CN105009423A - 设置有用于保持绕组的匝的至少一个箍圈的电机转子和对应的电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绕线转子(30)，其包括安装在轴(32)上的圆柱形本体(31)、包括一组导电叶片(39)的集电器(37)、纵向地设置在转子的本体(31)的外周边上的槽口(33)、以及由一组导体(36)制成的绕组，所述一组导体至少部分地插入在槽口(33)内且电连接到集电器(37)的叶片(39)，导体(36)的相对于径向表面突出的一些部分为构成绕组的线匝(43、44)的转子的本体的轴向端部。根据本发明，转子(30)进一步包括至少一个箍圈(49、50)，其围绕线匝(43、44)设置，所述箍圈具有轴向取向的环形壁，该环形壁设置有用于相对于转子的本体(31)轴向地且相对于箍圈的轴线(Y)旋转地保持所述箍圈的器件。

Description

设置有用于保持绕组的匝的至少一个箍圈的电机转子和对应的电机

技术领域

本发明涉及一种转子，其设置有用于保持绕组的髻的至少一个箍圈，并涉及对应的电机。本发明在机动车辆起动器领域具有特别有优势、但非排他的应用。

背景技术

已知电机设置有定子，或感应器，包括多个永磁体或绕线极(电磁体)，以及转子，或电枢，包括形成转子的绕组的导体，所述转子设置有具有圆柱形形式的本体。在转子本体的外周边与定子磁体的内周边之间存在空气隙。

如图1所示，转子1包括集电器2，集电器2设置有导电叶片3，比如铜叶片，所述叶片在集电器的外周边上并排延伸。转子1还具有纵向开槽5，设置在其本体8中，包括一组板。为了形成绕组，导体9(其端部焊接到每个叶片3的一部分上)适配在开槽5内。在该鼓式的已知构造中，开槽5的轴线与叶片3的轴线一致，即叶片3对着开槽5。

更具体地，每个导体9(为了其绝缘，由瓷漆层91覆盖)具有由基部93连接的两个分支，以形成“U”形部。这些导体9(其端部焊接到集电器2的叶片3上)适配在转子的开槽5内，在两个不同的层上，即上层和下层。从转子1的每一侧突出延伸的、导体9的部分被称为髻12、13。

为了确保导体9在髻中的径向保持，并由此避免离心力的效应，箍圈14、15分别围绕髻12、13定位。为了箍圈14具有良好的机械强度，在箍圈14、15与髻12、13之间进行了牢固的夹持。一般地，髻12、13的直径在46.7至47mm之间，然而箍圈14、15的内直径在46.45至46.55mm之间。箍圈14、15与对应的髻12、13之间的夹持部在负(minus)0.15mm至负0.55mm之间。

箍圈14、15的夹持使得，在浸注操作过程中，在两个相邻的导体9之间不存在足够的空间以允许清漆16的迁移，如从图2a和2b清楚可见的。在电机的使用过程中，振动可由此损坏导体9的瓷漆层91，这在髻12内接触的相邻导体9的水平处产生短路的问题。

发明内容

本发明的目的是通过提出一种绕线转子而高效地消除这种缺陷，所述绕线转子包括：

-本体，具有圆柱形形式，适配在轴上；

-集电器，包括一组导电叶片；

-开槽，纵向地设置在转子本体的外周边中；和

-绕组，由一组导体形成，所述导体至少部分地适配在开槽内，且电连接到集电器的叶片，导体的部分延伸为相对于转子本体的径向的轴向端面突出，所述部分构成绕组的髻，

其特征在于，所述转子还包括至少一个箍圈，所述至少一个箍圈相对于本体轴向地适配，通过环形壁围绕髻，所述环形壁具有轴向取向且设置有用于保持箍圈的器件，以便使得箍圈与髻轴向地成一体，且相对于箍圈的轴线旋转地成一体。

由于箍圈设置有保持器件，可以降低箍圈与髻之间的夹持力，甚至在有游隙的情况下适配它们。因此，髻中承受较小应力的导体彼此分隔开，这使得可以优化髻内清漆的填充水平，并因此极大地降低短路的风险。

根据一个实施例，用于保持箍圈的器件被设计为，在位于髻的周边处的浸注层上置设一成型部，使得箍圈由浸注清漆层保持。

由此，单个的浸注层使得可以令箍圈与髻的导体为一体。

根据一个实施例，浸注层是在整个转子上的浸注清漆层，以便加强所述转子。

这使得可以使用单个层来加强导体在髻中的部段以及髻上的箍圈二者。

根据一个实施例，用于保持的器件包括设置在箍圈的壁中的至少一个孔，用于浸注层的通过，使得浸注清漆层具有穿入孔内的至少一个突出部。

根据一个实施例，孔是贯穿开口。

这允许浸注层渗入被箍圈围绕且由箍圈的径向平面界定的、导体的部段的部分之间。

根据一个实施例，开口具有相对于箍圈的轴线径向取向的轴线。

这使得可以改进箍圈中的开口中的渗透层的渗透。

根据一个实施例，用于保持的器件包括多个开口，所述开口围绕箍圈的壁成角度地规则分隔。

这使得可以令箍圈均匀地整合在髻上。

根据一个实施例，用于保持的器件包括至少一个突起，其设计为穿入浸注清漆层中的至少一个中空部中。

在该实施例的示例中，突起是轴向的，且浸注层借助该突起阻止箍圈的旋转。这使得可以确保箍圈相对于髻的反旋转，甚至在较大离心力的情况中。

根据前述的另一实施例，位于髻上以加强所述髻的导体的部段的浸注层在箍圈的插入之前被放置到位。

在一个实施例中，径向地位于箍圈下方的、导体部段的部分借助于浸注层而接触。这使得可以防止振动导致导体部段的相对的部分之间的清漆通过磨损而被去除，并因此避免引起转子故障的电接触。

根据一个实施例，箍圈和髻以正0.15mm至负0.14mm的游隙适配在一起。

该正游隙和负游隙使得可以绕导体的形成髻的部段手动地插入箍圈，同时借助于浸注层而确保其保持所述髻的导体的部段抵抗离心力的作用。

根据一个实施例，箍圈具有47.55mm至47.65mm之间的内直径，而髻具有47.5mm至47.8mm之间的外直径。

根据一个实施例，箍圈由电绝缘材料制成。

这使得可以，在箍圈和导体的这些部分之间摩擦期间，当导体的部段的两个部分没有绝缘体的情况中，借助于箍圈防止在导体之间的短路。

根据一个实施例，转子包括两个箍圈，所述箍圈每一个围绕髻定位。

这使得可以确保保持用于某一类型的绕组的两个髻。

根据一个实施例，导体的由箍圈围绕且由箍圈的径向平面界定的两个部分借助浸注层接触。其使得可以防止导体的一些部分的绝缘体通过振动而磨损。

本发明的主题还有电机，其特征在于，其包括根据本发明的转子。

附图说明

本发明将在阅读以下描述和研究附图之后被更好地理解。这些图单纯地通过本发明的图解提供，不以任何方式限制本发明。

图1已经被描述，其以透视图形式示出了根据现有技术的转子的概况，

图2a和2b已经被描述，其示出了髻中的导体的截面视图，分别是保持箍圈围绕髻定位之后，以及在对根据现有技术的转子进行浸注操作之后。

图3示出了根据本发明的转子的透视图形式的概况。

图4a和4b分别表示根据本发明的用于保持一髻的箍圈的透视图和横截面视图。

图4c表示根据图4b的平面B-B的保持箍圈的截面视图，该平面垂直于箍圈的轴线。

图5a和5b示出了髻中的导体的截面视图，分别是保持箍圈围绕髻定位之后，以及在对根据本发明的转子进行浸注操作之后。

图6a和6b示出了根据本发明的保持箍圈与根据本发明的两个实施例的浸注清漆层之间的连接区域的示意性图示。

图7示出了定位在转子的槽口内的两层导体的示意性图示，示出了“S”形式的槽口绝缘件。

从一幅图至另一幅图，相同、相似或类似的元件保持相同的参考标记。

具体实施方式

图3示出了转子30，其包括适配在具有轴线X的轴32上的本体31。该本体31为一组板的形式，且具有圆柱形式的外周边311，该外周边通过具有径向取向的两个端部面312、313轴向地界定。开槽33纵向地设置在本体31的外周边中。为了形成绕组，一组导体36适配在这些开槽33的每一个内。

另外，转子30设置有集电器37，其包括多个接触部件，在该情况中为导电叶片39，所述导体36的端部焊接在其上。根据一个实施例，叶片39以及导体36由铜制成。集电器37的叶片39通过由塑料制成的支撑件40支撑，所述支撑件与轴32为一体。为了良好的耐温性，集电器的支撑件40由热固性塑料材料制成，比如酚醛树脂(phenolic)热固性塑料材料，例如酚醛塑料(Bakelite)。在该情况中，集电器37(其具有在支撑件40的外周边上并排纵向延伸的叶片39)为“鼓”型。然而，作为变形形式，所使用的集电器37可以为平坦类型。

更具体地，每个导体36在该情况中覆盖有比如瓷漆的电绝缘层360，且具有通过基部363连接的两个分支361、362，以形成“U”形部。焊接在叶片39上的、导体36的端部由每个分支361、362的自由端部构成。如图7可见，导体36在两个不同的层中(即上层和下层)适配在开槽33内。如果其中一个分支361、362定位在下层中，则另一分支361、362位于上层中，反之亦然。导体36的横截面可以是圆形、或正方形、或矩形。导体36的相对于转子30的本体31的端部面312、313突出延伸的部分形成绕组的髻43、44。

如图7所示，开槽绝缘体46围绕导体的分支361、362定位。在该情况中，该绝缘体46具有“S”形式的截面。该绝缘体使得，当导体适配在转子30的该组板中时，可以不损坏导体36(覆盖有薄的瓷漆层360)，其按照定义具有闪光(flash)，且设有凹槽以用于转子的该组板的压入配合。这还将导体36与经由起动器的壳体而接地的该组板电绝缘。另外，绝缘体46与开槽33的边缘之间的游隙被浸注清漆填充。

箍圈49、50由电绝缘材料制成，如图1所示，其围绕髻43、44适配。由此，第一箍圈49围绕髻43适配，所述髻43位于集电器37侧且特别地通过绝缘体36的分支的端部形成。第二箍圈50围绕髻44适配，所述髻44位于相对侧且特别地通过基部363和位于基部363附近的导体46的分支361、362的一部分形成。

在图4a至4c中详细示出的这些箍圈49、50径向地保持导体36，以便阻止离心力的作用施加在髻43、44上。每个箍圈49、50设置有器件48，所述器件48用于相对于本体31轴向地且相对于箍圈49、50的轴线Y旋转地保持所述箍圈。当箍圈49、50围绕相应绕组的髻43、44定位时，该轴线Y基本与转子的轴线X重合。

更具体地，这些箍圈49、50具有轴向取向的环形壁51，其具有内周边52和外周边53，所述内周边52被设计为抵靠对应的髻43、44的外周边放置，所述外周边53面向箍圈的外部。内周边52和外周边53通过轴向端部的边缘54、55连接。边缘54中的一个被设计为定位在转子30的端部面312、313的附近，而外边缘55被设计为轴向地定位在相对侧上。

在图4a至4c和图6a的实施例中，保持器件48包括用于浸注清漆通过的贯穿开口63，其设置在壁51中。这些开口63具有轴线Z，所述轴线Z具有相对于箍圈49、50的壁的轴线Y成径向的取向。

由此，如图6a中可清楚地看到的，浸注清漆可以穿入开口63内，所述开口用作模具以在位于髻43、44的外周边水平处的清漆层68中形成突出部64。这些突出部64具有与开口63互补的形式。由此，箍圈49、50通过与开口63接合的突出部64而被轴向地且旋转地保持。为此目的，使用例如基于环氧树脂的清漆，所述环氧树脂可热适用，且在其聚合期间硬化。换句话说，设置在箍圈49、50的壁51中的开口63用作轴向锁定件，且旋转地阻挡箍圈49、50，所述箍圈由穿入开口63内的聚合的浸注清漆保持。

箍圈49、50与清漆层之间的这种类型的机械连接使得可以围绕对应的髻43、44适配每一个箍圈49、50，或者具有正游隙或具有负游隙，对应于比现有系统小的夹持部，使得略微的间隔存在于髻的相邻导体36之间，如图5a中清楚可见的。这使得可以确保浸注清漆68’在髻43、44中的迁移，并由此确保导体36之间的良好绝缘，如图5b所示。

在该情况在，每个箍圈49、50包括六个开口63，其围绕箍圈49、50的壁51成角度地规则间隔开。因此，在两个相继的开口63之间存在大约60°的角度距离A(参考图4c)。将意识到，开口63的数量可根据应用而改变。作为变形形式，开口63不是贯穿开口。作为变形形式，开口63具有轴线Z，该轴线Z具有相对于壁51的轴线Y为轴向的取向，且具有例如纵长开口的形式，所述纵长开口具有矩形形式，其在箍圈的环形壁51的边缘54、55之间延伸。

优选地，髻43、44和箍圈49、50以游隙适配在一起，所述游隙优选地在正0.15mm与负0.14mm之间。正游隙意味着箍圈49、50具有的内直径D1大于对应髻43、44的外直径D2(髻43和44可具有不同的外直径D2)，而负游隙意味着箍圈49、50具有的内直径D1小于对应髻43、44的外直径D2。然而，在一些应用中，可以增大夹持部，直至大约负0.25mm的负游隙水平。

优选地，箍圈49、50具有在47.55mm至47.65mm之间的内直径D1，而髻具有在47.5mm至47.8mm之间的外直径D2(参考图1)。

在图4b中所示的特别实施例中，每个箍圈49、50具有大约47.6mm的内直径D1、大约5mm的长度L1、和大约1mm的厚度L2。开口63具有大约2.5mm的直径L3。

根据图6b所示的另一实施例，保持器件48包括突起69，其取代或补充开口63。这些突起69例如为具有小尺寸的圆柱形杆的形式，其从箍圈49、50的壁的内周边52获得，且面向箍圈49、50的内侧。由此，在浸注阶段，箍圈49、50将在清漆层68上置设一成型部，使得突起69将穿入清漆层68中的中空部70内。由此，在清漆层68的聚合之后，箍圈49、50将通过与中空部70接合的所述突起69而被相对于轴线Y旋转地且轴向地保持。

优选地，箍圈49、50由电绝缘材料制成。另外，箍圈49、50有利地制成为单件，即，在箍圈49、50的不同区域之间存在材料的连续。

另外，如图1可见，第三箍圈75确保导体36的径向保持，以便阻止离心力的作用施加在导体36的端部彼此之间的焊接部上，以及施加在集电器37的叶片39上。

在转子30的轴32的端部处，转子30可包括齿轮78，齿轮78位于与集电器37相对的侧部上，且被设计为形成起动器的行星齿轮系减速系统中的行星轮，如例如在文档FR2787833中所描述的。

本发明的主题还有配备有前述转子30的电机。

Claims (14)

1.一种绕线转子(30)，包括：

-本体(31)，具有圆柱形形式，适配适配在轴(32)上；

-集电器(37)，包括一组导电叶片(39)；

-开槽(33)，纵向地设置在转子本体(31)的外周边中；和

-绕组，由一组导体(36)形成，所述导体至少部分地适配在所述开槽(33)内部，且电连接到集电器(37)的叶片(39)，导体(36)的部分延伸为相对于转子本体的径向的轴向端面突出，所述部分构成绕组的髻(43、44)，

其特征在于，所述转子还包括至少一个箍圈(49、50)，所述至少一个箍圈相对于本体(31)轴向地适配，通过环形壁(51)围绕髻(43、44)，所述环形壁设置有用于保持箍圈的器件(48)，以使得箍圈与髻轴向地成一体，且相对于箍圈(49、50)的轴线(Y)一体旋转。

2.如权利要求1所述的转子，其特征在于，所述用于保持箍圈(49、50)的器件(48)被设计为，在位于髻(43、44)的周边处的浸注层(68)上置设一成型部，使得箍圈(49、50)由所述浸注层(68)保持。

3.如权利要求2所述的转子，其中，浸注层是在整个转子上的浸注清漆层，以便加强所述转子。

4.如权利要求2或3所述的转子，其特征在于，所述用于保持的器件(48)包括设置在箍圈(49、50)的壁(51)中的至少一个孔(63)，用于浸注层的通过，使得浸注层(68)具有穿入孔(63)内部的至少一个突出部(64)。

5.如权利要求4所述的转子，其特征在于，所述孔是贯穿开口(63)。

6.如权利要求4或5所述的转子，其特征在于，所述孔(63)具有相对于箍圈(49、50)的轴线(Y)径向取向的轴线(Z)。

7.如权利要求4至6中的一项所述的转子，其特征在于，所述用于保持的器件包括多个开口(63)，所述开口围绕箍圈的壁(51)成角度地规则分开。

8.如权利要求2至7中的一项所述的转子，其特征在于，所述用于保持的器件(48)包括至少一个突起(69)，所述突起(69)设计为穿入浸注清漆层(68)中的至少一个中空部(70)内部。

9.如权利要求1至8中的一项所述的转子，其特征在于，所述箍圈(49、50)和所述髻(43、44)以正0.15mm至负0.14mm的游隙适配在一起。

10.如权利要求1至9中的一项所述的转子，其特征在于，所述箍圈(49、50)具有47.55mm至47.65mm的内直径(D1)，而所述髻(43、44)具有47.5mm至47.8mm的外直径(D2)。

11.如权利要求1至10中的一项所述的转子，其特征在于，所述箍圈(49、50)由电绝缘材料制成。

12.如权利要求1至11中的一项所述的转子，其特征在于，其包括两个箍圈(49、50)，所述箍圈每一个围绕髻定位。

13.如前述权利要求中的任一项所述的转子，其中，所述导体的由箍圈围绕且由箍圈的径向平面界定的两个部分借助浸注层接触。

14.一种电机，其特征在于，其包括根据前述权利要求中的一项所述的转子(30)。