CN105432003B - 包括用于保持绕组端部电线的夹持件的爪极转子以及相关联电机 - Google Patents

Abstract

一种爪形转子(20)，包括：‑轴(21)，‑第一和第二极轮(25、26)，它们固定至所述轴(21)；‑绕组(17)，设置有线圈绝缘件(27)且被所述第一和第二极轮(25、26)围绕；‑集电器，其设置有至少一个集电器环(28、29)；‑风扇(31)，固定至第一极轮(25)且布置在绕组(17)和所述至少一个集电器环(28、29)之间；‑至少一个绕组(17)端部电线(15、16)连接至所述至少一个集电器环(28、29)中的一个，并穿过设置在风扇(31)和第一极轮(25)之间的径向腔室(35、36)。绕组绝缘件包括用于保持所述至少一个绕组(17)端部电线(15、16)中的一个的夹持件(11)；‑所述保持夹持件(11)固定至所述绕组(17)绝缘件(27)且包括意图布置在径向腔室中的压接器件(62、63)，以便压接所述绕组端部电线(15、16)的延伸到所述径向腔室中的部分；‑所述保持夹持件包括用于支撑在径向腔室的壁上的器件(57、58)，从而当压接器件布置在所述径向腔室中时，压接器件夹持绕组端部电线(15、16)。

Description

包括用于保持绕组端部电线的夹持件的爪极转子以及相关联 电机

技术领域

本发明涉及一种爪形转子，该爪形转子包括用于固定绕组的端部电线的夹持件，以及涉及包括该类型的爪形转子的相关联电机。

更具体地，本发明涉及一种旋转电机的领域，诸如交流发电机、或交流发电机-起动器和电磁缓速器。

背景技术

术语“爪形转子”是指一种旋转电机的转子，其极具有爪的形式。该类型的转子由两个相对的叠瓦状磁轮构成，每一个叠瓦状磁轮包括爪。磁轮的每个爪沿另一磁轮的方向延伸，且插入在相对磁轮的两个连续爪之间。爪形转子包括磁化部件，激励绕组绕电机的旋转轴缠绕。

转子布置在定子内部。当旋转电机运转时，转子绕它的轴线旋转，磁通在相邻的磁极(具有相应的相反磁性)之间流通，经过定子的绕组。布置在由爪构成的磁极之间的磁体用于防止磁通从一个极直接通到另一个极，而不经过定子。

文献FR 2 932 325描述了一种电机，其特别地适于机动车辆，该电机设置有爪形转子，该爪形转子具有极间磁性组件，包括磁体，所述磁体具有减小的尺寸，且固定在极爪中的侧向沟槽中。文献FR 2 818 823描述了一种用于制造爪形转子的激励绕组的绕组的器件。

通常，风扇在磁轮两侧绕旋转轴装配，以便冷却绕组。

爪形转子的激励绕组包括连接至集电器环的两个端部电线，电刷在集电器环上摩擦，以便为激励绕组供电。每个端部电线在绕组的顶部上弯曲，且通过设置在磁轮的壁和风扇中的凹部之间的径向腔室，和设置在风扇中的凹部和轴之间的轴向腔室。

在旋转电机运转期间，端部电线经历大的振动，其导致在弯曲处的电线的过早破坏。

发明内容

本发明的目标特别是消除现有技术的该缺陷。

为此目的，本发明涉及一种爪形转子，包括：轴；第一和第二磁轮，它们固定在所述轴上；绕组，其设置有线圈绝缘件，且被所述第一和第二磁轮围绕；集电器，其设置有至少一个集电器环；风扇，固定在第一磁轮上且布置在绕组和所述至少一个集电器环之间，绕组的至少一个端部电线连接至所述至少一个集电器环中的一个，并穿过设置在风扇和第一磁轮之间的径向腔室，爪形转子包括用于固定绕组的所述至少一个端部电线中的一个的夹持件，所述固定夹持件固定在所述线圈绝缘件上，且包括压接器件，所述压接器件被设计为布置在径向腔室中，以便压接所述绕组的在所述径向腔室中延伸的端部电线的部分，所述固定夹持件包括用于支撑在径向腔室的壁上的器件，使得当压接器件布置在所述径向腔室中时，压接器件夹持绕组的端部电线。

固定夹持件使得可以限制端部电线的振动，由此减小端部电线破坏的风险。

有利地，径向腔室由第一磁轮中的凹部形成。

作为变体，径向腔室由风扇中的凹部形成。

有利地，凹部具有径向隧道的形式。

有利地，压接器件包括开口，以便插入要被压接的端部电线的那部分，且支撑器件包括凸起，所述凸起从开口沿风扇的壁的方向延伸。

有利地，压接器件包括实心边缘，且在于，支撑器件包括增强凸起，所述增强凸起从实心边缘沿风扇的壁的方向延伸。

风扇由此对夹持件施加约束，以便保持所述端部电线。增强凸起使得可以增强固定夹持件的强度，特别地用于端部电线装配到固定夹持件中或从其移除的阶段。

有利地，凸起具有的长度使得其与风扇的壁干涉，在压接器件布置在所述径向腔室中期间，这引起所述压接器件相对于风扇的壁枢转，使得支撑器件的所述两个凸起与风扇的壁接触。

有利地，压接器件包括与第一磁轮的壁接触的下部面，和与风扇的壁接触的上部面，且所述支撑器件布置在上部面上，所述支撑器件允许压接器件保持在第一磁轮的壁和风扇的壁之间，且将电线抓握在压接器件的两个面之间。

有利地，下部面和上部面这两个面之间没有材料的空间的宽度略大于端部电线的直径。

有利地，上部面通过实心边缘和插入边缘连接至下部面。

有利地，插入边缘包括开口，开口的尺寸小于端部电线的直径，所述压接器件能够变形，以便增加所述开口的尺寸。

有利地，插入边缘包括在开口处的倾斜部分，倾斜部分形成开口的沿引入要被压接的端部电线的方向的拓宽部。

优选地，插入边缘包括彼此相对的两个倾斜部分。

有利地，固定夹持件通过固定器件连接至所述线圈绝缘件，且包括布置在所述固定器件和所述压接器件之间的弯折线。弯折线使得可以预期固定夹持件的弯折，且改善其在磁轮和风扇之间的定位。

有利地，固定夹持件由塑料和弹性材料制成，例如柔性的聚酰胺塑料。该实施例涵盖对固定插入边缘的屈曲的需求，且使得受控制造过程可行。

有利地，所述固定夹持件在自由状态具有轴向取向，且当压接器件布置在所述径向腔室中时，在装配状态根据所述弯折线弯折。

本发明还涉及一种电机，包括根据本发明的爪形转子。

附图说明

本发明将通过阅读以下描述和研究附图被更好地理解。这些附图仅通过本发明的非限制性示例提供。它们示出：

图1是根据本发明第一实施例的设置有固定夹持件的旋转电机的轴向横截面图；

图2是在组装步骤之前，图1中的爪形转子的激励线圈绝缘件的透视图；

图3是在组装步骤之前，图1中的风扇的前视图；

图4是装配在磁轮和风扇之间的图1中的固定夹持件的径向横截面视图；

图5是根据本发明第二实施例的旋转电机的固定夹持件的径向横截面图。

相同、相似或近似的元件在各图中具有相同的附图标记。

具体实施方式

本发明涉及一种用于旋转电机10的固定夹持件11，旋转电机10特别是交流发电机或交流发电机-起动器。该电机10优选地设计为在机动车辆中实施。

交流发电机-起动器是旋转电机，其可以可逆地工作，首先当作为交流发电机运转时作为发电机，其次作为电马达，特别是为了起动机动车辆的热机。

图1示意性地示出电机10，其设置有固定在具有轴线A的驱动轴21上的爪形转子20。轴21通过轴承19装配为相对于定子(未示出)自由旋转。

图2示出线圈17绝缘件27。该绝缘件是大体柱形的，且一体旋转地装配在轴21的中央部分上，且轴向地夹置在两个磁轮25、26之间。该线圈绝缘件用作用于爪形转子的激励绕组支撑件。这使得可以绝缘该转子绕组。根据已知设计，每个磁轮25、26包括一系列爪12、13，例如对于每个磁轮25、26存在十二个爪，且所述爪绕轴线A规则地成角度地分布，该轴线A与磁轮25、26以及与轴21共用。

每个磁轮25、26分别包括爪13和12。磁轮26、25的每个爪12、13朝向相对的另一磁轮25、26轴向地延伸，从而爪12、13彼此插置(imbricated)。文献EP-B-515.259披露了交流发电机的其他部件的另外的细节。

根据该实施例，两个风扇31、32绕轴21一体地装配，且固定在磁轮25、26上，以便辅助空气在包括转子的电机中流通。

绕组17通过电导线(诸如铜线)的绕线圈制成，以便形成径向叠置的导线层。导线覆盖有至少一层电绝缘材料。绕组17包括两个端部电线15、16，其连接至设置有两个集电器环28、29的集电器，电刷在其上摩擦，以便为绕组17供电。如图1可见，端部电线15和16分别与集电器环28、29之间的连接通过导电板形成，所述导电板布置在轴21中的凹部中。每个端部电线15、16在绕组17的顶部处弯曲，且通过设置在第一磁轮25和风扇31之间的径向腔室35、36，然后连接至所述导电板。通道37和38设置在轴21和风扇31之间。通道37、38通过风扇31中的凹部41、42形成。

在图1至4中的情况下，径向腔室35、36通过风扇31中的凹部39、40形成，每个凹部39、40形成径向隧道。另一方面，在图5的情况下，径向腔室35、36通过第一磁轮25中的凹部形成。

固定夹持件11将每个端部电线15、16在第一磁轮25和风扇31之间保持在径向腔室35、36中。固定夹持件11包括用于保持在线圈17绝缘件27上的器件50，以及在径向腔室35、36中延伸的压接器件，和用于支撑在压接器件上、抵靠第一磁轮25的壁48的器件。

图2示出线圈绝缘件的细节，两个固定夹持件11固定在线圈绝缘件上。绕组绝缘件27包括瓣片49(在图1中不可见)，瓣片49设计为在绕组电线17已经在两个环46、47之间布置在位之后弯折。

每个固定夹持件11包括用于固定在绝缘件27上的器件50，其由“U”形式的部件形成，其中央空间设计为压入到绝缘件27的环47的厚度上。固定夹持件11从固定器件50轴向地延伸，且包括弯折线60，以便在爪形转子20的组装期间弯折到第一磁轮25上。为此目的，弯折线60和固定器件50之间的距离适于第一磁轮25的厚度。

图3示出设置有叶片65的风扇31的前视图，其可将空气朝向绕组17引导，以便冷却绕组17。风扇31还包括两个径向凹部39、40，它们设计为在第一磁轮25的壁48和风扇31之间形成径向腔室35、36。每个径向凹部39、40具有拱的形式，其深度设计为用于所述固定夹持件11。风扇31还包括两个具有半圆形形式的轴向凹部41、42，其半径大于端部电线15、16的半径。每个轴向凹部41、42设计为形成轴向腔室37、38，用于端部电线15、16通过。

图4示出用于压接固定夹持件11的器件和支撑器件的实施例。固定夹持件11在其工作位置，将端部电线15包封在第一磁轮25的壁48和风扇31中的径向凹部39之间的径向腔室35中。

固定夹持件包括与第一磁轮25的壁48接触的下部面51，和与下部面51相反的上部面52。下部面51和上部面52通过实心边缘53和插入边缘54连接。插入边缘包括开口55，其允许端部电线15被布置在位。上部面52和下部面52之间的距离大体等于端部电线15的直径。另一方面，开口55的尺寸小于端部电线15的直径。固定夹持件11变形，以便当端部电线15布置在位时，增加开口55的尺寸。优选地，固定夹持件11由塑料和弹性材料制成，例如柔性的聚酰胺塑料。

插入边缘包括彼此相对的两个倾斜部分62、63。倾斜部分62、63在固定夹持件11的内壁处形成开口55的变窄部。倾斜部分62、63由此使得可以辅助端部电线15布置到位，且将端部电线15保持在固定夹持件11中。

固定夹持件包括增强凸起58，增强凸起58从实心边缘53沿风扇31中的凹部39的方向延伸。增强凸起58增加实心边缘53和上部面52的强度，以便限制在其为了将端部电线15布置到位而变形的期间固定夹持件11破坏的风险。

固定夹持件11还包括凸起57，凸起57在风扇31中的凹部38和开口55之间延伸，以便当风扇装配在爪形转子20上时保持倾斜部分63上的压力。在爪形转子20的组装期间，端部电线15通过固定夹持件11的变形而插入在固定夹持件11中。固定夹持件根据弯折线60弯折，使得下部部分51与第一磁轮25的壁48接触。当风扇31装配在爪形转子20上时，凸起57阻挡端部电线15，且防止固定夹持件11变形，由此允许端部电线15的抽取。

端部电线15由此牢固地保持在径向腔室35中，其限制由电机10的振动导致的端部电线破坏的风险。

图5示出本发明的第二实施例，其中，用于提供径向腔室35的凹部43形成在第一磁轮25中。固定夹持件11的下部部分51在第一磁轮25中的凹部43的基部49中延伸，凸起57在风扇31的平坦面和开口55之间延伸。凹部43具有“U”形式的沟槽的形式，其基部49是平坦的。作为变体，凹部43可具有其他形式，而不改变本发明。

Claims (18)

1.一种爪形转子(20)，包括：

-轴(21)，

-第一和第二磁轮(25、26)，它们固定在所述轴(21)上；

-绕组(17)，设置有线圈绝缘件(27)，且被所述第一和第二磁轮(25、26)围绕；

-集电器，其设置有至少一个集电器环(28、29)；

-风扇(31)，固定在第一磁轮(25)上且布置在绕组(17)和所述至少一个集电器环(28、29)之间；

-绕组(17)的至少一个端部电线(15、16)连接至所述至少一个集电器环(28、29)中的一个，并穿过设置在风扇(31)和第一磁轮(25)之间的径向腔室(35、36)；

其特征在于，线圈绝缘件包括用于固定绕组(17)的所述至少一个端部电线(15、16)中的一个的固定夹持件(11)；

-所述固定夹持件(11)固定在所述线圈(17)绝缘件(27)上，且包括被设计为布置在径向腔室中的压接器件(62、63)，以便压接所述绕组的端部电线(15、16)的在所述径向腔室中延伸的部分；且在于，

-所述固定夹持件包括用于支撑在径向腔室的壁上的支撑器件(57、58)，使得当所述压接器件布置在所述径向腔室中时，所述压接器件夹持所述绕组的端部电线(15、16)。

2.根据权利要求1所述的爪形转子(20)，其中，所述径向腔室由第一磁轮中的凹部形成。

3.根据权利要求1所述的爪形转子(20)，其中，所述径向腔室由风扇(31)中的凹部形成。

4.根据权利要求3所述的爪形转子(20)，其中，所述凹部具有径向隧道的形式。

5.根据权利要求2至4中的任一项所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述压接器件包括开口(55)，以便插入要被压接的端部电线的那部分，且在于，所述支撑器件包括凸起(57)，所述凸起(57)从开口(55)沿风扇(31)的壁的方向延伸。

6.根据权利要求2至4中的任一项所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述压接器件包括实心边缘(53)，且在于，所述支撑器件包括增强凸起(58)，所述增强凸起(58)从实心边缘(53)沿风扇(31)的壁的方向延伸。

7.根据权利要求6所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述压接器件包括开口(55)，以便插入要被压接的端部电线的那部分，且在于，所述支撑器件包括凸起(57)，所述凸起(57)从开口(55)沿风扇(31)的壁的方向延伸，所述凸起(57)具有的长度使得其与风扇的壁干涉，在所述压接器件布置在所述径向腔室中期间，这引起所述压接器件相对于风扇的壁枢转，使得所述支撑器件的所述凸起(57)和所述增强凸起(58)与风扇(31)的壁接触。

8.根据权利要求1至4中的任一项所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述压接器件包括：

-与第一磁轮(25)的壁(48)接触的下部面(51)；和

-与风扇(31)的壁接触的上部面(52)，且所述支撑器件布置在所述上部面(52)上；

-所述支撑器件允许压接器件保持在第一磁轮(25)的壁(48)和风扇(31)的壁之间，且将电线抓握在所述压接器件的下部面(51)和上部面(52)之间。

9.根据权利要求8所述的爪形转子(20)，其中，下部面(51)和上部面(52)这两个面之间没有材料的空间的宽度略大于端部电线的直径。

10.根据权利要求8所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述上部面(52)通过实心边缘(53)和插入边缘(54)连接至所述下部面(51)。

11.根据权利要求10所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述插入边缘(54)包括开口(55)，所述开口(55)的尺寸小于端部电线(15、16)的直径，所述压接器件能够变形，以增加所述开口(55)的尺寸。

12.根据权利要求10所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述插入边缘(54)包括在所述开口(55)处的倾斜部分(62、63)，所述倾斜部分(62、63)形成所述开口(55)的在要被压接的端部电线的引入方向上的拓宽部。

13.根据权利要求12所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述插入边缘(54)包括彼此面对的两个倾斜部分(62、63)。

14.根据权利要求1至4中的任一项所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述固定夹持件(11)通过固定器件(50)连接至所述线圈绝缘件，且包括布置在所述固定器件(50)和所述压接器件之间的弯折线(60)。

15.根据权利要求14所述的爪形转子(20)，其特征在于，所示固定夹持件(11)由塑料和弹性材料制成。

16.根据权利要求14所述的爪形转子(20)，其特征在于，所示固定夹持件(11)由柔性的聚酰胺塑料制成。

17.根据权利要求15所述的爪形转子(20)，其特征在于，所述固定夹持件(11)在自由状态具有轴向取向，且当压接器件布置在所述径向腔室中时，在装配状态根据所述弯折线弯折。

18.一种电机(10)，包括根据权利要求1至17中的任一项所述的爪形转子(20)。