專利名稱：設(shè)置有激勵線圈絕緣件和磁體的爪形轉(zhuǎn)子，和設(shè)置有該類型轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及爪形轉(zhuǎn)子，所述爪形轉(zhuǎn)子設(shè)置有用于激勵線圈和永磁體的絕緣件，以及涉及配備有該類型轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)電機。
背景技術(shù)：
許多旋轉(zhuǎn)電機配備有爪形轉(zhuǎn)子，所述爪形轉(zhuǎn)子設(shè)置有用于激勵線圈和永磁體的絕緣件。在圖1中，該類型的電機在下文中描述為緊湊的多相交流發(fā)電機的形式，特別是用于機動車輛。該交流發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，并且可以是可逆的。該類型的可逆交流發(fā)電機已知為交流發(fā)電機-起動器，根據(jù)另一實施例，其將電能轉(zhuǎn)化為機械能，特別是為了起動車輛的熱機。該交流發(fā)電機大體上包括殼體1以及在殼體1內(nèi)部的爪形轉(zhuǎn)子2和定子4，該爪形轉(zhuǎn)子2直接或間接地與軸3成一體地旋轉(zhuǎn)，所述定子4在存在小空氣間隙的情況下圍繞所述轉(zhuǎn)子。軸3的軸線X-X構(gòu)成旋轉(zhuǎn)電機的旋轉(zhuǎn)軸線和軸向?qū)ΨQ軸線，且因此構(gòu)成轉(zhuǎn)子2的軸線。在說明書的下文中，應(yīng)相對于該軸線X-X來考慮徑向、橫向和軸向取向。定子4包括本體，所述本體為設(shè)置有凹口的一組板的形式，在該情況下為半封閉型，配備有用于裝配定子各相的凹口絕緣件，每一個板包括至少一個繞組，所述繞組穿過位于定子的本體中的凹口，并在定子的本體的兩側(cè)上均形成髻部5。繞組例如可由連續(xù)的覆蓋有瓷漆的電線獲得，或由棒的形式的導(dǎo)體元件獲得，諸如銷，其被連接到彼此，例如通過焊接。這些繞組例如是三相繞組，所述繞組以星形或三角形形式被連接，所述繞組的輸出端被連接到至少一個整流橋，所述整流橋包括整流元件，諸如二極管或MOSFET型晶體管，特別是當(dāng)涉及交流發(fā)電機-起動器時，如例如在文檔FR A 2745445 (US A 6002219)中所描述的。相的數(shù)量取決于應(yīng)用，且可以大于三，一個或兩個整流橋能夠如文檔EP 0881752 中所述的設(shè)置。爪形轉(zhuǎn)子2 (圖1和2)包括兩個磁輪7、8，所述磁輪7、8軸向地并置并具有環(huán)形形式。每一個輪7、8具有橫向取向的凸緣，所述凸緣在其外周邊上設(shè)置有齒9，所述齒9具有梯形形式和軸向取向。一個輪的齒9軸向地面向另一個輪的凸緣，一個磁輪的齒穿過存在于另一個磁輪的兩個相鄰齒9之間的空間，使得磁輪的齒被疊蓋。齒9的外周邊具有軸向取向，并與定子的本體的內(nèi)周邊一起限定出定子4和轉(zhuǎn)子 2之間的間隙。齒9的內(nèi)周邊是傾斜的。這些齒9在它們的自由端處更薄。輪7、8的凸緣具有環(huán)形形式，并在它們的外周邊(圖2)上具有徑向突出部19，所述突出部19通過斜切部119連接到齒9。這些突出部19形成具有齒9的爪部。齒和突出部的數(shù)量取決于應(yīng)用，且特別是取決于定子的相的數(shù)量。在圖2中，設(shè)置為每個磁輪八個齒。作為變體，每一個輪7、8包括六個或七個齒。柱形芯部軸向地插置在輪7、8的凸緣之間。在該情況下，該芯部由兩個半芯部構(gòu)成，所述兩個半芯部每一個屬于凸緣中的一個。該芯部在其外周邊上承載激勵線圈10，所述激勵線圈10纏繞在絕緣件11中，所述絕緣件11徑向地插置在所述芯部和該線圈10之間。絕緣件11支撐線圈10。這可以在文檔EP 0881752 (圖1)中看到，并例如在文檔 FR 2612349中被描述。絕緣件用電絕緣和可模制材料(例如塑料材料)制成，而磁輪7、8和芯部用金屬制成，在該情況下，用鐵磁材料制成，諸如低碳鋼。軸3也用金屬制成，用鐵磁材料制成，諸如鋼，其比爪形轉(zhuǎn)子的芯部和磁輪更硬。絕緣件11為筒管的形式。絕緣件11包括具有軸向取向的管狀轂110，在所述管狀轂的端部處設(shè)置有兩個環(huán)形頰部120、130，所述環(huán)形頰部120、130垂直于所述轂。轂110裝配在轉(zhuǎn)子2的芯部上。轂的內(nèi)周邊與芯部的外周邊緊密接觸。以橫向取向的頰部120、130 分別鄰近輪8和輪7的凸緣的突出部19。微小的軸向游隙存在于絕緣件11的頰部和凸緣之間，以便布置線圈110。作為變體，頰部與突出部接觸。頰部的大小取決于線圈10和突出部19的高度，且因此取決于線圈的圈數(shù)。轂110使得可以將線圈110相對于轉(zhuǎn)子2的芯部電隔離，同時頰部120、130使得可以將線圈10相對于磁輪7、8的凸緣電隔離。每一個頰部120、130的外周邊包括多個突出的瓣部，分別為121、131，所述瓣部在周向上比齒的基部更寬。其中一個頰部具有用于連接導(dǎo)電線的端部的裝置，所述導(dǎo)電線纏繞在絕緣件11中，如可以在該文檔FR 2612349的圖3、6和8中所看到的。在自由狀態(tài)下，即在將絕緣件11裝配在輪7、8的凸緣之間之前，瓣部被展開并具有大體徑向的取向。根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分，瓣部在自由狀態(tài)下稍微軸向地傾斜，如還可以在文檔2003/0137208 的圖2中看到的。當(dāng)絕緣件裝配到轉(zhuǎn)子2的芯部上時，這些瓣部121、131折疊，以便與磁輪的齒9的內(nèi)周邊配合，以使線圈10相對于齒9和突出部19電隔離。根據(jù)一個實施例，借助瓣部，線圈10可以具有桶的形式，如圖1中以斷線所示的。殼體1在其外周邊的內(nèi)部上具有定子4和具有在中心旋轉(zhuǎn)的軸3。在該情況下，該殼體包括兩個穿孔的凸緣16、17，所述凸緣16、17已知為前支承件和后支承件。前支承件 16鄰近帶輪12，而后支承件17支撐電刷保持器、電壓調(diào)節(jié)器和至少一個整流橋。支承件具有中空的形式，并每一個分別在中央支撐球軸承19和20，所述球軸承19和20用于裝配轉(zhuǎn)子2的軸3，使得軸可以旋轉(zhuǎn)。軸承19的直徑大于軸承20的直徑。帶輪12固定到軸3的前端，在該情況下是借助螺母160固定，所述螺母160被支撐在該帶輪12的腔體的基部上。該帶輪12包括襯套，所述襯套與軸承19的內(nèi)環(huán)接觸。環(huán)形支架(brace)159軸向地插置在前磁輪7的前表面和軸承19的內(nèi)環(huán)之間。軸3穿過支架 159和帶輪12的襯套。在圖1中，在定子4的本體的外周邊上，彈性系統(tǒng)被設(shè)置用于濾除振動，平坦密封件40在前部以及緩沖件41在后部，柔性導(dǎo)熱樹脂插置在前支承件和定子的本體之間，以便散熱。作為變體，在不存在密封件40和緩沖件41的情況下，支承件16、17剛性地支撐定子
54的本體。圖1中的交流發(fā)電機是具有內(nèi)部通風(fēng)的交流發(fā)電機，如在文檔EP 0881752中所述的，其包括具有空氣進(jìn)口和空氣出口的前支承件16和后支承件17，以便允許交流發(fā)電機通過空氣的循環(huán)而冷卻，所述空氣的循環(huán)通過至少一個內(nèi)部風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生，所述內(nèi)部風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子2的軸向端中的一個成一體。在該情況下，風(fēng)扇23設(shè)置在轉(zhuǎn)子的前鋒面上，而另一風(fēng)扇M，其更有力且在該情況下通過將兩個基本風(fēng)扇疊置而獲得，所述基本風(fēng)扇具有周向偏置的葉片，所述風(fēng)扇M設(shè)置在轉(zhuǎn)子的后背側(cè)面，每一個風(fēng)扇設(shè)置有多個葉片25、26。作為變體，交流發(fā)電機包括鄰近帶輪的外部風(fēng)扇，如文檔DE 30084M中所述的。 作為變體，交流發(fā)電機通過流體的循環(huán)而被冷卻，該流體諸如車輛的熱機的冷卻水，在設(shè)置在殼體16、17中的通道中循環(huán)。軸3的前端支撐帶輪12，所述帶輪12屬于用于將運動傳輸?shù)街辽僖粋€皮帶的裝置，所述皮帶位于機動車輛的交流發(fā)電機和熱機之間，而軸3的具有減少的直徑的后端13 支撐集電環(huán)，所述集電環(huán)通過有線連接件被連接到線圈10的端部。在該情況下，有線連接件和集電環(huán)屬于文檔FR 2710197中所述類型的集電器。屬于電刷保持器14的電刷被設(shè)置以便在集電環(huán)上摩擦。電刷保持器連接到電壓調(diào)節(jié)器。當(dāng)通過電刷為激勵線圈10供電時，轉(zhuǎn)子2被磁化，并變?yōu)楦袘?yīng)器轉(zhuǎn)子，所述感應(yīng)器轉(zhuǎn)子在爪部的位置處且因此在磁輪的齒處，形成有南-北磁極。該感應(yīng)器轉(zhuǎn)子10在定子內(nèi)產(chǎn)生感生的交流電流，所述電流在軸3旋轉(zhuǎn)時被感生， 整流橋(一個或多個)使得可以將感生的交流電流轉(zhuǎn)換為直流電流，特別是為了給機動車輛的車載網(wǎng)絡(luò)的充電和用電設(shè)備供電，以及為了為所述車輛的電池再充電。旋轉(zhuǎn)電機的性能，S卩，功率和輸出可以通過使用具有根據(jù)圖2構(gòu)造的爪形轉(zhuǎn)子而進(jìn)一步增加。該轉(zhuǎn)子包括永磁體38，所述永磁體38相對于轉(zhuǎn)子的軸線X-X對稱地布置，并鄰近轉(zhuǎn)子的外周邊插置在兩個齒9之間。這些磁體38已知為極間磁體，這是由于它們在兩個相繼的齒之間介入，所述兩個相繼的齒屬于磁輪中的一個和另一個。在圖2中，設(shè)置有四對磁體38，用于八對磁極。作為變體，磁體的數(shù)量等于磁極對的數(shù)量。該類型的磁體表示在圖1中，并還可以在文檔EP 0881752的圖1中看到。在圖1中，通過迫使更硬的軸3的突出的滾花部分進(jìn)入輪7、8中的內(nèi)部孔中，使得軸3與輪7、8直接成一體。軸3還具有平滑的中間部分，所述中間部分位于兩個滾花部分之間。其中一個滾花部分還用于固定支架159。輪7、8的半芯部彼此壓靠，用于磁流量的良好通過。根據(jù)其他文檔，軸的裝配通過材料的變形和蠕變實現(xiàn)。例如在文檔DE 3008454 (圖4)中，軸具有兩個槽，所述槽包括具有軸向條痕的基部。磁輪凸緣的材料變形，以便蠕變進(jìn)槽的條痕中。同樣的設(shè)置應(yīng)用到文檔WO 2008/031995中，但已采用建設(shè)性的措施來促進(jìn)加工、 布置軸承19、20的裝配區(qū)域和減小軸3的后端的直徑。在文檔DE 3008454的圖1至7中，轉(zhuǎn)子的芯部為單件，其被軸向地插置在磁輪的兩個凸緣之間，而在文檔WO 2008/031995中，芯部為兩個部分且條痕更長。根據(jù)在文檔WO 2006/103361中描述的另一實施例，磁輪借助中間套筒或帶肩部的芯部而間接地裝配到軸上，所述套筒或芯部設(shè)置有支撐表面，用于這些輪的凸緣的裝配。 迫使軸的至少一個滾花部分進(jìn)入到帶肩部的芯部或中間套筒中的內(nèi)部孔中，隨后輪分別在所述輪的套筒或凸緣上被固定到芯部上，例如(該文檔的圖3和5)通過焊接或扣壓。在文檔FR 2612349中，在第一階段中，迫使磁輪中的第一個裝配到軸上，隨后在第二階段中，配備有其激勵線圈的絕緣件被裝配到半芯部上，最后，在第三階段中，第二磁輪被裝配到軸的滾花部分上。用于裝配磁體的解決方案，如例如在申請F(tuán)R 2793085和FR 2784248中所描述的，包括在配備有激勵線圈的轉(zhuǎn)子固定到軸上之后裝配所述磁體，這是由于在該情況下，瓣部已經(jīng)彎曲，從而所述瓣部之間沒有干涉且當(dāng)磁體最后裝配在經(jīng)加工的槽中時需要擔(dān)心磁體。當(dāng)磁體預(yù)先裝配在其中一個磁輪中時，問題產(chǎn)生，如在文檔W02008/031995的第 10頁上所描述的，這是由于瓣部在初始時是被展開的。更具體地，如在該文檔WO 2008/031995的第23和M頁所指出的，預(yù)先使用被潤滑的工具進(jìn)行用于裝配磁體的槽、磁輪的外周邊和內(nèi)部孔的加工，而沒有削屑突出到線圈 10 (在該階段不存在)上的危險。之后，具有線圈的絕緣件裝配到磁輪的半芯部上，隨后，在兩個輪的角定位(例如借助臨時插置在相關(guān)磁輪的突出部之間的指部)之后，通過壓機使半芯部彼此壓靠，用于磁流量的良好通過。隨后，軸裝配到磁輪中的中央孔中，而不破壞磁輪的角定位，且最后，借助工具，使磁輪的材料變形，用于穿入到軸的具有條痕的扣壓區(qū)域中。因此，磁體裝配在槽中，所述槽從第一磁輪向外敞開或不向外敞開，基于對可以使第二磁輪在沒有困難的情況下旋轉(zhuǎn)的了解，隨后第二磁輪被帶入到正確的角位置。在該階段期間，將第二磁輪軸向地朝向第一磁輪移動，使得被第一磁輪支撐的磁體的端部可以接觸與第二磁輪相關(guān)聯(lián)的頰部的被展開瓣部，所述第二磁輪隨后與第一磁輪軸向地隔開。更具體地，經(jīng)由它們傾斜的內(nèi)周邊，第二磁輪的齒的端部逐漸地和與第二輪相關(guān)聯(lián)的頰部的瓣部接觸，以便使該頰部的瓣部折轉(zhuǎn)，并因此彎過去。這些瓣部可以因此與第一輪的磁體干涉，這可以導(dǎo)致磁體被傾斜地放置，使得在壓緊操作期間，當(dāng)兩個磁輪繼續(xù)軸向地彼此靠近時，或當(dāng)磁輪的兩個半芯部在壓力下緊密接觸時，所述磁體隨后更易于被破壞。為了防止這種情況，可設(shè)想減小瓣部的大小，以防止當(dāng)兩個磁輪軸向地彼此靠近時與磁體的任何干涉。該方案不令人滿意，這是由于這對激勵線圈的隔離有損害。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是協(xié)調(diào)這兩種相矛盾的方案。本發(fā)明的目標(biāo)因此是防止瓣部和永磁體之間的任何干涉。本發(fā)明的另一目標(biāo)因此是良好地隔離激勵線圈。根據(jù)本發(fā)明，上述類型的爪形轉(zhuǎn)子特征在于，至少與永磁體相關(guān)聯(lián)的頰部的瓣部為多個部分，即，用于與相關(guān)磁輪的齒的內(nèi)周邊配合的主瓣部，和至少一個側(cè)向副瓣部，所述副瓣部沿徑向方向觀察低于主瓣部。根據(jù)本發(fā)明，旋轉(zhuǎn)電機特征在于，其配備有固定到所述旋轉(zhuǎn)電機的該類型的爪形轉(zhuǎn)子。通過本發(fā)明，主瓣部在激勵線圈的絕緣件裝配到磁輪期間彎曲，而副瓣部不彎曲， 并在不干涉相關(guān)磁體的情況下保護(hù)激勵線圈。此外，這些被劃分的瓣部比其他瓣部更容易彎曲。此外，可以增加支撐磁體的齒的自由端的厚度，以便增加這些齒的強度，且因此獲得對離心力的更好的抵抗。而且，可以減小旋轉(zhuǎn)電機的大小，特別是爪形轉(zhuǎn)子的外直徑。該方案還使得可以將磁體裝配到被相關(guān)齒支撐的支撐件中，這是由于不必?fù)?dān)心被劃分的瓣部和用于磁體的支撐件之間存在干涉。根據(jù)一個特征，狹縫設(shè)置在副瓣部和主瓣部之間。該布置允許副瓣部與主瓣部更好分隔，使得主瓣部的彎曲不引起副瓣部的彎曲。根據(jù)一個實施例，將一個頰部的所有瓣部劃分為兩部分。該布置有助于瓣部的一致彎曲。根據(jù)另一實施例，兩個頰部的瓣部是被劃分的瓣部。該布置使得可以避免與頰部的位置有關(guān)的裝配錯誤。實際上，根據(jù)一個實施例，可以保留一個頰部的瓣部，而改動另一個頰部的瓣部。 隨后有必要避免選擇不正確的頰部。此外，這使得可以將磁體裝配在磁輪的一個或另一個上。本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征、細(xì)節(jié)和優(yōu)勢將通過以下參考附圖給出的解釋性描述而更顯而易見，所述附圖僅作為例子提供以便闡釋本發(fā)明的實施例。


圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)電機的軸向截面圖；圖2是圖1中的爪形轉(zhuǎn)子的透視圖，該爪形轉(zhuǎn)子配備有永磁體，以便增加電機的功率；圖3是其中一個極間磁體裝配在兩個相鄰齒之間的橫向截面局部視圖，所述兩個相鄰齒分別屬于圖2中的磁輪中的一個和另一個；圖4是從圖2中的兩個相鄰齒上方觀察的局部視圖，具有齒的截面的一部分，以便示出極間磁體的裝配槽的形式；圖5是類似于圖4的視圖，以便示出極間磁體的裝配槽的形式的變體實施例；圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的被劃分的瓣部的局部透視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的爪形轉(zhuǎn)子的透視圖，沒有示出其前磁輪并沒有示出其永磁體，以便更好地看到激勵繞組的絕緣件的前頰部的被展開瓣部，且以便看到根據(jù)本發(fā)明的被劃分的并彎曲的瓣部中的一個；圖8是圖7的放大比例的局部視圖，以便更好地看到根據(jù)本發(fā)明的瓣部與后磁輪的齒的內(nèi)周邊的配合；和圖9是配備有圖7中的軸的爪形轉(zhuǎn)子的軸向橫截面的局部視圖，在將轉(zhuǎn)子扣壓到該軸的前扣壓區(qū)域的操作之前。
具體實施例方式在附圖中，相同的附圖標(biāo)記指派給相同的元件。如上所述，相對于圖1中的軸線 X-X考慮徑向、橫向和軸向取向。在圖6至8中，根據(jù)本發(fā)明的絕緣件11’取代圖1中的絕緣件11被示出，并示出在圖1中的絕緣件11的位置，交流發(fā)電機或交流發(fā)電機-起動器具有現(xiàn)有技術(shù)中指出的類型。絕緣件11’因此示出在爪形轉(zhuǎn)子2的芯部(該爪形轉(zhuǎn)子2具有環(huán)形形式和軸向?qū)ΨQ軸線X-X)上，在磁輪的兩個凸緣之間，一個磁輪的凸緣的齒9面向另一磁輪的凸緣。在這些圖6至8中的絕緣件11’具有與絕緣件11相同的結(jié)構(gòu)，即，其用電絕緣材料制成，在該情況下是塑料材料，并為具有筒管的形式，該筒管具有軸向取向的柱形套筒110， 所述套筒110在其每一個軸向端處設(shè)置有以如圖1中橫向取向的頰部120、130。套筒110因此示出為定心在爪形轉(zhuǎn)子2的芯部上，而頰部120、130每一個設(shè)計為鄰近磁輪的凸緣中的一個、或甚至與磁輪的凸緣中的一個相接觸。優(yōu)選地，微小的裝配游隙存在于頰部和磁輪的凸緣之間。線圈10繞在該絕緣件11’中，所述絕緣件11’用作用于該線圈的支撐件。在圖6和7中，頰部120和130每一個具有多個孔140，而套筒110具有多個盲槽 151，所述盲槽151周向地偏置，用于借助樹脂或其它膠合劑將頰部120、130分別固定到相關(guān)磁輪8、7的凸緣上以及固定到半芯部上。在圖7中，160示出屬于頰部130的以軸向取向的突出部，所述突出部被設(shè)計為與前磁輪7的兩個相鄰?fù)怀霾?9的基部配合，用于阻止絕緣件11’的旋轉(zhuǎn)。將意識到，該阻止旋轉(zhuǎn)在文檔FR 2612349中實施為變體，其中轂110的內(nèi)周邊和轉(zhuǎn)子2的半芯部的外周邊具有多邊形形式。每一個頰部120、130具有突出的瓣部，所述瓣部在初始狀態(tài)下，即自由狀態(tài)下被展開并具有大體徑向的取向。這些瓣部初始地沿相關(guān)磁輪的方向略微軸向地傾斜，如可在圖7中看到的。瓣部被形成例如為折轉(zhuǎn)并彎過去，以便每一個與轉(zhuǎn)子2的齒9的內(nèi)周邊90 相接觸。瓣部的基部的周向?qū)挾却笥谙噜彽耐怀霾?9的周向?qū)挾?。根?jù)本發(fā)明，考慮到極間永磁體38的存在，所述極間永磁體38直接或間接地(例如經(jīng)由支撐件)被爪部19、9支撐，至少一些瓣部以下文描述的方式被改動。齒9在它們的外周邊處以軸向取向并具有梯形形式，所述齒9構(gòu)造為用于極間磁體38的裝配。根據(jù)一個實施例(圖3和4)，后磁輪7的至少一個齒9包括兩個槽122，而前磁體 7的相鄰齒9具有至少一個槽122。這取決于磁體對的數(shù)量，該數(shù)量可以小于磁極對的數(shù)量，使得磁輪7的一個齒9可以具有僅一個槽。作為變體，該齒9具有兩個槽。每一個槽122具有“U”形形式的輪廓，并設(shè)置在齒的側(cè)表面220中。這些側(cè)表面 220是傾斜的，如可以在圖7和8中看到的。表面220將齒9的以軸向取向的外周邊連接到該同一齒9的傾斜的內(nèi)周邊90。槽122是用于接收永磁體38的槽，所述永磁體38例如為稀土或鐵類型。齒9的內(nèi)周邊90也是傾斜的。齒9在它們的基部處，即在齒9連接到輪7、8的凸緣的突出部19的區(qū)域的位置處比在它們的自由端處更厚。具有槽的齒的數(shù)量取決于磁體的數(shù)量。作為變體，所有齒9具有槽。槽122具有平坦基部和兩個垂直邊緣(圖3)。在該情況下，永磁體38具有大體平行六面體形式，并裝配在槽122中，同時具有按照槽的尺寸，以便插入槽中。這些槽122 (圖4)在輪8的齒9的基部處的230處封閉，在該齒9的自由端處的 1 處敞開。就輪7的相鄰齒9而言，槽122在齒9的自由端的位置處的230處封閉，在該齒9 的基部處的128處敞開。將意識到，可以使如圖4的左側(cè)部分所示的結(jié)構(gòu)倒置，前磁輪7的齒9中的槽122 在該齒9的基部的位置處的230處封閉，在該齒9的自由端處的1 處打開。作為變體，如可從圖5中看到的，輪7的齒9中的槽122在該齒9每一個端處的 230處均封閉，即，在該齒9的基部和自由端處均封閉。所有這均可行，這是由于磁輪和槽122有利地以前述方式被預(yù)先加工，即，在直接或間接將磁體38、配備激勵線圈10的絕緣件11’和磁輪7、8裝配到軸3上之前被加工。可以使輪在將軸固定之前相對于彼此旋轉(zhuǎn)，以便將它們帶入正確的位置。因此，每一個輪7、8的相關(guān)槽122借助于工具(諸如銑刀)被預(yù)先加工，即，在激勵線圈10被裝配在磁輪的凸緣之間和芯部上之前，從而削屑不易于損壞該激勵線圈，因為激勵線圈不存于該階段。用于加工磁體中的槽的銑刀的尺寸不受限制，這是由于在該階段中磁輪被獨立地加工。在該情況下，齒的外周邊包括溝(furrow)(未標(biāo)記)，以便減少定子中的傅科 (Foucault)電流。這些溝被預(yù)先加工。在圖7至9中，磁輪通過輪的材料的變形而被固定到軸3，所述軸3具有文檔WO 2008/031995的圖3或10中的類型。為了簡化，將重復(fù)使用對該文檔的參照。軸3的前部分因此包括第一螺紋部分31、槽60和第二平滑部分32，第一螺紋部分 31用于旋擰圖1中的螺母160，第二平滑部分32具有大于部分31的直徑，用于裝配前軸承19的內(nèi)環(huán)。部分32在后部處通過扣壓區(qū)域150延伸，所述扣壓區(qū)域150的直徑大于區(qū)域32的直徑。區(qū)域150被扣壓槽51分為兩個部分50、52，該扣壓槽允許前磁輪的材料的蠕變。槽61將部分50與中心定位區(qū)域M分隔開，所述中心定位區(qū)域M的直徑大于扣壓區(qū)域150的直徑。部分50、52是具有以軸向取向的條痕的部分。區(qū)域M是用于磁輪的半芯部的中心定位區(qū)域，所述半芯部在它們的內(nèi)周邊處與區(qū)域M的外周邊緊密接觸。該區(qū)域 54在后部處通過第二扣壓區(qū)域延伸，所述第二扣壓區(qū)域包括具有以軸向取向的條痕或交叉條痕的部分，如該文檔W02008/031995的圖3和10分別示出的。應(yīng)意識到，作為變體，其可以使用具有兩個帶交叉條痕的扣壓區(qū)域的軸，如該文檔的圖6所示。在圖7中，13示出軸3的后端，所述后端13具有減少的直徑。該端13在該情況下被滾花，用于裝配附加的集電器，所述集電器具有根據(jù)將要參照的文檔FR 2710197的類型。在圖9中，75示出設(shè)置在前輪中的具有環(huán)形形式的凹痕，其被可選地分為片段。后輪也具有該類型的凹痕。凹痕75構(gòu)造為用于接收具有與凹痕互補的形式的工具。如在該文檔WO 2008/031995 (圖5至9)中所描述的，借助工具，所述工具作為變體本身制造凹痕， 磁輪的材料被推退，以便使得該材料朝向相關(guān)的扣壓區(qū)域、和朝向相關(guān)聯(lián)的扣壓槽蠕變到內(nèi)部，以便固定相關(guān)磁輪。該操作最終實施在加工磁輪的操作、將激勵線圈的絕緣件裝配到半芯部上、以及壓緊操作之后，其中輪相對于彼此可旋轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)之前的實施例，磁體設(shè)計為首先被裝配在前磁輪7的齒上，所述前磁輪的相關(guān)齒具有圖4和5所示類型的槽122。在該實施例中，在槽122已加工在輪7、8中的情況下，配備有激勵線圈的絕緣件 11’被裝配到輪7的半芯部上。在該階段期間，前頰部130的瓣部131通過與齒9的傾斜內(nèi)周邊相接觸而逐漸地折轉(zhuǎn)并彎過去。這些瓣部從它們被展開的位置(可以在圖7中看到) 變?yōu)樗鼈兊恼郫B位置(可以在圖1中看到)。這些瓣部131在它們的基部處比橫向凸緣的突出部19和前輪7的齒9的基部在周向上更寬。在第二階段，磁體38從前向后軸向地插入到輪7的齒中的槽122中，在齒9的基部處的敞開端1 使得這可行。該運動是受限的，這是由于輪7的齒9的前端位置處槽122在230處的封閉端的存在，如可從圖4看到的。在該裝配期間，瓣部131不構(gòu)成阻礙，這是由于它們被折疊。作為變體，如可從圖5看到的，槽122在它們的每一端處的230處封閉?？紤]到后輪8不存在，磁體的裝配因此被側(cè)向?qū)嵤┛尚?。作為變體，如可從圖4的左側(cè)部分看到的，磁體從后向前插入到輪7中的槽122 中，所述槽122在齒的自由端位置處的1 處敞開，并在齒9的基部位置處的230處封閉。隨后，使得齒如圖4那樣被加工的后磁輪8軸向地朝向配備有磁體38的前輪7和絕緣件11’移動，線圈10纏繞在絕緣件11’中。在該軸向移動在一起期間，后頰部120的瓣部還未彎過去(參見圖6 )。當(dāng)瓣部通過與輪8的齒9的傾斜內(nèi)周邊接觸而逐漸彎過去時， 這些瓣部可能與磁體38干涉。最終，磁輪被固定到軸3，例如文檔WO 2006/103361中所述。根據(jù)另一實施例，倒置地實施，配備有線圈10的絕緣件11’裝配到輪8的半芯部上，且最終使得前輪7朝向后輪移動，該輪7最后被直接或間接地固定在軸上。在該情況下，結(jié)構(gòu)被倒置，其中輪8中的槽122具有圖4或圖5中的輪7中的槽的形式，而輪7中的槽122具有輪8中的槽的形式。前頰部130的瓣部131可能與磁體38干涉。在這些實施例中，如可以在圖3中看到并在前述文檔FR 2784248中所描述的，至少一個板140 (已知為薄板)用比磁體38更軟的材料制成，所述材料諸如其中嵌入有玻璃纖維的預(yù)浸漬材料，所述板140插置在磁體和每一個槽122之間。更柔軟的膠合劑層142插置在磁體38和板140之間。根據(jù)一個實施例，板140是基于邁拉(Mylar)(注冊商標(biāo))的。作為變體，另外的層和另外的板被設(shè)置，如在該文檔FR 2784248的圖3所示的。磁體的側(cè)邊緣，如必要，可以涂布有膠合劑層136，以便被固定在槽122的基部處。作為變體，該槽為V形形式，如可以在該文檔FR 2784248的圖5中看到的。槽122因此包括基部和至少一個下邊緣。在圖7中的實施例中，該下邊緣軸向上短于上邊緣。
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作為變體，磁體為兩部分，如在該文檔FR 2784248的圖4所示的。因此可以首先以不同方式將磁體38裝配在一個磁輪上，井隨后使另ー個磁輪朝向該磁輪移動。根據(jù)又ー實施例，磁體借助干支撐件間接地固定在齒9上，如在文檔US 6369485 所示。這些磁體借助干與相關(guān)齒接觸的支撐件而固定在磁輪的齒的兩側(cè)，該支撐件設(shè)置有用于磁體的接收部，如可以在將要參照的該文檔的圖1至12中看到的。作為變體，當(dāng)磁體對的數(shù)量小于磁極對的數(shù)量吋，至少ー個齒9承載支撐件，所述支撐件設(shè)置有用于磁體的單個接收部。在這些情況下，用于至少一個磁體的支撐件可以防止相關(guān)瓣部彎曲。在所有情況下，磁體38因此被相關(guān)磁輪的齒9直接或間接地(經(jīng)由支撐件)支撐。根據(jù)本發(fā)明，絕緣件11’配置為使得與磁體相關(guān)聯(lián)的瓣部可以在不與磁體和/或用于磁體的支撐件干渉的情況下彎曲。根據(jù)圖6和7中的實施例，前頰部130的瓣部131被保留，而頰部120的與后輪8 相關(guān)聯(lián)的瓣部被改動，以便能夠良好地彎曲，且不與磁體38和/或用于磁體的支撐件干渉， 所述磁體38和/或用于磁體的支撐件根據(jù)該實施例由前磁輪7的齒9中的槽支撐。根據(jù)本發(fā)明，頰部120、130的至少ー些瓣部被劃分為兩部分。更具體地，根據(jù)ー個實施例，在磁體對的數(shù)量小于磁極對的數(shù)量的情況下，如圖2 所示，僅對兩個瓣部進(jìn)行改動和劃分，所述兩個瓣部首先與第一磁輪的齒的內(nèi)邊緣相關(guān)聯(lián)， 其次對著被另ー磁輪的齒直接或間接地支撐的ー對磁體。其他瓣部被保留，并優(yōu)選地具有與瓣部131同樣的形式。根據(jù)另ー實施例，與第一磁輪的齒相關(guān)聯(lián)的所有瓣部被改動。該布置使得可以使瓣部標(biāo)準(zhǔn)化。此外，基于對被劃分成兩部分的瓣部由于它們的下述構(gòu)造而更容易彎曲的了解，這使得可以獲得瓣部的更一致的彎曲。在圖6至8中，該被劃分的瓣部屬于后頰部120，并包括主瓣部121a和至少ー個側(cè)向的副瓣部121b，該副瓣部121b沿徑向方向看比主瓣部121a更低。實際上，考慮到，根據(jù)ー個實施例，磁體38對的數(shù)量小于磁極的數(shù)量，被劃分的瓣部可以對著僅ー個被前磁輪7的齒9支撐的磁體38，從而單個副瓣部有必要。將意識到，作為變體，當(dāng)另ー磁輪的齒將磁體38支撐在齒的每ー個側(cè)表面上吋， 副瓣部121b設(shè)置在主瓣部121a的兩側(cè)上。這些瓣部121a和121b彼此被狹縫123分隔開(圖6)，這使得可以使副瓣部121b 更獨立，這是由于副瓣部121b不被主瓣部121a的彎曲影響。根據(jù)圖6至8中的實施例，側(cè)向的副瓣部121b設(shè)置在主瓣部121a的兩側(cè)。材料帶1 連接兩個相繼的瓣部121b。這個帶1 和這兩個瓣部121b周向地插置在輪8的兩個相繼的齒9之間。瓣部121b中的ー個鄰近輪8的齒9的側(cè)表面中的ー個，而瓣部121b 中的另ー個鄰近輪8的另ー個相繼的齒9的側(cè)表面。瓣部121b在自由狀態(tài)下相對于為環(huán)形段形式的材料帶1 大體徑向地突出。材料帶1 連接到頰部120的外周邊，使得可以將瓣部121b穩(wěn)定化，并使得瓣部121b對主瓣部121a的變形不太敏感。此外，這確保線圈10的良好保護(hù)和良好電絕緣。主瓣部121a，其在自由狀態(tài)下大體徑向地突出，同時沿相關(guān)磁輪8的方向以上述方式軸向地傾斜，該主瓣部121a在該情況下具有大體梯形的形式。主瓣部121a的大的基部1 連接到以橫向取向的前頰部120的外周邊，使得基部IM扎根于該前頰部121中。瓣部121a在自由狀態(tài)下相對于橫向平面的傾斜角度在該情況下大體為10°。該角度取決于應(yīng)用，并使得可以將線圈10良好纏繞，而不被瓣部121a妨礙。瓣部121a的小的基部125構(gòu)造為通過彎曲而與相關(guān)齒的內(nèi)周邊接觸。瓣部121a的大小(尺寸)取決于齒9的內(nèi)周邊90的大小(尺寸)，所述內(nèi)周邊傾斜并大體地具有梯形形式?；?24、125的寬度由齒9的內(nèi)周邊90的尺寸確定。這取決于應(yīng)用。如可在圖8中看到的，瓣部121a的大小被確定為使得該瓣部最終覆蓋齒9的內(nèi)周邊90的至少一部分，優(yōu)選地沒有延伸超過該周邊90的輪廓。該瓣部121a遮蔽該齒9的基部，并比瓣部131更易于彎曲，這是由于瓣部121a的基部IM在周向上比瓣部131的基部窄。根據(jù)ー個實施例，瓣部121a的小的基部125的周向?qū)挾却篌w地等于瓣部131的小的基部的周向?qū)挾?，所述瓣?31也具有大體梯形形式。副瓣部121b的高度(沿徑向方向看)小于主瓣部121a的高度(沿徑向方向看)。瓣部121b的徑向高度取決于凹ロ 122的下邊緣相對于軸線X_X的徑向距離，或用于磁體的支撐件的內(nèi)周邊相對于軸線X-X的徑向距離，例如具有文檔US 6369485的圖1至 12和19中所示的類型。更具體地，瓣部121b的上邊緣在該情況下被植入到一圓周上，首先該圓周的半徑小于從槽122的下邊緣到軸線X-X的徑向距離，其次該圓周的半徑大于材料帶126的外周邊的半徑。作為變體，由于槽可以為“V”形形式，在所有情況下，副瓣部121b比槽122的下邊緣更靠近轉(zhuǎn)子2的軸線X-X。此外，作為變體，由于另ー磁輪的相關(guān)聯(lián)的齒承載用于至少一個磁體的支撐件，在所有情況下，副瓣部121b比用于永磁體38的支撐件更靠近軸線X-X。在該情況下，瓣部121b的高度(沿徑向方向看)比主瓣部121a的高度(沿徑向方向看)低三分之一。瓣部121b被植入在齒9的基部處，鄰近輪8的凸緣的相關(guān)聯(lián)突出部19，且更具體地在突出部19的內(nèi)表面處，所述突出部19在該情況下面向輪7的凸緣。副瓣部121b相對于齒9的基部周向地突出(圖8)。瓣部121b，結(jié)合帶126 —起，因此允許線圈10相對于突出部19和相對于齒9的基部的良好電絕緣。瓣部121a使線圈10相對于齒9的內(nèi)周邊電隔離?？紤]到被劃分的瓣部包括主瓣部121a和兩個副瓣部121b，所述副瓣部121b布置在主瓣部的兩側(cè)，并且狹縫123存在于每ー個瓣部121b和瓣部121a的相關(guān)側(cè)邊緣之間，該被劃分的瓣部的周向?qū)挾却篌w地等于瓣部131的大的基部的周向?qū)挾?。將意識到，當(dāng)結(jié)構(gòu)被倒置且磁體首先裝配在后磁輪8上吋，前頰部130配備有根據(jù)本發(fā)明的被劃分的瓣部。根據(jù)ー個實施例，瓣部131也被改動。因此，作為變體，瓣部131被具有狹槽123的被劃分的瓣部121a、121b替代。在該情況下，瓣部沿磁輪7的方向傾斜，相對于橫向平面的傾斜角度在該情況下為10°。這使得可以將絕緣件11’標(biāo)準(zhǔn)化，并防止裝配的錯誤，且特別是倒置的錯誤。更具體地，當(dāng)磁體38首先裝配在前輪7上時，這防止被劃分的瓣部與該輪的錯誤關(guān)聯(lián)和瓣部131 與后輪的錯誤關(guān)聯(lián)。該標(biāo)準(zhǔn)化的絕緣件適用于將磁體38預(yù)先裝配到任ー輪7、8上。將意識到，最終，可以將軸裝配到中間套筒或帶肩部的芯部上，以便建立子組件，井隨后組裝該子組件的磁輪， 如前述文檔WO 2006/103361中所描述的。作為變體，根據(jù)文檔DE 3008454，芯部可以是單件，且可以將磁體裝配到其中ー個輪上，井隨后使其與配備有絕緣件11’(設(shè)置有線圈10)的芯部朝向彼此移動，最后是第二磁輪。最終，軸通過磁輪的凸緣的材料的蠕變而被固定，例如如該文檔的圖6和7所示的。用于纏繞在絕緣件中的激勵線圈10的支撐件的該絕緣件11’，其根據(jù)本發(fā)明在圖 6至9中是筒管的形式，該絕緣件11’可以因此被裝配在位并裝配在文檔WO 2008/031995、 WO 2006/103361和DE 3008454中所示的位置，因此允許磁輪的預(yù)先加工和磁體的預(yù)先裝配。考慮到文檔WO 2008/031995,WO 2006/103361和DE 30084 中的實施例，根據(jù)本發(fā)明的絕緣件11’使得可以以不同方式實施組裝步驟。例如，絕緣件11’的構(gòu)造使得可以將磁體預(yù)先裝配到經(jīng)加工的輪7、8中的第一個上，所述磁體的數(shù)量取決于應(yīng)用。接著，第二輪固定到軸，且絕緣件11’ -線圈10組件隨后被裝配到該輪的半芯部上。隨后，使得具有磁體的第一輪軸向地朝向第二輪和組件11’ -10移動到用于實施壓緊半芯部的正確位置。最終，該第一磁輪被固定。將意識到，作為變體，可以最后將磁體裝配到固定到軸的輪上。根據(jù)又ー變體，軸具有突出的滾花部分和扣壓區(qū)域。因此，磁體被預(yù)先裝配到經(jīng)加工的輪7、8的第一輪上。接著，第二輪固定到軸的滾花部分，且第二輪被加工，特別是用于裝配磁體的槽和該輪的外周邊。隨后，絕緣件11’ -線圈10組件被裝配到該輪的半芯部上。接著，使得具有磁體的第一輪軸向地朝向第二經(jīng)加工的輪和組件11’ -10移動到用于實施壓緊半芯部的正確位置。最終，該第一磁輪通過該第二輪的材料的變形而固定在軸的扣壓區(qū)域上。將意識到，可借助絕緣件11’而減小轉(zhuǎn)子的外直徑。此外，可以設(shè)想將磁體直接或間接裝配到磁輪的齒的許多類型。此外，可以增加齒的厚度，并因此增加槽122的下邊緣的軸向長度。在圖中所示的實施例中，絕緣件11’是連續(xù)的。作為變體，如前述文檔US 2003/0137208中所描述的，絕緣件是分裂的。
權(quán)利要求
1.一種爪形轉(zhuǎn)子(2)，特別是用于機動車輛的交流發(fā)電機或交流發(fā)電機-起動器，包括軸向?qū)ΨQ軸線(X-X)；兩個磁輪(7、8)，每一個包括承載突出部(19)的凸緣，所述突出部 (19)通過齒(9)延伸，所述齒(9)以軸向取向面向另一磁輪(8、7)的凸緣；芯部，插置在磁輪(7、8)的凸緣之間；用于激勵線圈(10)的絕緣件(11’)，裝配在芯部上；和永磁體(38)， 裝配在兩個相鄰齒(9)之間，所述兩個相鄰齒(9)屬于磁輪(7、8)中的一個和另一個，其中， 絕緣件(11，)包括裝配到芯部上的轂(110)和在轂(110)的每一端處的頰部(130、120)，每一個頰部(120、130)支撐多個突出的瓣部(121、131)，所述瓣部(121、131)設(shè)計為與齒(9) 的傾斜的內(nèi)周邊(90 )配合，其特征在于，一個頰部(120、130 )的與永磁體(38 )相關(guān)聯(lián)的至少一些瓣部被劃分為多個部分，即，主瓣部(121a)和至少一個側(cè)向的副瓣部(121b)，所述主瓣部(121a)用于與相關(guān)磁輪(7、8)的齒(9)的內(nèi)周邊(90)配合，所述副瓣部(121b)沿徑向方向觀察低于主瓣部(121a)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，狹槽(123)將主瓣部(121a)與副瓣部 (121b)分隔開。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，副瓣部(121b)設(shè)置在主瓣部(121a)的兩側(cè)，狹槽(123)存在于主瓣部(121a)和每一個副瓣部(121b)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，材料帶(126)使兩個副瓣部(121b)彼此連接，所述兩個副瓣部周向地插置在單個磁輪(7、8)的兩個相繼的齒之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，副瓣部(121b)相對于材料帶(1 )突出， 所述材料帶(126)連接到相關(guān)頰部(120)的外周邊。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，主瓣部(121a)的大小由相關(guān)齒(9)的內(nèi)周邊(90)的尺寸確定，所述內(nèi)周邊(90)具有大體梯形形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，主瓣部(121a)具有大體梯形形式并設(shè)置有小的基部(125)，所述小的基部(125)構(gòu)造為以便與相關(guān)齒(9)的內(nèi)周邊(90)接觸，且特征在于，主瓣部(121a)的大的基部(124)連接到相關(guān)頰部(120)的外周邊。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，側(cè)向的副瓣部(121b)植入在齒(9)的基部處，并相對于該齒(9)的基部周向地突出。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，相關(guān)齒(9)在側(cè)向包括具有下邊緣的槽 (122)，且特征在于，副瓣部(121b)比槽(122)的下邊緣更靠近轉(zhuǎn)子(2)的軸線(X_X)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，另一磁輪(8、7)的相關(guān)齒承載支撐件，所述支撐件用于至少一個磁體(38)的裝配，且特征在于，副瓣部(121b)比用于磁體(38)的支撐件更靠近轉(zhuǎn)子的軸線。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，單個頰部(120、130)的所有瓣部(121a、121b)被劃分為兩部分。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，兩個頰部(120、130)的所有瓣部(121a、121b)被劃分為兩部分。
13.一種旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于，其配備有根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的爪形轉(zhuǎn)子。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于，其由交流發(fā)電機或交流發(fā)電機-起動器構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于，磁輪(7、8)直接裝配在軸(3) 上，為此所述軸(3)具有扣壓區(qū)域(150)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的旋轉(zhuǎn)電機，其特征在于，磁輪(7、8)間接裝配在軸(3)上。
全文摘要
爪形轉(zhuǎn)子(2)包括軸向?qū)ΨQ軸線(X-X)；兩個磁輪，具有芯部和齒(9)；用于激勵線圈(10)的絕緣件(11’)，安裝到芯部上；和永磁體，安裝在兩個相鄰齒(9)之間，所述兩個相鄰齒(9)屬于磁輪中的一個和另一個，其中，絕緣件(11’)包括轂和位于轂(110)的每一端上的凸緣，每一個凸緣具有多個突出的瓣部，用于與齒(9)的成角度的內(nèi)周邊(90)接合。凸緣(120)的與永磁體(38)相對應(yīng)的至少一些瓣部被分為多個部分，即，主瓣部(121a)和至少一個側(cè)向副瓣部(121b)，所述主瓣部(121a)用于與所述磁輪(8)的齒的內(nèi)周邊(90)接合，所述副瓣部(121b)當(dāng)沿徑向方向看時低于主瓣部(121a)。旋轉(zhuǎn)電機包括這樣的轉(zhuǎn)子。本發(fā)明用于機動車輛交流發(fā)電機或交流發(fā)電機-起動器的爪形轉(zhuǎn)子中。
文檔編號H02K3/52GK102598481SQ201080051479
公開日2012年7月18日 申請日期2010年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月13日
發(fā)明者V.勒羅伊, V.弗維奧 申請人:法雷奧電機設(shè)備公司