CN102362415A - 具有定心点的爪极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电机(10)，尤其是用于机动车的交流电机。所述电机(10)包括定子(16)和转子(20)。所述转子(20)包括第一爪极(22)和第二爪极(23)，爪极的相应的爪极指(24)沿轴向从爪极根部(60)延伸出来。用于工具的定心部(74)位于所述爪极根部(60)的背部圆角(72)上。

Description

具有定心点的爪极
技术领域
本发明涉及一种电机，特别是用于机动车的交流电机。
背景技术
EP 0 783 700 B1涉及一种用于电机的转子结构。其公开了一种用于电机的转子，该转子包括线圈铁心，该转子具有一中心，其中转动轴线延伸经过该中心。该转子包括沿径向向外突出的第一和第二壁以及在第一和第二壁之间缠绕线圈铁心的导线，该导线形成绕组。该转子包括至少一个突起，该突起沿径向离开中点从线圈铁心的第一壁突出，其中每个突起在已组装的转子中向下弯曲至励磁绕组。在每个突起的径向靠外的端部中形成切口。
US 5,229,672示出了一种电机，其被设计成发电机并且具有转子。该电机被设计成爪极发电机，其中两个爪极板的爪极彼此交错接合。为了平衡，在转子上沿周向彼此分布地设置缺口或者说孔，在安装之后发电机通过这些缺口或者说孔进行平衡。
FR 2 789 240 A1涉及一种应用在机动车中的发电机。该发电机同样是爪极发电机，其中构造在爪极板上的各个爪极彼此交错接合。平衡孔位于爪极根部区域中，这些爪极根部是爪极板的盘部至相对于该盘部弯曲90°而定向的各个爪极的过渡部分。
在使电机，例如在机动车应用领域中应用的发电机的各个部件进行精密平衡时须对转子进行平衡。这优选地在冷成形的爪极上的爪极根部区域中在背部圆角上通过开设精密平衡孔来实现。精密平衡孔产生局部集中的材料去除，由此可以在安装之后平衡发电机特别是爪极发电机的转子。对电机的该实施方式的转子进行精密平衡是有重要意义的，这是因为在爪极发电机中，转子以18000min-1以及更高的数量级的转速旋转。越精确地设置平衡孔，即精密平衡孔，电机的运行就越平稳。此外通过对爪极发电机的转子进行特别精确的平衡，实现滚动轴承的非常长的使用寿命，转子通过这些滚动轴承支承在爪极发电机的壳体，也就是定子部分中。
在爪极根部区域中在背部圆角上开设精密平衡孔经常会导致钻头偏移，这是因为要在爪极根部的圆角的顶点上开孔，以便在该位置处精确地去除材料。这会导致对已经安装在转子轴上的风扇的损坏或者使钻头折断。
发明内容
本发明的任务在于使在高速运转的电机的转子上制造平衡孔得以简化。
根据本发明下面要建议的解决方案，优选地在爪极根部的背部圆角上设置定心部，该定心部一方面避免钻头偏移，另一方面在制造中在更陡的钻孔角度方面实现了更大灵活性。该定心部例如可以在制造爪极或者说爪极板时在爪极根部的背部圆角上被构造为凹部，例如被构造为定心顶尖的形状、球形或者各种其他几何形状，例如四角漏斗等。在爪极板的背部圆角上制成的该凹部一方面确保了精密平衡孔的精确位置，另一方面避免了对已经固定在预安装的转子上的风扇的损坏，这是因为现在钻头不会偏移。爪极根部的设有定心部的背部圆角使得更陡的钻孔角度成为可能，这一方面在用于转子平衡的材料去除的位置的方面实现了更大的灵活性，另一方面简化了安装并且也可以决定性地改进精密平衡的质量。
依据本发明所提出的用于放置切削加工钻头的定心部的设置可以沿着爪极根部的背部圆角的整个长度进行。
附图说明
下面将根据附图描述本发明。
其中：
图1示出了电机的横截面图，该电机被设计成爪极发电机；
图2以示意图示出了具有爪极指、定心部和精密平衡孔的爪极；以及
图3以俯视图示出了根据图2的爪极板的其中一个爪极指。
具体实施方式
图1是电机10的横截面图，在此该电机10被实施为用于机动车的发电机。
特别地，该电机10具有两件式壳体13，该壳体13由第一轴承盖13.1和第二轴承盖13.2组成。轴承盖13.1和轴承盖13.2在其内部容纳定子16，该定子16一方面包括大致呈圆环形的定子铁心17，并且在其沿径向指向内侧的、沿轴向延伸的槽中嵌有定子绕组18。
该环形定子16以其径向指向内侧的、开槽的表面包围转子20，该转子20被设计成爪极式转子。特别地，转子20包括两个爪极22和23，在这两个爪极22和23的外周上分别设有沿轴向延伸的爪极指24和25。两个爪极22和23设置在转子20中，使得爪极的沿轴向延伸的爪极指24以及25在转子20的周边上相互交错。由此产生了磁学上所需的位于反向磁化的爪极指24和25之间的间隙，这些间隙也被称为爪极间隙。转子20借助于轴27和位于每个转子侧的每个滚动轴承28可转动地支承在壳体13的相应的轴承盖13.1以及13.2中。
转子20总共具有两个轴向端面，在这些端面上分别固定一个风扇30。这些风扇30主要由板状或者说盘状的部分组成，多个叶片以已知方式从该部分向外延伸。这些风扇30用于经由轴承盖13.1和13.2中的开口40实现在电机10的外侧和电机10的内部空间之间的换气。为此，这些开口40大致设置在轴承盖13.1和13.2的轴向端部上，冷却空气通过这些开口40借助于风扇30被吸入到电机10的内部空间中。冷却空气通过风扇30的转动沿径向向外加速，从而冷却空气从冷却空气可穿透的绕组端部45穿过。通过这种作用冷却该绕组端部45。冷却空气在穿过该绕组端部45之后或者在环绕绕组端部45流过之后沿径向向外穿过图1中未示出的开口流出。
保护罩47位于图1的右侧，该保护罩47保护不同部件免受环境影响。因而保护罩47覆盖例如滑环组件49，该滑环组件49用于向励磁绕组51提供励磁电流。环绕该滑环组件49设有冷却体53，在此该冷却体53起正冷却体的作用。轴承盖13.2起负冷却体的作用。在轴承盖13.2和冷却体53之间设有接线板56，该接线板56用于使设置在轴承盖13.2中的二极管负极58和在冷却体53中的二极管正极(在该图1中未示出)相互连接并且因此构成本身已知的桥式电路。
下面阐述了转子20的安装方式：首先提供轴27。随后同爪极22和23一样将磁极铁心推装到轴27上。在第一步骤中使这种由轴27、磁极铁心和爪极22、23组成的预安装部件预平衡。为此使用图1所示的预平衡孔82，其大致开设在转子20的爪极22和23的支承部分66范围内的外侧面70上。随后将风扇30安装和固定在爪极22和23的两个端面上。风扇30在爪极22、23端面上的固定例如可以通过点焊的方式实现。与该工作步骤有关地，同样地对滑环或者说滑环组件49进行固定。
由根据图1的视图看到，受到风扇30的制约，在爪极根部60的背部圆角72的区域中开设精密平衡孔是很难完成的。
在这里，爪极根部60被理解为爪极22或23的一个这样的区域，大致沿轴向延伸的爪极指24、25在爪极22或23的内侧从该区域开始延伸。爪极根部60表示过渡区域，在该过渡区域的范围内存在90°的方位角62(参见根据图2的视图)，爪极指24、25被实施为以该方位角从爪极22、23的大致呈盘形的支承部分折弯。
根据图2的视图可以更明显地看到，以附图标记60表示的该区域。爪极根部60是这样的区域，该区域构成图2所示支承部分66和突出于爪极23的内侧68的各个爪极指25之间的过渡区域。该爪极根部60由背部圆角72限定。如根据本发明建议的那样，在该背部圆角72上设置用于通常是钻头的切削加工工具的定心部74。该定心部74可以位于沿着背部圆角72的任意位置上。该定心部74可以被设计成凹部、球冠、定心顶尖或者呈球形。根据例如被用作定心部的呈漏斗形的凹部的敞开程度得到与此相对应的用于切削加工工具尤其是钻头的钻孔角度范围78。由于较大的钻孔角度范围78，本发明所建议的解决方案允许在进入爪极根部60的进入角度方面以最优化的方式对在图2中同样示出的精密平衡孔76进行定位。对于包括根据图1视图的第一爪极22和第二爪极23的转子20的精确平衡而言重要的是，不仅可以影响精密平衡孔76在背部圆角72上的定位，而且可以影响其进入爪极23的材料的过程，从而可以实现对爪极22或23的接近最理想平衡效果的平衡。通过本发明所建议的可定位在沿背部圆角72的任意位置上的定心部，一方面实现了切削加工工具(通常是钻头)不偏移，另一方面如结合图1已述的那样避免在爪极根部60的区域中制造平衡孔76时损坏风扇30或者说其叶片。
此外由根据图2的视图看出，精密平衡孔76在爪极根部60的背部圆角72上的深度通过附图标记80标识。精密平衡孔76的深度80确定所产生的材料去除量的大小，并且与精密平衡的程度有关，这种精密平衡在包括轴27、磁极铁心以及至少两个爪极22、23的相应的预装配组件上是必需的，以保证得到质量突出的平衡效果。
由根据图2的视图看出，开口64(在此通常是钻孔)被对称地设置在爪极23中。参见根据图1的视图，轴27延伸穿过该开口64，该轴27除了装有另一爪极22之外还装有磁极铁心以及滑环组件(参见附图标记49)。
在根据图2的视图中，爪极23的内侧以附图标记68标识，爪极指25从内侧68出发沿轴向平行于爪极23的对称轴延伸。在根据图2视图的爪极23的外侧70上安装图1所示的风扇30，风扇30在根据图2的视图中被省略。
根据图2的视图看出，爪极根部60在爪极23的支承部分66和各个爪极指25之间覆盖有至少一个在90°至120°之间的角度区域。在爪极根部的该区域中形成背部圆角72，定心部74可以根据需要被定位在该背部圆角72上的从轴向看的任意位置上。
最后根据图3的视图以俯视图示出了在爪极根部60的背部圆角72上的定心部74。根据图3的俯视图看到，那里所示的定心部74以容易地朝背部圆角72的中心方向移动的方式被定位。

Claims (6)

1.一种电机(10)，特别是用于机动车的交流电机，所述电机具有定子(16)和转子(20)，所述转子包括第一爪极(22)和第二爪极(23)，所述爪极的相应的爪极指(24、25)沿轴向从爪极根部(60)延伸出来，其特征在于，在所述爪极根部(60)的背部圆角(72)上设置用于工具的定心部(74)。
2.根据权利要求1所述的电机(10)，其特征在于，所述定心部(74)能够沿着所述背部圆角(72)定位。
3.根据权利要求1所述的电机(10)，其特征在于，所述定心部(74)为定心顶尖。
4.根据权利要求1所述的电机(10)，其特征在于，所述定心部(74)是球形的。
5.根据权利要求1所述的电机(10)，其特征在于，所述定心部(74)限定与其开口角度相对应的钻孔角度范围(78)。
6.根据权利要求2所述的电机(10)，其特征在于，所述定心部(74)在所述背部圆角(72)上位于所述爪极根部(60)的范围内。
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