專利名稱：旋轉電機的風扇上的目標件支架組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種安裝在旋轉電機上的目標件支架(target-carrier)組件。本發(fā)明更特別地涉及一種安裝在旋轉電機上的目標件支架組件，例如特別是用于 機動車的交流發(fā)電機-起動機，該旋轉電機包括-殼體；-旋轉地安裝在殼體中的轉子；-連接到轉子的至少一個風扇；-與風扇獨立且連接到該風扇的目標件支架；-由目標件支架承載的目標件；-至少一個傳感器，由殼體承載且關聯(lián)到目標件以確定轉子的角位置。
背景技術：
旋轉電機主要包括轉子，其旋轉地安裝在相關的繞線式(wound)定子內。定子設 置在固定殼體中，該殼體與定子為一體。轉子與旋轉地安裝在固定殼體中的軸一起旋轉。該類型的電機從現有技術中可獲知，特別是專利申請W0-A-01/69.762。在該文獻 中，旋轉電機是可逆交流發(fā)電機，所謂的交流發(fā)電機_起動機，其可被用于內燃機汽車中， 一方面作為發(fā)電機、另一方面作為電馬達，特別是用于起動汽車的內燃機。該旋轉電機設置有監(jiān)視其轉子角位置的器件。這些監(jiān)視器件能使得轉子相對于殼 體的角位置被確定且由此相對于定子的角位置被確定，特別用于在該旋轉電機用于電馬達 模式時在正確的時刻將電流注入定子線圈。這些器件包括至少一個傳感器和安裝在目標件 支架上的至少一個目標件，該支架旋轉地連接到轉子或連接到附連至轉子的風扇。目標件 支架被軸穿過。目標件例如包括由屬于環(huán)形目標件支架的邊沿承載的周邊磁性元件。在一種實施模式中，目標件支架通過形狀配合經由風扇旋轉地連接到轉子。該目 標件支架包括座部，其可結合到轉子。這種設計依賴于屬于交流發(fā)電機-起動機的滑環(huán)換向器(slip-ringcommutator) 的形狀。該換向器也安裝到傳統(tǒng)的交流發(fā)電機。替換地，目標件支架由與風扇相同的材料制造。文獻FR-A-2. 857. 171還具有一種設計，其中目標件支架由與風扇相同的材料制 造。在該文獻中，風扇包括附連至轉子的金屬插件和模制在該插件上的塑料凸緣-葉片 (flange-blade)單元。目標件是模制在凸緣上的環(huán)的形狀。在一種實施模式中，目標件由 塑料磁體(plastic magnet)構成，也就是說，并入磁性顆粒(例如鐵氧體或稀土)的塑料 材料。替換地，目標件結合在其上。這種設計要求生產風扇，然后目標件被附連到風扇。如果生產線在地理上是分散 的，特別是如果目標件不能在風扇生產線上附連至風扇，則這涉及大量的風扇運輸。
在文獻W02007/054186中，風扇與轉子的軸為一體，形成目標件的盤體通過配合 在與風扇葉片的自由端為一體的銷上而被附連。這種方案要求銷被布置在葉片外周上，這使得它們的生產變復雜且導致它們厚度 的增加。而且，該方案要求風扇裝備有轂，以安裝在轉子軸上，這意味著旋轉電機的軸向長 度必須被增加。在文獻DE 102 43 273中，風扇與轉子為一體，目標件包括附連(以未描述的方 式)到至少一個風扇葉片的盤體。
發(fā)明內容
為了解決這些問題，本發(fā)明特別提出上述類型的組件，其特征在于，風扇目標件支 架構件中的一個稱為第一構件，包括第一彈性配合固定器件以被彈性地配合到由被稱為第 二構件的另一風扇目標件支架構件承載的具有互補形狀的第二固定器件，用于把目標件支 架附連到風扇的內周。根據本發(fā)明單獨或組合采用的其它特征-該組件包括用于將目標件支架相對于風扇以同軸線的方式定中心的器件；-通過把第一固定器件軸向地裝配到第二固定器件，目標件支架被安裝在風扇 上；-目標件支架通過第一和第二固定器件定中心；-第一構件是目標件支架；-第二構件是風扇；-第一固定器件包括至少一個銷，所述銷從目標件支架軸向地向前延伸且在前部 處具有徑向向外轉向的鉤子形式的頭部，且所述銷能徑向向內地彈性變形以通過勾住在與 風扇相關聯(lián)孔口徑向外側的聯(lián)接邊緣來安裝目標件支架，該聯(lián)接邊緣形成第二固定器件；-通過銷和相關聯(lián)孔口的聯(lián)接邊緣之間的徑向接觸，目標件支架被定中心在風扇 上；-聯(lián)接邊緣由風扇的中心孔的一部分形成；-目標件支架的第一固定器件包括至少一個夾持部，該夾持部包括軸向槽口，該槽 口軸向地向前或向后敞開且其由兩個相對的側壁界定，該側壁可彈性地彼此分離以軸向地 接收屬于第二固定器件的附連指，當這些壁被朝向彼此彈性地退回時，該附連指被軸向地 阻滯在夾持部中；-附連指屬于風扇且從風扇的中心孔徑向地向內延伸；_風扇的附連指從后風扇的中心孔徑向地向內延伸；-通過夾持部的徑向外表面和后風扇的內孔的邊緣之間的徑向接觸，目標件支架 被定中心在風扇上；-目標件支架的第一固定器件由塑料制造；-目標件支架包括金屬板，第一塑料固定器件被模制在該金屬板上；-第一構件包括軸向取向的環(huán)；_第一固定器件與環(huán)為一體，其由塑料制造；
-目標件支架包括多個第一固定器件，其規(guī)則地設置在目標件支架的圓周上。
通過閱讀下面的詳細說明，其它優(yōu)點和特征將變得明顯，為了便于理解，應參考所 附視圖，在附圖中圖1是軸向截面圖，其示出了根據本發(fā)明的教導實施的旋轉電機；圖2是部分截面圖，其以較大比例示出了根據本發(fā)明第一實施模式實施的圖1的 目標件支架的一部分；圖3是前視圖，其示出了根據本發(fā)明第一實施模式實施的風扇；圖4是圖2的腔體的部分視圖，該腔體由風扇的內周和由后極輪的凹進部限定；圖5是沿圖3的線5-5的截面圖；圖6是類似于圖2的視圖，其示出了根據本發(fā)明第二實施模式實施的目標件支 架；圖7是前視圖，其示出了根據本發(fā)明第二實施模式實施的后風扇。
具體實施例方式在本說明書隨后的部分中，具有相同、相近或類似功能的元件用相同的附圖標記表不。為了便于本說明書和權利要求的理解，在完全非限制性的基礎上，將使用自后向 前指向的軸向取向，其在附圖中由箭頭“A”表示且該取向平行于中心軸12的旋轉軸線“B”， 且使用垂直于軸向取向“A”且從中心軸1 2的旋轉軸線“B”自內向外指向的徑向取向，該 徑向取向由箭頭“R”表示。圖1示出了旋轉電機10，其為用于汽車的以可逆方式運行的交流發(fā)電機的形式。 這種交流發(fā)電機是所謂的交流發(fā)電機-起動機，且包括旋轉軸12、與軸12 —起旋轉的轉子 14、圍繞轉子14且固定的多相類型繞線式定子16、以及所謂監(jiān)視器件的器件18，該器件用 于確定轉子14的角位置，特別用于在正確的時刻將電流注入定子。該圖1對應于文獻WO 01/69762中的圖8上的實施模式，其中監(jiān)視器件被創(chuàng)新的 監(jiān)視器件18代替，以使得保留了電機的結構。在該圖1中，中心軸12可旋轉地繞其軸線“B”安裝。軸線“B”限定旋轉電機10 的旋轉軸線，該電機在這里為多相類型。轉子14與軸12 —起旋轉且與后者一起形成旋轉單元。如圖2更好地所示，用于確定轉子14的角位置的監(jiān)視器件18包括由目標件支架 22承載的目標件20。在這些圖所示的例子中，目標件20為磁性類型且由此由發(fā)射磁場的 元件形成。這些器件18將在下面更詳細地描述。轉子14是爪形轉子，其包括兩個具有爪的極輪24和場繞組26，該場繞組軸向地設 置在極輪24之間。每個極輪24包括凸緣28，該凸緣繞軸12徑向地延伸且在其外周上承載 爪30。爪30包括徑向突出部，在它們的外周上通過指向另一極輪24的凸緣28的軸向取 向齒而被延長。徑向突出部延伸至凸緣28的外周。
爪30的每個齒具有梯形形狀。極輪24的爪30在另一極輪24的爪30之間圓周 地交錯。在轉子14的外周(由爪30的齒的外周形成)與定子16的內周之間存在氣隙。凸緣28每個都被中心孔穿透供軸12通過。通過軸12的軸向開槽段32壓配合 (force fitting)在極輪24的凸緣28的中心孔中，凸緣28旋轉地連接到中心軸12。為了允許轉子14在軸12上的精確軸向定位，后極輪24的凸緣28的后端部的徑 向表面33被軸向地設置為抵靠軸12的第一徑向肩部表面35。肩部表面35更特別地由軸 12的中間段37承載，該中間段具有比相鄰開槽段32的直徑更大的直徑。中間段37更特別 地形成軸環(huán)(collar) 37，如圖2更詳細地所示。表面33屬于轉子14的后極輪24在其內周上具有的材料空隙233 (圖4)?？障?233在這里是具有圓柱形形狀的凹進部。根據一個特征，本發(fā)明利用轉子14的該內凹進部233，其中，該凹進部233由徑向 表面33和連接到后極輪24的徑向端表面333的軸向取向表面133限定。例如由軟鐵制造的芯部34軸向地插置在極輪24的凸緣28之間。轉子的繞組26 設置在芯部34周圍。芯部34這里被實施為兩個段，其每個都由與相關極輪24的凸緣28 相同的材料制造。當形成場繞組的轉子14的繞組26被通電時，一個輪24的爪定義“北”磁極，而另 一極輪24的爪定義“南”磁極。定子16由固定的殼體36承載，該殼體容納定子16和轉子14。殼體36包括至少 兩個凸緣38、40，也分別稱為前支座38和后支座40，其又彼此閉合且在這里通過拉桿固定 在一起，其中一個拉桿可在圖1中看到且由42表示。定子16包括與軸12共軸線且承載一組定子繞組46的環(huán)形定子芯部44。定子16的定子芯部44與固定殼體36為一體且由后者在內部承載。這里為了簡 單，支座38、40沒有以剖切視圖示出而是以截面圖示出。以已知的方式，定子芯部44由一捆軸向堆疊的板組成，其中設置有一系列容納定 子線圈繞組46的軸向槽口，該槽口以每相至少一個繞組的比率設置，這適于三相類型的交 流發(fā)電機，替換地為六相或七相類型。繞組可以是具有單獨的線圈、具有纏繞的線圈的類型、或具有例如文獻 W0-A-92/06. 527中所述的“U”形條的類型。具有中空形式的支座38和40被穿孔，用于具有內部通風的緊湊型旋轉電機10 內部的空氣循環(huán)。關于支座38、40的孔口的形狀的更確切細節(jié)，請參考例如上述文獻WO 01/69762。圖2示出了具有圓周延伸形狀的進氣孔口中的一個。轉子14在這里在其每個軸向端部處分別承載與軸12共軸線的前風扇38和后風 扇50。風扇48、50在這里為離心式的。后風扇50比前風扇48更強勁。替換地，僅設置后風扇50。風扇48、50具有環(huán)形形狀且包括中心凸緣52，該中心凸緣在其外周上設置有葉片 56。凸緣52在其中心被內孔54穿透，用于軸12的通過。風扇48、50的凸緣52在這里是金屬的，以更好地散熱，且附連到轉子14的極輪 24，例如通過點焊，替換地通過壓接或螺栓連接。風扇48、50由此與軸12 —起旋轉。凸緣52例如由金屬片制造且擱靠在后極輪24的徑向端表面333上。
葉片56在這里是金屬的。與文獻WO 01/69762的方案對比，風扇的主要部分被保 留，僅風扇的內周被改進。如圖4更好地所示，風扇50的內周部分地封閉空隙233。風扇50的內孔54由軸 向取向的環(huán)形凸起部154限定，該凸起部被彎曲部分254延長，該彎曲部分把凸起部154連 接到徑向取向的凸緣52的內周。凸起部154和部分254形成環(huán)形凸緣。凸起部154、254 和凸緣52的內周封閉空隙233的外周。本發(fā)明以下述方式利用凸起部154、254的內表面188和凸緣52的前表面88。固定殼體36的每個支座38、40(在這里都由鋁制造)在中心包括用于滾動軸承 (該軸承在這里由球軸承58、60形成)的軸承座，以用于轉子14的軸12的旋轉安裝。這些前軸承58和后軸承60分別支撐軸12的前端段和后端段，且在這里具有單排 球，該球位于旋轉內環(huán)62和外環(huán)64之間，該外環(huán)相對于殼體36的相關軸承座被固定。該環(huán)64安裝在塑料保持架164中，該保持架徑向地插置在屬于后支座40的殼體 140和環(huán)64之間。具有軸12的襯套140限定了軸承60的軸承座。保持架164通過爪-棘 齒固定在殼體140上，以使得擴張(dilation)現象被吸收。風扇50的內凸起部154朝向軸承60指向，也就是說沿與轉子24相反的方向。如圖2所示，后球軸承60的內環(huán)62牢固地安裝在軸12的形成軸承座部66的那 段上。軸承座部66設置在軸環(huán)37后。其直徑小于軸環(huán)37的直徑。由此軸承座部66向 前被軸環(huán)37的第二徑向肩部表面70限定。軸12被延伸超過前支座38，以承載傳動單元68，該傳動單元在這里是通過軸12 上的螺母(未指定附圖標記)固定在所述支座38外側上的皮帶輪的形狀。與軸12—起旋 轉的該皮帶輪68被設計為與開槽V形皮帶(未示出)協(xié)作，當旋轉電機10工作于發(fā)電模 式中時，汽車的內燃機通過該皮帶驅動軸12和轉子14的該單元。相反，當所述旋轉電機10工作于電馬達模式中、特別是起動機模式中時，該皮帶 輪68和與其相關聯(lián)的皮帶還使得旋轉電機10驅動汽車的內燃機。替換地，軸12和汽車內燃機之間的傳動裝置可包括齒輪、具有可變距離的至少一 個輪帶鏈系(chain of pulleys)和/或至少一個皮帶。由此，傳動單元68可具有許多構 造且包括齒輪、帶齒的輪、皮帶輪等。場繞組26的兩個端部每個都通過線連接件(其中一個在圖1上可看到，未指定附 圖標記)連結到單獨的換向器74，該換向器具有滑環(huán)72，該滑環(huán)通過軸12的后端部承載在 殼體36外部。為此，軸12的后端部的尺寸比軸12的前端部小，且后極輪24包括用于每個線連 接件的徑向通道。這些通道中的一個(未指定附圖標記)可在圖1上看到。換向器74例如是參考文獻FR-A-2. 710. 199中更詳細描述的那種。該換向器74 由此在其前部處具有環(huán)174，該環(huán)軸向地位于軸承60和表面33之間。該環(huán)承載接線片，以 附連到轉子14的場繞組26的端部的線連接件。這些接線片中的一個可在圖1上看到，但 是未指定附圖標記。接線片和兩個線連接件在直徑方向上相對。線連接件和極輪24的通道在目標件(在圖1上未指定附圖標記)的下部徑向地展現。環(huán)174通過臂連接到承載環(huán)72的塑料圓柱形部分274。部分274軸向地位于軸承 60的后部。導電片嵌入塑料臂中以便每個都把接線片連接到環(huán)72，這里由銅制造。片在軸 承60下經過。其中一個片(未指定附圖標記)可在圖1上看到。定子繞組46自身通過電纜連接件和連接器連結到設置在旋轉電機10外的電子管 理和控制裝置(未示出)的電源級(power stage) 0定子繞組46的輸出端中的一個76可在圖1中看到。該輸出端76穿過設置在后 支座40中的孔口。替換地，管理和控制模塊的電源級由交流發(fā)電機_起動機的后支座40承載。這里如上所述，旋轉電機10是參考文獻W0-A-01/69.762所述的類型。后支座40 由此在與轉子14相對的側部上承載傳感器保持器178，其可相對于后支座40在角度上進行調整。傳感器保持器承載至少一個傳感器。這里，傳感器保持器178承載多個傳感器且為文獻W0-A-01/69. 762的圖9上所 示的類型。其由此包括穿過后支座40的座部中的孔口的環(huán)形段(在圖1中未指定附圖標 記)。該傳感器保持器178通過殼體140的后端部定中心。該段在這里裝備有三個傳感器78，安裝在后支座40內側。傳感器78由此在傳感器保持器178的角度調節(jié)后被固定地安裝在后支座40上。傳感器78在這里為霍爾效應類型的傳感器。目標件20，包括在用于確定轉子14的角位置的器件18中，該目標件具有繞軸12 的環(huán)形形狀且與后風扇50 —起旋轉，該風扇自身與轉子14為一體且由此被軸12旋轉地驅 動。目標件20由磁化磁性環(huán)形成，該環(huán)包括多個北-南磁極。由目標件支架22承載的目標件20軸向地延伸且定中心在軸12上。其被設置在 轉子14的軸向后端部上。目標件支架22的結構和安裝將在下面詳述。目標件20在后支座40和殼體36的內部大致在后球軸承60的外環(huán)64的前端周 圍延伸。目標件20環(huán)繞殼體140的前端部。目標件被徑向地讀取，傳感器保持器178的顯然在這一點上設置有傳感器78的部 分的內周與目標件20的外周之間具有徑向氣隙。有利地，目標件20包括被硫化的彈性磁體(elasto-magnet)，也就是說模制到屬 于目標件支架22的邊沿上以定位于其上。由此，彈性磁體20粘附到屬于目標件支架22的 邊沿，這確保其附連至目標件支架22。彈性磁體增強了邊沿的機械抗力且與邊沿成為一體。彈性磁體由彈性體形成，其中并入磁性顆粒，例如鐵氧體(ferrite)、鐵氧化物顆 粒或稀土。有利地，在初始階段，目標件支架的邊沿涂覆有粘著底膠，以增加粘著強度。在一個實施模式中，磁性顆粒在最后階段被磁化。替換地，目標件是結合到邊沿的塑性磁體(plasto-magnet)，如上述文獻FR A 2 857 171 所述。在所有情況中，目標件是磁性的且具有環(huán)形形狀。在目標件20與軸12 —起旋轉的作用下，每個傳感器接收的磁場變化。這些傳感器連接到電子管理和控制裝置且傳送信號，該信號為接收的磁場的函數，該裝置處理所述 信號以推斷轉子14相對于殼體36且由此相對于定子16的角位置。電子管理和控制裝置是文獻FR-A-2. 745. 444中所述的類型且包括裝備有變換器 的電源級，例如裝備有MOSFET型晶體管，構成把定子16產生的AC電流轉換為DC電流的轉 換器，控制器件接收來自傳感器和來自用于轉子繞組26的勵磁電流的調節(jié)器件的數據。這 些調節(jié)裝置電連接到刷握裝置(未示出)，該刷握包括與軸12承載的滑環(huán)72接觸的電刷。該刷握裝置和傳感器保持器178被蓋體(在圖1上未指定附圖標記)保護，該蓋 體通過銷附連到后支座40的座部。根據一個特征，目標件支架22被制造為與后風扇分離的部件。由此后風扇50和 目標件支架22可彼此獨立地制造。風扇由此可被標準化且裝備非可逆?zhèn)鹘y(tǒng)交流發(fā)電機。如圖2所示，目標件支架22是杯體的形狀且包括徑向板84，其以下述方式旋轉地 連接到軸12。通過同軸地環(huán)繞旋轉中心軸12，目標件支架22徑向地延伸。該目標件支架不與換向器74干涉，更準確地說是不與換向器74的環(huán)174干涉。通常目標件支架22優(yōu)選地由非磁性材料制造。目標件支架22(圖2)更特別地形成為徑向環(huán)，其同軸地環(huán)繞中心軸12，且其在內 部由內孔80限定，在外部由用于安裝目標件20的圓柱形裙部82限定。目標件支架22由此包括徑向板84且在其外周上具有裙部82，該裙部軸向向后地 延伸，也就是說沿與轉子相反的方向。裙部82的后外表面包括徑向凸起部182以沿軸向方 向將目標件20軸向地楔入。裝備有其凸起部122的裙部82由此形成目標件支架22的所 述邊沿，目標件20附連至該邊沿。當然，如果目標件是彈性磁體，可沒有該凸起部182。板84軸向地位于殼體140的前表面和風扇50的凸起部154的后表面之間?？?0的直徑在殼體140的外直徑和內直徑之間且由此大于換向器74的環(huán)174的 外直徑。該環(huán)174相對于目標件支架22的板84沿表面33的方向軸向偏移。目標件支架22被旋轉地安裝在中心軸12上，軸向地位于轉子14之后。為此，目 標件支架22通過固定器件附連至后風扇50，該固定器件將在下面詳述。更特別地，后風扇50軸向地插置在目標件支架22和轉子14之間。當目標件支架22被安裝時，目標件20在殼體140的前端部和后球軸承60的外環(huán) 64周圍徑向地延伸。目標件支架22的軸向取向的圓柱形裙部82的內直徑大于后風扇50的內孔54的 直徑。目標件支架22的內孔80的直徑在這里嚴格地處于后風扇50的內孔54的直徑和軸 12的軸環(huán)37的外直徑之間。根據本發(fā)明的教導，目標件支架22包括第一彈性配合固定器件86，以被彈性地配 合到由后風扇50的內周承載且具有互補形狀的第二固定器件88，以把目標件支架22附連 至與轉子14的后極輪24 —起旋轉且由此與軸12 —起旋轉的后風扇50。此外，該組件包括用于將目標件支架22相對于后風扇50定中心以使得目標件支 架22與軸12同軸線的器件。
這些定中心器件，在圖2至5上的第一實施模式中，包括風扇50的內孔54的內表 面188，也就是說凸起部154、254的內表面。目標件支架22被設計為，通過從第一固定器件86自后向前地彈性且軸向地裝配 到后風扇50的第二固定器件88，而被安裝在后風扇50上。目標件支架22包括軸向取向的環(huán)186，其從板84軸向地朝向空隙233突出地延 伸。環(huán)186的前軸向端部穿入凹進部233。根據一個特征，該環(huán)由塑料制造。環(huán)186的后軸向端部通過模制而被附連在板84上。替換地其結合在板84的前表 面上。環(huán)186的內直徑大于換向器的環(huán)174的外直徑。該環(huán)174安裝在環(huán)186內。環(huán)186由此環(huán)繞換向器74的環(huán)174且不與該環(huán)干涉。環(huán)186的外直徑小于凹進部233的軸向表面133的直徑。根據本發(fā)明的第一實施模式，其在圖2至5上示出，第一固定器件86包括至少一 個銷86，其從目標件支架22的板84軸向地向前延伸且具有自由前端頭部90，該自由前端 頭部具有徑向向外轉向的鉤狀形狀。這些第一器件86屬于目標件支架22的環(huán)186。軸向取向的銷86相對于環(huán)186的本體徑向地突出。其在其后端部處具有足部，該 足部位于環(huán)186的后軸向端部中。銷86的頭部90構成銷的前端部。足部和頭部90通過 軸向取向的本體連接，該本體在這里具有矩形橫截面。頭部90相對于銷的本體徑向向外突 出ο該環(huán)包括凹進的縫隙，該縫隙在其前端部處敞開以形成銷86。該縫隙允許銷的徑 向彎曲(inflection)運動且其尺寸被相應地設置。目標件支架22在這里包括多個銷86和由此類似的凹進縫隙，其規(guī)則地或以其它 方式圍繞目標件支架22的環(huán)186設置。這里銷的分布是規(guī)則的。兩個凹進的縫隙在這里與每個銷相關聯(lián)以容易地形成這些銷。銷86能被徑向向內地彈性變形，以通過每個都勾住后風扇50的凸緣52的在相關 孔口 94徑向外側的聯(lián)接邊緣88 (其形成第二固定構件)，來安裝目標件支架22。后風扇50的聯(lián)接邊緣88有利地通過后風扇50的內孔54的部分形成。邊緣88 屬于孔54的內表面，更準確地是屬于凸緣52的內周的前表面。該前表面徑向地取向。這里有利地利用屬于極輪24的空隙233來形成與軸環(huán)37接觸的表面33。銷86 最終位于表面33和限定孔54的凸緣52的前表面之間。每個銷86都具有頭部90，該頭部形成鉤子。每個頭部90，如圖4所示，有利地包 括前端表面190，該前端表面具有向內傾斜從后向前經過頭部90的斜坡的形狀。在組裝過 程中，通過后風扇50上的目標件支架22的從后向前的軸向移位，通過與孔口 94的上邊緣 194的后表面接觸，該斜坡由此使得銷86能自動地變形。由此在組裝過程中，表面190與孔口 94的上邊緣194的后表面接觸，以使得銷86 朝軸12的軸線B的方向徑向向內地變形。然后，在對應于凸緣52的厚度的軸向移動之后， 銷徑向向外張開，以使得銷86的形成鉤子的頭部90的后表面290接合凸緣52的構成聯(lián)接 邊緣88的前表面88。該前表面88由孔口 94的上邊緣194的前表面組成。
孔口 94在這里(圖3)由在孔54中敞開的槽口 94構成且由兩個徑向平行邊緣 294且由上邊緣194界定。在一個實施模式中，該邊緣194被斜切以便于銷86向內的徑向 變形。邊緣294被設計為與銷的本體的側邊緣協(xié)作，以通過形狀配合來阻止環(huán)186旋轉。槽口 94的尺寸依賴于銷的矩形本體的尺寸。槽口和銷的數量依賴于具體應用。有 利地，設置至少兩個銷和兩個互補槽口。在該實施例中，如圖3所示，后風扇50的內周且由此其內孔54有利地設置有槽口 94，這里為四個，其布置為與銷86相一致。環(huán)186的銷86被設置在槽口 94中同時通過它 們的突出的頭部90的后表面290而被勾住，該頭部徑向地突出內孔54的聯(lián)接邊緣88。該 邊緣88屬于凸緣的前表面且由槽口 94的上邊緣194的前表面構成。槽口 94允許確保目標件支架22與后風扇50 —起旋轉。實際上，銷86通過槽口 94的徑向邊緣而被阻止沿兩個方向的圓周運動。當然，替換地，槽口的數量可被增加，同時保留銷的數目。在這種情況下，額外的槽口 54被設計用于從環(huán)顯出的額外徑向突出部的通道。這些突出部則被用于通過與槽口 94的側邊緣294的形狀配合來阻止環(huán)186相對 于風扇50旋轉。由此可減少銷86的數目。而且這些突出部可同等地用于目標件支架相對 于風扇的角度指示。當目標件支架22被附連至后風扇50時，環(huán)186的徑向外表面96徑向地接觸(在 這里為密切地接觸)孔54的內表面188，以將目標件支架22相對于后風扇50定中心，該風 扇自身與軸12共軸線。將目標件支架22相對于后風扇50且由此相對于軸12定中心的器件由此包括表 面188和96。如果目標件支架22被附連至后風扇50，銷86處于受約束狀態(tài)，從而徑向地擱靠在 后風扇50的內孔54的相關聯(lián)聯(lián)接邊緣88上。當目標件支架22被定中心于后風扇50上 時，銷86的徑向彈性力對邊緣194的作用被平衡。在一種實施模式中，示出的頭部90的前端表面與環(huán)186的前端表面處于相同的水 平上。當轉子14被安裝時和當目標件支架22被附連至后風扇50時，較小的裝配間隙存 在于環(huán)186的前端表面和后極輪24的凹進部233的后端部33的徑向表面之間，以使得銷 86的頭部的后表面290可與凸緣52的前表面88接觸，且還使得銷86可被張開和徑向縮 回。替換地，頭部90的前端表面相對于環(huán)186的前端表面稍微向后縮回。由此，目標件支架22相對于轉子14的其余部分被軸向地固定。應注意，微小的徑 向間隙存在于頭部的外周和凹進部233的表面33之間。當然為了避免任意運動，環(huán)可被連結(例如釘)到風扇的凸緣52。替換地，環(huán)186的前端表面裝備有軸向作用的柔性器件，例如彈性環(huán)或波浪形彈 簧墊圈。當環(huán)被組裝時，這些器件被壓縮，然后松弛且保持預張緊地接觸空隙的表面33，以 使得，由于壓縮，頭部的后表面290保持與邊緣88的接觸。然后不存在軸向間隙。根據本發(fā)明的未示出的替換例，固定銷86可被植入由與目標件支架22的板84相同的材料制造的部件中。例如，具有聯(lián)接頭部的銷86通過彎折鋼材板條帶制造，在彎折前， 該板條從目標件支架22的內孔80徑向向內延伸。
最終，這些條帶被抬起以軸向延伸。該配置是優(yōu)選的，因為利用了形成孔80所需的廢料。這些條帶由該廢料形成。在組裝過程中，目標件支架22被同軸線地且軸向地設置在后風扇50之后，以使得 銷86與后風扇50的槽口 94相一致。然后，如圖2至5所示，目標件支架22沿后風扇50的方向軸向向前地運動，以使 得，當頭部90的斜坡190在上邊緣194上滑動時，銷86彈性地徑向向內彎曲，從而表面290 然后接合與內孔54相關聯(lián)的聯(lián)接邊緣88，其中，該聯(lián)接邊緣由凸緣52的上邊緣194的前表 面構成。當銷86的頭部90軸向地穿過凸緣52前部中的槽口 94時，銷86在它們的就位狀 態(tài)徑向向外地彈性退回，如圖2至5所示，使得銷86的頭部90與后風扇50的凸緣52的前 表面相對，由此阻止向目標件支架22的后部的軸向移位。銷86然后被阻滯在后風扇50的槽口 94中，由此允許在單個生產操作中目標件支 架22附連到后風扇50并定中心。目標件支架22由此在所有情況下通過爪-棘齒而被附 連到風扇。當然，這些結構可被顛倒，以使得凸緣52的槽口被屬于凸緣52且構成第二固定器 件88的附連指代替。由此，根據本發(fā)明的第二實施模式，其在圖6和7上示出，塑料環(huán)186設置有目標 件支架22的第一固定器件86，其包括至少一個夾持部86，該夾持部包括周邊凹進的軸向槽 口 100，該槽口軸向地朝向環(huán)186的前表面敞開且徑向向外地敞開。槽口 100由彼此軸向面 對的兩個徑向側壁102界定，該側壁102能彈性地彼此分離以軸向地接收后風扇50的附連 指88。當側壁102被朝向彼此彈性地縮回時，附連指88由此被捕獲在槽口 100中。在圖6上所示的例子中，目標件支架22包括四個夾持部86且由此包括四個槽口 100，這些槽口被規(guī)則地分布在目標件支架22上。如圖7所示，后風扇50包括四個與槽口 100對應的附連指88，該附連指從其內孔 54徑向向內地延伸且該附連指被設置為與槽口 100相一致。指88被以經濟的方式制造，因為它們由構造凸緣52的內孔54產生的廢料獲得。每個槽口 100都不完全軸向地穿過環(huán)186，以使得夾持部86僅制造在一部分中。 每個槽口在后部處在凹部106中敞開以接收相關聯(lián)的指88。環(huán)186由此在前部處被四個槽口 100劈開，該槽口每個都與一凹部106相關聯(lián)。應注意，板84(圖7)在其內周上通過軸向向后移位的部分而被延長。與目標件支 架22為一體的環(huán)186也在該中心部分被模制為98，同時接觸板84的前表面。該替換配置使得環(huán)186被分裂為多個圓柱環(huán)形段。更準確地，每個段由軸向和徑向縫隙界定，其中一個可在圖6上的虛線104看到。 該縫隙從板84開始軸向地向前延伸且在前部處居中地敞開于安裝在槽口 100的后部處的 凹部106中。該凹部106在圓周上寬于槽口 100。該配置使得壁102能被更容易圓周地分開。環(huán)186在其外周上具有外圓柱形表面110，其直徑基本上與后風扇50的內孔54的直徑相等。由此環(huán)186的外周密切接觸孔54的內周。由此，可以實現環(huán)186 (可能是裂開的)相對于風扇50的良好的定中心，且由此實 現目標件20相對于風扇50 (相對于軸12定中心)的良好同軸性。當然，環(huán)186穿入極輪的具有凹進部形狀的空隙中且不與換向器74干涉，如圖1 至5。槽口 100的側壁102相對于彼此平行。處于就位狀態(tài)的槽口 100的圓周寬度小于相關聯(lián)附連指88的圓周寬度，以使得， 在附連指88軸向地插入槽口 100的過程中，側壁102被彼此圓周地彈性分離，以產生彈性配合。替換地，為了便于組裝，側壁102軸向地向后聚斂，以在槽口 100的后端部處比前 端部稍微更多地分開。由此，在槽口 100的后端部處，側壁102被分開一圓周距離，該距離 大于相關聯(lián)附連指88的圓周寬度，同時它們的前端小于相關聯(lián)附連指88的圓周寬度。與槽口 100相對的側壁102包括多個徑向溝槽，其設計為夾持后風扇50的相關聯(lián) 附連指88，以阻止向前軸向退回。這些溝槽有利地具有鋸齒狀的軸向輪廓，以改善目標件支 架22相對于后風扇50的軸向阻擋。每個槽口 100的后端部以所述的方式敞開于形成在環(huán)186中的后凹部106中。后 凹部106具有基本上與后風扇50的相關聯(lián)附連指88的圓周寬度相等的圓周寬度，以使得 側壁102能彈性地返回到它們的就位(at-rest)位置。附連指88由此被軸向地捕獲在凹 部106中。以此方式被捕獲的附連指88圓周地通過凹部106的側壁(未指定附圖標記)而 被軸向地阻擋，由此使得目標件支架22被旋轉地連接到后風扇50。根據本發(fā)明的該第二實施模式的未示出替換例，環(huán)186的圓柱形外表面110形成 為截切段，該段具有從前端部徑向向外升起的斜坡，以便于目標件支架22安裝在后風扇50 上。由此前端環(huán)186 (可能分裂為環(huán)形段)被設置在比后風扇50的內孔54的直徑小的直 徑上，同時槽口 100的后凹部106周圍的環(huán)段186的直徑基本上等于后風扇50的內孔54 的直徑。在組裝過程中，目標件支架22被同軸線地且軸向地設置在后風扇50之后，以使得 槽口 100與附連指88相一致。然后目標件支架22軸向地向前移動，以使得附連指88圓周地且彈性地將槽口 100 的側壁102彼此分開。當附連指88被接收在后凹部106中時，側壁102被彈性地退回到其就位狀態(tài)，以 阻擋附連指88軸向向前移位的前部。附連指88由此被捕獲在后凹部106中。目標件支架 22由此在單個生產操作中被定中心且附連至后風扇50。通過如第一實施模式中的爪-棘 齒，由此確保固定。在所有情況下，指88和槽口 94的數目依賴于具體應用且可不同于四個。當然，本發(fā)明不限于所述示例性實施例。由此，替換地，環(huán)186被纖維(例如玻璃纖維)增強。環(huán)186的本體可包括多個徑向突出的定中心支架，其與孔54的內表面配合。徑向 間隙可由此存在于環(huán)186的本體和內孔54之間。
例如，以前述方式，這些突出部被安裝在額外的槽口中且被設計為阻止目標件支 架相對于風扇旋轉且還將目標件支架相對于風扇定中心。替換地，通過銷和相關聯(lián)孔口 94的聯(lián)接邊緣194之間的徑向接觸，目標件支架被 定中心在風扇上。這兩個實施模式可被組合。例如凸緣52可包括兩個指88和兩個槽口 94，而環(huán)186 分別包括兩個槽口 100和兩個互補銷86。在圖6和7中，孔54替換地設置有至少兩個槽口，用于接收與槽口互補的形狀突 出部，以阻止環(huán)186旋轉和減少指88的數量。圖6和7上的內孔54可包括如圖1至5所示的凸緣。該凸緣然后被指88打斷。替換地，爪形轉子14的芯部34與極輪的凸緣28分離。永久磁體替換地安裝在至少一些爪30之間。轉子替換地包括兩個爪形轉子，其沿軸12軸向地交錯。第一轉子的前表面承載前 風扇，而第二轉子的后表面承載后風扇。定子16在這種情況下是單個部件或替換地為兩個部件，每個部件與其中一個爪 形轉子相關聯(lián)。轉子替換地是具有突出極的轉子。在一個實施模式中，該轉子包括交錯的突出極和永久磁體。殼體36可包括多于兩個部件。例如其包括前支座、后支座和在內部承載定子的中 間部件。交流發(fā)電機-起動機的后支座還可承載功率電子元件。這些元件例如屬于例 如安裝在夾層(mezzanine)上的多個模塊，該夾層安裝在后支座的頂部上，如文獻WO 2004/040738 所述。這些結構可被顛倒，如上述文獻W0-A-01/69. 762所述。由此前風扇替換地裝備有 目標件支架22。支架38、40中的一個替換地通過流體循環(huán)冷卻，以使得風扇48、50中的一個被消 除，另一個裝備有目標件支架。在所有情況下，相關風扇可被標準化，后者能被裝備有或以其他方式設置有目標 件支架。相同的風扇可由此被附連至屬于交流發(fā)電機或交流發(fā)電機-起動機的轉子。該風扇可有利地完全是金屬的，以更好地散熱。替換地，其由其它材料制造?？蛇x 地，葉片的第一部分由與風扇凸緣相同的材料制造，葉片的另一部分由模制到第一部分上 的塑料制造。風扇葉片可具有未指定的形狀。例如它們可軸向地傾斜。通常，風扇可具有軸向動作，為離心或向心類型。在所述實施模式中，這些結構可被顛倒。由此，替換地，具有銷或槽口的環(huán)186與 風扇為一體，而槽口 94和指88分別屬于目標件支架22。由此目標件支架風扇構件中的一個(稱為第一構件)包括第一彈性配合固定器件 以被彈性地配合到由另一目標件支架風扇構件(稱為第二構件)承載的第二固定器件，該 第二固定器件具有互補形狀，用于把目標件支架附連至風扇，且其中，通過第一固定器件至第二固定器件的軸向裝配，目標件支架被安裝在風扇上。彈性裝配在風扇的內周周圍發(fā)生，也就是說在風扇葉片的外側，葉片數目由此減 少。相關風扇沒有被修改至任何較大的程度，葉片沒有被改變。僅風扇的內周被改進。風扇可具有如現有技術的最小厚度，同時是金屬的。目標件可被安裝在目標件支架上，處于與風扇在轉子上的安裝位置分開的位置。生產線上的任意沖擊風險被降低，因為目標件支架可被預先旋轉平衡，以消除由 于離心力現象造成的任意不平衡，且可被在風扇轉子單元的旋轉平衡后安裝。由于本發(fā)明，可實現目標件相對于定中心在軸上的風扇的良好同心度以及由此相 對于軸的良好同心度。根據本發(fā)明的方案不依賴于使用的換向器74，因為環(huán)186不與換向器干涉。本發(fā)明還應用于雙風扇，也就是說包括兩個疊置的風扇以增加葉片的數量，例如 如文獻WO 2004/106748所述。在該情況下，例如目標件支架被附連到該文獻的圖2上的具 有凸緣的上風扇。利用該凸緣來附連目標件支架，例如以本發(fā)明的圖2至5上所示的實施 模式。當然，替換地，疊置風扇的數量大于兩個。同等地，在這些文獻中，可看到把風扇以上述方式連結到轉子的點焊部。目標件替換地被軸向地讀取，如文獻W0-A-01/69. 762所述。替換地，目標件20不是磁性的；監(jiān)視器件18可選地被光學地讀取或以文獻 WO-A-01/69. 762所述的另一方式被讀取。
權利要求
一種安裝在旋轉電機(10)上的目標件支架組件(22)，例如特別是用于機動車的交流發(fā)電機 起動機，該旋轉電機包括 殼體(38，40)； 旋轉地安裝在殼體中的轉子(14)； 連接到轉子的至少一個風扇(48，50)； 與風扇獨立且連接到該風扇的目標件支架(22)； 由目標件支架承載的目標件(20)； 至少一個傳感器(78)，由殼體承載且關聯(lián)到目標件以確定轉子的角位置，其特征在于，目標件支架(22) 風扇(48，50)構件中的一個稱為第一構件，包括第一彈性配合固定器件(86)以被彈性地配合到被稱為第二構件的另一風扇(48，50) 目標件支架(22)構件承載的具有互補形狀的第二固定器件(88)，用于把目標件支架(22)附連到風扇的內周。
2.如權利要求1所述的組件，其特征在于，第一固定器件(86)包括至少一個銷(86)， 所述銷從第一構件(22，48，50)軸向地延伸且具有徑向向外轉向的鉤子形狀的頭部(90)， 且所述銷能徑向向內地彈性變形以通過勾住第二構件(48，50-22)的在相關聯(lián)孔口(94)徑 向外側的聯(lián)接邊緣(88)來安裝第一構件(22-48，50)，該聯(lián)接邊緣形成第二固定器件。
3.如權利要求2所述的組件，其特征在于，第一構件是目標件支架(22)；銷(86)從目 標件支架(22)軸向向前地延伸；銷(86)的頭部(90)具有斜坡形式的前端表面(190)，該 斜坡從后向前向內傾斜地通過頭部(90)。
4.如權利要求2或3所述的組件，其特征在于，第二構件是風扇(50)；風扇(50)具有 設置有內孔(54)的凸緣(52)；聯(lián)接邊緣(88)是風扇(50)的凸緣(52)的孔口(94)的徑 向外側的相關邊緣。
5.如權利要求4所述的組件，其特征在于，孔口(94)包括槽口(94)，該槽口敞開在風 扇(50)的凸緣(52)的內孔中。
6.如權利要求5所述的組件，其特征在于，槽口(94)由兩個徑向邊緣(294)界定；銷 (86)具有連接到其頭部的軸向取向的本體；徑向邊緣(294)被設計為與銷的本體的側邊緣 配合以通過形狀配合阻止其旋轉。
7.如權利要求所述的組件，其特征在于，第一固定器件(86)包括至少一個夾持部 (86)，該夾持部包括軸向槽口(100)，該槽口軸向地向前或向后敞開，且其由兩個相對的側 壁(102)界定，該兩個側壁能夠彼此彈性地分離以軸向地接收屬于第二固定器件(88)的附 連指(88)，當這些壁朝向彼此彈性地退回時，該附連指(88)被軸向地阻滯在夾持部(86) 中。
8.如權利要求7所述的組件，其特征在于，附連指(88)屬于風扇(50)且從風扇(50) 的中心孔(54)徑向地向內延伸。
9.如權利要求7或8所述的組件，其特征在于，在附連指(88)被插入前，槽口(100)的 圓周寬度小于附連指(88)的圓周寬度。
10.如前一權利要求所述的組件，其特征在于，通過第一和第二固定器件(86，88)，目 標件支架(22)以共軸線的方式相對于風扇(50)定中心。
11.如前述權利要求中任一項所述的組件，其特征在于，第一構件(22-48，50)包括軸向取向的塑料環(huán)；第一固定器件(86)與該塑料環(huán)(186)為一體。
12.如權利要求11所述的組件，其特征在于，轉子(14)包括極輪(24)，具有內孔(54) 的凸緣(52)附連至該極輪，該內孔保持風扇(50)；極輪(24)在其內周上具有材料空隙，該 材料空隙為凹進部的形式；環(huán)(186)的前端部穿入該凹進部(233)。
13.如權利要求121所述的組件，其特征在于，環(huán)(186)的外周(96，110)密切接觸凸緣 (52)的內孔(54)的內側邊緣。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種安裝在旋轉電機上的目標件支架組件(22)，包括旋轉地安裝在殼體中的轉子；旋轉地連接到轉子的風扇(50)；與風扇獨立且連接到風扇的環(huán)形目標件支架(22)；由目標件支架承載的至少一個目標件(20)；其中，目標件支架(22)風扇(48，50)構件中的一個稱為第一構件，包括第一彈性配合固定器件以被彈性地配合到被稱為第二構件的另一風扇(50)目標件支架(22)構件承載且具有互補形狀的第二固定器件，用于把目標件支架(22)附連到風扇的內周。本發(fā)明可被用于機動車的交流發(fā)電機-起動機。
文檔編號H02K11/00GK101904078SQ200880121894
公開日2010年12月1日 申請日期2008年12月18日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者弗吉尼·勒羅伊 申請人:法雷奧電機設備公司