CN110326193A - 具有保持臂的机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种带有保持臂(62)的机器(10)，其中，所述保持臂(62)具有容纳部(72)，并且带有开口(76)的滑动衬套(74)位于所述容纳部(72)中，其特征在于，所述滑动衬套(74)具有至少一个加装的部件(108)，该部件以轴向外部的轮廓(104)布置在所述容纳部(72)内，并且该部件至少局部地具有比所述滑动衬套(74)小的弹性模量。

Description

具有保持臂的机器

背景技术

由德国公开文献DE 103 61 864 A1已知一种具有保持臂的电的机器。该保持臂具有设计成柱形通孔的容纳部。在该通孔中插入所谓的滑动衬套。该现有技术中所述的机器根据那里所示的图1具有两个彼此相对的保持臂。为了固定电的机器，规定在两个保持臂之间设置保持件，该保持件具有通孔。然后使得螺钉穿过左边的保持臂，直至其螺纹接合到滑动衬套的螺纹中。随后将螺钉拧紧，其中，滑动衬套在这种情况下朝向内燃机的保持件移位。

努力使得这种机器绝缘，以防内燃机壳体的电势，在这种努力中出现了各种不同的疑问或问题。

发明内容

根据主权利要求的特征，本发明的优点是，通过设置带有至少一个加装的部件的滑动衬套，良好地保护该加装的部件免受因冲击所致的外部损坏，该部件以轴向外部的轮廓设置在保持臂的容纳部之内，且该部件具有比滑动衬套小的弹性模量。特别有利的是，容纳部具有隆起的凸缘。这在此能实现节省材料，因为只需制造隆起的凸缘。特别地规定，加装的部件的轴向外部的轮廓被隆起的凸缘包围。通过形成凸缘—该凸缘具有尖锐的或三角形的造型，可以实现的是，尤其可采用浇注技术良好地设计保持臂的该部分。凸缘的这种造型可以良好地脱模以及良好地浇注。如果凸缘与保持臂的外轮廓齐平地形成，或者突出于保持臂的外轮廓形成，则这表明了节省材料的制造。如果滑动衬套设有开口，该开口具有一种造型特别是纵向造型，该造型具有至少一个台阶，则由此可行的是，通过设置的台阶，在功能上把开口至少分成两个部分，由此能给开口实现多种功能。如果特别是通过台阶使得开口分开，从而一个区段具有比另一个区段小的直径，并给具有较小直径的区段设有螺纹，且具有较大直径的区段用于使得加装的部件以其一个区段恰好插入到该区段中，则这种设计具有如下优点：能够简单地实现加装所加装的部件。如果加装的部件在背离滑动衬套或者未插入滑动衬套的一侧具有板，并且承载着该板，则该板可以例如用于为增加给滑动衬套的部件实现另一功能。特别是当为板选用具有比加装的部件高的弹性模量的材料时，例如可以实现的是，比如设计成钢板的板(按照垫圈的方式)使得压力良好地分布到加装的例如由绝缘材料制成的部件上。由此更好地分布在该加装的部件中的载荷。

滑动衬套的轴线平行于机器的轴线朝向，也就是说，平行于转子的旋转轴线。承载着滑动衬套的轴承盖在此通常是所谓的滑环侧的轴承盖。在此，采用螺钉设计而使用的栓部件在电势方面位于电的机器的“接地”处。螺旋衬套或滑动衬套的功能是，在以后贴靠于内燃机的保持座上的各面之间实现尽可能大的接缝距离。另外由此补偿了位置误差，并且使得在以后贴靠于内燃机的保持座上的各面之间的距离为零。既容纳在保持臂中又容纳在滑动衬套中的绝缘部件在那里通过压接连接保持在相应的开口中。被绝缘部件保持住的板例如既可以通过卡扣连接或压连接或粘接而连接，或者也可以通过注塑包封特别是局部的注塑包封而连接。

附图说明

本发明借助不同的附图予以详述；

图1以纵剖视图示出电的机器，其带有标出的保持臂；

图2以纵剖视图示出对图1的电的机器的固定，其中，在此详细地示出了右边的保持臂；

图3示出保持臂中的滑动衬套；

图4示出图3的实施例，所述滑动衬套处于另一位置；

图5示出滑动衬套的第二实施例，其带有加装的部件；

图6示出凸缘的不同于图5的实施例；

图7示出凸缘的另一其它的实施例；

图8示出凸缘的其它的实施例；

图9示出凸缘的其它的实施例；

图10示出在第一位置的无凸缘的保持臂，其带有滑动衬套和加装的部件；

图11示出图10的在第二位置的实施例；

图12示出保持座，其没有通孔，而具有U形容纳部。

相同的构件标有相同的附图标记。

具体实施方式

图1中所示为电的机器10的横剖视图，其在此设计成用于汽车的发电机或交流发电机特别是三相交流发电机。该电的机器10尤其具有两组件式的壳体13，该壳体包括第一轴承盖13.1和第二轴承盖13.2。轴承盖13.1和轴承盖13.2在其中且在其间容纳着所谓的定子16，该定子一方面包括基本上圆环形的定子铁心17，在该定子铁心的径向向内朝向的、轴向地伸展的槽中插入定子绕组18。该环形的定子16以其径向向内朝向的开槽的表面—该表面是电磁作用的表面19—包围转子20，该转子在此例如构造成爪极式转子。转子20尤其包括两个爪极式电路板22和23，在这些爪极式电路板的外圆周上分别设置着在轴向方向上伸展的爪极式指状物作为可电磁地激励的极24和25。两个爪极式电路板22和23在转子20中设置成使得它们的在轴向方向上伸展的爪极式指状物或者极24或25在转子20的圆周上彼此交替。转子20因而同样具有电磁作用的表面26。通过在圆周上交替的极24或25，产生了磁性的所需的中间腔21，这些中间腔在此也称为爪极式中间腔。转子20借助轴27和位于每个转子侧的每个滚动轴承28可转动地支撑在相应的轴承盖13.1或13.2中。转轴29是机器10的中央轴。

转子20总共具有两个轴向的端面，在这些端面上分别固定着通风器30。该通风器30主要由板形的或盘形的区段构成，从该区段按公知的方式伸出通风叶片。该通风器30用于能够实现通过在轴承盖13.1和13.2中的开口40，例如从电的机器10的轴向端侧，穿过电的机器10的内腔，朝向位于径向外部的周围进行空气交换。为此，这些开口40基本上设置在轴承盖13.1和13.2的轴向端部上，通过这些开口借助通风器30把冷却空气吸入到电的机器10的内腔中。所述冷却空气通过通风器30的旋转被径向向外地加速，从而冷却空气能够穿过可让冷却空气透过的绕组突出部45。通过这种效应来冷却绕组突出部(卷包头)45。冷却空气在穿过绕组突出部(卷包头)45之后，或者在经由图14中在此未示出的开口绕流经过该绕组突出部45之后，径向向外地历经一段路程。

图1中所示的并且位于发电机右侧的保护盖47保护各种不同的构件免受外界影响。于是，该保护盖47例如遮盖所谓的滑环构件组49，该滑环构件组用于给励磁绕组51供应励磁电流。围绕该滑环构件组49设置了冷却体53，该冷却体在此用作正冷却体。该正冷却体之所以叫正冷却体，是因为它导电地与蓄电池(例如起动机电源)的正极连接。轴承盖13.2用作所谓的负冷却体。在轴承盖13.2与冷却体53之间设置了连接装置56，该连接装置用于使得设置在轴承盖13.2中的负二极管58和冷却体53中的在该图中在此未示出的正二极管相互连接，由此在技术上实现本已公知的桥式电路。

代替如这里所示的无源的整流器，替代地也可以例如使用有源的逆变器。这种有源的逆变器例如可以实现使得上述电的机器不仅能作为发电机工作，而且能作为驱动的电的机器(电动机)工作。这对于本发明并不重要，因为重要的仅仅是，电的机器10的壳体与邻接的构件—这里为内燃机的电机座—的电势分开。

图1中所示的电的机器10在那里的左侧具有保持臂60。那里所示的机器也具有与轴承盖13.2一体地构造的在此仅示范性地示出的保持臂62。

图2中局部地示出在那里所采用的设计中电的机器10是如何利用保持臂60、62固定在保持座64上的。该保持座64在此是内燃机的整体上未示出的电机座的一部分。保持座64具有相互平行的两个面66和68。在利用保持臂60和与保持臂62连接的部分将电的机器10固定时，保持座64被夹紧。为此，在保持臂60中的开口70—优选设计成孔—和在保持臂62中的容纳部72—优选同样设计成孔—轴向地彼此对准。在保持臂62中，且在此在容纳部72中，容纳着所谓的滑动衬套74。该滑动衬套74位于优选设计成柱形孔的容纳部72中。滑动衬套74同样具有开口76。根据图2的视图，该开口76部分地被加工有内螺纹78。此外，开口70具有柱形的梯段80，绝缘部件82位于该梯段上。该绝缘部件82包括环形盘状的区域84，该区域包围中央的开口86。管形的区段(接管)在绝缘部件82的环形盘状的区域84的内边缘处伸展。该管形的区段88位于柱形的梯段80中。滑动衬套74同样具有柱形的梯段90。根据该视图，在该柱形的梯段90中同样安装有绝缘部件82，该绝缘部件在这种情况下如同另一绝缘部件82那样设计。相应地，该绝缘部件82同样以管形的区段88安装在柱形的梯段90中。作为另一部件，这里要提及栓部件92，该栓部件在此例如设计成螺钉。该栓部件在其左端带有栓端头94，且在其右端带有栓螺纹96。栓螺纹96是外螺纹，并且安置在栓部件92的栓区段98的一部分上。栓区段98在其余之处，特别是在两个绝缘部件82之间完全绝缘。

保持装置在此如下工作：

两个保持臂60、62利用两个绝缘部件82—两个绝缘部件82中的一个位于滑动衬套74内—移动到保持座64上方，从而绝缘部件82的环形盘状的区域84的端面平行于面66、68朝向，并且分别贴靠在面66、68之一上。这里当然要注意，开口100、开口70和开口76连同绝缘部件82的中央的开口86相互对齐地朝向。于是在该状态下，从左侧起，栓部件82首先经过保持臂60的开口70，然后经过第一绝缘部件82的中央的开口86，随后经过保持座64的开口100，之后经过第二绝缘部件82的中央的开口86，最后按拧入的方式(内螺纹78)拧入到滑动衬套74中。这里要注意，在保持臂70、72移动时，绝缘部件82起初并不贴靠在滑动衬套74中，而是通过拧入栓部件82才贴靠在面68上。

图3中以剖视图示出保持臂62或容纳部72，其带有滑动衬套74和绝缘部件82。该放大图示出滑动衬套74、柱形的梯段90和绝缘部件82，该绝缘部件比如以其管形的区段88位于开口76中。开口76具有轴线102，该轴线相应于开口76的孔纵轴线(孔方向)。参照该轴线102，绝缘部件82具有轴向外部的轮廓104。在该例子中，这种轴向外部的轮廓104例如相应于绝缘部件82的环形盘状的端面106。关于开口100和在该例子中在开口100内部能看到的不同的直径，需要提及，从端面106起首先能看到直径D2，该直径是绝缘部件82的管形的区段88的内直径。管形的区段88又以其外直径插入开口100的具有直径D3的部分中。开口100的具有内螺纹78的部分，因而具有所谓的芯部直径，即直径D1。从开口的其中设置有内螺纹78的部分，到开口100的区域—管形的区段88插入该区域中—的过渡部，是已经提到的梯段80。关于刚刚提到的直径还要提及的是，特别地规定：D1小于D2，D2小于D3。关于要用来构成部件即保持臂62、滑动衬套74和绝缘部件82的材料需要提及的是，保持臂82通常由铝或铝合金构成。滑动衬套74例如由钢构成，或者由比保持臂62硬的材料构成。而绝缘部件82例如由塑料构成，该塑料特别是被玻璃纤维增强。滑动衬套74替代地也可以由铝制成。关于所用的各种材料的硬度或弹性模量需要提及的是，绝缘部件82作为加装的部件108具有比滑动衬套74较小的弹性模量。例如对于加装的部件108比如绝缘部件82，要提及酚醛塑料，它是一种热固性塑料。酚醛塑料的弹性模量在此等于3200牛顿每平方毫米。铝的弹性模量约为70000牛顿每平方毫米，钢的E-模量约为210000牛顿每平方毫米。

在该实施例中，公开了一种带有保持臂62的机器10，其中，保持臂62具有容纳部72，带有开口76的滑动衬套74位于该容纳部72中。

滑动衬套74具有至少一个加装的部件108，该部件以轴向外部的轮廓104布置在容纳部72中，并且该部件具有比滑动衬套74较小的弹性模量。

此外，保持臂62的一侧110，即滑动衬套74具有绝缘部件82或加装的部件108的所在侧，具有凸缘112。

该凸缘112具有参照轴线102处于径向内部的侧面。该径向内部的侧面在该实施例中被视为容纳部72的一部分。容纳部72因而具有隆起的凸缘112。

图4所示为图3的实施例的立体图。如在图4中可清楚地看到，规定加装的部件108—在此设计成绝缘部件82—的轴向外部的轮廓104被隆起的凸缘112包围。

根据图5的实施例示出一种加装的部件108，其设计不同于前述实施例。带有凸缘112以及容纳部72的各保持臂62在原理上是相同的。此外，滑动衬套74在原理上也等同于前述实施例中的滑动衬套74。但与前述实施例相比，加装的部件108具有附加构件，该附加构件在此是被钻孔的板114。被钻孔的板114按照垫圈的方式来设计。在此，绝缘部件82在背离滑动衬套74的一侧具有已提到的板114。为此在该实施例中，管形的区段88不仅在离开环形盘状的区域84的方向上伸展，而且管形的区段88在环形盘状的区域84的另一侧伸展。也就是说，在该实施例中，管形的区段88也在环形盘状的区域84的背离滑动衬套74的一侧伸展。此外，从环形盘状的区域84的外边缘伸出轴向地设置在外部的凸缘116。相应地，板114既在径向内部被凸缘—该凸缘是管形区段88的一部分—限定，又在径向外部被凸缘116—该凸缘从环形盘状的区域84伸出—限定。

绝缘部件82和板114的这种布置可以按如下方式来实现：在事先准备好的绝缘部件中，在恰好对该绝缘部件82注塑之后，将板114插入到位于管形区段88与凸缘116之间的环形槽内。该板114在此可以例如形状配合地插入，或者例如借助卡扣连接件插入，该卡扣连接件比如构造在凸缘116中或者在管形区段88中。替代地和/或组合地，板114也可以在其后壁，即面向滑动衬套74的一侧，粘接在环形盘状的区域84上。根据图5的实施例因此示出加装的部件108，其在背离滑动衬套74的一侧带有板114。该板114可以例如由铝、铝合金构成，或者也可以由钢或另一种金属构成。在全部这些情况下，作为加装的部件108的一部分，板114具有比绝缘部件82高的弹性模量。

图6示出在原理上与图5相同的实施例。区别在于，凸缘112在此具有一种横截面，该横截面具有尖锐的造型，该造型在此也是三角形。此外还可看到，凸缘112齐平地过渡至保持臂62的外轮廓118，也就是说，凸缘112与保持臂的外轮廓118齐平地终止。根据图7的实施例也示出一种具有尖锐造型的凸缘112。在一种这里未示出的替代方案中，尖锐的凸缘112也可以齐平地过渡至保持臂62的外轮廓。

在根据图8的另一实施例中示出凸缘112是如何突出于保持臂62的外轮廓118的。在该视图中，该实施例的其余特征相应于根据图5的实施例。这里要提及的是，就像根据图6和7的实施例一样，加装的部件108可以如同根据图3的实施例那样设计。

根据图9的实施例示出一种凸缘112，该凸缘以其外直径无级地过渡至保持臂62的外轮廓118。其它构件(滑动衬套74、绝缘部件82、板114)在此也如同根据图5的实施例中那样设计，也完全可以如同根据图3的插入到容纳部72中的部分那样设计。

根据图10和图11的实施例虽然示出了滑动衬套74，该滑动衬套如在前述实施例中所示。此外，这里也与从图5起的前述实施例中相同地，带有板114的绝缘部件82在此位于开口76的直径扩展的区域中。但不同于前述实施例，保持臂62没有凸缘112。确切地说，容纳部72被设计成无凸缘。然而为了特别是保护绝缘部件82，加装的部件108安装到容纳部72中一定深度，从而轴向外部的轮廓104布置在容纳部72中。总之这里也适用的是，公开了一种带有保持臂62的机器10，其中，保持臂62具有容纳部72，并且带有开口76的滑动衬套74位于容纳部72中。滑动衬套74具有至少一个加装的部件108，该部件以轴向外部的轮廓104布置在容纳部72中，并且该部件至少部分地(绝缘部件)具有比滑动衬套74小的弹性模量。

滑动衬套74在端部—绝缘部件82贴靠在该端部上，这里在外直径处，进而在边缘处，具有凸棱119。该凸棱辅助滑动衬套74插入到容纳部72中。此外可选地规定，沿着轴线102方向上的轴向长度，容纳部72在轴线102的方向上具有不同的半径。于是，根据图10和图11的视图，容纳部72在右边的区域中具有较小的半径R1，该半径等于滑动衬套74的直径的一半。在容纳部72的前面部分中，该容纳部72构造有较大的半径R2。由此可实现把绝缘部件82构造得相比于其它实施例略大，由此把板114的外直径设计得略大。这减小了该构件中的压应力。容纳部72的这种台阶形的造型设计在其它实施例中也是可行的，并且在根本上也通过设有凸缘112来产生。

在全部的实施例中，在滑动衬套74中开设的内螺纹78通常具有M6～M12的尺寸，其中，通常采用M8和M10的螺纹尺寸。该螺纹既可以设计成细螺纹，又可以设计成标准螺纹。滑动衬套74的外直径通常介于15mm和35mm之间。绝缘部件82的材料是所提到的通常被玻璃纤维增强的塑料。轴承盖以及螺钉眼，即开口70和容纳部72，通常由铝压铸合金构成。

图11示出在栓端头84或栓部件92拧紧之后是如何使得容纳部72中的滑动衬套74移动以便满足符合规定的目的(参见图2及相关说明)的。在根据图2的实施例中例如设置了保持座64，该保持座具有用于容纳栓部件92和特别是栓区段98的孔，而根据图12的实施例公开了一种保持座64，该保持座没有通孔，而具有贯通的U形容纳部。在该U形容纳部中，例如已提到的栓部件92或栓区段98通过横向于栓区段98的移动而插入到保持座64的U形容纳部中。通过保持座64的U形设计，其端侧或相关的面68具有中断的用于插入栓区段98的区域。由此以绝缘部件82的形式或者与板114相结合地减小了用于加装的部件108的接触面68。此外，这导致与装配相关的相应的贴靠部分的载荷不对称。因此，特别是在这种装配情况下—其中要把栓区段98插入到保持座64的U形容纳部中，表明了加装的部件108与板114的组合。

此外在图12中未示出滑动衬套74。

因此在前述实施例中也介绍了，加装的部件108以其一个区段—这里在这种情况下例如管形区段88就属于该区段—位于异型开口k76的区段中。异型开口76的该区段是具有直径D2的区段，该区段的直径D2大于另一区段—这里在这种情况下是具有内螺纹78的区段—的直径。

Claims (9)

1.一种带有保持臂(62)的机器(10)，其中，所述保持臂(62)具有容纳部(72)，并且带有开口(76)的滑动衬套(74)位于所述容纳部(72)中，其特征在于，所述滑动衬套(74)具有至少一个加装的部件(108)，该部件以轴向外部的轮廓(104)布置在所述容纳部(72)内，并且该部件至少局部地具有比所述滑动衬套(74)小的弹性模量。

2.如权利要求1所述的机器(10)，其特征在于，所述容纳部(72)具有隆起的凸缘(112)。

3.如权利要求2所述的机器(10)，其特征在于，所述加装的部件(108)的轴向外部的轮廓(104)被隆起的所述凸缘(112)包围。

4.如权利要求2或3所述的机器(10)，其特征在于，所述凸缘(112)具有尖锐的或三角形的造型。

5.如权利要求2～4中任一项所述的机器(10)，其特征在于，所述凸缘(112)与所述保持臂(62)的外轮廓(118)齐平地终止，或者突出于所述保持臂(62)的外轮廓(118)。

6.如前述权利要求中任一项所述的机器(10)，其特征在于，所述滑动衬套(74)具有开口(76)，并且所述开口(76)具有一种造型，该造型带有至少一个梯段(80)。

7.如权利要求6所述的机器(10)，其特征在于，所述加装的部件(108)以其一个区段位于异型开口(76)的区段中，该区段具有比异型开口(76)的另一区段大的直径(D2)。

8.如前述权利要求中任一项所述的机器(10)，其特征在于，所述加装的部件(108)在背离所述滑动衬套(74)的一侧承载着板(114)。

9.如权利要求8所述的机器(10)，其特征在于，作为所述加装的部件(108)的一部分，所述板(114)具有比绝缘部件(82)高的弹性模量。