CN111201697B

CN111201697B - 设置有楔入元件的旋转电机

Info

Publication number: CN111201697B
Application number: CN201880050265.9A
Authority: CN
Inventors: F.鲍西科特
Original assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Current assignee: Valeo Equipements Electriques Moteur SAS
Priority date: 2017-08-02
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-10-04
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: WO2019025462A1; EP3662567A1; EP3662567B1; FR3069985B1; CN111201697A; FR3069985A1

Abstract

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的旋转电机，包括：‑定子主体；‑定子绕组，其由定子主体承载；‑绕组引出线(23)，其相对于定子主体的端部(211)突出；‑承载定子主体的壳体，其包括与定子的绕组引出线(23)相对的支承件(31)；‑传感器(4)，‑楔入元件(5)，其定位在支承件(31)的顶部(311)上，所述楔入元件(5)构造和布置成将传感器(4)抵靠着绕组引出线(23)压缩。

Description

设置有楔入元件的旋转电机

技术领域

本发明涉及机动车辆的一般领域。更具体地，本发明涉及一种机动车辆的旋转电机，其包括传感器，例如温度传感器，以及用于将传感器楔入电机的绕组髻部的元件。旋转电机例如是可以以两种模式操作的交流发电机、电动机或可逆电机。

背景技术

旋转电机1(其示例在图1中示出)包括定子2和转子7，转子7通过气隙(未示出)与定子2分开。转子7与绕旋转轴线X旋转的轴8成一体。此外，壳体3支撑定子2，并且包括至少一个后凸缘(称为后支承件31)和前凸缘(称为前支承件32)。

在图2中更明显地示出的定子2包括主体21，该主体具有环形形式并且由金属制成，例如以一组金属板的形式，以减小福柯(Foucault)电流。每个金属板(未示出)具有彼此对应的多个凹口26。另外，主体21支撑定子4绕组22，其通过主体21中的凹口26穿过该主体，并且从主体21的端部211突出延伸，以形成绕组22的第一端部和第二端部，它们被称为髻部23。

当电机1操作时，其特别是在定子2的高密度电流在其中流通的绕组22处加热。因此，重要的是在过热的情况下提供用于保护的装置，以防止损坏电机1。

通常，将温度传感器4插入电机1的内部，与绕组22髻部23接触，以便检测电机1的热状态。温度传感器4连接至热保护电路，其配置成在检测到过热时切断电机1的电源。

为了精确且连续地测量绕组22的温度，解决方案包括插入与传感器4接触的板簧。板簧使得可以在传感器4上施加具有大致径向方向的力，以便将所述传感器4置于抵靠着髻部23。然而，由板簧施加在传感器4上的力不能确保传感器4和髻部23之间的最佳接触。实际上，髻部23由销24形成，销24彼此间隔开间距e，如图3a和3b所示。因此，传感器4与髻部23的销24的接触表面受到限制或不存在，特别是当传感器4位于两个销24之间时。

图3b中表示的另一解决方案包括将传感器4定位在后支承件31和髻部23之间，并且通过可变形弹性支撑件确保传感器4置于抵靠着髻部23。然后通过变形将传感器4插入后支承件31和髻部23之间，这使得可以增加传感器4和髻部23之间的接触表面。实际上，支撑件的形状对应于销24的形式，使得传感器4和髻部23之间的热交换得以改善。然而，由于弹性支撑件的形状不足以与髻部23相对应，因此传感器4与髻部23之间的接触仍然不足。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种简单且耐用的解决方案，该解决方案使得可以改善传感器与旋转电机的绕组髻部之间的接触。

因此，本发明涉及一种尤其用于机动车辆的旋转电机，包括：

-定子主体；

-定子绕组，其由定子主体支撑；

-绕组髻部，其相对于定子的主体的端部突出延伸；

-支撑定子主体的壳体，其包括面对定子的绕组髻部定位的支承件；

-楔入元件，其定位在支承件的上部上，所述楔入元件构造和设计成将传感器抵靠着绕组髻部压缩。

一旦将绕组元件定位在支承件的上部上，就可以控制传感器施加在绕组髻部上的压力。

实际上，楔入元件的形式和支承件的形式设计成相互配合，从而楔入元件在传感器上施加预定压力。为此，在设计楔入元件和旋转电机的支承件之前，计算要施加在传感器上的压力，以使传感器被充分地抵靠着绕组髻部压缩。因此，一旦将楔入元件定位在壳体的支承件上，楔入元件就采用允许其将传感器正确地抵靠着绕组髻部压缩的位置，从而可以促进将传感器装配在髻部上，并改善测量的精度。

另外，如果确定了楔入元件在传感器上的过压或负压，则楔入元件或支承件的形式将被修改，以确保传感器抵靠着绕组髻部的最佳压缩。

另外，当传感器是温度传感器时，楔入元件确保传感器抵靠着绕组髻部的连续压缩，从而改善了传感器和髻部之间的热交换。因此减少了传感器对热保护电路的响应时间，使得电机过热的检测更加迅速。因此，电机的电源将被更快地切断，并且电机的部件将被保存更长的时间。

除了在前段中已经提到的主要特征之外，根据本发明的旋转电机可以具有以下特征中的一个或多个特征，这些特征可被单独考虑或者根据技术上可能的组合来考虑。

根据非限制性实施例，支承件的上部形成第二斜面，所述第二斜面构造和设计成与通过对楔入元件的下部进行斜切而形成的第一斜面配合，其中第二斜面和第一斜面的配合确保楔入元件朝向传感器的位移，以便将所述传感器抵靠着绕组髻部压缩。

根据非限制性实施例，楔入元件定位在设置在支承件的上部中的腔中，所述腔的基部形成第二斜面。

根据非限制性实施例，在楔入元件中设置有第一通孔，在支承件中设置有第二孔，其中第一孔和第二孔构造和设计成容纳将楔入元件固定在支承件上的固定元件。

根据非限制性实施例，金属插入件位于构造和设计成与固定元件配合的第一孔中。

根据非限制性实施例，楔入元件包括第一止动件，其构造和设计成与设置在支承件中的第二止动件接触，其中第一止动件和第二止动件的接触限定传感器抵靠着绕组髻部的最大压缩。

根据非限制性实施例，传感器固定在弹性可变形支撑件上。

根据非限制性实施例，传感器是温度传感器。

根据非限制性实施例，在楔入元件的下部中设置有凹部，以便容纳弹性元件，其中所述弹性元件构造和设计成在楔入元件上施加力，以便保持传感器抵靠着绕组髻部压缩。

根据非限制性实施例，弹性元件是板簧。

通过阅读以下说明并检查随附的附图，将更好地理解本发明及其不同的应用。

附图说明

通过阅读下面的描述，并参考以说明方式提供的附图，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，附图决不限制本发明，其示出了：

-图1是旋转电机的轴向横截面的半视图；

-图2是图1中的定子的透视图；

-图3a是处于抵靠着根据现有技术的旋转电机的绕组髻部的位置的传感器；

-图3b是处于抵靠着根据现有技术的旋转电机的绕组髻部的位置的传感器；

-图4a是根据本发明第一实施例的旋转电机的透视图，其中楔入元件定位在支承件上；

-图4b是图4a中所示的楔入元件和支承件的放大图；

-图5a是图4a中所示的旋转电机的透视图，其中楔入元件定位在支承件上；

-图5b是图5a中所示的楔入元件和支承件的放大图；

-图5c是图5a和5b中所示的楔入元件和支承件的轴向截面图；

-图6是图5b中的楔入元件和支承件彼此固定时的视图；

-图7是定位在根据本发明第二实施例的旋转电机的后支承件上的楔入元件的轴向截面图；

-图8是示出了用于将楔入元件装配在后支承件上的方法的步骤的框图。

具体实施方式

除非另有说明，否则在不同图中示出的相同元件具有单个参考标记。

本发明涉及一种尤其用于机动车辆的旋转电机1。根据本发明的旋转电机1可以是能够以两种模式操作的交流发电机、电动机或可逆电机的形式。

图1示意性地示出了旋转电机1的总体结构。

参照图1，旋转电机1包括定子2和装配在轴8上的转子7。轴8装配成通过轴承装置81和82(例如球轴承)绕旋转轴线X旋转。轴承装置81和82由形成旋转电机1的壳体3的后支承件31和前支承件32支撑。

定子2包括主体21，该主体21由壳体3支撑，主体21为薄金属板堆叠的形式，例如通过收缩而装配在电机1的壳体3中。定子2的主体21形成冠部，其内部面25设置有朝向内部敞开的凹口26，凹口26容纳绕组22，如图2所示。绕组22的相对于定子2主体21的端部211轴向延伸的部分被称为“绕组22髻部23”。应当注意，后支承件31和前支承件32面对绕组22髻部23定位。此外，髻部23由销24形成，每个销24包括呈“U”形的头部和容纳在两个不同凹口26中的两个分支。

图4a至6示出了根据第一实施例的旋转电机1。

为了在电机1中进行测量，特别是在电机1操作时，将图5c所示的传感器4定位在电机1的内部。传感器4容纳在由电机1的壳体的后支承件31和绕组22髻部23界定的间隙8中。

根据一实施例，传感器4是温度传感器。有利地，温度传感器连接到热保护电路，该热保护电路配置为在检测到过热时切断电机1的电源。

另外，根据非限制性实施例，传感器4固定在弹性可变形支撑件上。因此，传感器4可以通过变形而插在间隙8处，并且可以支撑在绕组22髻部23上。此外，这种类型的支撑件使得销24的形状可以对应于绕组22髻部23。弹性可变形支撑件例如由导热树脂构成，该导热树脂确保髻部23和传感器4之间的热交换。

为了改善传感器4和绕组22髻部23之间的接触，根据本发明的旋转电机1包括楔入元件5，该楔入元件可以与电机1的后支承件31配合。楔入元件5确保了传感器4以连续且最佳的方式抵靠着绕组22髻部23压缩。根据未示出的另一实施例，楔入元件5可与前支承件32配合，以确保传感器4抵靠着绕组22髻部23压缩。

根据图4a和4b所示的实施例，楔入元件5的下部51被斜切成第一斜面P1。换句话说，当楔入元件5位于后支承件31上时，楔入元件5的下面57相对于水平倾斜。“水平”是指垂直于电机1的旋转轴线X的平面。第一斜面P1根据确保传感器4抵靠着绕组23髻部22的最佳压缩的预定压力来计算。此外，后支承件31包括形成第二斜面P2的上部311。在图4a和4b所示的实施例中，在后支承件31的上部311中设置有腔32，并且腔32的基部321形成第二斜面P2。当楔入元件5在后支承件31上移动时，这种类型的腔32允许楔入元件5的引导。根据未示出的另一实施例，后支承件31不包括腔32，后支承件31的上面313则具有相对于水平的倾斜度，以便形成第二斜面P2。以与第一斜面P1相同的方式，根据确保传感器4抵靠着绕组23髻部22的最佳压缩的预定压力来计算第二斜面P2。第一斜面P1与第二斜面P2的配合确保通过使楔入元件5沿着倾斜平面朝向绕组22髻部23滑动而产生位移，以压缩传感器4在所述楔入元件5和髻部23之间。

为了控制楔入元件5施加在传感器4上的压力，根据一实施例，楔入元件5包括第一止动件B1，其设计成与设置在后支承件31中的第二止动件B2配合。第一止动件B1构造和设计成与设置在后支承件31中的第二止动件B2接触。第一止动件B1与第二止动件B2的接触限定了传感器4抵靠着绕组22髻部23的最大压缩。换句话说，当第一止动件B1与第二止动件B2接触时，楔入元件5处于最终位置。

根据图4a至6所示的实施例，第一止动件B1由设置在楔入元件5的下部51中的肩部形成。换句话说，楔入元件5的下面57的一部分倾斜以形成第一斜面P1，并且所述下面57的另一部分沿水平方向延伸以形成第一止动件B1。另外，第二止动件B2由设置在后支承件31的上部311中的肩部形成。换言之，楔入元件5的上面313的一部分倾斜以形成第二斜面P2，并且所述上面313的另一部分沿水平方向延伸，以形成第二止动件B2。当楔入元件5位于后支承件31上时，将第一止动件B1与第二止动件B2分开的距离d限定了传感器5的压缩。距离d增加得越大，传感器4抵靠着绕组髻部23的压缩增加得越大，直到第一止动件B1与第二止动件B2接触，这对应于传感器4抵靠着绕组22髻部23的最大压缩。因此，距离d使得可以计算出楔入元件5的确切路线。

另外，根据非限制性实施例，固定元件6使得可以将楔入元件5固定在后支承件31上。固定元件6设计成与设置在楔入元件5中的第一孔52和设置在后支承件31中的第二孔312配合。固定元件6例如为固定螺钉的形式，包括柄61和头部62。

第一孔52是图5b和5c中所示的通孔，并且设计成容纳柄61的一部分。更具体地，第一孔52在楔入元件5的上面58和下面57之间延伸。从图5c中可以看出，第一孔52是长圆孔，其宽度L大于柄61的直径D，以便允许楔入元件5相对于后支承件31移位，没有第一孔52邻接固定元件6。在第一止动件B1和第二止动件B2之间的接触期间，在第一孔52和固定元件6之间保持组装间隙。

如图5c所示，第二孔312设计成容纳柄61的一部分。第二孔312穿过后支承件31的上面313，并且还可以穿过后支承件31的下表面314，如图5c和6所示。

另外，如图6所示，当将楔入元件5固定在后支承件31上时，固定元件6的头部62设计成邻接楔入元件5的上面58。另外，根据非限制性实施例，金属插入件53位于第一孔52中。在这种情况下，当楔入元件5固定在后支承件31上时，固定元件6的头部62邻接金属插入件53的上端。金属插入件53的放置使得可以限制固定元件6对楔入元件5的标记，从而延长楔入元件5的使用寿命。金属插入件53也使得在热冲击期间可能不会对楔入元件5产生任何蠕变的影响。

图7部分地示出了根据本发明第二实施例的旋转电机1。

根据第二实施例的旋转电机1具有与根据本发明第一实施例的旋转电机1总体上相同的特性。另外，与根据第一实施例的电机1不同，在楔入元件5的下部51中设置有凹部54，弹性元件55位于凹部54中。弹性元件55构造和设计成在楔入元件5上施加力，以便尽管部件在一段时间内老化，但仍使传感器4保持抵靠着绕组22髻部23压缩。根据图7所示的实施例，弹性元件55是板簧，该板簧被压缩地插入在凹部54中于凹部54的上面541与后支承件31的上面313(或腔32的基部321)之间。在图7的实施例中，板簧的第一端部551和第二端部552与凹部54的内面542接触，以便在楔入元件5上施加朝向传感器4定向的力。

图8表示根据本发明实施例的将楔入元件5装配在后支承件31上的方法100的步骤。

在预备步骤101中，弹性元件55位于楔入元件5的凹部54中。应当注意，在第一实施例中，不执行预备步骤101。

在第一步骤102中，楔入元件5定位在支承件31的上部311上，使得第一斜面P1与第二斜面P2接触。然后，楔入元件5在支承件31的上部311上滑动，直到楔入元件5的内面56与传感器4接触。传感器4在楔入元件5和绕组22髻部23之间的压缩很小。

在第二步骤103中，楔入元件5朝向传感器4移动(沿图5c中示出的箭头方向)，使得传感器4在楔入元件5和髻部23之间的压缩增加。这使得可以施加朝向传感器4定向的力，然后将该力进一步抵靠着髻部23。当传感器4固定在可弹性变形支撑件上时，楔入元件5朝向传感器4的位移增加了传感器的变形，从而增加了传感器4和髻部23之间的接触表面。还应当指出，楔入元件5朝向传感器4移动得越多，距离d减小得越多。当传感器4的压缩达到最大值时，第一止动件B1与第二止动件B2接触，则距离d为零。这样就不再可能将传感器4进一步抵靠着髻部23压缩。

在第三步骤104中，将固定元件6的柄61相继定位在第一孔52中，然后在第二孔312中，直到头部62邻接楔入元件5的上面58。然后可以将螺母(未示出)拧紧在柄61的自由端611，直到其抵接后支承件31的下面314。楔入元件5相对于后支承件31的位置且从而传感器的压缩4被固定。

Claims

1.一种用于机动车辆的旋转电机(1)，包括：

-定子(2)主体(21)；

-定子(2)绕组(22)，其由定子(2)主体(21)支撑；

-绕组(22)髻部(23)，其相对于定子(2)的主体(21)的端部(211)突出延伸；

-支撑定子(2)主体(21)的壳体(3)，所述壳体(3)包括面对定子(2)的绕组(22)髻部(23)定位的支承件(31)；

-传感器(4)，

其特征在于，所述旋转电机(1)包括定位在支承件(31)的上部(311)上的楔入元件(5)，所述楔入元件(5)构造和设计成将传感器(4)抵靠着绕组(22)髻部(23)压缩；

其中，所述支承件(31)的上部(311)形成第二斜面(P2)，所述第二斜面(P2)构造和设计成与通过对楔入元件(5)的下部(51)进行斜切而形成的第一斜面(P1)配合，其中第二斜面(P2)和第一斜面(P1)的配合确保楔入元件(5)朝向传感器(4)的位移，以便将所述传感器(4)抵靠着绕组(22)髻部(23)压缩。

2.根据权利要求1所述的旋转电机(1)，其特征在于，所述楔入元件(5)定位在设置在支承件(31)的上部(311)中的腔(32)中，所述腔(32)的基部(321)形成第二斜面(P2)。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机(1)，其特征在于：

-在楔入元件(5)中设置有为通孔的第一孔(52)；

-在支承件(31)中设置有第二孔(312)，

其中所述第一孔(52)和第二孔(312)构造和设计成容纳将楔入元件(5)固定在所述支承件(31)上的固定元件(6)。

4.根据权利要求3所述的旋转电机(1)，其特征在于，金属插入件(53)位于构造和设计成与所述固定元件(6)配合的第一孔(52)中。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机(1)，其特征在于，所述楔入元件(5)包括第一止动件(B1)，所述第一止动件(B1)构造和设计成与设置在所述支承件(31)中的第二止动件(B2)接触，其中所述第一止动件(B1)和第二止动件(B2)的接触限定所述传感器(4)抵靠着绕组(22)髻部(23)的最大压缩。

6.根据权利要求1或2所述的旋转电机(1)，其特征在于，所述传感器(4)固定在弹性可变形支撑件上。

7.根据权利要求1或2所述的旋转电机(1)，其特征在于，所述传感器(4)是温度传感器。

8.根据权利要求1或2所述的旋转电机(1)，其特征在于，在楔入元件(5)的下部(51)中设置有凹部(54)，以便容纳弹性元件(55)，其中所述弹性元件(55)构造和设计成在楔入元件(5)上施加力，以便保持所述传感器(4)抵靠着绕组(22)髻部(23)压缩。

9.根据权利要求8所述的旋转电机(1)，其特征在于，所述弹性元件(55)是板簧。