圖的去干擾裝置。由此可以用簡單的方式以小的制造成本來制造不同的去干擾裝置。此外基于印刷電路板上電子部件的布置該去干擾裝置尤其可很好地耐機械負荷、尤其振動并可持續(xù)地承受該機械負荷，而不會由此在去干擾裝置上出現(xiàn)損壞。
在一個附加變型中印刷電路板被固定在殼體或保持板的一個平的面上。
在另一構(gòu)型中直流電機包括一個第一電接觸元件、尤其一個接觸板或接觸銷，及一個第二電接觸元件、尤其一個接觸板或接觸銷。
印刷電路板尤其具有一個或兩個開口及第一和/或第二接觸元件被設(shè)置在一個開口中或被設(shè)置在兩個開口中。因此該印刷電路板可特別簡單地被固定在直流電機的殼體或保持板上。在此情況下印刷電路板用其兩個開口套在兩個接觸元件上，以致兩個接觸元件被設(shè)置在印刷電路板的開口內(nèi)并接著以簡單的方式使去干擾裝置的導(dǎo)體、尤其印制導(dǎo)線與兩個接觸元件形成電接觸，例如其方式為將可彎曲的接觸薄膜與接觸元件相焊接，例如借助超聲波焊接。可彎曲接觸薄膜也可借助其它的連接技術(shù)、例如軟焊與兩個接觸元件相連接。
在一個附加的實施形式中導(dǎo)體與第一及第二接觸元件形成導(dǎo)電連接，尤其借助一個可彎曲的接觸薄膜形成導(dǎo)電連接。
在一個附加的構(gòu)型中該直流電機是一個直流電動機。
根據(jù)本發(fā)明的用于一個調(diào)節(jié)機構(gòu)的伺服驅(qū)動裝置包括:一個直流電動機，一個傳動裝置，調(diào)節(jié)機構(gòu)，優(yōu)選一個伺服驅(qū)動裝置殼體，其中直流電動機構(gòu)造成一個在本申請權(quán)利保護要求中所述的直流電動機。
在一個附加的構(gòu)型中調(diào)節(jié)機構(gòu)是一個用于內(nèi)燃機的燃燒空氣的吸氣通道內(nèi)的節(jié)氣門或調(diào)節(jié)柵簾。
根據(jù)本發(fā)明的具有用于調(diào)節(jié)機構(gòu)的伺服驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機，其中伺服驅(qū)動裝置構(gòu)造成一個在本申請權(quán)利保護要求中所述的伺服驅(qū)動裝置。
在一個變型中該直流電機是一個直流發(fā)電機。
在另一構(gòu)型中第一和/或第二接觸元件借助一個尤其可彎曲的接觸導(dǎo)線與導(dǎo)體相連接。


以下將參照附圖來詳細地描述本發(fā)明的實施例。附圖表示:
圖1:一個直流電機的極其簡化的橫截面圖，
圖2:用于根據(jù)圖1的直流電機的去干擾裝置的電路圖，
圖3:具有根據(jù)圖2的去干擾裝置的根據(jù)圖1的電機的一個透視圖，
圖4:根據(jù)圖3的去干擾裝置的一個透視圖，
圖5:—個印刷電路板及一個柔性印刷電路板的橫截面圖，
圖6:具有根據(jù)圖1的直流電極的一個伺服驅(qū)動裝置的極其簡化的橫截面圖，及
圖7:—個帶有伺服驅(qū)動裝置的內(nèi)燃機的極其簡化的視圖。
具體實施形式
一個在圖1，3及6中所示的作為直流電動機2的電機被使用在一個用于使一個構(gòu)成節(jié)氣門42的調(diào)節(jié)機構(gòu)41運動的伺服驅(qū)動裝置40 (圖6)中。伺服驅(qū)動裝置40具有一個包括直流電動機2的轉(zhuǎn)子軸8上的第一齒輪9及第二齒輪44的傳動裝置43。這兩個齒輪9及44的未示出的齒相互嚙合，以致由此可借助轉(zhuǎn)子軸8的旋轉(zhuǎn)運動使節(jié)氣門軸47進行旋轉(zhuǎn)運動并因此使設(shè)置在節(jié)氣門軸47上的節(jié)氣門42也進行旋轉(zhuǎn)運動。由此可作到:使用于一個內(nèi)燃機49的燃燒空氣的吸氣通道46改變其通流橫截面。節(jié)氣門軸47借助一個節(jié)氣門軸承48支承在伺服驅(qū)動裝置殼體45上。直流電機1，傳動裝置43及吸氣通道46與設(shè)置在其中的節(jié)氣門42也被設(shè)置伺服驅(qū)動裝置殼體45內(nèi)。這里伺服驅(qū)動裝置40被設(shè)置在一個未示出的機動車的發(fā)動機室內(nèi)內(nèi)燃機49的附近，以致由此使直流電機I經(jīng)受高的機械的及熱的負荷。內(nèi)燃機49引起機械的振蕩如振動，該振動也由此出現(xiàn)在直流電機I上。此外內(nèi)燃機49散發(fā)熱量，這也引起溫度的升高及由此引起直流電機I上最大可能溫度的提高。
直流電動機2具有一個殼體3 (圖1)，在殼體3上設(shè)置了作為定子13的定子磁鐵14。這里定子磁鐵14可為永久磁鐵或電磁鐵。轉(zhuǎn)子7與轉(zhuǎn)子軸8繞一個未示出的旋轉(zhuǎn)軸線進行旋轉(zhuǎn)運動及轉(zhuǎn)子軸8借助軸承10支承在殼體3上。轉(zhuǎn)子7具有作為電磁鐵12的線圈11。為了使線圈11通過電流轉(zhuǎn)子7設(shè)有滑動觸頭15作為換向器16，這就是說作為整流子16。因此根據(jù)轉(zhuǎn)子7的轉(zhuǎn)動角度位置使相應(yīng)的線圈11通過電流。它是這樣來實現(xiàn)的，即作成碳刷17的滑動觸頭15與轉(zhuǎn)子7上的滑動觸頭15相接觸。兩個碳刷17與一個第一電接觸元件32及一個第二電接觸元件33形成電的及機械的連接。這里這兩個電接觸元件32，33通過殼體3中的孔由殼體3內(nèi)導(dǎo)向殼體外部(圖3及I)。這里兩個電接觸元件32，33通過其導(dǎo)出的殼體部分構(gòu)造成保持板4。
在作為殼體3的一部分的保持板4上設(shè)有一個去干擾裝置18。在設(shè)有碳刷17的換向器16的不同滑動觸頭15相接觸的情況下當(dāng)接觸脫開時將引起高頻的干擾信號，該干擾信號可導(dǎo)致對與直流電機I相鄰的電應(yīng)用部分的干擾。因此當(dāng)該直流電機I使用在機動車的伺服驅(qū)動裝置40中時該高頻干擾將導(dǎo)致無線電裝置或電視裝置的功能損害。為了至少部分地排除該高頻干擾，直流電機I設(shè)有去干擾裝置18。這里在圖2中表示出干擾裝置18的電路圖。作為直流電動機2的直流電機I與一個未不出的設(shè)有正極及負極的電源相連接。在此情況下電流通過導(dǎo)體24導(dǎo)向直流電動機2的第一及第二接觸元件32，33。連接在對直流電動機2供給電流的兩個導(dǎo)體24之間的一個作為X-電容器22的電容器21將導(dǎo)致直流電動機2的去干擾。根據(jù)圖2中的電路圖還有兩個附加的y_電容器23與直流電動機2的殼體3及用于對直流電動機2供給直流電的兩個導(dǎo)體相連接。這兩個I—電容器將導(dǎo)致直流電動機2的附加的去干擾。
這里具有根據(jù)圖2的電路圖的去干擾裝置18被設(shè)置在作為電路板26的印刷電路板25上。印刷電路板25或電路板26在這里由作為載體材料29的FR4材料組成，這就是說由環(huán)氧樹脂及玻璃纖維織物組成。在此情況下導(dǎo)體24構(gòu)造成電路板26上的印制導(dǎo)線50。印制導(dǎo)線50例如通過光化學(xué)方法來制造及由一個銅薄層組成，這里作為電子部件19的電容器21為SMD部件(表面組裝元件)20。在印刷電路板25上除作為印制導(dǎo)線段38的印制導(dǎo)線50該外印刷電路板25還具有絕緣區(qū)段37。這里絕緣區(qū)段37被作為SMD部件20的電容器21跨越(圖3及4)，以致由此可在印刷電路板25上體現(xiàn)根據(jù)圖2的電路圖。這里印刷電路板25具有一個第一開口 27及一個第二開口 28 (圖3)。作為接觸板34或接觸銷35的兩個電接觸元件32，33穿過這兩個開口。在去干擾裝置18的兩個開口 27，28的區(qū)域中的印制導(dǎo)線段38上各設(shè)有一個由導(dǎo)電材料作的接觸薄膜36。因此印刷電路板25 (圖4)可被簡單地安裝在保持板4上及在此情況下兩個接觸元件32，33穿過兩個開口 27，28，以致在將印刷電路板25放置在保持板4上后兩個接觸元件32，33就被布置在兩個開口 27，28內(nèi)。由此構(gòu)成接片的接觸薄膜36的一部分也一起向上移動并緊貼在兩個接觸元件32，33上。接著借助超聲波焊接使該作為接片的、接觸薄膜36的可移動的而非固定在印制導(dǎo)線段38上的部分與兩個接觸元件32，33相連接。由于接觸薄膜36與相應(yīng)印制導(dǎo)線段38的機械的及電的接觸故在電接觸元件32，33與相應(yīng)的印制導(dǎo)線段38之間形成了電接觸。兩個接觸元件32，33上的兩個印制導(dǎo)線段38僅通過X-電容器22跨接。
作為去干擾裝置18的載體材料29的印刷電路板25還具有一個第三開口 39。保持板4上的一個螺栓5穿過該第三開口 39并由此借助一個螺母6使印刷電路板25機械地固定在保持板4上。此外螺栓5由導(dǎo)電材料、例如金屬制成及螺母6與保持板4也由金屬制成。因此除了印刷電路板25與保持板4之間的機械接觸外借助螺母6與螺栓5還在第三開口 39上的印制導(dǎo)線段38與保持板4之間形成電連接。保持板4及整個殼體3由導(dǎo)電材料組成，基于兩個y-電容器23與第三開口 39上的印制導(dǎo)線段38的電連接，以致由此在殼體3與兩個y-電容器23之間形成電連接。這里在圖3及4中印制導(dǎo)線段38通過著上點來表不。
作為去干擾裝置18的載體材料29也可使用一個作成柔性印刷電路板30的薄膜31 (圖5)來取代由FR4作成的電路板26。柔性印刷電路板30的使用具有其優(yōu)點，即它一方面具有比電路板26小的結(jié)構(gòu)高度或厚度及另一方面該薄膜36 (31)也是可彎曲的。由此在直流電動機2上對于去干擾裝置18需要比圖3及4中所示的實施例較少的結(jié)構(gòu)空間或結(jié)構(gòu)高度。
各個不同的實施例可相互組合，只要不是相對立地描述。
總地來看有一個顯著的優(yōu)點與根據(jù)本發(fā)明的直流電機I及根據(jù)本發(fā)明的伺服驅(qū)動裝置40相關(guān)聯(lián)。去干擾裝置18作為一個印刷電路設(shè)置在印刷電路板25上并由此需要較少的結(jié)構(gòu)空間或結(jié)構(gòu)高度。去干擾裝置18設(shè)置在殼體3的外部可導(dǎo)致:去干擾裝置18遭受較小的熱負荷。由于去干擾裝置18構(gòu)成印刷電路板25上的帶有SMD部件20及印制導(dǎo)線50的印刷電路去干擾裝置18也可持續(xù)地承受大的機械負荷。這里具有印制導(dǎo)線50的去干擾裝置18例如可借助光化學(xué)方法來制造，以致可僅通過改變在制造印刷電路板25上的印制導(dǎo)線50時的軟件及使用其它的電子部件19或其它數(shù)目的電子部件19以小的成本來提供不同的去干擾裝置18。此外直流電機I既可帶有去干擾裝置18也可不帶去干擾裝置18地供應(yīng)，盡管為其它方面相同的直流電動機2或相同的直流電機I。在不帶去干擾裝置18的直流電機I的情況下在保持板4上不設(shè)有帶相應(yīng)的印刷電路的印刷電路板25而在帶有去干擾裝置18的直流電機I的情況下僅在保持板4上用螺母6固定住印刷電路板25。由此在制造用于不同的機動車的電機I的情況下在制造時可制造其它方面相同的電機I并使該電機設(shè)有或不設(shè)有去干擾裝置18。由此以有利的方式使電機I的制造成本下降。
權(quán)利要求
1.直流電機(I)，包括: 一個殼體(3)， 一個轉(zhuǎn)子(7)，它具有作為電磁鐵(12)的線圈(11)， 一個具有定子磁鐵(14)的定子(13), 其中，優(yōu)選所述轉(zhuǎn)子(7 )及所述定子(13 )被設(shè)置在所述殼體(3 )內(nèi)部， 作為換向器(16)優(yōu)選用于傳導(dǎo)經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子(7)的所述線圈(11)傳導(dǎo)的電流的滑動觸頭(15)， 一個用于由所述直流電機(I)發(fā)出的電干擾的去干擾裝置(18)， 其特征在于:所述去干擾裝置(18)被定位在所述殼體(3)的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的直流電機，其特征在于:所述去干擾裝置(18)包括至少一個電子部件(19)、尤其至少一個電容器(21)，及優(yōu)選導(dǎo)體(24)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的直流電機，其特征在于:所述去干擾裝置(18)被固定在一個印刷電路板(25)上或旁邊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的直流電機，其特征在于:所述印刷電路板(25)是一個具有由FR1、FR2、FR3、FR4或FR5組成的電絕緣的載體材料的電路板(26)或者是一個具有作為載體材料的薄膜(31)的柔性印刷電路板(30 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的直流電機，其特征在于:所述印刷電路板(25)被固定在所述殼體(3)上或在所述直流電機(I)的一個保持板(4)上，該保持板(4)優(yōu)選為所述殼體(3)的一個組成部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述至少一個電子部件(19 )構(gòu)造成SMD部件(20 )。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述導(dǎo)體(24)構(gòu)造成所述印刷電路板(25)的電絕緣的載體材料上的印制導(dǎo)線(50)。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述印刷電路板(25)被固定在所述殼體(3)的或所述保持板(4)的一個平的面上。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述直流電機(I)包括一個第一電接觸元件(32)及一個第二電接觸元件(33)，該第一電接觸元件尤其是一個接觸板(34)或接觸銷(35)，該第二電接觸元`件尤其是一個接觸板(34)或接觸銷(35)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至9中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述印刷電路板(25)具有一個或兩個開口(27，28)，所述第一和/或第二接觸元件(32，33)被設(shè)置在所述一個開口(27，28)中或被設(shè)置在所述兩個開口(27，28)中。
11.根據(jù)權(quán)利要求2至10中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述導(dǎo)體(24)與所述第一及第二接觸元件(32，33)導(dǎo)電地連接，尤其是借助一個可彎曲的接觸薄膜(36)導(dǎo)電地連接。
12.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項或多項的直流電機，其特征在于:所述直流電機(I)是直流電動機(2)。
13.用于調(diào)節(jié)機構(gòu)(41)的伺服驅(qū)動裝置(40)，包括: 一個直流電動機(2)， 一個傳動裝置(43)，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)(41)， 優(yōu)選一個伺服驅(qū)動裝置殼體(45 )， 其特征在于:所述直流電動機(2)根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項或多項構(gòu)成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的伺服驅(qū)動裝置，其特征在于:所述調(diào)節(jié)機構(gòu)是一個用于內(nèi)燃機(49)的燃燒空氣的吸氣通道(46)內(nèi)的節(jié)氣門(42)。
15.內(nèi)燃機(49)，它具有用于調(diào)節(jié)機構(gòu)(41)的伺服驅(qū)動裝置(40)，其特征在于:所述伺服驅(qū)動裝置(40)根據(jù) 權(quán)利要求13或14構(gòu)成。
全文摘要
直流電機(1)，包括一個殼體(3)、一個具有作為電磁鐵(12)的線圈(11)的轉(zhuǎn)子(7)、一個具有定子磁鐵(14)的定子(13)，其中，優(yōu)選所述轉(zhuǎn)子(7)及所述定子(13)被設(shè)置在所述殼體(3)內(nèi)部，作為換向器(16)優(yōu)選用于傳導(dǎo)經(jīng)由所述轉(zhuǎn)子(7)的所述線圈(11)傳導(dǎo)的電流的滑動觸頭(15)，該直流電機還包括一個用于由所述直流電機(1)發(fā)出的電干擾的去干擾裝置(18)，其中，所述去干擾裝置(18)被定位在所述殼體(3)的外部。
文檔編號H02K23/04GK103155370SQ201180048083
公開日2013年6月12日 申請日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月6日
發(fā)明者T·克雷默, F·溫德爾, T·克洛茨比歇爾, J·邁爾 申請人:羅伯特·博世有限公司