用于倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的極輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型總體涉及意圖用于倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的鍛造極輪，諸如機(jī)動(dòng)車(chē)輛交流發(fā)電機(jī)或交流發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器。本實(shí)用新型更特別地涉及用于配備有極間永磁體的轉(zhuǎn)子的極輪。
【背景技術(shù)】
[0002]已知的實(shí)踐是在用于爪極式交流發(fā)電機(jī)的極輪的制造中采取鍛造操作。
[0003]配備有極間永磁體的轉(zhuǎn)子需要在極輪的爪中形成磁體容置槽和磁體唇部。在當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)永磁體經(jīng)受離心力效應(yīng)的情況下，磁體唇部將永磁體保持在位。
[0004]已知的實(shí)踐是，使用在已經(jīng)獲得鍛造極輪之后執(zhí)行的加工操作來(lái)產(chǎn)生磁體容置槽和磁體唇部。在用于制造極輪的工業(yè)過(guò)程中，該加工操作具有增加部件的成本和制造時(shí)間的缺陷。
[0005]US7, 676，902B2描述了一種制造極輪的方法，在該方法中，消除了加工磁體容置槽的操作。極輪僅使用鍛造操作獲得。磁體容置槽和磁體唇部通過(guò)熱鍛造而預(yù)成型。冷鍛造工具則用于完成槽和唇部，以及設(shè)置在極輪的爪中的倒角部。這些冷鍛造工具被徑向地促動(dòng)，即沿極輪的半徑。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型的目標(biāo)是提供一種極輪，其設(shè)計(jì)允許磁體容置槽和磁體唇部以不同于使用現(xiàn)有技術(shù)的上述方法的方式被鍛造。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的極輪意圖用于倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子。極輪完全通過(guò)鍛造獲得，且包括中央芯部；在極輪的圓周處均勻分布的多個(gè)極爪，所述極爪大致平行于極輪的中央軸線延伸且包括磁體容置槽和磁體唇部；板形成環(huán)形部分，在形成極爪的基部的部分和中央芯部之間延伸。根據(jù)本實(shí)用新型，在磁體唇部的基部處的極輪包括間隙形成槽，所述間隙形成槽位于磁體唇部和磁體容置槽的兩個(gè)垂直平面之間的交叉部附近。
[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)特定特征，所述間隙形成槽被包括在尺寸3_ x3mm的方形內(nèi)，并在所述兩個(gè)垂直平面之間的所述交叉部處居中。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的另一特定特征，極輪包括多個(gè)儲(chǔ)藏部，所述儲(chǔ)藏部形成在形成極爪的基部的所述部分中。
[0010]位于極爪的基部處的這些儲(chǔ)藏部提供了在冷鍛造打擊期間用于材料墩煅(upset)的空間，且使得部件可完全通過(guò)鍛造制造，其中冷鍛造沿軸向方向。
[0011]根據(jù)又一特定特征，每一個(gè)極爪有兩個(gè)儲(chǔ)藏部。
[0012]根據(jù)又一特定特征，所述儲(chǔ)藏部定位為在極爪的每一側(cè)上有一個(gè)儲(chǔ)藏部。
[0013]根據(jù)又一特定特征，儲(chǔ)藏部設(shè)定在所示板形成環(huán)形部分的內(nèi)表面之下。
【附圖說(shuō)明】
[0014]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)勢(shì)將從閱讀本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的一下描述而變得顯而易見(jiàn)，上述實(shí)施例由以下示出:
[0015]圖1是示出機(jī)動(dòng)車(chē)輛交流發(fā)電機(jī)的爪極式轉(zhuǎn)子的視圖；
[0016]圖2是配備有永磁體的極輪的透視圖，其包括在圖1的轉(zhuǎn)子中；
[0017]圖3a至3d示出在熱鍛造步驟中逐漸形成基本極輪；
[0018]圖3e示出在熱鍛造步驟結(jié)束時(shí)獲得的圖3d的基本極輪的截面；
[0019]圖4a至4c涉及冷鍛造步驟:
[0020]圖4a是在冷鍛造步驟中使用的模具的橫截面視圖；
[0021]圖4b是在冷鍛造步驟結(jié)束時(shí)獲得的根據(jù)本實(shí)用新型的極輪的透視圖；
[0022]圖4c示出圖4b的極輪的爪的截面；和
[0023]圖5a至5d示出根據(jù)本實(shí)用新型的極輪及其實(shí)施例細(xì)節(jié)；
[0024]圖5a是根據(jù)本實(shí)用新型的極輪的放大描繪圖；
[0025]圖5b是示出設(shè)置在根據(jù)本實(shí)用新型的極輪的極爪的基部處的儲(chǔ)藏部的局部透視圖；
[0026]圖5c是示出在磁體唇部和磁體容置槽的爪的尖端處的構(gòu)造的局部透視圖；和
[0027]圖5d和5e是示出形成位于磁體唇部的基部處的間隙的槽的示意性截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]現(xiàn)在將特別地參考圖1和2描述倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子和極輪，該電機(jī)也稱作爪極電機(jī)。
[0029]如圖1所示的，倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子I主要包括兩個(gè)極輪10和11、極間永磁體12、激勵(lì)線圈(未不出)、軸13、換向器14、和用于冷卻電機(jī)的兩個(gè)風(fēng)扇15a、15b。
[0030]極輪10、11安裝在軸13上，以使得它們各自的爪10g、llg在彼此之間擱置并形成南(S)和北(N)磁極的交替。這些S和N磁極通過(guò)供應(yīng)電流至激勵(lì)線圈而制成，所述激勵(lì)線圈插在極輪10和11的中央芯部107 (圖2)中。激勵(lì)線圈經(jīng)由換向器14供電。板形成部分109 (圖2)存在于爪10、11的基部和中央芯部107之間，并允許用于被激勵(lì)線圈占據(jù)的空間。
[0031]極間磁體12被容置在極輪10、11的N和S爪之間留出的空間中。在圖1中已經(jīng)描繪的轉(zhuǎn)子I的特定實(shí)施例中，爪之間的全部空間被磁體12占據(jù)。在其他形式的實(shí)施例中，磁體12僅占據(jù)爪之間的可用空間的一部分。
[0032]圖2示出具有永磁體12的極輪10、11。磁體容置槽100和唇部101設(shè)置在極輪的爪10g、llg中，以允許磁體12被安裝在爪之間的空間中，并且當(dāng)轉(zhuǎn)子I轉(zhuǎn)動(dòng)且離心力的作用施加時(shí)被保持在位。
[0033]磁體倒角部102、空氣動(dòng)力學(xué)倒角部103和平衡倒角部104也設(shè)置在爪10g、llg中。磁體倒角部102形成在爪10g、llg的縱向邊緣的任意側(cè)上，如圖2中所示?？諝鈩?dòng)力學(xué)倒角部103和平衡倒角部104在圖1中可見(jiàn)。
[0034]現(xiàn)在更特別地關(guān)于圖3a至3e和4a至4c描述用于制造根據(jù)本實(shí)用新型的極輪的鍛造方法。
[0035]鍛造方法包括兩個(gè)主要步驟，即，熱鍛造步驟，之后是冷鍛造步驟。
[0036]熱鍛造步驟允許其中已經(jīng)形成有倒角部102、103和104的基本極輪1B(圖3d)從之前壓縮的鐵坯F(圖3a)獲得。在該步驟EC期間，不創(chuàng)建磁體唇部或槽預(yù)成型件。
[0037]以常規(guī)方式，熱鍛造步驟包括創(chuàng)建坯料EE (圖3b)的操作、精加工操作EF (圖3c)和將基本極輪1B輪廓周?chē)亩嘤嗖牧蟂M(圖3d)去除的操作。
[0038]在熱鍛造步驟結(jié)束時(shí)，爪10g、llg形成有倒角部102、103和104。圖3e中示出了通過(guò)爪1gUlg的沿剖線AA(圖3d)的橫截面。
[0039]冷鍛造步驟的最終結(jié)果是創(chuàng)建用于磁體12的磁體容置槽100和唇部101。為此，槽創(chuàng)建在爪10g、llg下方，在其縱向邊緣處。使用圖4a中所示的模具M(jìn)A，通過(guò)兩個(gè)連續(xù)的冷鐓操作，借助對(duì)材料進(jìn)行墩煅而創(chuàng)建這些槽。
[0040]如圖4a中所示的，模具M(jìn)A由下部模具M(jìn)Ai和上部模具M(jìn)As形成。
[0041]基本極輪1B被布置在下部模具M(jìn)Ai的對(duì)應(yīng)形狀中，其中爪面朝上。
[0042]上部模具M(jìn)As支承具有磁體容置槽100和唇部101的爪10g、llg的確定形狀。
[0043]下部模具M(jìn)Ai和上部模具M(jìn)As之間的分割線上的開(kāi)口 Ov設(shè)置用于閃火(flash)。開(kāi)口 Ov具有0.1L至L之間的尺寸，其中L是板109 (圖5a)的厚度。通常，取決于應(yīng)用，開(kāi)口 Ov具有0.1mm至6_之間的尺寸。
[0044]豎直壓力施加至模具M(jìn)A，直到上部模具M(jìn)As和下部模具M(jìn)Ai沿分割線接觸彼此。材料在模具中被墩煅成設(shè)置用于該目的的預(yù)成型件。固定反壓力施加至磁體倒角部102、空氣動(dòng)力學(xué)倒角部103和平衡倒角部104和/或部件的鐵直徑。取決于應(yīng)用，倒角部102、103和104被定形和/或保持。
[0045]冷鍛造操作在兩個(gè)連續(xù)的打擊中執(zhí)行，取決于應(yīng)用而具有相同或不同的壓力，通常在150至1500公噸之間。
[0046]將圍繞極輪10、11輪廓周?chē)亩嘤嗖牧先コ牟僮髟诶溴懺觳僮髦髨?zhí)行。極輪10,11的制造隨后完成，且該輪包括先前在熱鍛造步驟期間獲得的倒角部102、103和104以及磁體容置槽100和唇部101。圖4c中示出了通過(guò)爪10g、llg的沿剖線BB(圖4b)的橫截面。
[0047]現(xiàn)在參考圖5a至5d描述極輪10、11的實(shí)施例細(xì)節(jié)。
[0048]如圖5a和5b所示，儲(chǔ)藏部105設(shè)置在極輪10、11的每一個(gè)爪10g、Ilg的基部處。每一個(gè)爪10g、llg有兩個(gè)這些儲(chǔ)藏部105，且這些儲(chǔ)藏部105位于其兩側(cè)。將在圖5b中注意到，儲(chǔ)藏部105設(shè)定在極輪10、11的板形成部分109的大致環(huán)形內(nèi)表面106之下。板形成部分109被包括在極輪10、11的中央芯部107和爪10g、llg的基部之間。
[0049]在根據(jù)本實(shí)用新型的極輪中需要位于爪10g、llg的基部處的這些儲(chǔ)藏部105，因?yàn)樗鼈冊(cè)试S該極輪通過(guò)實(shí)施如上文剛剛描述的鍛造方法而被制造。具體地，儲(chǔ)藏部105提供在冷鍛造步驟的兩個(gè)連續(xù)打擊期間用于材料墩煅的空間，且因此使得部件能夠完全通過(guò)鍛造制造，其中冷鍛造沿軸線方向。
[0050]本實(shí)用新型的主體已經(jīng)實(shí)施了測(cè)試，且表明了根據(jù)本實(shí)用新型的極輪10、11的以下詳細(xì)描述的一些特定特征，尤其是在唇部101承受離心力的機(jī)械能力方面。
[0051]參考圖5d和5e，間隙形成槽110設(shè)置在唇部101的基部處。該槽110在其邊角處提供用于安裝磁體12的間隙。優(yōu)選地，間隙形成槽110被包含在尺寸大致3_ X 3mm的方形SQ內(nèi)，且在磁體容置槽100和磁體唇部101的垂直平面E和G的交叉部居中，如圖5d中所示。
[0052]還將注意到，除圖5e中描繪的形狀之外的形成可被選擇用于間隙槽110。優(yōu)選地，這些其他形狀將仍被容納在方形SQ內(nèi)。
[0053]參考圖5c，沿爪10g、llg的整個(gè)長(zhǎng)度，從其基部至其尖端(圖5c中所示)，爪10g、Ilg的厚度E與唇部101的厚度e之間的比值e/E需要落入e/E = 0.5至e/E = I之間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(I)的極輪(10、11)，所述極輪(10、11)完全通過(guò)鍛造獲得，且包括中央芯部(107);在極輪(10、11)的圓周處均勻分布的多個(gè)極爪(10g、lig)，所述極爪(1gUIg)大致平行于極輪(10、11)的中央軸線(X)延伸且包括磁體容置槽(100)和磁體唇部(101);和板形成環(huán)形部分(106)，該板形成環(huán)形部分(106)在形成所述極爪(10g、llg)的基部的部分和中央芯部(107)之間延伸，其特征在于，在磁體唇部(101)的基部處，所述極輪包括間隙形成槽(110)，所述間隙形成槽位于磁體唇部(101)和磁體容置槽(100)的兩個(gè)垂直平面(E、G)之間的交叉部附近。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的極輪，其特征在于，所述間隙形成槽(I1)被包括在尺寸3mmX 3mm的方形(SQ)內(nèi)，并在所述兩個(gè)垂直平面(E、G)之間的所述交叉部處居中。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的極輪，其特征在于，其包括多個(gè)儲(chǔ)藏部(105)，所述儲(chǔ)藏部形成在形成所述極爪(10g、llg)的基部的部分中。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的極輪，其特征在于，每一個(gè)極爪(10g、llg)有兩個(gè)所述儲(chǔ)藏部(105)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的極輪，其特征在于，所述儲(chǔ)藏部(105)定位為在所述極爪(10g、llg)的每一側(cè)上有一個(gè)儲(chǔ)藏部。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的極輪，其特征在于，所述儲(chǔ)藏部(105)設(shè)定在所示板形成環(huán)形部分的內(nèi)表面(106)之下。
【專利摘要】一種用于倫德?tīng)柺叫D(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子的極輪，其完全通過(guò)鍛造獲得，且包括中央芯部；在極輪的圓周處均勻分布的多個(gè)極爪，所述極爪大致平行于極輪的中央軸線延伸且包括磁體容置槽和磁體唇部(101)；和板形成環(huán)形部分，在形成所述極爪的基部的部分和中央芯部之間延伸。根據(jù)本實(shí)用新型，在磁體唇部(101)的基部處的極輪包括間隙形成槽(110)，所述間隙形成槽位于磁體唇部(101)和磁體容置槽的兩個(gè)垂直平面(E、G)之間的交叉部附近。
【IPC分類】H02K1/28
【公開(kāi)號(hào)】CN204706974
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520171835
【發(fā)明人】M.波奎爾, H.德莉亞恩, P.Y.比爾特里斯特, H·里伯特
【申請(qǐng)人】法雷奧電機(jī)設(shè)備公司
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年3月25日