CN101213709B - 电机转子用的集电环组件、配有集电环组件的电机及集电环组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

涉及一种集电环组件(76)，用于电机(10)特别是三相交流发电机的转子(40)，配有至少一个第一集电环(79)，依此，在集电环组件(76)的绝缘材料(101)中按区段地至少保持一个第一连接导体(103)，其与至少一个第一集电环(79)可导电地相连，还配有连接导体(103)的一个背向第一集电环(79)的端头(115)，它是用于实现与一个励磁线圈(61)的电连接而设定的。本发明的特征在于：集电环组件(76)具有一个另外成型的导体(139)，该成型的导体形成从第一连接导体(103)至集电环组件(76)的一个表面(142)的一种直接的电连接。此外，电机特别是用于汽车的三相交流发电机，配有一个转子(40)，该转子承载着一个励磁线圈(61)，依此，本发明提出的一种集电环组件(76)用于向该励磁线圈(61)馈电。此外，还提出一种制造方法，用于制造电机特别是三相交流发电机所用的一种集电环组件(76)，依此方法，在一个步骤中，将至少一个连接导体(103)与一个电绝缘的支架(100)特别通过一种喷注过程加以连接；在另一个步骤中，将连接导体直接地与用一种复合材料制成的能导电的导体(139)连接起来，于此，该复合材料具有能导电的和不能导电的两个组成部分。

Description

电机转子用的集电环组件、配有集电环组件的电机及集电环组件的制造方法

技术领域

本发明涉及：用于电机转子的一种集电环组件，配有本发明提出的集电环组件的一种电机以及集电环组件的一种制造方法。这类已知的集电环组件一般都是由两个集电环组成的，这两个集电环由一个用绝缘材料做成的支架支承着。这两个集电环各自与一条电连接导体相连，经过电连接导体的端部，可分别固定转子的一个励磁线圈的一端。这种集电环组件例如在德国公开的专利文献DE 38 38 436 A1中公开。

背景技术

然而在采用这种或类似的集电环组件时，结合由汽车制造厂家所改变的传动装置材料例如用于多键楔传动带的新型材料，会给为其配置了这种集电环组件的三相交流发电机带来迄今尚不认识的问题。

这方面的一个现象是，在转子进行旋转运动时，会形成很高的静电压，这些静电压在超过一个未确定的限度时会突然放电，从而使电气部件例如用于励磁线圈的调节器受到损害，甚至被毁坏。这种电压发生的作用原理是与已知的：Van-de-Graaf-发电机相符的。

为了解决这种问题，已经做出了种种努力。例如德国专利文献DE101 18 004 A1提出一种系统，在该系统上，例如通过用绝缘材料做成的支架的导电性涂层，使能将静电压从电磁性铁质部分经过负极集电环而导引到电机的电气材料上。按该专利文献中所公开的解决方案，其缺点在于：励磁线圈的正常功能在安装之后和在集电环组件接线之后，不能再可靠地甚至根本不能再加以测试。其后果是，因之未检查过的更确切地说不能检查的转子可能是不可知道地有毛病的，从而得继续在成本高的制造过程中进行加工处理，尽管它们早就算是废品了。

发明内容

本发明提出用于电机的集电环组件，配有至少一个第一集电环，在集电环组件的绝缘材料中在区段上至少保持一个第一连接导体，该连接导体与至少一个第一集电环和连接导体的背向第一集电环的端部导电地相连，该端部是为与励磁线圈的电连接而配置的，集电环组件具有另外成型的导体，该导体形成从第一连接导体至集电环组件的表面的一种直接的电连接。其优点在于：通过继续成型的导体(该导体形成从第一连接导线至集电环组件的表面的一种直接电连接)从而可进行转子的励磁线圈的高压检查。这种高压检查既可用于制造过程中，也可用于在试验后检查线圈绕组，关于所谓的转子材料，即关于转子的磁性部分的短路。

本发明还提出一种电机，其配有转子，该转子承载着励磁线圈，上述的集电环组件用于向该励磁线圈馈电。

本发明还提出一种用于制造电机的一种集电环组件的方法，在一个步骤中，将至少一个连接导体与电绝缘的支架特别通过围注过程加以连接；在另一个步骤中，连接导体直接地与用一种复合材料制成的能导电的成型的导体相连，该复合材料具有导电的和不导电的两种成份。

通过在以下的措施，能实现按上述集电环组件的有利改进。现设定：另外成型的导体作为分开的构件被安置在至少一个第一连接导体上，与之相连系的预加工则具有如下优点：可以预加工出一个具体的、尺寸准确的部件，从该部件出发不会有大的容差波动，从而使该分开的部件形成一个从第一连接导体至集电环组件的表面的一种可靠而准确的电连接。如果通过在至少一个第一连接导体上的成形形成另外成型的导体，从而可通过这一另外成型的导体的喷射生产出一个精确的另外成型的导体来，其质量高和精密。

如果另外成型的导体具有这样一个材料部位，该材料部位形成一个侧凹，并啮合到连接导体的一个侧凹中，从而特别在作为分开的部件的实施形式中达到一个可靠的径向位置。

为了使另外成型的导体不致引起励磁绕组的短路，兹提出如下设定：该另外成型的导体具有的电导率为1E5Ωcm至大约1E12Ωcm。该导体允许实现通过足够高的电流，借以避免静电充电。与此同时，对励磁电流的影响可达最小程度。

如果将另外成型的导体安置在第一集电环和连接导体的背向第一集电环的端部之间，就能在安装后的状态中使成型的导体与滚动轴承的一个内环相接触，从而将静电荷从磁性部件经过它们的轴、轴承的内环、成型的导体和连接导体导走。这种装置也考虑到了一般的紧凑发电机的装置(双流式转子)，如在文首的现有技术中所述及的。如果第一集电环安置在连接导体的背向第一集电环的端部和另外成型的导体之间的话，那么，利用上述装置可应对于紧凑发电机结构的另一个变型方案，其中，集电环可安装在支持轴承或滚动轴承和转子的磁性部分之间。在这里也可以经过成型的导体将静电荷引到滚动轴承的一个内环上。

如果另外成型的导体所具有的比电阻高于连接导体但当然其所具有的比电阻小于绝缘材料，于是便得出一条明确的路径或途径以用于静电荷的引出。

如果为成型的导体用的材料选择一种聚合的复合材料，该材料最好是由聚合的绝缘性材料和导电性材料组成的混合物，从而获得这样一种成型的导体，该导体可利用一种压铸法制造，从而就其形状而言，可以相当自由地进行设计。因此，可以特别良好地配合当地的现实情况。此外，还有一个可能性，就是将这种成型的导体喷注到集电环组件的绝缘材料上，该集电环组件例如是用相似的材料制成的，这样，成型的导体就能与埋置或保持的绝缘材料实现良好的机械性连接。从而排除了在装配到电机上之前所成型的导体有滑落或松脱的现象。

如果所成型的导体基本上呈U-形地包住连接导体，或者包住连接导体的整个横断面的话，就可使成型的导体在连接导体上获得一个特别大面积的连接。因此，在连接导体和成型的导体之间就可特别良好地实现一种紧密夹合或一种摩擦连接或者形状配合连接。这样，成型的导体便可特别良好地保持在连接导体上。根据本发明的另一种改进，做了如下设定：第一连接导体被另外成型的导体在一轴向区段上加以覆盖，而且该处的第一连接导体至少部分地被集电环组件的绝缘材料包住，绝缘材料依切线方向的宽度大于另外成型的导体依切线方向的宽度。这一措施使得能与电机实现一定的配合协作。通过不同的宽度，一方面可将集电环组件的角位置确保在轴端上或确保在转子上。绝缘材料的宽度用于此目的。由于另外成型的导体依切线方向的宽度确实小于绝缘材料的宽度，所以就排除了所成型的导体依切线方向与轴或转子的部位的接触。因此，首先在另外成型的导体和转子的铁或磁部分之间不能建立起电连接。这一点使得在将励磁绕组连接到集电环组件上之后能实现励磁绕组的功能测试，因为成型的导体不会引起短路。

如果在其轴向位置上或其角位置上，另外成型的导体针对集电环的轴线而确定集电环组件的半径大于该集电环组件在同一轴向位置上的另一个角位置上所具有的半径的话，则在将滚动轴承的内环推上时便可在金属性的滚动轴承内环和成型的导体之间实现一种良好的电连接。

此外，配置了这样一种电机，该电机承载着本发明提出的集电环组件，并用于励磁线圈的供电和用于静电的导出。这样一种联合使得可以实现静电的可靠的而且可精确重现的导出。如果转子在集电环一侧具有一个轴端，该轴端具有一个带有槽壁的槽，该槽依轴向延伸，而且在该槽中安置了至少一个连接导体，这样就可实现另外的导体的一种特别节省空间的布置。

如果成型的导体仅仅间接地接触到轴端，更确切地说，就是电流电路从第一连接导体至电机的地、从轴及其基本上呈圆柱形的外侧或者从滚动轴承的支座至滚动轴承的内环并从该处至另外成型的导体，因此这种布置也可实现对励磁线圈的所述检查，而不须将轴承推上。

所成型的导体和凹槽壁之间的间距能够使所成型的导体以间接方式同轴端实现间接接触。

为了在滚动轴承内环和所成型的导体之间实现一种特别良好的接触，做了如下设定：安装好的滚动轴承压紧着成形的导体，并通过由此产生的压力可使在成型的导体和滚动轴承内环之间实现良好的电接触。

依本发明提出的用于制造集电环组件的方法，做了如下设定：在一个步骤中，至少将一条连接导线与一个电绝缘的支架特别通过围注过程加以连接起来；在另一个步骤中，将同一条连接导线直接与用一种复合材料做成的导电性导体相连，这种复合材料具有可导电的和不可导电的成份。通过这种方法可以达到导去静电的目的，该静电经过一条窄小限制的线路流出。如果这种连接是在一个区段上依其纵向延伸方向，即由在集电环和用于励磁绕组的接头之间的距离所确定的方向，既被电绝缘的支架所包住又为导电的支架所包围，从而形成一个共同的罩壳体，绝缘的支架和导电的导体就补充而成这一共同壳体了，从而获得一种特别紧凑的构形，同时可保护连接导线不受侵蚀。

在下述条件下，获得集电环组件的一种特别紧凑的和可靠的构形：电绝缘的支架通过围注至少所述一条连接导线经随后的凝固而制成，而且最好是导电的导体(它应确保静电的导出)，围绕着连接导线的表面区段被加以喷注。

还设定，将导电的用复合材料做成的导体也喷注在连接导线上，并最好将绝缘材料的空缺(该绝缘材料在一个先前的步骤中经喷注到连接导体上)完全加以填充。可获得一个整体致密的外壳，那些会导致连接导体腐蚀的介质侵蚀实际上是不可能有的。可靠性由此提高了。

附图说明

在附图中示出了本发明提出的一种集电环装置的一些实施例、一种电机，并示意地绘示出一种集电环装置的制造方法。附图表示：

图1 90年代初以来明显优选使用的一种型号的三相交流发电机；

图2一种传统的集电环组件的透视图，如在图1中所示发电机上所用的；

图3本发明提出的集电环组件在第一实施例中的一个透视图；

图4第一次压铸过程之后的集电环组件；

图5独立于集电环组件的成型的导体；

图6在安装到轴上的状态中的集电环组件，所成型的导体可在俯视图中看出；

图7一个接片的不同可能的横断面形状，配有成型于其上的或配置在其上附加的导体；

图8集电环组件的两条连接导体的横断面；

图9一个成型的导体的另一个实施例；

图10一种集电环组件的另一个实施例，于此，集电环被安置在所成型的导体和连接导体的一个背向第一集电环的端部之间；

图11已装配好的集电环组件的纵剖面图；

图12已装配好的集电环组件和一个已装配的滚动轴承的俯视图；

图13用于集电环组件的另一个实施例的配有成型的导体的连接导体局部透视图；

图14图13所示连接导体和成型的导体的横断面图；

图15配有图13所示连接导体和成型的导体的一个集电环组件；

图16图15所示集电环组件的专用接片的横断面图；

图17配有一种转子的电机的示意图。

具体实施方式

图1表示一种电机10，它是作为用于汽车的交流发电机设计的。该电机10包括一个外壳13，该外壳是设计成两部式的。该外壳13作为外壳部分具有一个驱动侧的轴承端盖16和一个所谓的电刷侧的轴承端盖19。在这两个外壳部分16和19之间，利用外壳螺钉22，保持一个定子25。该定子25包含一个定子叠片铁心28，在该铁心的在图中未示出的凹槽中嵌置了一个定子绕组31。从该定子绕组31，可以看出有一个朝向驱动装置一侧的绕组头部34和一个朝向电刷一侧的绕组头部37。在定子叠片铁心28内，安置了一个转子40。该转子40是经过一个轴43，既在驱动侧的轴承端盖16中又在电刷侧的轴承端盖19中利用两个轴承即驱动装置一侧的轴承46和朝后的轴承49加以支承的。在这两个轴承46和49之间，转子40的磁性部分被定位。在第一显极转子半部52和第二显极转子半部55之间安置了一个磁极铁心58。围绕该磁极铁心58定位了一个励磁绕组61。显极转子半部52、磁极铁心58、励磁线圈61和显极转子半部55都由轴43承载着。在显极转子半部52的背向励磁绕组61的一边上，固定了一个第一风扇64，在另一个显极转子半部55的相对应的对置边上固定了一个第二风扇67。这两个风扇的用途在于：从轴向吸入空气，并通过绕组头部34或37上的孔将空气吹出去，并通过未示出的依径向在外面所布置的孔将受热后的空气排放到周围环境中。

在轴43的驱动装置一侧的端部70上利用一个螺母固定着一个带轮73。该带轮的作用在于：利用一条传动带74来转动转子40。在轴43的电刷一侧的端部上，固定着一个集电环组件76。该集电环组件的作用在于：利用两个集电环79(负集电环)和81(正集电环)使励磁线圈61通电。为此，作为其它连接元件，一条第一连接导线84被设置在负集电环79和励磁绕组61的一端之间；一条第二连接导线87作为连接元件被设置在正集电环81和励磁绕组61的另一端之间。为了使励磁绕组61通电，图中未详示出的电刷在所述及的集电环79和81上滑行，电刷通过一个调节器90以励磁电流加载。此外，还配有一个普通的整流器93，该整流器利用一个保护罩96盖住。

图2表示一个集电环组件76的一个立体透视图，如它被用在前面所述及的发电机上。该集电环组件承载着所述及的集电环79和81。两个集电环79和81由一个支架100保持着。支架100是一种复杂的物体，它是采用压铸法制成的并由绝缘材料101形成。该支架100稳藏地在其内部承载着两条连接导体103和106。连接导体103穿过接片109将第一集电环79与一个和连接导体103一体式成形的接触头112连接起来，该接触头表示一个背向第一集电环79的端部115。连接导体106则穿过接片118将第二集电环81与一个也一体式成形的接触头121连接起来，该接触头也表示一个背向集电环81的连接导体106的端部124。连接导体106，如同连接导体103一样，也被安置在支架100内。连接导体106穿过集电环79。集电环79和81形成支架100的一个外部边界。依径向在集电环79和81内配置了一个孔127，该孔设计呈空心柱状。该孔127日后在装配后的状态中时被一个在轴侧的栓柱所占据。这个基本上呈空心柱状的区段在端侧的孔127和支架100至接片109和118的过渡部之间，该区段被一个凸缘130加以限制，该凸缘大致呈环形地被定位在旋转轴线133周围。在接片109或118的背向该凸缘130的端部上衔接着一个环形部位136，该环形部位使端部115的位置得以稳定，连接导体103及106的端部115或124或区段皆嵌置在该环形部位136中。

支架100既包含被安置在集电环79和81内的支架部分100的那一部分，也包含围绕凸缘130的那个部位、接片109和118的绝缘部分以及环形部位136。

如可以很容易看出的，图3示出一个与图2中所示的集电环组件非常相似的集电环组件。其不同之处在于：接片109及凸缘130的一个部位还有其余支架100的一部分在设计结构上有所不同而已。

因此，也就是说，支架100的大部分和接片118和109的它的绝缘部分都是用绝缘材料101做成的。接片109和凸缘130的相邻接的部位和支架100的环形柱状部位的一个小的区段是用不同材料替代的。这种材料按本实施例也是一种可压铸的材料，在这里称之为聚合性复合材料。这种聚合性复合材料是一种混合物，由聚合性绝缘材料例如PA66和一种导电材料例如石墨或金属的原本呈粉末状的成份组成。这种材料于此形成一个加以成型的导体139，该成型的导体形成第一嵌置在接片109中的连接导线103与集电环组件76的一个表面142的一种直接电连接。该表面142在本实施例中是通过成型的导体139或者说部分地围绕连接导体103所喷射的材料而形成的。“成型的”导体139意味着：导体139的形状总体上是采用一种模型做成的，其表面结构或表面轮廓是由给定轮廓的制造模型决定的。

因此，集电环组件76是为一种电机10的转子40设置的，特别是为一种交流发电机配用的，这种集电环组件76至少具有一个第一集电环79。在集电环组件76的绝缘材料101中至少分区段地保持一个第一连接导线103，最好将之加以嵌置，该连接导线同至少一个第一集电环79可导电地相连。该第一连接导线103具有一个背向第一集电环79的端头115，该端头是为了与一个励磁线圈61实现电连接而配置的。组件76的集电环具有一个另外成型的导体139，该导体形成从第一连接导线103至集电环组件76的表面142的一种直接的电连接。

做了如下设定：另外成型的导体139是采用压铸法喷射在至少一个第一连接导体103上的，因而便成形在该连接导体103上。所形成的导体应当通常即不仅为这一个实施例，具有一个电导率为1E5Ωcm至1E12Ωcm。于此，该电导率与连接导体103和表面142之间所涉及的材料厚度有关。为了使成型的导体139发挥良好的功用做了如下设定：该成型的导体所具有的比电阻高于连接导体103的比电阻，但小于绝缘材料101的比电阻。于此，连接导体103就是被成型的导体139至少按区段地所包围的连接导体。

另外成型的导体139被安置在第一集电环79和连接导线103的背向第一集电环79的端头115之间。成型的导体139的这个位置最好处在一个为轴承49的支座所设定的位置上。

图4表示在其制成之前的集电环组件76。如所述及的，按第一实施例，集电环组件76是通过两个压铸法步骤制成的。于此，按第一方法步骤(其结果见图4中所示)，做了如下设定：两个集电环79和81以及与这两个集电环相连接的或电连接的连接导线103和106用绝缘材料101部分地加以注塑包封，使得集电环79和81的外侧保持自由敞开，而两个集电环的内侧则被绝缘材料101所覆盖，以及连接接片118完全被绝缘材料101包封起来。此外，在这个方法步骤中，还要注出环形部位136。该第一方法步骤之后，接片109上的状况是：在此情况下的连接导体103依径向朝外是自由的，因此在这个位置不以绝缘材料101覆盖。因此就留下一个空缺148。在此附图中还可看出，连接导体103具有一个孔145，该孔日后还可完成一项功能。

图5中示出成型的导体139。这一段在压铸成型中补充了图4所示装置，而产生图3所示的集电环组件。

如图4中所示，第一连接导体103被另外成型的导体139在一个轴向区段148上所覆盖。连接导体103在这里也被集电环组件76的绝缘材料101至少部分地包住，如图4中所示。于此设定：绝缘材料101的宽度Biso在切线方向sU中大于另外成型的导体139在切线方向sU中的宽度bL，见图6和7a所示。

在图7a至7e中绘示出一个接片109的不同实施形式。图7a示出的优选的实施形式，如它在图3中所大略地绘示出的断面所示。在此可清楚看出：埋置在绝缘材料101中的连接导体103，该连接导体在其上侧上在进行第一次喷射过程之后是可以自由接近的。在这第一次喷射过程之后，成型的导体139被喷射，在此情况下，使得另外成型的导体139基本上呈U-形地包住连接导体103。图7b所示的实施例表示一个成型的导体139，该导体与绝缘材料101或接片109的不导电的绝缘部分正好一样宽。图7c中示出一个连接导体103，该连接导体被一个成型的导体139所覆盖，该导体的宽度正好与连接导线103的宽度一样大。图7d中所示的成型的导体139的宽度大于连接导线103的宽度。在图7e中示出一个配有孔145的连接导线103，该孔形成一个侧凹。另外成型的导体139以其材料的一个部位反卡到该孔145中或反卡到该侧凹中，这样，另外成型的导体139就依径向朝外固定在其位置中。

若在两个接片118及109的一个断面图中观察集电环组件76，亦可参看图8，就可结合所述及的孔127，其纵轴线与转子40的一个旋转轴相重合，可以看出：接片的外半径是不相同的。这一点意味着：在这一具体情况下，接片118的外半径r_Iso即不承载该成型的导体139的接片的外半径r_Iso小于该成型的导体139的半径r_L。这就是说，另外成型的导体139在其轴向位置上和在其角位置上确定集电环组件76的一个较大半径r_L，即大于该集电环组件在同一个轴向位置上处于另一个角位置上(在这里的情况下在接片118的位置上)所具有的半径。

图9表示一个成型的导体139的另一个实施例。所以例如做了如下设定：代替一个喷注在支架100上的另外成型的导体139，使用一个另外预成型的导体139。这种预成型的导体139例如可以安置在半完成的集电环组件76的第一连接导线103上，如图4中所示的第一连接导线。这种预成型的导线139当然也可以按图7a至d所说明的加以设计。此外，这种预成型的导线139也可以预成型，使得该导线139上的突出部能够啮合到一个侧凹或一个孔145中(图7e所示的方案)。但是，在图8的说明中所规定的各项条件当然也可以通过一个预成型的导线139得到满足。

图10中示出一个集电环组件76的另一个实施例。与迄此所示的实施形式的不同之处在于：在这里，集电环的位置与成型的导体139的位置被互换了。这一实施例考虑到了电机特别是交流发电机的结构，其滚动轴承49不是安置在转子40的磁性部分的近旁，而是安置在轴43的较远端或最远端。

在图11中示出集电环组件76的一个纵剖面图。此外，在这里，轴承49安装在集电环组件76上。集电环组件76和特别是成型的导体139的尺寸(亦可参看图8)，使得安装在集电环组件76上的滚动轴承49依径向压紧着成型的导体139。这一点导致的结果是：成型的导体139和一个滚动轴承环150之间的接触点具有良好的质量。

图12表示成型的导体139的一个俯视图。该成型的导体与它的接片109坐置在一个槽隙153中，该槽隙依轴43的轴向延伸。该槽隙153在轴端156上具有槽壁159和160，这两个槽壁是相互平行和相互对置地布置的。接片109中所布置的连接导体103被安置在该槽隙153中。

图13局部地示出配有一个成型的导体139的连接导体103的一个立体透视图，用于一集电环组件76的另一个实施例，该集电环组件具有与其它各实施例广泛的共性。连接导体103具有一种带有角度形状，使得连接导体103的布置在接片109中的区段和端段115在它们之间形成一个角。在这个角位置上或“肘弯”位置上，连接导体103在第一次注塑包封过程中按一定形状被成型的导体139包住。在此情况下，成型的导体139围绕其总横断面包合着连接导体103。由可导电的材料对连接导体103的这种包封，可从图14中所示连接导体103和成型的导体139的横断面图清楚看出。

按图15中所示的集电环组件76做了如下设定：成型的导体139在接片109的范围内是露着的，因此如同前述的实施例一样(亦可参观图11)，使得所安置的一个滚动轴承49的一个内环150能够与成型的导体139接触。于此，与图7d所示的相似，绝缘材料101依切线方向对轴43形成一个接触障碍。为此，可参看图16，即从图15中所示集电环组件76的特定接片109的横断面图。按另一个实施例，这种成型的导体139可以直接地接触到轴43。

如已经对前述的实施例所说明的，成型的导体139也可以从连接导体103分开地加以成型。这样一种预成型件然后可以例如安置或安装在连接导体103周围。接着可将一个支架100在一个成型过程中喷注在该成型的导体139周围。

图17以示意图示出一种配有转子40的电机10。转子40承载一个集电环组件76，该集电环组件使励磁绕组61通电。

如已结合图6和7a所说明的，成型的导体139按特定的设计所具依切线方向的宽度小于绝缘材料的宽度或小于接片宽度B_Iso。由于轴承49的内环150以它的依径向朝内的一边即其内圆柱面接触到轴53，所以可将静电荷从轴43传递到内环150上。从那里，电流从内环流到成型的导体139，再从此处流到与集电环79相连接的连接导体103。由此可以清楚看出：支撑着滚动轴承49的轴端43就是成型的导体139和集电环79之间的电连接体。集电环79又经过它的电刷和调节器而与地相连，从而可以将静电导出。于是得到如下结果：成型的导体139仅间接地接触到轴端43。如图12中所示，在成型的导体139和槽隙壁159和160之间存在距离162或163。

下面将介绍制造方法。如前面例如就图4所说明的，在一个方法步骤中将至少一个连接导线103与电绝缘的支架100连接起来。这种连接步骤最好在一个封闭的铸造模型中通过围注过程予以实现。根据一种优选的实施形式，在另一个方法步骤中，同一个连接导线103直接地与一个用复合材料制成的、导电的导体139连接起来。该复合材料于此具有导电的和不导电的成份。成型的导体139是先喷注到连接导线103上或是在支架100围注之后再喷注，是无关紧要的。

另外也可以设定：配有集电环79的连接导体103的半成品或者配有集电环81的连接导体106的半成品可以嵌置到一个预制的支架100中。

如图7a至7e所示，结合图4，设定：连接导线103在一个区段148上沿其纵向延伸方向，也就是说，在该方向中两个集电环79和81间距的方向上，既被电绝缘的支架100包围，又被导电的成型的导体139包围，该成型的导体是用复合材料制成的。于此，形成一个共同的壳体，而绝缘的支架100和导电的导体139补充该共同的壳体170，见图7所示。导电的导体139最好是喷注在连接导线103的一个表面区段的周围。

根据图9中所示出的变型方案，做了如下设定：导电的导体139是用复合材料预制的，并作为这种部件而与连接导线103相结合。

根据该优选的实施形式，做了如下设定：电绝缘的支架100是通过围注至少所述一个连接导线103和随后的凝固而制成的。支架100在其外侧承载着至少一个集电环79，该集电环对连接导线103实现电接触。根据图4中所示，做了如下设定：在喷注支架100时，绝缘材料101空出连接导线103的纵向段148(形成一个空缺)，而且连接导线103的一个端段也保持空着，以用于同励磁绕组61相连。导电的导体139最好用已述及的复合材料喷注在连接导线103上，并最好完全充满绝缘材料101的空缺144。

对于下述情况，就是为了不需要对励磁线圈61在安装到转子40上之后进行检查，也可做如下设定：将已成型的导体139作为完整的壳体配置在连接导体103周围。所成型的导体139也可仅仅安置在导体103的内侧，从而在槽隙153中形成直接的连接。

所成型的导体139应在轴43和集电环79之间表现出一个10kΩ至10MΩ的电阻。在这些限度内，可确保实现下述功能：一方面可以按时间单位足够地导出电荷，从而使之不可能产生静电压；另一方面电阻足够大，可使励磁绕组61实现良好的功能。

Claims (30)

1.用于电机(10)的集电环组件(76)，配有至少一个第一集电环(79)，在集电环组件(76)的绝缘材料(101)中在区段上至少保持一个第一连接导体(103)，该连接导体与至少一个第一集电环(79)和连接导体(103)的背向第一集电环(79)的端部(115)导电地相连，该端部是为与励磁线圈(61)的电连接而配置的，

其特征在于：

集电环组件(76)具有另外成型的导体(139)，该导体形成从第一连接导体(103)至集电环组件(76)的表面(142)的一种直接的电连接。

2.按权利要求1所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)作为单独的部件安装在至少一个第一连接导体(103)上。

3.按权利要求1所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)成形在至少一个第一连接导体(103)上。

4.按以上权利要求中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

集电环组件(76)具有旋转轴线(133)，另外成型的导体(139)以其材料的部位反卡到连接导体(103)的侧凹(145)上，从而使另外成型的导体(139)依径向朝外地确保在位置上。

5.按以上权利要求1-3中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)具有的导电率为1E5Ωcm至1E12Ωcm。

6.按以上权利要求1-3中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)被安置在第一集电环(79)和连接导体(103)的背向第一集电环(79)的端部(115)之间。

7.按权利要求1至3中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

第一集电环(79)被安置在连接导体(103)的背向第一集电环(79)的端部(115)和另外成型的导体(139)之间。

8.按以上权利要求1-3中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)所具有的比电阻高于连接导体(103)，但其所具的比电阻小于绝缘材料(101)。

9.按权利要求8所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)是用导电的聚合性复合材料制成的。

10.按权利要求9所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)基本上呈U-形地包围住连接导体(103)，或者说包围住连接导体(103)的整个横断面。

11.按权利要求10所述的集电环组件，

其特征在于：

第一连接导体(103)在轴向区段(148)上被另外成型的导体(139)所覆盖，在该轴向区段(148)处第一连接导体(103)被集电环组件(76)的绝缘材料(101)至少部分地包住，依切线方向(S_U)的绝缘材料(101)的宽度大于依切线方向(S_U)的另外成型的导体(139)的宽度。

12.按以上权利要求1-3中任一项所述的集电环组件，

其特征在于：

另外成型的导体(139)在其轴向位置上和在其角位置上所确定的集电环组件(76)的半径(R_L)大于集电环组件在同一轴向位置(148)的另一个角位置上所具有的半径。

13.电机，其配有转子(40)，该转子承载着励磁线圈(61)，按前面的权利要求中任一项所述的集电环组件(76)用于向该励磁线圈(61)馈电。

14.按权利要求13所述的电机，

其特征在于：

转子(40)在集电环一侧具有转子轴的轴端(43)，该轴端(43)具有带有槽隙壁(159，160)的槽隙(153)，该槽隙依轴向延伸，依此，至少有一个连接导体(103)被安置在该槽隙(153)中。

15.按上权利要求14所述的电机，

其特征在于：

成型的导体(139)只是间接地接触轴端(43)。

16.按上权利要求15所述的电机，

其特征在于：

在成型的导体(139)和所述槽隙壁(159，160)之间有间距(162)。

17.按以上权利要求13至16中任一项所述的电机，

其特征在于：

支撑着转子轴的轴端(43)的滚动轴承(49)就是转子(40)的磁性部分和成型的导体(139)之间的电连接。

18.按权利要求17所述的电机，

其特征在于：

滚动轴承(49)压挤着成型的导体(139)，从而用于在成型的导体(139)和滚动轴承环(150)之间形成良好的电连接点。

19.按权利要求13所述的电机，

其特征在于：所述电机是用于汽车的交流发电机。

20.用于制造电机的一种集电环组件(76)的方法，在一个步骤中，将至少一个连接导体(103)与电绝缘的支架(100)特别通过围注过程加以连接；在另一个步骤中，连接导体直接地与用一种复合材料制成的能导电的成型的导体(139)相连，该复合材料具有导电的和不导电的两种成份。

21.按权利要求20所述的方法，

其特征在于：

连接导体(103)在区段上依其纵向延伸方向既被电绝缘的支架(100)又被用复合材料制成的导电的成型的导体(139)包围，从而形成共同的壳体，绝缘的支架(100)和用复合材料制成的导电的成型的导体(139)补充成共同的壳体。

22.按权利要求20或21所述的方法，

其特征在于：

用复合材料制成的导电的成型的导体(139)被喷注在连接导体(103)的表面区段周围。

23.按权利要求20或21所述的方法，

其特征在于：

用复合材料制成的导电的成型的导体(139)是预制的，并作为这样的部件与连接导体(103)相结合。

24.按权利要求20至221中任一项所述的方法，

其特征在于：

电绝缘的支架(100)是通过围注所述至少一个连接导线(103)的喷注及随后的凝固加以制成的。

25.按权利要求24所述的方法，

其特征在于：

支架(100)在其外侧承载着至少一个集电环(79)，该集电环电连接连接导体(103)。

26.按权利要求24所述的方法，

其特征在于：

在喷注支架(100)时，连接导体(103)的纵向区段被绝缘材料(101)空出，连接导体(103)的端头(115)也保持露着，并用于连接励磁绕组(61)。

27.按权利要求24所述的方法，

其特征在于：

用复合材料制成的导电的成型的导体(139)被喷注在连接导体(103)上。

28.按权利要求24所述的方法，

其特征在于：

用复合材料制成的导电的成型的导体(139)被喷注在连接导体(103)上，这一步骤是在将支架(100)喷注到集电环(79，81)和连接导体(103)上之前予以实现的。

29.按权利要求20所述的方法，

其特征在于：电机是交流发电机。

30.按权利要求27所述的方法，

其特征在于：用复合材料制成的导电的成型的导体(139)将绝缘材料(101)的空缺(144)完全填充。

Images