專利名稱：包括插置在軸和極片之間的中間套筒的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備所用的轉(zhuǎn)子以及制造該轉(zhuǎn)子的方法
包括插置在軸和極片之間的中間套筒的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備所用的轉(zhuǎn)子以及制造該轉(zhuǎn)子的方法所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備諸如發(fā)電機(jī)或者發(fā)技術(shù)領(lǐng)域諸如發(fā)電機(jī)或者發(fā)電機(jī)-起動(dòng)器< .明炅符別〉!F.電機(jī)-起動(dòng)器，其包括 - 中心軸；-與該軸同軸的環(huán)形芯部；-圍繞該芯部徑向延伸的線圈；-和軸向布置在該芯部和線圏每一側(cè)的兩個(gè)才及片；其中，所述軸包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分，該驅(qū)動(dòng)部分的截面沿著徑向平面 是光滑的，并且該驅(qū)動(dòng)部分軸向受迫配合到孔中，用于固定所述轉(zhuǎn)子的至少 一個(gè)部件，從而將所述轉(zhuǎn)子的至少兩個(gè)極片固定到所述軸上。
背景技術(shù)：
這種類型的轉(zhuǎn)子已經(jīng)是已知的，其中芯部軸向分成兩個(gè)不同的部分，且 每個(gè)部分與其中 一個(gè)極片制作成一個(gè)部件。組裝該轉(zhuǎn)子時(shí)，這兩個(gè)部件首先彼此壓靠在線圈的每一側(cè)，使得芯部的 兩個(gè)部分面向內(nèi)的徑向面彼此壓靠，從而保證這兩個(gè)面的良好靠接，從而允 許石茲通量良好地通過(guò)所述芯部。通過(guò)在壓緊操作過(guò)程中，以臨時(shí)方式將指件(figner)插置在兩個(gè)極片 之間，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)極片相對(duì)于另一個(gè)極片的角度定位。另外，兩個(gè)芯部部分為錐形，因此在壓力下，線圈徑向變形，所以?shī)A在 芯部周圍，從而與所述芯部旋轉(zhuǎn)集成。接著，所述軸受迫配合到極片的孔內(nèi)。接收在該孔內(nèi)的軸的驅(qū)動(dòng)部分包 括波紋(reliefe)，例如溝槽或者鋸齒線形式的滾花，從而旋轉(zhuǎn)連接所述軸和 極片。
根據(jù)轉(zhuǎn)子的另一種已知實(shí)施例，芯部形成單體件，其區(qū)別于所述兩個(gè)極 片。線圈繞制在該芯部周圍。然后將這些極片軸向定位在所述芯部每一側(cè)上。 然后向所述極片施加軸向壓力，使得他們的內(nèi)徑向面壓靠所述芯部，從而保 證磁通量良好地通過(guò)所述芯部和每個(gè)極片之間。極片受到應(yīng)力，同時(shí)軸的驅(qū)動(dòng)部分受迫配合到所述極片內(nèi)且配合到所述 中心管內(nèi)。但是，在這兩個(gè)已知的實(shí)施例中，軸的驅(qū)動(dòng)部分，特別是那些鋸齒線， 并不能實(shí)現(xiàn)所述極片和/或所述芯部相對(duì)于軸的旋轉(zhuǎn)軸線的精確同心度。每個(gè) 極片的中心孔實(shí)際上以非均勻的方式在徑向上塑性變形。這是因?yàn)?，發(fā)現(xiàn)這 些鋸齒線沒(méi)有均勻地穿過(guò)極片和芯部的中心孔。為了糾正這種定心不足，需要在安裝所述極片以后，對(duì)其外圓周表面實(shí) 施加工操作，以保證轉(zhuǎn)子外圓周和軸的旋轉(zhuǎn)軸線之間的同心度。在這種加工操作過(guò)程中，熱切屑容易拋入繞組，因此存在損壞的風(fēng)險(xiǎn)。另外，這種加工操作不能利用潤(rùn)滑劑來(lái)執(zhí)行，潤(rùn)滑劑也有損壞線圈的風(fēng) 險(xiǎn)。因此加工操作更為耗時(shí)和更為昂貴。而且，將極片彼此軸向壓靠所需的力不能實(shí)現(xiàn)所述極片相對(duì)于彼此精確 軸向定位。另外，軸的驅(qū)動(dòng)部分上的鋸齒線不可能沿著軸向方向取向成為完全的直 線，而是通常為圍繞該軸的螺旋形，這樣形成了一種缺陷。因此，當(dāng)軸的驅(qū) 動(dòng)部分配合到彼此壓靠的極片內(nèi)的時(shí)候，鋸齒線的螺旋形引起每個(gè)極片的孔 和軸之間出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)力，當(dāng)軸向力釋放時(shí)，該扭轉(zhuǎn)力容易引起兩個(gè)極片相對(duì)于 4皮jt匕4l專爭(zhēng)i^^。這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)引起極片之間，以及特別是其齒之間圓周不對(duì)準(zhǔn)。 最后，在配合所述軸之前彼此壓靠所述極片，會(huì)出現(xiàn)極片的材料向內(nèi)孔 流動(dòng)的效果。這會(huì)造成減小極片的孔內(nèi)徑的后果。將軸配合到極片內(nèi)所需的 配合力因此相應(yīng)增大，且軸容易扣緊，原因在于，特別是為了安裝收集環(huán)， 軸的后端具有較小的直徑。發(fā)明內(nèi)容為了解決這些問(wèn)題，本發(fā)明提出了上述類型的轉(zhuǎn)子，其特征在于，其包 括至少一個(gè)中間套筒，該套筒徑向插置在每個(gè)極片和中心軸之間，且所述極 片安裝在所述套筒上，并且特征在于，所述軸的驅(qū)動(dòng)部分軸向固定在該中間 套筒或者芯部上形成的固定孔內(nèi)。借助于本發(fā)明，在沒(méi)有轉(zhuǎn)子勵(lì)磁線圈的情況下，提前執(zhí)行極片外圓周面 的加工操作，就是說(shuō)爪形轉(zhuǎn)子外圓周的加工操作，使得勵(lì)磁線圈不存在被切 屑拋射損壞的危險(xiǎn)。這種加工操作可以在潤(rùn)滑劑的協(xié)助下執(zhí)行，使得加工工 具的使用壽命延長(zhǎng)。因此在不存在轉(zhuǎn)子的后續(xù)加工的情況下，加工所述旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備所具有 的定子主體內(nèi)圓周和該設(shè)備轉(zhuǎn)子外圓周之間的氣隙。在一種實(shí)施例中，可以提前在轉(zhuǎn)子外圓周上加工螺旋凹槽，從而切斷極片外圓周表面上形成的渦流，正如文件FR2774524所述那樣。另外，可以容易地加工中間套筒或者多個(gè)套筒的外圓周，從而讓所述套筒或者多個(gè)套筒相對(duì)于所述軸的軸線具有良好的同心度，極片在安裝到構(gòu)成 定心套筒的所述套筒或者多個(gè)套筒上以前進(jìn)行加工。另外，可以讓中間套筒或者多個(gè)套筒的外徑標(biāo)準(zhǔn)化，從而可以安裝不同尺寸的極片。在一種實(shí)施例中，中間定心套筒不同于中間軸。因此，借助于本發(fā)明，可以使用和現(xiàn)有技術(shù)中一樣的中心軸，且用來(lái)將該中心軸配合到中間套筒或者多個(gè)套筒上的力得以減小，保護(hù)了所述軸的后二山 彿。在另一種實(shí)施例中，每個(gè)極片讓與光滑定心套筒關(guān)聯(lián)的一部分芯部從所 述中心軸引出，每個(gè)套筒由所述中心軸的非光滑驅(qū)動(dòng)部分延伸，所述驅(qū)動(dòng)部 分相對(duì)于所述套筒軸向偏移。在這種情況下，中心軸的兩個(gè)套筒中的第一個(gè)套筒外徑大于該中心軸第 二個(gè)套筒的外徑，且相同的情況也適用于芯部的第 一部分和芯部的第二部分 的互^卜的內(nèi)^圣。由于直徑上的這些階段，可以將所述軸的每個(gè)非光滑部分受迫配合到相 應(yīng)的芯部部分內(nèi)，外徑最小的套筒以及相關(guān)聯(lián)的所述軸的非光滑驅(qū)動(dòng)部分穿 過(guò)內(nèi)徑最大的芯部部分。所述軸的非光滑部分具有較短的軸向長(zhǎng)度，使得極片的外徑可以提前加工。根據(jù)該轉(zhuǎn)子的其他特征，單獨(dú)或者相結(jié)合考慮 -中間套筒包括與中心軸同軸的圓柱形表面，該中心軸與每個(gè)極片關(guān)聯(lián) 并且接收在關(guān)聯(lián)的極片的互補(bǔ)中心圓柱形孔內(nèi)，從而將關(guān)聯(lián)的極片與所述軸同軸定位；-中間套筒插置在芯部和所述軸之間；-芯部至少局部與其中一個(gè)極片形成一個(gè)部件；-芯部軸向形成至少兩個(gè)不同的部分，且其中每個(gè)芯部部分與相鄰的極 片形成一個(gè)部件；-芯部和極片是不同的元件；-轉(zhuǎn)子包括單個(gè)套筒；-轉(zhuǎn)子包括多個(gè)套筒；-所述軸直接配合到芯部；-轉(zhuǎn)子包括至少兩個(gè)套筒，每個(gè)套筒與極片關(guān)聯(lián)，且兩個(gè)套筒軸向布置 在芯部的每一側(cè)；-套筒與芯部形成一個(gè)部件，從而形成單個(gè)輪轂；-轉(zhuǎn)子包括將極片相對(duì)于彼此沿著所述軸軸向定位的裝置；-每個(gè)極片包括內(nèi)徑向面，該面軸向靠接芯部的面向外部的徑向面；-每個(gè)極片包括內(nèi)徑向面，該面彼此軸向靠接；-轉(zhuǎn)子包括將極片與中間套筒圍繞中心軸的軸線旋轉(zhuǎn)連接的裝置；-極片和中間套筒通過(guò)焊接固定在一起；-極片和套筒通過(guò)壓接固定在一起；-極片或者套筒包括位于圓圈弧線上的坡口，用于壓接其他部件；-套筒用鐵磁性材料制成；本發(fā)明還提出了制造這類轉(zhuǎn)子的方法，包括-安裝芯部的步驟；-安裝線圈的步驟；-安裝每個(gè)極片的步驟；-相對(duì)于所述軸調(diào)節(jié)每個(gè)極片同心度的步驟；-相對(duì)于彼此調(diào)節(jié)極片軸向位置的步驟。該方法特征在于，其包括安裝中間套筒的步驟，該步驟發(fā)生在安裝與中 間套筒關(guān)聯(lián)的極片或者多個(gè)極片的步驟之前。在一種實(shí)施例中，中間套筒不同于極片，并且安裝步驟包括將驅(qū)動(dòng)部分 軸向受迫配合到中間套筒的孔內(nèi)。才艮據(jù)該方法的另 一 項(xiàng)特征-調(diào)節(jié)同心度的步驟包括加工套筒的第一操作，從而形成能接收每個(gè)極片的圓柱形表面或者多個(gè)表面；-加工套筒的操作在安裝套筒的步驟之后執(zhí)行；-安裝每個(gè)極片的步驟包括將套筒的關(guān)聯(lián)圓柱形表面配合到每個(gè)極片 的孔內(nèi)；-調(diào)節(jié)每個(gè)極片同心度的步驟包括加工每個(gè)極片的孔的第二操作； -調(diào)節(jié)同心度的步驟包括加工每個(gè)極片外圓周圓柱形表面的第三操作； -調(diào)節(jié)每個(gè)極片軸向定位的步驟包括加工該極片的內(nèi)徑向面的第 一操作；—調(diào)節(jié)軸向定位的步驟包括在安裝每個(gè)極片之前，加工芯部的每個(gè)外徑 向面的第二操作；-加工芯部的外徑向面的第二操作在安裝芯部的步驟之后； -安裝芯部的步驟與安裝極片的步驟同時(shí)執(zhí)行；—安裝中間套筒的步驟與安裝芯部的步驟同時(shí)執(zhí)行，且包括將所述軸的 驅(qū)動(dòng)部分配合到芯部的孔內(nèi)；-該方法包括關(guān)于所述軸的旋轉(zhuǎn)和平動(dòng)，讓每個(gè)極片與關(guān)聯(lián)的套筒集成 的最終步驟。


其他特征和優(yōu)勢(shì)在閱讀以下詳細(xì)說(shuō)明過(guò)程中將會(huì)出現(xiàn)，為了理解下述內(nèi) 容，應(yīng)該參照附圖討論，其中-圖1是描述了設(shè)置有現(xiàn)有技術(shù)中的轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)的軸向截面圖；-圖2是描述了根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子的軸向截面圖；-圖3是與圖2相同的視圖，其中轉(zhuǎn)子的極片通過(guò)壓接固定到中間套筒;-圖4是圖2所示轉(zhuǎn)子的側(cè)向端視圖；-圖5是描述了本發(fā)明第二實(shí)施例的軸向截面圖；-圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例的軸向截面圖。
具體實(shí)施方式
在本說(shuō)明書的剩余部分，同類、相似或者相同的元件將由相同的附圖標(biāo) 記來(lái)指代。在本說(shuō)明書的剩余部分，將采用軸向和徑向取向，由圖1中的箭頭"A"和"R，，來(lái)表示。另外，取向朝向芯部中部的徑向表面指的是內(nèi)表面，而取向沿著相反方 向的表面指的是外表面。內(nèi)徑向表面和外徑向表面因此是芯部的軸向端表面。類似的，取向朝向軸的旋轉(zhuǎn)軸線的軸向表面指的是內(nèi)表面，而取向沿著 相反方向的軸向表面指的是外表面。參照?qǐng)D1，該圖描述了現(xiàn)有技術(shù)的旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備，在當(dāng)前案例中，是帶 有內(nèi)部通風(fēng)器的多相型發(fā)電機(jī)，用于帶有工作在發(fā)電機(jī)模式的熱機(jī)的機(jī)動(dòng) 車。自然，所述發(fā)電機(jī)也是可逆的，并且構(gòu)成發(fā)電機(jī)-起動(dòng)機(jī)，該發(fā)電機(jī)-起 動(dòng)機(jī)還工作在電動(dòng)馬達(dá)模式，尤其是用來(lái)啟動(dòng)車輛的熱機(jī)，正如文件FRA2745445所述的那才羊。當(dāng)設(shè)備工作在發(fā)電機(jī)模式時(shí)，其像任何發(fā)電機(jī)一樣，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電 能。當(dāng)設(shè)備工作在電動(dòng)馬達(dá)模式時(shí)，尤其是用于起動(dòng)車輛熱機(jī)的起動(dòng)機(jī)模式 時(shí)，其將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。所述設(shè)備主要包括殼體10;位于所述殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子12,其與中心軸14 旋轉(zhuǎn)集成，該軸被稱為轉(zhuǎn)子軸；和定子16，其圍繞轉(zhuǎn)子12并包括金屬板包 形式的主體，該主體設(shè)置有凹槽，例如半封閉類型的凹槽，用來(lái)安裝定子線 圈18，所述線圈在定子16每個(gè)軸向端的每一側(cè)形成線圈端部。所述定子線圈18例如包括一組星形或者三角形的三相繞組，其輸出連 接到橋式整流器(未示出)，該整流器包括整流元件，諸如二極管或者 MOSFET型的三極管，特別是當(dāng)所述設(shè)備是可逆類型的時(shí)候，并且構(gòu)成發(fā)電 機(jī)-起動(dòng)機(jī)，正如例如文件FRA2745445 (USA6002219)所述的那樣。所述繞組利用連續(xù)導(dǎo)電線纜實(shí)現(xiàn)，所述線纜覆蓋有絕緣層并且安裝在所 述定子16主體的相關(guān)凹槽內(nèi)。在未示出的一種變形中，為了更好的填充定子16的主體凹槽，繞組利 用桿形導(dǎo)體，諸如銷來(lái)制造，所述桿例如通過(guò)焊接連接在一起。根據(jù)未示出的一種變形，為了減小波動(dòng)(ripple)和磁噪聲的程度，定 子線圈18包括兩組三相繞組來(lái)形成復(fù)合定子繞組裝置，所述繞組電偏移30
度，正如例如文件US-Al-2002/0175589、 EP-0.454.039和FR-A-2.784.248所述的那樣。在這種情況下，設(shè)置有兩個(gè)橋式整流器，并且星形和/或三角形三 相繞組的全部組合是可行的。在一種變形中，定子繞組是五相型的。在通常意義上，發(fā)電機(jī)是多相型的并且橋式整流器或者整流器尤其將定 子16繞組中產(chǎn)生的交流電流整流成DC電流，特別用于給^L動(dòng)車的電池(未 示出)充電，并且為機(jī)動(dòng)車車載系統(tǒng)中的載荷和用電器供電。在示例中所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子12是爪形轉(zhuǎn)子，正如例如文件 US-Al-2002/0175589和EP-Al-0.454.039所述的那樣，包括兩個(gè)極片20、 22, 在這里軸向并列并且每一個(gè)具有環(huán)形橫向凸緣24，該凸緣外圓周上設(shè)置有爪 26。每個(gè)爪26包括植入部分28,其在所涉及的凸緣24平面內(nèi)橫向取向。所 述植入部分28在其外圓周延伸出齒30，所述齒基本上為軸向取向。環(huán)形氣隙存在于齒30外圓周表面32和定子16主體內(nèi)圓周之間。齒30基本上為梯形或者三角形的，并且朝向另一個(gè)極片20、 22的凸緣 24軸向引導(dǎo)， 一個(gè)極片20、 22的齒30穿入另一個(gè)極片20、 22的相鄰齒之 間存在的空間內(nèi)，使得極片20、 22的齒30交織在一起。勵(lì)磁線圈34軸向定位在極片20、 22的凸緣24之間。該線圈被呈圓柱 環(huán)形芯部36形式的一部分轉(zhuǎn)子12所承載，所述環(huán)形芯部36與所述軸同軸， 所述芯部包括中心孔37。芯部36在這里構(gòu)成兩個(gè)軸向分開(kāi)的部分，每個(gè)部 分制作成一個(gè)部件，帶有相關(guān)的極輪(pole wheel) 20、 22,如圖1所示。根據(jù)一種未示出的變形，中心孔36由單體件構(gòu)成，并且從極片20、 22 分開(kāi)，這些極片軸向布置在芯部36的每一側(cè)。在本說(shuō)明的剩余部分，不帶限制條件的術(shù)語(yǔ)"線圈"應(yīng)該理解為指的是 勵(lì)磁線圈34，而不是定子線圈18。線圈34因此定位在由極片20、 22的爪26和中心芯部36所徑向界定的 空間內(nèi)。極片20、 22和芯部36優(yōu)選用鐵》茲材料制成，并且具有轉(zhuǎn)子軸14,該軸 也用鐵》茲材料制成，同軸地通過(guò)。為此，每個(gè)極片20、 22包括中心孔38， 其軸向經(jīng)過(guò)所述凸緣24,并且延伸所涉及的芯部36的一部分上的孔37。在圖1中，勵(lì)磁線圈34的線纜繞制在電絕緣材料(未示出)制成的支
撐件上，所述電絕緣材料優(yōu)選受迫安裝到所述芯部36的外圓周上。這里的所述支撐件具有大致為U形的截面，從而將線圈34從極片20、 22的凸緣24隔絕開(kāi)。根據(jù)未示出的一種變形，當(dāng)所述芯部36為一個(gè)部件，線圈34的線纜繞 制在固定到所述芯部36的絕緣器上，并且形狀符合，從而防止與凸緣24和 極片20、 22的齒30接觸。當(dāng)勵(lì)磁線圈34被激活時(shí)，就是說(shuō)供電后，都用鐵磁形材料制成的極片 20、 22和芯部36被磁化，且轉(zhuǎn)子12變成感應(yīng)轉(zhuǎn)子，且在極片20、 22上帶 有齒30的爪26處形成磁極。該感應(yīng)轉(zhuǎn)子12在定子16內(nèi)建立感生交變電流，該電流在軸14轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 感生。轉(zhuǎn)子12的軸14在其前端攜帶滑輪40,該滑輪屬于通過(guò)發(fā)電機(jī)和機(jī)動(dòng)車 熱機(jī)之間的至少一條帶(未示出)來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)的裝置，且該滑輪在其后端42 攜帶收集環(huán)，該環(huán)由帶纜繩的連接件(未示出)連接到轉(zhuǎn)子12的勵(lì)磁線圈 34端部。電樞屬于電刷保持件，該保持件通常方式下由附圖標(biāo)記44示出，并且 設(shè)置成在收集環(huán)42上摩擦，從而向線圈34供電。電刷保持件44連接到調(diào) 壓器(未示出)。殼體10在這里是兩個(gè)部件，即靠近滑輪40的前軸承46和攜帶電刷保 持件44以及橋式整流器或者整流器還有調(diào)壓器的后軸承48。軸承46、 48 的形狀為中空的，且每一個(gè)分別在中心攜帶滾珠軸承50和52，用來(lái)旋轉(zhuǎn)安 裝轉(zhuǎn)子12的軸14。發(fā)電機(jī)還包括用來(lái)冷卻的器件。例如，如圖1所示，在軸承46、 48上鉆孔，利用循環(huán)空氣來(lái)冷卻發(fā)電 機(jī)。為此，轉(zhuǎn)子12在其至少一個(gè)軸向端攜帶風(fēng)扇，其用來(lái)提供空氣循環(huán)。 在所示的示例中，第一風(fēng)扇54設(shè)置在轉(zhuǎn)子12朝前的表面，而更為強(qiáng)大的第 二風(fēng)扇56設(shè)置在轉(zhuǎn)子12的后表面。每個(gè)風(fēng)扇54、 56設(shè)置有多個(gè)葉片58、 60，這些葉片固定到凸緣24的外徑向面。根據(jù)未示出的一個(gè)變形，發(fā)電機(jī)還可以用熱傳導(dǎo)的流體冷卻，則殼體IO 配置成包括用于熱傳導(dǎo)流體的適當(dāng)循環(huán)通道。應(yīng)該注意，在所述的示例實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子12的每個(gè)極片包括8個(gè)齒30，
因此包括8對(duì)磁極。因此在這種情況下在定子主體上設(shè)置了 48個(gè)凹槽，其 中如前述文件FR-A-2，737,063所述的那樣， 一組三相繞組或者兩組三相繞組 設(shè)置在所述凹槽中；或者如前述文件US-A1-2002/0175589和 EP-Al-0.454.039所述的方案中，設(shè)置96個(gè)凹槽。自然，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，轉(zhuǎn) 子12可以包括不同數(shù)量的磁極對(duì)。例如，在一個(gè)變形中，每個(gè)極片可以包 括6個(gè)齒，使得轉(zhuǎn)子包括6對(duì)磁極和定子36或者72個(gè)凹槽。根據(jù)未示出的一種變形，該設(shè)備的性能，即其動(dòng)力和效率，也可以利用 轉(zhuǎn)子12而增加，所述轉(zhuǎn)子12以已知方式且如法國(guó)專利FR-2.784.248所述那 樣包括特定數(shù)量的永久磁鐵，它們插置在轉(zhuǎn)子16圓周的相鄰兩個(gè)齒30之間， 選擇這些磁鐵的數(shù)目，使得其等于或者小于轉(zhuǎn)子上的磁極數(shù)量，且它們的布 置相對(duì)于轉(zhuǎn)子的軸線對(duì)稱。例如，為8對(duì)磁極設(shè)置4、 6或者8對(duì)磁鐵。以已知方式，軸14包括帶非光滑徑向驅(qū)動(dòng)節(jié)段57的部分，所述部分在 這里為帶有軸向鋸齒線的滾花部分，如從圖1所見(jiàn)，用來(lái)固定和驅(qū)動(dòng)極片20、 22和芯部36。極片20、 22和芯部36因此通過(guò)壓力配合而安裝在更石更的軸 14上，使得當(dāng)所述芯部36和極片20、 22受迫配合而旋轉(zhuǎn)連接所述軸和芯部 36以及極片20、 22時(shí)，所述軸通過(guò)其鋸齒線在極片20、 22的中心孔內(nèi)和在 芯部36切出凹痕。正如前述，當(dāng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)子12時(shí)，這樣設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子12會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。因此本發(fā)明提出了一種轉(zhuǎn)子12,如圖2至6所示，其包括至少一個(gè)中間 套筒58，該套筒徑向插置在每個(gè)極片20、 22和中心軸14之間，所述極片安 裝在該套筒上。在圖2至5中，驅(qū)動(dòng)部分57受迫配合到固定孔59內(nèi)，該孔形成在區(qū)別 于軸14的中間套筒58上。在圖6的實(shí)施例中，所述軸軸向受迫配合在所述芯部上形成的固定孔內(nèi)， 所述中間套筒從所述軸弓1出并且相對(duì)與所述固定孔軸向偏移。在圖2至5中，中間套筒58徑向插置在中心軸14不光滑的驅(qū)動(dòng)部分57 和至少一個(gè)極片20、 22的固定孔38之間。該中間套筒包括，如下所述，圓 柱形表面60，其與軸14同軸并且接收在關(guān)聯(lián)的極片20、 22的互補(bǔ)中心圓柱 形孔38、 138內(nèi)，從而將所述極片與軸14同軸定位。部分57在這里設(shè)置有波紋，使得其像圖1中一樣是不光滑的。所述波 紋在這里和圖1中一樣是帶有鋸齒線的滾花。根據(jù)圖2所示的本發(fā)明第一實(shí)施例，轉(zhuǎn)子12類似于圖1中所示的轉(zhuǎn)子 12。轉(zhuǎn)子12因此包括中心軸14;兩個(gè)極片20、 22，他們軸向布置在芯部36 的每一側(cè)；和勵(lì)^磁線圈34，其圍繞芯部36徑向延伸。但是，轉(zhuǎn)子12在這里包括中間套筒58,其包括中心固定孔59。軸14 的驅(qū)動(dòng)部分57受迫配合到套筒58的固定孔59內(nèi)。這些部分57包括屬于滾花的鋸齒線形式的波紋。套筒58包括圓柱形表面60,這里軸向取向，該圓柱形表面60在這里與 套筒58的外部圓周圓柱形表面并接。根據(jù)本發(fā)明在以下所述的與軸14的旋 轉(zhuǎn)軸線同軸的表面60用來(lái)接收極片20、 22。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，套筒58還配合到芯部36內(nèi)，使得套筒58徑向 插置在軸14和芯部36之間，在這里是兩個(gè)部分，就是說(shuō)分成兩半，每一半 與其相關(guān)的極片20、 22制成一個(gè)部件。為此，圓柱形表面60的徑向節(jié)段具有與極片20、 22的中心孔38的徑 向節(jié)段互補(bǔ)的形狀。更特別的，表面60在徑向節(jié)段內(nèi)具有圓形形狀，且與 極片22、 24的內(nèi)圓周緊密接觸，所述極片22、 24限定軸向取向的中心孔38 的邊界，因此中心孔38與軸14的軸線同軸。套筒58的圓柱形表面60配合在極片20、 22的每個(gè)中心孔38內(nèi)，因此 在芯部36的中心孔內(nèi)，這里分成兩半，且其因此與極片20、 22制成一個(gè)部 件，使得套筒58徑向插置在軸14的驅(qū)動(dòng)部分57和極片20、 22之間。這里， 套筒58還徑向插置在驅(qū)動(dòng)部分57和芯部36之間。更精確地說(shuō)，在圖2和3中，和圖1中一樣，設(shè)置有兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部分57， 具有不同的軸向長(zhǎng)度，即前部分長(zhǎng)于后部分。前部分57的前軸向端相對(duì)于前極片20的前軸向端和套筒58以軸向凸 起延伸。該前部分通過(guò)其后端基本上延伸到半芯部36的內(nèi)徑向表面62那樣遠(yuǎn)，所述內(nèi)表面62從前極片20離開(kāi)并且組成所述半芯部和前極片的后軸向二山響。后部分57的后端基本上延伸到肩部114,所述肩部在圖1中屬于軸14的軸環(huán)，靠近環(huán)42且因此靠近軸14的后端。自然地，在變形中，省略了后驅(qū)動(dòng)部分，所有這些依賴于待傳遞的扭矩。 套筒58的后端靠在肩部114上，或者更精確地說(shuō)靠在軸環(huán)114的前表面上。套筒58的前端用來(lái)靠接圖1中的環(huán)形支柱150，所述支柱徑向插置在 套筒58的前端和軸承50之間。因此，套筒58用來(lái)安裝成軸向夾緊在肩部114和支柱150之間，使得 可以減小4及片20、 22上的應(yīng)力。在該示例實(shí)施例中，軸14的前端#4居以下所述的方法配合在套筒58內(nèi)。 軸環(huán)114限制所述軸相對(duì)于套筒58的軸向相對(duì)移動(dòng)，并且在這里具有比圖2 和圖3中的管形套筒58小的外直徑。套筒58的軸向長(zhǎng)度至少等于芯部36和每個(gè)極片20、 22的固定孔38的 軸向長(zhǎng)度之和。這里，套筒58的每個(gè)軸向端與關(guān)聯(lián)的極片20、 22的凸緣24 的外徑向面在相同的徑向平面內(nèi)延伸。應(yīng)該注意，在變形中，支柱150還可以靠接前極片20的凸緣的內(nèi)圓周。這里，套筒58由單體件構(gòu)成。但是，轉(zhuǎn)子12還可以包括多個(gè)套筒58, 他們端對(duì)端地布置在軸14周圍。具有優(yōu)勢(shì)的是，套筒58用鐵磁形材料制成，并且優(yōu)選與極片20、 22和 芯部36用相同的材料制成。轉(zhuǎn)子12還包括用來(lái)沿著軸14相對(duì)于彼此軸向定位極片20、 22的裝置。在第一實(shí)施例中，軸向定位極片20、 22通過(guò)讓每個(gè)半芯部36的面向內(nèi) 部的徑向面62、 64來(lái)實(shí)現(xiàn)。這些面62、 64分別限定極片20的后軸向端和 極片22的前軸向端的邊界。這是因?yàn)?，?dāng)極片20、 22安裝在軸14上的時(shí) 候，每個(gè)半芯部36的內(nèi)徑向面62、 64彼此靠接，因此允許軸向定位極片20、 22。應(yīng)該注意，每個(gè)極片20、 22在其后軸向端和前軸向端分別包括安裝坡 口來(lái)促使其安裝到套筒58上。這些坡口優(yōu)選地是連續(xù)的。 在變形中，極片沒(méi)有安裝坡口。另外，轉(zhuǎn)子12包括用來(lái)將極片20、 22與中間套筒58旋轉(zhuǎn)連接的裝置， 該裝置本身與軸14的驅(qū)動(dòng)部分57旋轉(zhuǎn)連接。這里(圖2至4),每個(gè)極片20、 22還在其前軸向端和后軸向端分別包 括連接坡口 66。如圖2和3所示，每個(gè)極片20、 22因此包括兩個(gè)坡口 ，即連接坡口 66 和連續(xù)的安裝坡口。因此，每個(gè)極片20、 22的中心孔38的外部圓形輪緣的至少一條弧線包 括連續(xù)的坡口 66。 如圖4所示，連接坡口 66能通過(guò)將套筒58的一部分變形的材料壓接 (crimp)來(lái)接收。為此，套筒58具有優(yōu)勢(shì)地用延展鐵磁性材料諸如軟鐵制 作，其特別適合壓接。套筒的硬度小于用鐵磁性材料制成的中心軸14。另外，每個(gè)坡口 66在這里是兩個(gè)環(huán)形部件，基本上是半圓形，角度由 兩個(gè)徑向端面68限定邊界，使得其可以圍繞軸14相對(duì)于套筒58旋轉(zhuǎn)鎖定 極片20、 22。因此，為了將每個(gè)極片20、 22與套筒58旋轉(zhuǎn)固定在一起，對(duì) 于每個(gè)環(huán)形坡口部件66關(guān)鍵是僅延伸經(jīng)過(guò)每個(gè)極片20、 22的中心孔38圓 周的一段弧線，而不是延伸經(jīng)過(guò)孔38的整個(gè)圓周。每個(gè)環(huán)形坡口部件66用套筒58的材料填充，跟著壓接操作，所述材料 流入坡口 66形成凹腔內(nèi)。在變形中，坡口 66包括數(shù)量大于2的部件，例如3或者4個(gè)部件。壓接也可以實(shí)現(xiàn)軸向鎖定，就是說(shuō)在平動(dòng)中，將極片20、 22相對(duì)于套 筒58鎖定。根據(jù)本發(fā)明未示出的變形，連接坡口由凹部取代或者補(bǔ)充，套筒58的 材料在所述凹部?jī)?nèi)流過(guò)。因此，坡口 66的圓周長(zhǎng)度依賴于應(yīng)用場(chǎng)合，特別 是依賴于是否存在定位于每個(gè)坡口部件之間的凹部。根據(jù)本發(fā)明未示出的變形，所述結(jié)構(gòu)反轉(zhuǎn)，使得坡口 66位于至少兩個(gè) 部件上和/或凹部由套筒58的表面60的每個(gè)軸向端的外部脊承載，且每個(gè)極 片20、 22在坡口 66和/或凹部?jī)?nèi)壓接。在圖2至4中，由于存在套筒58,所以轉(zhuǎn)子的厚度，就是說(shuō)前極片20 前表面和后極片22后表面之間的距離得到精確地控制。根據(jù)圖5所示的本發(fā)明另一種變形，每個(gè)極片20、 22通過(guò)焊接固定到 中間套筒58。因此，優(yōu)選連續(xù)焊件69設(shè)置在每個(gè)極片20、 22的中心孔38 的外部脊圓周和相關(guān)的套筒58之間。例如，可能實(shí)施TIG焊或者激光焊。應(yīng)該注意，較之圖2和圖3的實(shí)施例，芯部36在這種情況下與套筒整 體形成，并且組成其中心部件。更精確地說(shuō)，在該實(shí)施例中，設(shè)置了輪轂158，其取代了圖2和3中的 套筒58和芯部36。該輪轂158包括中心芯部36,其因此相對(duì)于前中間套筒 58和后中間套筒58延伸出徑向凸起。前套筒58專用于安裝前極片20,后套筒58專用于安裝后極片22。這些中間體套筒58軸向布置在芯部36的每一側(cè)。
極片20、 22因此得到簡(jiǎn)化并且每個(gè)極片的中心孔，這里指138，較之圖 2和3中的中心孔38軸向更短，因?yàn)槠鋬H作用于每個(gè)極片的凸緣24。另外，對(duì)于轉(zhuǎn)子的相同外徑，極片20、 22的凸緣24的高度減小，因?yàn)?在該實(shí)施例中，表面60的外徑大于圖2和圖3中的外徑。應(yīng)該理解，在該實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子的厚度甚至更為精確地進(jìn)行了控制。還應(yīng)該理解，防止了勵(lì)磁線圈34磨損，因?yàn)闃O片之間的距離是精確的， 所述極片靠接芯部36凸起的徑向端面70、 72。另外，芯部36的外圓周可以是任何形狀，例如圓柱形、矩形或者多邊形。自然，在圖2至4中，極片可以通過(guò)焊接固定到套筒上。類似的，在圖 5中，其可以通過(guò)壓接將極片固定到套筒上。 本發(fā)明還提出生產(chǎn)這種轉(zhuǎn)子12的方法。以下，所述的步驟和組成這些步驟的操作為了說(shuō)明清晰起見(jiàn)，進(jìn)行了編 號(hào)，但是，這些步驟和這些操作可以以任何順序?qū)嵤橇碛兄该?。根?jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，生產(chǎn)圖2和3中所示的轉(zhuǎn)子12的方法包括第一 步驟E1，在安裝每個(gè)極片20、 22之前安裝中間套筒58。安裝套筒58的步驟El包括將軸14的驅(qū)動(dòng)部分或者多個(gè)驅(qū)動(dòng)部分57受 迫配合到套筒58的固定孔59內(nèi)，直到軸環(huán)114靠接套筒58為止。這里，軸14是從前面配合到孔59內(nèi)，從而利用波紋在后者上切出凹痕， 所述波紋在這里是部分或者多個(gè)部分57上的鋸齒線。較之圖1中所示，這種配合利用較小的力來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得保護(hù)了用來(lái)安裝 環(huán)42的截面較小的軸14后端。這些環(huán)，在一個(gè)示例實(shí)施例中，屬于配合在 軸14較小直徑的后端上的收集器(collector )。這種收集器例如在文件 FRA2710200中有說(shuō)明，可以參照該文件。制造方法還包括第二步驟E2，相對(duì)于軸14的旋轉(zhuǎn)軸線調(diào)節(jié)每個(gè)極片20、 22的同心度。步驟E2的第一操作E21在安裝套筒58的第一步驟E1之后實(shí)施。 在第一操作E21中，在安裝每個(gè)極片20、 22之前制造套筒58的表面60。在套筒58的外圓周面上加工表面60,使得圓柱形表面60與軸14的旋轉(zhuǎn)軸線同心。操作E21可以糾正套筒58的表面60相對(duì)于軸14旋轉(zhuǎn)軸線的同心度不
足，這種不足是因?yàn)閲@軸14的波紋驅(qū)動(dòng)部分或者多個(gè)部分57的套筒58 固定孔59非均勻塑性變形造成的，所述波紋在這里是滾花。應(yīng)該理解，套筒58的直徑可以標(biāo)準(zhǔn)化并且因此軸14和套筒58的組件 可以用來(lái)安裝不同直徑的極片20、 22。套筒58的長(zhǎng)度可以根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合容 易調(diào)節(jié)，所述套筒在圖2和3中從管件獲得。調(diào)節(jié)同心度的第二步驟E2還包括第二操作E22,即加工每個(gè)極片20、 22的中心孔38;和第三操作E23，即加工每個(gè)極片20、 22的外圓周圓柱形 表面，就是說(shuō)這里的齒30的外表面，從而在旋轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間 限定精確的氣隙。在將極片20、 22安裝到軸14上之前，最后這兩個(gè)操作E22、 E23可以 調(diào)節(jié)每個(gè)極片20、 23的外圓周表面32相對(duì)于中心孔38的同心度。因此可 以實(shí)施這些加工操作E22、 E23,而不必?fù)?dān)心損壞線圈34。另外，可以在這 些加工操作中使用潤(rùn)滑劑，這讓加工更快且更便宜。然后實(shí)施第三步驟E3，即相對(duì)于彼此調(diào)節(jié)每個(gè)極片20、 22的軸向定位。 該第三步驟E3在這里僅包括操作E31，即加工關(guān)聯(lián)的半芯部36的內(nèi)徑向面。操作E31可以相對(duì)于彼此調(diào)節(jié)極片20、 22的軸向定位。在第四步驟E4中，線圈34定位在芯部36上，然后，實(shí)施第五步驟E5, 即安裝才及片20、 22。在第五步驟E5中，套筒58的表面60配合在極片20、 22的中心孔38 內(nèi)，使得每個(gè)半芯部36的內(nèi)徑向面62、 64彼此靠接。因此，彼此壓靠極片 20、 22，從而保證它們之間的磁通量穿過(guò)它們的內(nèi)徑向面62、 64。該第五步驟E5在前四步驟E1、 E2、 E3和E4之后實(shí)施。最后，在安裝每個(gè)極片20、 22的第五步驟E5之后，實(shí)施最后的第六步 驟E6，即連接。在該步驟E6中，極片和套筒58例如通過(guò)焊接或者壓接而 相對(duì)于圍繞軸14的軸線的旋轉(zhuǎn)和相對(duì)于平動(dòng)連接在一起。根據(jù)轉(zhuǎn)子12的第一實(shí)施例的第一變形，在圖3中用點(diǎn)線描述，所述芯 部形成單體件36，其區(qū)別于極片20、 22。套筒58—方面徑向插置在軸14和每個(gè)極片20、 22之間，另一方面徑 向插置在軸14和芯部36之間。芯部36包括兩個(gè)外徑向端面，限定其軸向端的邊界，每個(gè)極片20、 22 的凸緣24的內(nèi)表面彼此壓靠。
在這種變形中，將一個(gè)極片20、 22相對(duì)于另一個(gè)軸向定位通過(guò)每個(gè)凸 緣24的內(nèi)徑向面來(lái)實(shí)現(xiàn)，所述凸緣的內(nèi)徑向面軸向靠接芯部36的面向外部 的徑向面。所述制造方法做相應(yīng)地修改。因此，在容易地將線圈34配合到芯部36上以后，第五步驟E5分開(kāi)成 這樣步驟E51，即將芯部36安裝到軸14上，在此過(guò)程中，套筒58配合 到芯部36內(nèi)；和步驟E52,即安裝每個(gè)極片20、 22。優(yōu)選地，步驟E51,即安裝所述芯部，在安裝套筒58的第一步驟E1之 后，在安裝每個(gè)極片20、 22的第五步驟E52之前實(shí)施。而且，在調(diào)節(jié)軸向定位的第三步驟E3過(guò)程中，加工半芯部36的內(nèi)表面 62、 64的操作E31在這里被加工每個(gè)凸緣24的內(nèi)表面的操作所耳又代。另外，為了允許將一個(gè)極片相對(duì)于另一個(gè)精確地軸向定位，調(diào)節(jié)定位的 第三步驟E3包括第二操作E32,即加工芯部36的每個(gè)外端徑向表面。然后，在實(shí)施了前五個(gè)步驟E1、 E51、 E2、 E3和E4之后，實(shí)施安裝每 個(gè)極片20、 22的步驟E52。極片20、 22軸向配合在芯部34的每一側(cè)，位 于套筒58的圓周表面60的端部位置，其因此形成圓柱形表面，能接收極片 20、 22。根據(jù)圖5所示的本發(fā)明的第二實(shí)施例，軸14直接配合在輪轂158內(nèi)， 因此配合在由芯部36形成的中心部件內(nèi)。以前述方式，轉(zhuǎn)子12在這里包括兩個(gè)中間套筒58，它們軸向布置在芯 部36的每一側(cè)，且它們與芯部36制造成一個(gè)部件，其中軸14的驅(qū)動(dòng)部分 或多個(gè)驅(qū)動(dòng)部分57配合在所述套筒內(nèi)。芯部36的外徑大于每個(gè)套筒58的表面60的外徑。因此，芯部36包括 兩個(gè)外端徑向表面70、 72,它們相對(duì)于套筒58徑向凸起，并且限定芯部36 的軸向端邊界。每個(gè)套筒58的表面60配合在關(guān)聯(lián)的極片20、 22的中心孔138內(nèi)，使 得極片20、 22的凸緣24的內(nèi)徑向表面74分別限定極片20、 22的后軸向端 和前軸向端，且靠接面對(duì)芯部36的突出外徑向表面70、 72。極片20、 22 因此相對(duì)于^皮此軸向定位。換句話說(shuō)，以簡(jiǎn)單的方式在包括芯部36的輪轂158的軸向端部的每個(gè) 外圓柱形表面上加工表面60。 在圖5所示的實(shí)施例中，每個(gè)極片20、 22通過(guò)焊件69固定到其關(guān)聯(lián)的 中間套筒58。為此，形成兩個(gè)坡口 76、 78，分別符合極片20、 22的凸緣24 的外徑向面和關(guān)聯(lián)套筒58的外徑向面。根據(jù)圖4所示的變形，每個(gè)極片20、 22及其套筒58之間的連接通過(guò)壓 接起作用。上述制造方法可以改動(dòng)，從而適合本發(fā)明的第二實(shí)施例。因此，第五步驟E5細(xì)分成步驟E51:將芯部36安裝到軸14上，在此 過(guò)程中，套筒58配合在芯部36內(nèi)；和步驟E52:安裝每個(gè)極片20、 22。但是，安裝芯部的步驟E51與安裝套筒的第一步驟E1伴隨執(zhí)行，因?yàn)?套筒58和芯部36形成輪轂158形式的單個(gè)部件。因此在安裝每個(gè)極片20、 22的第五步驟E52之前執(zhí)行安裝芯部的步驟E51。另外，在調(diào)節(jié)軸向定位的第三步驟E3期間，加工半芯部36的內(nèi)表面 62、 64的操作E31在這里被加工每個(gè)凸緣24內(nèi)表面的操作取代。另外，為了讓一個(gè)極片相對(duì)于另一個(gè)精確軸向定位，調(diào)節(jié)定位的第三步 驟E3包括加工芯部36每個(gè)外端徑向面的"^喿作E32。具有優(yōu)勢(shì)的是，加工芯部36的第二操作E32在安裝芯部36的步驟E51 之后執(zhí)行。這是因?yàn)?，?dāng)套筒受迫配合到芯部36上的時(shí)候，芯部36的每個(gè) 端面傾向于變形。因此，為了保證極片20、 22的精確軸向定位以及允許每 個(gè)極片20、 22和芯部36之間存在優(yōu)良的接觸，優(yōu)選在芯部36安裝到套筒 58上以后再4;y于對(duì)其加工。然后，在執(zhí)行了最先的五個(gè)步驟El、 E51、 E2、 E3、 E4之后，執(zhí)行安 裝每個(gè)極片20、 22的步驟E52。在套筒58的圓周面60的端部部分，極片 20、 22軸向配合到芯部36的每一側(cè)，這因此形成能接收極片20、 22的圓柱 形表面。根據(jù)未示出的轉(zhuǎn)子12的變形，芯部36和兩個(gè)套筒58是不同的元件。 軸14因此直接配合在芯部36內(nèi)，且軸14的驅(qū)動(dòng)部分57受迫配合到套筒58 內(nèi)，所述套筒在芯部36的每一側(cè)軸向分布。在一個(gè)實(shí)施例中，軸14包括與套筒56關(guān)聯(lián)的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部分之間的光滑 部分。該光滑部分用作芯部36的定心設(shè)備，所述軸的該光滑部分的外圓周 與芯部36的內(nèi)孔限定的芯部36的內(nèi)圓周緊密接觸。
應(yīng)該注意，驅(qū)動(dòng)部分57比圖2、 3和5中的實(shí)施例軸向?qū)＝欢?，因此套?58也比這些圖中變形更小。實(shí)施該變形的方法類似于實(shí)施第一實(shí)施例的第二變形的方法。但是，安 裝芯部36的步驟E5先于安裝套筒58的第一步驟El,因?yàn)樾静?6直接安 裝在軸14上，而不是和第一實(shí)施例一樣安裝在套筒58上。在圖6所示的第三實(shí)施例中，中心軸14的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)部分157、 257和前 述變形中一樣軸向較短，且如圖2和3所示，爪形轉(zhuǎn)子12的芯部包括兩部 分36a、 36b。套筒258、 358分別與芯部36a、 36b的每個(gè)部分關(guān)聯(lián)。 套筒258、 358外部光滑，且與中心軸14成為單體件。所述套筒258、 358因此從軸14引出，并且具有不同的外徑，就像驅(qū)動(dòng)部分157、 257 —樣。 每個(gè)部分157、 257分別軸向延伸套筒258、 358。 部分157靠近軸環(huán)114。驅(qū)動(dòng)部分257的外徑基本上等于套筒258的外徑。 套筒258的外徑小于驅(qū)動(dòng)部分157的外徑。套筒358的外徑小于部分257的外徑，因此小于套筒258和外徑最大的 部分157的外徑。因此中心軸14直徑為階梯形。 部分36a、 36b的內(nèi)孔直徑也是階梯形。每個(gè)芯部部分具有直徑不同的兩個(gè)內(nèi)部部分，A人而每個(gè)分別與軸14的 部分157、 257和關(guān)聯(lián)套筒258、 358其中之一協(xié)作。從圖6可以看出，部分36b具有第一部件，其直徑小于部分36b的第二 部件。該第一部件由用來(lái)與套筒358的光滑外部圓周緊密配合的圓柱形中心 孔所中心限定，A/v而構(gòu)成用于部分36b和-f及片20的定心套筒。該部分36b 的第二部件較之第一部件軸向較短，并且用來(lái)與比芯部部分36b更硬的驅(qū)動(dòng) 部分257嚙合，因此當(dāng)軸14受迫配合在部分36b內(nèi)的時(shí)候，部分257在該 第二部件上切削出凹痕，用于旋轉(zhuǎn)連接軸14和極片20。該第二部件因此由 固定孔居中限定。類似的，部分36a具有兩個(gè)直徑不同的內(nèi)部部件，稱為第三和第四部件。 該第三部件內(nèi)徑小于第四部件。該第三部件由用來(lái)與套筒258光滑外部圓周 緊密配合的圓柱形中心孔中心限定，因此構(gòu)成用于部分36a和極片22的定 心套筒。該部分36a的第四部件較之第三部件軸向較短，且用來(lái)與比芯部部 分36a更硬的驅(qū)動(dòng)部分357嚙合，因此當(dāng)軸14受迫配合到部分36a內(nèi)的時(shí) 候，部分357在第四部件上切削出凹痕，用于旋轉(zhuǎn)連接軸14和極片22。該 第四部件因此由固定孔內(nèi)部限定。因此，第一部件的內(nèi)徑小于第二部件的內(nèi)徑，基本上等于第三部件的內(nèi) 徑，第三部件的內(nèi)徑小于第四部件的內(nèi)徑。上述以及圖6的結(jié)果在于，每個(gè)中間套筒258、 358在其外圓周上包括 與中心軸14同軸的圓柱形表面，該軸與每個(gè)極片20、 22關(guān)聯(lián)并且接收在關(guān) 聯(lián)的極片20、 22的互補(bǔ)中心圓柱形孔內(nèi)，從而將關(guān)聯(lián)的極片20、 22與該軸 14同軸定位。每個(gè)中間套筒258、 358徑向插置在芯部36a、 36b和軸14之間。 在圖6中，第二部件從部分36b的內(nèi)端面62引出，而第四部件從部分 36a的外端面引出。凹槽300設(shè)置在軸14的前端上。該凹槽3 00在 一 個(gè)實(shí)施例中是連續(xù)的。在壓緊極片20的外表面的操作過(guò)程中，極片20的材料流入凹槽300, 使得極片20、 22最終軸向鎖定在軸環(huán)114和極片20的材料301之間。 因此，套筒258和358以及極片20、 22是提前加工的。 安裝套筒258、 358的步驟E1包括生產(chǎn)帶套筒258、 358的單體軸。 調(diào)節(jié)同心度的第二步驟E2更加容易，因?yàn)椴襟EE2的第一^t喿作E21包 括加工單體軸14的套筒258、 358的外圓周,步驟E22、 E23、 E3、 E4以前 述方式執(zhí)行。應(yīng)該注意，在步驟E23過(guò)程中，螺旋型凹槽302形成在轉(zhuǎn)子12的外圓 周上，從而切斷極片外圓周表面上產(chǎn)生的渦流，如文件FR2774524所述。自 然，這也適用于其他實(shí)施例。步驟E5包括將套筒258、 358配合到極片的中心孔內(nèi)，使得部分36a、 36b的內(nèi)表面彼此抵靠并且受壓，從而保證;茲通量經(jīng)過(guò)。該步驟容易實(shí)施，因?yàn)樘淄?58和驅(qū)動(dòng)部分257毫無(wú)問(wèn)題地穿過(guò)極片22 的圓柱形中心孔，在該驅(qū)動(dòng)部分受迫配合在^l片20、 22的第二和第四部分 內(nèi)之前，套筒258與極片22定心接觸。此后在凹槽300內(nèi)實(shí)施壓接，軸環(huán)114靠在極片22上，因此步驟E6得
到簡(jiǎn)化。為了說(shuō)明需要，轉(zhuǎn)子12在這里說(shuō)明是布置在發(fā)電機(jī)內(nèi)。但是轉(zhuǎn)子12不 限于這種應(yīng)用。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子中，將極片直接安裝到軸的驅(qū)動(dòng)部分所需的 力非常大。因此，兩個(gè)極片之間的軸向距離不好控制，且需要提供較寬的容 許間隙。借助于本發(fā)明的教導(dǎo)，足夠用來(lái)將極片20、 22安裝到其關(guān)聯(lián)的中間套 筒58上的力得以充分減小，從而顯著減小了該容許間隙。在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子中，需要在線圈的每個(gè)軸向端和每個(gè)極片的凸緣 之間提供大間隙。根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)子12可以獲得極片20、 22相對(duì) 于彼此更為精確的軸向定位。因此可以在兩個(gè)極片20、 22之間安裝更長(zhǎng)的 線圈34，這樣增大了發(fā)電機(jī)的功率。具有優(yōu)勢(shì)的是，根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子12的兩個(gè)極片20、 22之間的精確軸 向距離較之根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的轉(zhuǎn)子有所改善。因此可以提供能在芯部36的外 圓周和極片的爪之間最好地占用空間的線圈，特別是在圖5中的實(shí)施例情況 下。度。類似的，兩個(gè)極片20、 22之間的軸向距離得到了更好的控制，根據(jù)本 發(fā)明教導(dǎo)的轉(zhuǎn)子12能在轉(zhuǎn)子12兩端布置更為強(qiáng)力的風(fēng)扇，而不會(huì)增大發(fā)電 機(jī)的軸向尺寸。因此，圖1所示的后風(fēng)扇56在一個(gè)變形中是包括兩個(gè)疊加 的風(fēng)扇的通風(fēng)設(shè)備，例如如文件WO2004/106748所述，應(yīng)該參照該文件。 帶兩個(gè)疊加風(fēng)扇的該通風(fēng)設(shè)備可以適當(dāng)冷卻定子18的線圈的線圈端部，特 別是該線圈18以前述方式包括兩個(gè)三相繞組的情況下，且該三相繞組增量 偏移為30°,且每一個(gè)繞組都連接到橋式整流器。該布置，與齒30之間的永 久磁鐵安裝相關(guān)聯(lián)，當(dāng)磁極對(duì)的數(shù)量小于或者等于轉(zhuǎn)子極對(duì)數(shù)量時(shí)，可以根 據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合適當(dāng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的特性曲線(根據(jù)發(fā)電機(jī)每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)的電流強(qiáng) 度)。另一項(xiàng)優(yōu)勢(shì)在于，可以減小發(fā)電機(jī)的軸向尺寸。 芯部外徑和轉(zhuǎn)子外徑之間的比率也可以得到更好的控制。 一般來(lái)說(shuō)，可以更好地控制發(fā)電機(jī)的功率，并且減小發(fā)電機(jī)的損耗。
借助于本發(fā)明，可以不改變轉(zhuǎn)子12的軸14,而是使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格的軸14。 類似的，芯部36改動(dòng)也不大。自然，全部組合也是可行的。因此，在圖5中，輪轂158的內(nèi)孔可以配 置成類似于圖6，因此包括用來(lái)接收?qǐng)D6中的軸14的4個(gè)部件。凹槽300可以包括環(huán)形節(jié)段，其被材料帶分開(kāi)，每個(gè)節(jié)段用極片的材料 填充，所述的極片材料在壓接操作之后流動(dòng)，因此像圖3和4一樣實(shí)現(xiàn)了旋 轉(zhuǎn)鎖止。并不是必須存在軸環(huán)114,軸的移動(dòng)可以通過(guò)設(shè)備來(lái)編程。 驅(qū)動(dòng)部分57、 157、 257可以具有其他形狀，而且例如包括多個(gè)凸起。
權(quán)利要求
1.一種用于旋轉(zhuǎn)電動(dòng)設(shè)備的轉(zhuǎn)子(12)，包括-中心軸(14)；-與該軸(14)同軸的環(huán)形芯部(36)；-圍繞該芯部(36)徑向延伸的線圈(34)；-和兩個(gè)極片(20、22)，它們軸向布置在所述芯部(36)和線圈(34)的每一側(cè)；其中所述軸(14)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分(57、157、257)，其截面沿著徑向平面是不光滑的，且其軸向配合到孔(59)內(nèi)，用于固定所述轉(zhuǎn)子(12)的至少一個(gè)部件(58、36)，從而將所述轉(zhuǎn)子(12)的兩個(gè)極片(20、22)旋轉(zhuǎn)固定到所述軸(14)，其特征在于，該轉(zhuǎn)子包括中間套筒(58、258、358)，其徑向插置在每個(gè)極片(20、22)和中心軸(14)之間，且所述極片(20、22)安裝在所述中間套筒上，而且特征在于，所述軸的驅(qū)動(dòng)部分(57)軸向固定到所述中間套筒(58)或者所述芯部(36)上形成的固定孔(59)內(nèi)。
2. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述中間套筒(58) 包括與中心軸(14)同軸的圓柱形表面(60),所述中心軸與每個(gè)極片(20、 22)關(guān)聯(lián)并且接收在關(guān)聯(lián)的極片(20、 22)的互補(bǔ)中心圓柱形孔(38、 138) 內(nèi)，從而將關(guān)聯(lián)的極片與所述軸(14)同軸定位。
3. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述中間套筒(58) 徑向插置在所述芯部(36)和所述軸(14)之間。
4. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述芯部(36) 至少局部與其中 一個(gè)極片形成一個(gè)部件。
5. 如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述芯部(36)軸向 形成至少兩個(gè)不同的部分，且其中每個(gè)芯部(36)部分與相鄰的極片(20、 22)形成一個(gè)部件。
6. 如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述芯部(36)和所 述極片(20、 22)是不同的元件。
7. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括單個(gè)套 筒(58)。
8. 如權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括多個(gè)套筒(58)。
9. 如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述軸(14)直接配 合到所述芯部(36)。
10. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括 至少兩個(gè)套筒(58),每個(gè)套筒與極片(20、 22)關(guān)聯(lián)，且軸向布置在所述 芯部(36)每一側(cè)。
11. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述套筒(58) 與所述芯部(36)形成一個(gè)部件，從而形成單個(gè)輪穀(158)。
12. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括將所 述極片(20、 22)相對(duì)于彼此沿著所述軸(14)軸向定位的裝置(62、 64、 70、 72、 74)。
13. 如權(quán)利要求12所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，每個(gè)極片(20、 22) 包括內(nèi)徑向面(74 ),該面軸向靠接所述芯部(36 )的面向外部的徑向面(70、 72)。
14. 如權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括將所 述極片(20、 22)與所述中間套筒(58)圍繞所述中心軸的軸線旋轉(zhuǎn)連接的裝置。
15. 如前一個(gè)權(quán)利要求所述的轉(zhuǎn)子(12)，其特征在于，所述極片(20、 22)和所述中間套筒(58)通過(guò)焊接固定在一起。
16. 如權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，所述極片(20、 22) 和所述套筒(58)通過(guò)壓接固定在一起。
17. —種制造轉(zhuǎn)子(12)的方法，所述轉(zhuǎn)子包括 陽(yáng)中心軸(14);-與該軸(14)同軸的環(huán)形芯部(36);-圍繞該芯部(36)徑向延伸的線圏(34);-和兩個(gè)極片(20、 22),它們軸向布置在所述芯部(36)和線圈(34) 的每一側(cè)；其中所述軸(14)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)部分(57、 157、 257 ),其截面沿 著徑向平面是不光滑的，且其軸向配合到所述轉(zhuǎn)子(12)的至少一個(gè)部件(58、 36)的固定孔(56)中，從而將所述轉(zhuǎn)子(12)的至少兩個(gè)極片(20、 22) 旋轉(zhuǎn)固定到所述軸(14)，該轉(zhuǎn)子包括中間套筒(58、 258、 358 )，其徑向插置在每個(gè)極片(20、 22)和中心軸(14)之間，且所述極片(20、 22)安裝在所述中間套筒上， 所述軸的所述部分(57 )軸向固定到所述中間套筒(58 )或者所述芯部(36 ) 上形成的固定孔(59)內(nèi)；所述方法包括-安裝所述芯部(36)的步驟(E51);-安裝所述線圈(34)的步驟(E4);-安裝每個(gè)極片(20、 22)的步驟(E5、 E52);-相對(duì)于所述軸(14)調(diào)節(jié)每個(gè)極片(20、 22)同心度的步驟(E2);-相對(duì)于彼此調(diào)節(jié)所述極片(20、 22)軸向定位的步驟(E3);其特征在于，該方法包括安裝所述中間套筒(58)的步驟(El)，該步 驟發(fā)生在安裝與所述中間套筒(58)關(guān)聯(lián)的極片或者多個(gè)極片(20、 22)的 步驟(E5， E51)之前。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述安裝步驟包括將所 述驅(qū)動(dòng)部分(57)軸向受迫配合到所述中間套筒(58)的孔(59)內(nèi)。
19. 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)同心度的步驟 (E2)包括加工所述套筒(58)的第一操作(E21)，從而形成能接收每個(gè)極片(20、 22)的圓柱形表面或者多個(gè)表面(60)。
20. 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述加工套筒的操作 (E21 )在安裝所述套筒的步驟(El )之后執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及特別用于機(jī)動(dòng)車的電動(dòng)旋轉(zhuǎn)設(shè)備的轉(zhuǎn)子(12)，該轉(zhuǎn)子包括中心軸(14)；與該軸(14)同軸的環(huán)形芯部(36)；和兩個(gè)極輪(20、22)，它們軸向布置在所述芯部(26)任一側(cè)，其中所述軸(14)包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)節(jié)段(57)，其軸向受迫配合到所述轉(zhuǎn)子的至少一個(gè)部件(58、36)的固定孔(59)內(nèi)，從而將所述轉(zhuǎn)子(12)的兩個(gè)極輪(20、22)至少其中之一旋轉(zhuǎn)固定到所述軸(14)上，中間套筒(58)徑向插置在每個(gè)極輪(20、22)和所述中心軸(14)之間，且所述極輪(20、22)安裝到所述套筒上。本發(fā)明還涉及制作這種轉(zhuǎn)子的方法。
文檔編號(hào)H02K1/24GK101151779SQ200680010490
公開(kāi)日2008年3月26日 申請(qǐng)日期2006年3月31日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月31日
發(fā)明者皮埃爾-伊薇斯·比爾特里斯特, 羅馬里克·勒努瓦, 讓-菲利普·巴迪, 馬克·騰齊尼 申請(qǐng)人:法雷奧電機(jī)設(shè)備公司