CN103975508A - 用于引导电动马达转子的一组电线的装置 - Google Patents

Abstract

用于将导电电线(8，9)盘绕到电动马达的转子(1)的一个导电块体(3)周围的引导装置(12)包括一个在该转子(1)中轴向延伸的轴(2)，所述导电块体(3)配备有用于接收电线(8，9)的至少四个凹口(4a，4b，5a，5b)。该引导装置(12)包括背离该轴(2)径向延伸的并且相对于彼此以90°布置的至少两个分支(13，14)，所述这些分支(13，14)通过一种弹性链接装置(18)相连接。

Description

用于引导电动马达转子的一组电线的装置

本发明涉及高速发电机领域并且更确切地说涉及用于将有导电电线的线圈固持至此类发电机的转子上、尤其是该转子的导电块体周围的装置。

具有绕线转子的电动马达、例如用在以电驱动的机动车辆中的电动机器是通过使用导电电线(例如上釉的铜线)来实施的。这些导电电线被缠绕在由一叠导电片材金属板形成的芯棒上。

被适配成用于高速发电机的转子遭遇严苛的操作条件并且尤其在径向方向上受到高的机械应力。因此必须将转子受到强离心力的绕线牢固地固持。因此此类发电机的转子必须进行适配以便在这样的条件下运转。

在此方面可以参照EP1421663，其中描述了一种转子，该转子包括一个轴向延伸的轴、四个背离该轴径向地延伸的磁极、各自连接到相应磁极上的四个臂、以及用于固持高速发电机的转子绕线的装置。该固持装置是由各自覆盖了一个臂的四个曲线形支撑件、各自覆盖了一个支撑件并且能够防止线圈电线在转子旋转时移位的四个帽状装置、以及位于各支撑件之间以对这些线圈的绕线提供额外支撑的多个拐角凸缘形成的。

然而，这样的固持装置是由多个不同的部件形成从而使得它实施复杂并且不能在这些不同部件的生产过程中在误差的情况下针对这些磁极进行适配。

因此本发明的目的是弥补这些缺点。

因此，本发明的一个目标是提供一种与一件式构造的引导装置相结合的转子，该转子使得电线绕线能够以可靠方式被固定和固持且具有低的成本。

本发明的另一个目标是提供一种装置从而允许径向和角向变形以便简单地实施在转子上。

根据一个实施例，本发明的主题是一种用于将导电电线的绕线引导在电动马达的转子的一个导电块体周围的装置，该装置包括一个在该转子中轴向延伸的轴，所述导电块体配备有用于接收电线的至少四个凹口。

该引导装置包括背离该轴径向延伸的并且相对于彼此以90°布置的至少两个分支，所述这些分支通过一种弹性链接装置相连接。

因此，该引导装置的一件式构造简化了其制造并且由于该弹性链接装置而有助于安装在转子上。确实，每个相邻分支之间的弹性连接在将该引导装置安装到导电块体上、尤其是安装到每个极上时为该引导装置提供了足够的弹性、并且提供了对由该引导装置的转子的工业生产导致的误差的良好承受性。这种弹性连接还允许该电动机器的每个极以及该引导装置的每个分支在径向方向上的独立移位。除了方便安装之外，这还允许针对转子操作过程中的径向移动进行适配、例如针对由于这些极的热膨胀导致的极移动进行适配等等。

有利地，该引导装置的每个分支都包括至少两组引导凹槽，这些引导凹槽被设计成与该导电块体的多个接收凹口进行配合。以此方式，每组电线都被定位在该导电块体的一个对应凹口中，即，这些极之一的对应凹口中，并且定位在一个分支的多个引导凹槽中。

该弹性链接装置可以具有圆化的形状，例如欧米伽形。这样的形状使得一个引导装置自身能够针对这些极的径向位移进行适配、并且能够进行角向移位以便在其安装过程中在这些极上定中心。

有利地，每个分支都包括用于接收一组电线的一个主要部分，该主要部分在径向上是由在每个分支的相应末端处呈现的两个肩台来界定的，每个主要部分都被设计成与一个接收凹口进行配合并且包括一组引导凹槽。该主要部分使得该组电线能够在每个分支的两个肩台之间保持在位、并且因此能够保留在每个极的接收凹口内。

此外，每个分支都包括朝向该导电块体突出的至少两个定位装置、例如被设计成与在该导电块体中形成的多个孔进行配合的多个定位销。以此方式，每个分支被独立地定位在该导电块体上并且确切地是定位在一个极上。

这些孔可以具有圆形、椭圆形或泪滴形的形状。这些孔的长形形状允许该引导装置在径向方向上保有其挠性并且使得其在转子极上的快速且有效定位成为可能。确实，当该引导装置被装配到导电块体上时，它首先在径向上被略微拉伸从而使得每个销在这些不同的孔中移动就位。接着该引导装置松弛，并且通过这些弹性连接的弹性作用，该引导装置返回至其初始位置，这样使得这些销经历一个径向负载，这个径向负载将它们在对应的孔中夹持在位并且因此将该引导装置固持在该导电块体上。这些孔的泪滴形状允许该引导装置在每个极上更好地定中心。

该引导装置优选地包括关于该转子的对称轴线对称地安排的四个分支。为此目的，该导电块体包括八个凹口。该引导装置的对称性允许它被定位在该转子的任何极上。此外，该引导装置被设计成用在两侧上。

有利地，相邻的各弹性链接装置是通过一个圆化的部分相连接的，该圆化的部分界定了一个中央部分，转子的轴可以穿过该中央部分。该基本上圆形的通道部分可以具有至少35mm、例如46mm的内半径。这个半径足以允许该转子轴以及将绕线弹性地连接至外部电源上的这些环形件的支撑件在该电动机器的组装过程中穿过该装置。该环形件支撑件还具有用于连接到绕组上的电气端子，这些电气端子从该轴径向地突出并且可以延伸超过该中央通道部分。这些弹性的欧米伽形件必须优选地具有一个带有足以让这些连接端子通过的间隙的通道区域。这种特征允许省却用来组装该机器的第二次施压，将该轴定位在导电块体中的这次施压是与定位转子的这些环形件的这次施压是同一次施压。

根据第二方面，本发明涉及一种电动马达的转子，该转子包括在该转子中轴向延伸的一个轴、背离该转子的轴径向延伸的一个导电块体、以及一个如先前描述的用于将导电电线引导在所述块体周围的装置。

通过阅读仅作为非限制性实例并且通过参见附图而给出的以下说明，本发明的其他目标、特征和优点将变得清楚，在附图中：

-图1是根据本发明的电动马达的转子的一个示意性透视图；

-图2是根据图1的引导装置的透视前视图；

-图3是根据图1的引导装置的透视后视图；

-图4是根据图1的转子的局部截面图，

-图5示意性地示出了在根据图4的转子中形成的一个孔，并且

-图6是根据另一个实施例的引导装置的透视图。

如图1中所示，总体上用参考号1表示的一个电动机器的转子包括轴向地延伸穿过转子1的一个轴2以及背离该轴2径向地延伸的一个导电块体3。

该导电块体3包括相对于彼此以例如90°的角度布置的四个极4、5、6、7。每个极4、5、6、7具有两个侧面，每个侧面都包括一个凹口4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b以用于接收一组导电电线8、9、10、11。替代地，这四个极4、5、6、7可以联接在一起或以同一叠的金属片板来实施成一个叠十字形的金属片板。

转子1包括用于将导电电线8、9、10、11引导到导电块体3周围、特别是每个极4、5、6、7周围的一个装置12。

在附图中展示的实例中，该引导装置12包括四个分支13、14、15、16，这些分支背离转子1的轴2径向地延伸并且是关于转子1的轴线对称的。每个分支13、14、15、16被设计成有待按以可以绕线成四个电线线圈8、9、10、11的方式固定至转子1的一个极4、5、6、7上。该引导装置12的形状为基本上十字形并且具有一个中央部分17，转子1的轴2穿过该中央部分。该引导装置12的这些分支13、14、15、16是相对于彼此以90°布置的并且通过一个弹性链接装置18、19、20、21相连接，该弹性链接装置例如包括将两个相邻分支相连的一种圆化的形状、或一种欧米伽形状。以此方式，该引导装置12的这种一件式构造简化了其制造并且由于这些弹性链接装置18、19、20、21而有助于其在转子1上的安装。

各分支13、14、15、16之间的这种欧米伽形状为将该引导装置12安装到导电块体2上、尤其是每个极4、5、6、7上提供了良好的弹性以及转子1的每个极4、5、6、7在径向方向上的独立移动。除了有助于安装之外，这还允许针对转子1的操作过程中的径向移动进行适配。

这些弹性链接装置18、19、20、21是通过一个圆化的部分22、23、24、25相连接的从而界定了被设计成围绕转子1的轴2的这种基本上圆形通道17。这个通道17具有例如46mm的内半径。

如图2中详细所示，将仅详细描述其中的分支13，其他的分支14、15、16与分支13相同，每个分支13都包括一个主要部分13a，该主要部分被设计成用于接收一组导电电线8并且是由在对应分支13的相应末端处形成的两个肩台13b、13c界定的。主要部分13a的每个侧向边缘都被布置成与在导电块体3中形成的一个凹口4a、4b相对，从而使得主要部分13a允许将一组电线8保持位于一个分支13的这两个肩台13b、13c之间并且保持位于每个极4的相应凹口4a、4b中。每根导电电线8因此在平行于肩台13b、13c的方向上被缠绕在引导装置12的主要部分13a周围、位于这两个肩台13b、13c之间。这些肩台13b、13c具有的厚度允许该导电电线8以若干层缠绕在主要部分13a周围并且允许该组导电电线8被固持在主要部分13a的轴线中。

主要部分13a包括多个引导凹槽13d，这些引导凹槽是在主要部分13a的每个侧向边缘中形成的并且允许将第一层绕线8引导成获得导电电线8的绕线在主要部分13a的、将分支13的这两个肩台13b、13c分开的全长上的良好分布。主要部分13a的每个侧向边缘并且尤其是该多个凹槽13d与在导电块体3中的一个凹口3c、3d对齐以便正确地定位这些导电电线8。

如图3和图4中所示，每个主要部分13a、14a、15a、16a都在与导电块体3相接触的那个同与导电电线8、9、10、11相接触的面相反的面上包括两个对齐的定位销13e和13f、14e和14f、15e和15f、16e和16f，这些定位销朝向导电块体3突出并且被设计成与在导电块体3中形成的相应孔26a、26b进行配合。因此，每个分支13、14、15、16可以独立于另一个分支而定位在导电块体3上。例如，每个分支13、14、15、16靠外安排的第一销13e、14e、15e、16e是一个定心销，并且每个分支13、14、15、16靠内安排的第二销13f、14f、15f、16f是一个引导销，这样使得同一个极的这两个销中仅一个受到应力。每个极上的定心销可以等同地是每个极4、5、6、7靠内安排的一个销。

通过非限制性实例的方式，孔26a、26b可以具有圆形、椭圆形或泪滴形的形状。这些孔26a、26b的长形形状使得引导装置12能够在径向方向上保有其挠性并且能够快速且有效地定位在转子1的这些极4、5、6、7上。引导销12以其承受应力的这些定心销13e、14e、15e、16e被设计成与一个优选泪滴形的孔26a进行配合，因为以一个角度施加应力就会允许引导装置12更好地在转子1的分支的宽度上定中心。这些引导销13f、14f、15f、16f可以与任何圆形、椭圆形或泪滴形的孔26b进行配合。

如图5中详细所示，将仅详细说明其中的分支13的定中心，其他分支14、15、16与分支13相同，当引导装置12被安装在导电块体3上时，引导装置12首先在径向上被略微拉伸，其方式为使得各定心销13e在这些不同的孔26a中移动就位。引导装置12然后松弛并且由于这些弹性链接装置18、19、20、21的弹性作用，引导装置12遵循箭头F的方向返回至其初始位置，这样使得这些销13e受到一个径向负载，这个径向负载允许这些销13e保持就位于对应的孔26a中。泪滴形的孔26a具有V形形状，从而使得引导装置12的定心销13e能够更好地定中心。

在如图6所示的一个变体中，其中相同的元件具有相同的参考号，这些定位销可以用该引导装置12中的一个凹入造型27来替换，该凹入造型能够接收一个在形状上与该凹入造型27相对应的、并且是焊接到导电块体3上的钢部件28，从而为转子1的轴2留下了通道。

引导装置12是由一种具有低的电导率和优选低的磁导率的、但就机械强度而言具有高的温度耐受性的材料来生产的，并且是例如通过模制、例如由硬质塑料来生产的。

根据刚才已经描述的本发明，一件式构造的引导装置允许容易地固定到转子上并且将电线绕线可靠地固持、同时具有低的成本。

此外，这样的装置允许径向和角向变形以便在转子上简单实施。

Claims (11)

1.一种用于将导电电线(8，9)的绕线引导在电动马达的转子(1)的一个导电块体(3)周围的装置(12)，该装置包括一个在该转子(1)中轴向延伸的轴(2)，所述导电块体(3)配备有用于接收这些电线(8，9)的至少四个凹口(4a，4b，5a，5b)，其特征在于，该引导装置包括背离该轴(2)径向延伸的并且相对于彼此以90°布置的至少两个分支(13，14)，所述这些分支(13，14)通过一种弹性链接装置(18)相连接，并且其特征在于，每个分支(13，14)都包括至少两组引导凹槽(13d，14d)，这些引导凹槽被设计成与该导电块体(3)的这些接收凹口(4a，4b，5a，5b)进行配合。

2.如权利要求1所述的引导装置，其中该弹性链接装置(18)具有一种圆化的形状。

3.如权利要求2所述的引导装置，其中该圆化的形状是欧米伽形。

4.如以上权利要求中任一项所述的引导装置，其中每个分支(13，14)都包括用于接收一组电线(8，9)的一个主要部分(13a，14a)，该主要部分在径向上是由在每个分支(13，14)的相应末端处呈现的两个肩台(13b，13c，14b，14c)来界定的，每个主要部分(13a，14a)都被设计成与一个相应的凹口(4a，4b，5a，5b)进行配合并且包括该两组引导凹槽(13d，14d)。

5.如以上权利要求中任一项所述的引导装置，其中每个分支(13，14)都包括至少两个定位装置(13e，13f，14e，14f)，这些定位装置朝向该导电块体(3)突出并且被设计成与在该导电块体(3)中形成的多个孔(26a，26b)进行配合。

6.如以上权利要求5所述的引导装置，其中这些孔(26a，26b)具有圆形、椭圆形或泪滴形的形状。

7.如以上权利要求中任一项所述的引导装置，包括四个分支(13，14，15，16)。

8.如以上权利要求7所述的引导装置，其中该四个分支是关于该转子(1)的对称轴线对称的。

9.如以上权利要求7或8所述的引导装置，其中相邻的各弹性链接装置(18，19，20，21)是通过一个圆化的部分(22，23，24，25)相连接的，该圆化的部分界定了一个中央部分(17)，该转子(1)的轴(2)穿过该中央部分。

10.如以上权利要求9所述的引导装置，其中这种基本上圆形的通道部分(17)具有至少35mm的内半径。

11.一种电动马达的转子，该转子包括一个在该转子(1)中轴向延伸的轴(2)、背离该转子(1)的轴(2)径向延伸的一个导电块体(3)以及一个根据以上权利要求中任一项所述的、一个用于将导电电线(8，9)引导在所述块体(3)周围的装置(12)。