CN113692689A - 用于电动转子绕组的端线的固持系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种用于电动转子绕组的端线(15，16)的固持系统(11)，该系统包括用于容纳该线的壳体(50)，所述外壳在通过该壳体(50)的底壁(53)连接在一起的两个侧壁(52)之间延伸，并且该壳体(50)经由设置在两个固持壁(55)之间的开口(54)向外露出，每个固持壁(55)分别从侧壁(52)突出，并且在垂直于该壳体(50)的纵向轴线(X)的平面中，这些固持壁(55)具有彼此不同的形状。

Description

用于电动转子绕组的端线的固持系统

技术领域

本申请涉及一种用于电动转子绕组的端线的固持系统。这样的转子例如是属于形成交流发电机或起动机-发电机的电机的爪式转子，或者是属于供应有12V或48V 电压的车辆推进马达的爪式转子。电动转子绕组然后可以形成该转子的励磁线圈。

背景技术

已知借助于固持系统(也称为“夹子”)来固持这种机器的电动转子绕组的端线。每个固持系统包括本体，在该本体内设置有壳体以接纳这些端线之一。壳体在通过壳体的底壁连接在一起的两个侧壁之间延伸，并且壳体经由设置在两个固持壁之间的开口向外露出，每个固持壁分别从侧壁突出。在垂直于壳体的纵向轴线的平面中，这些固持壁具有相同的形状。这种夹子例如从EP 3 028 373中已知。

将端线固持在这种夹子中不是最佳的，因为线可能会从壳体中松脱出来，例如在绕组线的末端、当将该端线装配在集电器的钩子中时、或在如此生产的线圈的运送末端。结果是，必需有更换壳体中的线之额外的步骤，这在时间和资源方面是昂贵的。

现亟需弥补上述缺点。

发明内容

本申请的目的是满足这一需要，并且在一方面借助于用于电动转子绕组的端线的固持系统来实现该目的，该系统包括用于接纳该线的壳体，所述壳体在通过该壳体的底壁连接在一起的两个侧壁之间延伸，并且所述壳体经由设置在两个固持壁之间的开口向外露出，每个固持壁分别从侧壁突出，并且在垂直于该外壳的纵向轴线的平面中，这些固持壁具有彼此不同的形状。

由于固持壁的不同形状，端线保留在固持系统的壳体中的能力得以增强。这简化了转子的制造。

壳体在垂直于其纵向轴线的平面中可以具有对称轴线，并且该对称轴线可以不与设置在壳体的固持壁之间的开口相交。

这些固持壁中的一个可以从第一侧壁突出第一长度，而这些固持壁中的另一个可以从第二侧壁突出第二长度，该第二长度小于该第一长度。因此，如在垂直于壳体的纵向轴线的平面中观察到的，较长的凸耳通过延伸到壳体的中心区域上方而促进将端线固持在壳体中。

在垂直于壳体的轴线的平面中，固持壁的长度可以定义为沿该固持壁测量的长度，而无论该固持壁是直线型的、还是由折线形成或者具有另一形状。

根据本申请的示例性实施例，每个固持壁可以包括源自侧壁的近端部分、以及远端部分，该远端部分的自由端限定该开口的边缘，该近端部分和该远端部分彼此不对齐，特别地，该远端部分朝向其自由端指向该壳体的底壁。因此，如在垂直于壳体的纵向轴线的平面中观察到的，远端部分可以形成向内弯曲的部分。

根据上述示例性实施例，近端部分的长度在不同固持壁之间可以是不同的。因此，从一个固持壁到另一个固持壁的形状差异可能仅仅是由于近端部分之间的长度的差异。在这种情况下，从一个固持壁到另一个固持壁，远端部分可以具有相同的长度。

在一些实施例中，近端部分的长度差异有助于形成不同形状的固持壁，但这不是唯一的原因。

在一些实施例中，从一个固持壁到另一个固持壁，近端部分的长度可以相同，但是这些固持壁中的一个的远端部分的长度大于这些固持壁中的另一个的远端部分的长度。

当每个固持壁包括彼此不对齐的远端部分和近端部分时，在垂直于壳体的纵向轴线的同一平面中，这些固持壁中的每一个的近端部分和远端部分均可以直线地延伸以在这两个部分之间限定某个角度。

从一个固持壁到另一个固持壁，该角度可以是恒定的，例如具有在10°至60°之间的值。这样的角度值可以有助于端线从外部进入壳体中。前述角度值对应于当通过开口将端线引入到外壳中时不发生变形的状态。

在一些实施例中，，从一个固持壁到另一个固持壁，该角度值可以是不同的。因此，这两个固持壁之间的形状差异可以完全或部分地由这种角度值差异引起。

在一些实施例中，，这些固持壁中的一个确实具有如上所述的近端部分和远端部分，这些部分彼此成角度，但另一个固持壁仅包括单个部分，该单个部分在其从侧壁的起源与其限定开口边缘的自由端之间是直线型的。该单个部分可以或可以不指向壳体的内部。

在一些实施例中，，这些固持壁中的任何一个都不具有如上所述的近端部分和远端部分，每个固持壁仅由单个部分形成，该单个部分在其从侧壁的起源与其限定开口边缘的自由端之间是直线型的。该单个部分可以或可以不指向壳体的内部。

在以上所有内容中，该固持系统可以是一体式系统，其由塑料制成、例如由聚合物制成，或者由复合材料制成。

在前述所有内容中，该固持系统可以被构造为将电动转子绕组的单根端线接纳在壳体中。

根据另一方面，本发明进一步涉及一种组件，该组件包括：

如上文定义的系统，以及

电动转子绕组的端线，该端线被接纳在该系统的开口中。

该系统的壳体可以容纳电动转子绕组的单根端线。

在垂直于该开口的纵向轴线的平面中，该开口的尺寸与该线的直径之间的比率可以在0.5至1之间。这允许固持元件用于不同直径的线，从而提供“标准”设计。

第一长度(即，最长固持壁的长度)与线的直径的比率可以大于1，特别是在1.1 至1.3之间，例如等于1.2，该长度的公差为1mm。这些比值可以有助于将线定位在较长的固持壁上。

具有第一长度的固持壁的厚度与线的直径的比率可以在0.4至0.5之间，例如该长度的公差为1mm。

在另一方面，本发明涉及一种电机转子，该电机转子包括：

轴，

固定在该轴上的第一极轮和第二极轮，

通过围绕该轴插入线圈绝缘体而安装的电绕组，并且该电绕组轴向地布置在该第一极轮与该第二极轮之间，以及

至少一个如上文定义的固持系统，该固持系统由线圈绝缘体承载并且将电绕组的一根端线、特别是该电绕组的仅一根端线固持在该壳体中。

例如，该固持系统与该线圈绝缘体一体形成。在一些实施例中，，该固持系统附接到该线圈绝缘体，例如被固定或放置在该线圈绝缘体上。如果该固持系统不与该线圈绝缘体一体形成，则该固持系统可以刚性地固定到该线圈绝缘体。

该电绕组例如形成转子的励磁绕组。

转子有利地是爪式转子，即具有爪极的转子。因此，这些极轮(其然后布置成彼此相对并互锁)中的每一个都具有爪。一个极轮的每个爪朝向另一个极轮延伸并装配在相对的极轮的两个相继的爪之间。爪式转子包括磁化部分和电绕组。

转子可以包括磁体，这些磁体布置在由爪形成的磁极之间并且用于防止磁通量不通过定子而直接从一个极传递到另一个极。

转子可以与风扇相关联，风扇围绕旋转轴安装在极轮两侧以冷却电绕组。

转子的电绕组包括连接到例如滑环的两根端线，电刷在滑环上摩擦以向该电绕组供电。每根端线例如在电绕组的顶部弯曲，并穿过设置在极轮的壁与风扇的凹部之间的径向空腔、以及设置在轴与风扇的凹部之间的轴向空腔。

该固持系统可以布置在设置于极轮的壁与风扇的凹部之间、或设置于风扇的壁与极轮中的凹部之间的径向空腔中。

可以在该固持系统内设置弯曲线，以便在将该固持系统定位在转子中时改变该固持系统的形状。

附图说明

通过阅读本申请的示例性实施例的以下描述并审查附图，将更好地理解本发明，在附图中：

图1示出了可以在其中实施根据本申请的固持系统的转子的示例，

图2示出了根据本申请的示例性实施例的固持系统，

图3示出了图2中的固持系统的细节，

图4示出了将电动转子励磁绕组的端线插入图2和图3的固持系统的壳体中，

图5示出了此端线在被插入后固持在壳体中的情况，以及

图6示意性地表示了固持系统的另一实施例。

具体实施方式

图1示意性地示出了电机10，该电机配备有固定在轴线A的驱动轴21上的爪式转子20。轴21被安装以通过轴承19而相对于定子(未示出)自由旋转。

在可考虑的示例中，转子20包括线圈绝缘体17。该绝缘体基本上是圆柱形的并且以旋转固定的方式安装在芯部27上，该芯部安装在轴21的中心部分上，并且该绝缘体轴向地夹紧在两个极轮25、26之间。在可考虑的示例中，该线圈绝缘体用作爪式转子的电励磁绕组的支撑件。这使得将该电绕组绝缘成为可能。

以已知的方式，极轮25、26中的每一个包括一系列爪12、13，对于极轮25、26 中的每一个来说这些爪的数量例如为十二个，并且这些爪以规则的方式围绕极轮25、 26和轴21的共同轴线A成角度地分布。

一个极轮26、25之每个爪12、13均朝向相对的另一个极轮25、26轴向延伸，使得这些爪12、13互锁。

同样在所描述的示例中，两个风扇31、32一体地围绕轴21安装并且固定到极轮25、26，以有助于空气在包含该转子的电机中循环。

电绕组17由诸如铜线等导电线的匝制成，以形成径向叠加的导电线层。导线涂覆有至少一层电绝缘材料。电绕组17包括连接到换向器的两根端线15、16，该换向器设有两个集电环28、29，电刷在这些集电环上摩擦以向该电绕组17供电。如图1 中可以看到的，端线15和16与滑环28、29之间的连接分别通过布置在轴21的凹部中的导电叶片来实现。每根端线15、16在绕组17的顶部弯曲并穿过设置在第一极轮 25与风扇31之间的径向空腔35、36，并且然后连接到所述导电叶片。通道37和38 布置在轴21与风扇31之间。通道37、38由风扇31的凹部41、42形成。

在图1所示的示例中，径向空腔35、36由风扇31的凹部39、40形成，其中，每个凹部39、40形成径向隧道。在未示出的其他实施例中，径向空腔35、36可以由第一极轮25中的凹部形成。

在图1所示的示例中，提供了用于端线15、16的两个固持系统11，下面描述了这些固持系统11。每个固持系统11能够将相应的端线15、16固持在第一极轮25与风扇31之间的径向空腔35、36中。每个固持系统11与线圈绝缘体是一个整体，并且例如附接到线圈绝缘体或与线圈绝缘体一体形成。

每个固持系统11可以包括折叠线，使得当安装爪式转子20时该固持系统可以折叠到第一极轮25上。

如在图1中可以进一步看到的，风扇31(其是面向滑环28、29的风扇)包括两个径向凹部39、40，这些径向凹部旨在在第一极轮25的壁48与风扇31之间形成径向空腔35、36。在可考虑的示例中，每个径向凹部39、40具有适于固持系统11的尖拱形形和深度。风扇31还具有两个半圆形的轴向凹部41、42，该半圆形的半径在此大于端线15、16的半径。每个轴向凹部41、42旨在形成供端线15、16通过的轴向空腔37、38。

现在将参考图2至图5描述固持系统11的示例性实施例。

如图2中可以看到的，固持系统11限定了用于接纳端线15、16之一的壳体50。该壳体50在通过壳体50的底壁53连接在一起的两个侧壁52之间延伸。固持系统11 在此是一体式系统并且可以由聚合物或复合材料制成。

还示出该壳体经由形成在两个固持壁55之间的开口54向外露出，每个固持壁 55分别从侧壁52突出。

固持系统11还具有在图2中所示出的壁，并且这些壁布置成与侧壁52对齐。

根据本申请，并且如图3中所示的，在垂直于壳体50的纵向轴线X的剖面中，固持壁55具有彼此不同的形状。

特别地，在图3中示出了壳体50在前述剖面中具有对称轴线Z并且该对称轴线在所描述的示例中不与开口54相交。

在可考虑的示例中，每个固持壁55在前述平面中限定了折线，该固持壁由源自对应侧壁52的近端部分60以及由远端部分61形成，该远端部分在壳体50的内部的方向上延长近端部分60并且具有自由端。示出了对于每个固持壁55，近端部分60 和远端部分61是直线型的并且在它们之间限定角度α。在可考虑的示例中，从一个固持壁55到另一个固持壁，该角度α是恒定的并且具有在10°至60°之间的值。

在图2和图3中示出的是，固持壁55中的一个的长度，该长度等于沿其远端部分61测量的长度与沿其近端部分60测量的长度之和，该长度大于另一个固持壁55 的对应长度，从而导致在前述平面中，固持壁55之间具有不同的形状。这种形状差异在此是由于近端部分60之一的长度更大而远端部分61具有相同的长度引起的。

在未示出的其他实施例中，固持壁55之间的形状差异可能是由以下原因引起的：

-远端部分61之间存在长度差异并且近端部分60之间存在长度差异，

-远端部分61之间存在长度差异，而近端部分60具有相同的长度，

-从一个固持壁55到另一个固持壁，远端部分61与近端部分60之间形成有角度差异；从一个固持壁55到另一个固持壁，远端部分61具有相同的长度；并且从一个固持壁到另一个固持壁，近端部分60具有相同的长度，

-固持壁55中的一个具有完全直线型设计，而另一个固持壁55具有如上所述的近端部分60和远端部分61。

在前述平面中，开口54的尺寸与端线15、16的直径的比率可以选择为在0.5至 1之间。

最长固持壁55的长度与端线的直径的比率也可以选择为大约1.2，该长度的公差为1mm。

可替代地，最长固持壁55的厚度与端线的直径的比率可以选择为在0.4至0.5之间，该长度的公差为1mm。

本申请不限于刚才已经描述的内容。

类似于图2，图6描绘了另一种实施例，其中，固持壁55中的任何一个都不具有如上所述的近端部分和远端部分。在该实施例中，每个固持壁55仅由单个部分形成，该单个部分在其从侧壁52的起源与其限定开口54的边缘的自由端之间是直线型的。该单个部分可以或可以不指向壳体50的内部，例如朝向壳体50的内部形成10°至60°之间的角度，以有助于端线15、16进入壳体50中而使得线难以自壳体50中脱离。

Claims (11)

1.一种用于电动转子绕组的端线(15，16)的固持系统(11)，所述系统包括用于容纳所述线的壳体(50)，所述壳体于通过所述壳体(50)的底壁(53)而连接在一起的两个侧壁(52)之间延伸，并且所述壳体(50)经由设置在两个固持壁(55)之间的开口(54)向外打开，每个固持壁(55)分别从侧壁(52)突出，并且在垂直于所述壳体(50)的纵向轴线(X)的平面中，这些固持壁(55)具有彼此不同的形状。

2.如权利要求1所述的固持系统，其特征在于，所述固持壁(55)中的一个从第一侧壁(52)突出第一长度，且所述固持壁(55)中的另一个从第二侧壁(52)突出第二长度，所述第二长度小于所述第一长度。

3.如前述权利要求之一所述的系统，其特征在于，每个所述固持壁(55)包括源自侧壁(52)处的近端部分(60)和远端部分(61)，所述远端部分的自由端限定所述开口(54)的边缘，所述近端部分(60)和所述远端部分(61)彼此不对齐，所述远端部分(61)朝向其自由端指向所述外壳的底壁(53)。

4.如前一权利要求所述的系统，其特征在于，从一个固持壁(55)到另一个固持壁，所述近端部分(60)的长度是不同的。

5.如权利要求3或4所述的系统，其特征在于，对于每个所述固持壁(55)并且在垂直于所述壳体(50)的纵向轴线(X)的同一平面中，所述近端部分(60)和所述远端部分(61)直线地延伸以在其之间限定角度(α)。

6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，从一个固持壁(55)到另一个固持壁，所述角度(α)是恒定的并且具有在10°至60°之间的值。

7.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统是一体式系统并且特别是由聚合物或复合材料制成的。

8.一种组件，包括：

如前述权利要求中任一项所述的系统(11)，以及

电动转子绕组的端线(15，16)，所述端线被接纳在所述系统开口(54)中。

9.如权利要求8所述的组件，其特征在于，在垂直于所述开口(54)的纵向轴线(X)的平面中，所述开口(54)的尺寸与所述端线(15，16)的直径之间的比率在0.5至1之间，

和/或，

如权利要求2所述的系统，所述第一长度与所述端线(15，16)的直径之间的比率大于1，特别是在1.1至1.3之间，

和/或

如权利要求2所述的系统，具有所述第一长度的固持壁(55)的厚度与所述线的直径之间的比率在0.4至0.5之间。

10.一种电机转子，包括：

轴，

固定在所述轴上的第一极轮和第二极轮，

通过围绕所述轴插入线圈绝缘体而被安装的电绕组，并且所述电绕组轴向地布置在所述第一极轮与所述第二极轮之间，以及

至少一个如权利要求1至8中任一项所述的固持系统(11)，所述固持系统由所述线圈绝缘体承载并且将所述电线圈的端线(15，16)固持在所述壳体(50)中。

11.如权利要求10所述的转子，其特征在于，所述电线圈的单根端线(15，16)被固持在所述壳体(50)中。

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