專利名稱：絕緣屏蔽裝置、電樞和電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如權(quán)利要求1的前序部分所述的絕緣屏蔽裝置，如照權(quán)利要求13的前序部分所述的電樞，以及如照權(quán)利要求14的前序部 分所述的電機。電機的電樞，特別是在液體中運行的小功率電機的電樞，由于其轉(zhuǎn) 動產(chǎn)生液壓損失。這種損失與轉(zhuǎn)速成超比例地增加。具有鐵芯、軸、槽 絕緣裝置、整流器和繞組的普通電樞產(chǎn)生大的液壓損失，因為主要是槽 孔像葉片一樣地起作用，并且產(chǎn)生強烈的渦流。通常用于減少液壓損失 的辦法是，在外圓周對電樞完全地包封。于是圓柱形的外殼表面產(chǎn)生明 顯更小的渦流，因此在電樞轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的液壓損失就較少。然而在繞組、特別是它的銅線的常用漆絕緣與具有軸的鐵芯之間的雖然具有繞結(jié)的聚合粉末的口常用槽絕緣對于溫度影:向和機械載荷非常 穩(wěn)定，并且能夠事后對電樞進行全包封(Vollumspritzung),以便獲得 較少形成渦流的外圓周。然而，其缺點是主要是在小批量生產(chǎn)這種電 機時，為此的制造設(shè)備成本高；在大批量生產(chǎn)時，為了達到在幾何形狀 上精確的絕緣存在困難和高成本；在通過聚合粉末進行全包封時為了密 封的泵部件揚觸表面或者外表面可能會弄臟軸承部位，以及由此產(chǎn)生的 附加工作成本和后期工作成本。也公開了 一種具有絕緣屏蔽的槽絕緣，這些絕緣屏蔽插入到電樞軸 上，并且在槽中蓋住鐵芯薄片的內(nèi)部幾何形狀以及在繞組頭的區(qū)域中蓋 住電樞軸。通常將絕緣屏蔽構(gòu)造成星形。然而在使用絕緣屏蔽時，由于 匪間短路的危險，也就是在繞組的繞組線與鐵芯或軸之間的電短路危 險，全包封是不可行的。由于必要的注塑壓力，在包封時繞組線的漆絕 緣容易受到損傷，并且會和鐵芯接觸。主要是在以必要的小節(jié)拍時間并 且以隨之而來的高注塑壓力進行的大批量生產(chǎn)中，將帶有絕緣屏蔽的電 樞全包封不能實現(xiàn)過程可靠，或者由于高的缺陷費用而不能盈利。本發(fā)明的優(yōu)點
本發(fā)明提出 一 種用于使電繞組相對電機的鐵芯和/或軸實現(xiàn)電絕緣 的絕緣屏蔽裝置。在該絕緣屏蔽裝置中，鐵芯在其軸向延展內(nèi)在其導(dǎo)引 繞組的槽中連續(xù)地被一個或者多個屏蔽構(gòu)件遮蓋。在此，在結(jié)構(gòu)上考慮 由鐵芯的通常必需的長度公差所形成的常用軸向安裝間隙。通過在整個 軸向延展上連續(xù)的覆蓋，就不存在繞組的繞組線直接貼靠在鐵芯或者軸 上的區(qū)域，而是僅僅位于電絕緣的屏蔽構(gòu)件上。因此，甚至在對電樞全 包封出現(xiàn)通常較高的注塑壓力的情況下，也不出現(xiàn)匝間短路。只需要筒單的工序和少量的投資費用，就可以保證在鐵芯和/或軸與 構(gòu)造為銅漆線的繞組線之間沒有短路可能，即只須設(shè)置絕緣屏蔽裝置。 在大批量生產(chǎn)時，即使是小節(jié)拍時間和高注塑壓力的情況下，后續(xù)地對 電樞進行全包封也是過程可靠的。在第一個有利的方案中，第一屏蔽構(gòu)件和第二屏蔽構(gòu)件搭接。這些 屏蔽構(gòu)件分別從電機的第一和第二端面插入到鐵芯中，在鐵芯的軸向延 展之內(nèi)在其背離于端面的自由端部上處于搭接區(qū)域內(nèi)。由此保證在接頭 上不出現(xiàn)間隙，否則在進行注塑包封時，繞組線會擠壓間隙中的鐵芯， 并且損害繞組線的電絕緣。也可以使用兩個以上的彼此搭接地布置的屏 蔽構(gòu)件。優(yōu)選搭接區(qū)域設(shè)置在軸向延展的中心。這特別是對大的電樞長度或 者鐵芯長度是有利的。搭接區(qū)域備選地可設(shè)置在軸向延展的中心之外，并且布置在背離于 注塑側(cè)的方向上，該注塑側(cè)用于噴射注塑材料以在外圓周上對鐵芯形成 全包封。在一個有利的方案中，屏蔽構(gòu)件之一在它的自由端部具有臺階。該臺階可被另一屏蔽構(gòu)件的自由端部底切。在一個有利的方案中，屏蔽構(gòu)件構(gòu)造成相同的，其中，它們的自由端部相互傾斜地沿內(nèi)徑和/或外徑方向延伸。由此可成本有利地制造屏蔽 構(gòu)件，并且在使用時不會混淆。在另一有利的方案中，替代沿軸向方向的斜面輪廓，屏蔽構(gòu)件可以 向形成搭接。^ 、、 "、 、 、 。
a、 。、屏蔽構(gòu)件有利地可以彼此卡鎖。由此可避免屏蔽構(gòu)件在注塑時沿電 樞軸線方向^皮此滑脫。在另一替代的有利方案中，屏蔽構(gòu)件穿過鐵芯的軸向延展，并且在 端面之一 的區(qū)域中嵌接到在那里在端側(cè)設(shè)置的電絕緣的終端構(gòu)件中。這種方案特別是用在鐵芯的軸向延展比較短時，以及用在絕緣裝置的屏蔽 構(gòu)件具有足夠的壁厚時。在有利的方案中，可將電絕緣的終端構(gòu)件構(gòu)造成絕緣星(Isolier-stern )。電絕緣的終端構(gòu)件也可由燒結(jié)的聚合粉末襯層和/或絕緣紙構(gòu)成。 在有利的方案中，可將至少一個屏蔽構(gòu)件構(gòu)造成星形的絕緣星。 為了避免沿電樞軸線方向上滑開，有利地使至少一個屏蔽構(gòu)件以壓 配合設(shè)置在鐵芯上。本發(fā)明也提出一種具有絕緣屏蔽裝置的電樞以及電機。在這種電機 中，導(dǎo)引繞組的的槽在其軸向延展內(nèi)完全被一個或者多個屏蔽構(gòu)件所覆 蓋。優(yōu)選地該電機是燃料泵。對于這種情況，屏蔽構(gòu)件的材料適宜地選 擇為燃料耐抗的。屏蔽構(gòu)件的壁厚盡可能選擇得較薄也是有利的，使得 它在工序技術(shù)上可實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，并且在巻繞時還可盡可能地提高銅 填充系數(shù)，以便能實現(xiàn)提高電機的效率。有利地可為全包封采用熱通道 注塑方法或者冷通道注塑方法，其中，也可以使用直接注塑，或者具有 廢料或者注塑通道的注塑。可過程可靠地制造出全包封的電樞，其外圓 周幾乎不產(chǎn)生渦流。在進行全包封時出現(xiàn)較高注塑壓力的情況下，以及在屏蔽構(gòu)件、絕 緣星以及鐵芯存在不利公差范圍的情況下，本發(fā)明有利地防止了在繞組 線和鐵芯或者軸之間產(chǎn)生接觸。相對于通常的絕緣屏蔽而言，大批量生 產(chǎn)絕緣屏蔽時的額外費總是很小。此外，因為在注塑時不必降低注塑壓 力以避免損壞繞組線的漆絕緣，這種類型的屏蔽構(gòu)件可以無問題地以無 廢料的方式和/或使用直接注塑方法進行包封。附圖從下述在附圖中所示的本發(fā)明的實施例中得到本發(fā)明的其它實施 方式、觀點和優(yōu)點，這可與權(quán)利要求中的概括無關(guān)，且不局限于此。 附圖示出

圖1 具有優(yōu)選絕緣屏蔽裝置的優(yōu)選電機的截面圖；圖2 圖1所示優(yōu)選絕緣屏蔽裝置的兩個屏蔽構(gòu)件的搭接區(qū)域的
節(jié)圖；圖3 圖l所示鐵芯的截面圖。實施例i兌明圖1示出了一個優(yōu)選絕緣屏蔽裝置的截面圖，該絕緣屏蔽裝置用于 使電繞組的繞組線相對于具有軸22的電機20的電樞25的鐵芯13電絕 緣。在由金屬薄片組成的鐵芯13的槽中裝入屏蔽構(gòu)件11、 12。這些屏 蔽構(gòu)件用它們的自由端部15、 16在搭接區(qū)域14中搭接。圖2在截面中 示出了屏蔽構(gòu)件ll、 12的自由端部15、 16的搭接區(qū)域14的細節(jié)。該 搭接區(qū)域14設(shè)置在鐵芯13的軸向延展21的中心，并且沿軸向方向23 呈斜面輪廓。屏蔽構(gòu)件11、 12沿鐵芯13的軸向延展21在鐵芯的導(dǎo)引繞組的槽 中連續(xù)地蓋住鐵芯13。在此，第一屏蔽構(gòu)件11從鐵芯13的第一端面18、 第二屏蔽構(gòu)件12從鐵芯13的第二端面19插入到鐵芯中。在整個槽內(nèi) 部幾何形狀中，第二屏蔽構(gòu)件12在它的自由端部16上具有臺階17，使 得第一屏蔽構(gòu)件11總是位于第二屏蔽構(gòu)件12的下面，并因此被蓋住。 第二屏蔽構(gòu)件12安裝在這樣的電樞側(cè)上，即該電樞側(cè)形成了具有注塑 點的注塑側(cè)26(圖3)，電樞全包封工具將塑料注塑到該注塑側(cè)中。塑 料首先流到第二屏蔽構(gòu)件12上，然后才流到第一屏蔽構(gòu)件11。因為安 裝間隙區(qū)域位于搭接區(qū)域14中，所以在那里幾乎沒有塑料滲入，并且 在槽內(nèi)部幾何形狀和第一屏蔽構(gòu)件11之間不可能有較大的塑料量在流 動。第一屏蔽構(gòu)件11保持不受損傷，并且電樞25的繞組的通常的銅漆 線通過注塑力始終頂住屏蔽構(gòu)件11、 12的電絕緣表面，并且不頂住棵 禿的鐵芯13。從圖3中可以看出，第一屏蔽構(gòu)件11和第二屏蔽構(gòu)件12分別從電 機20的第一和第二端面18、 19插入到鐵芯13的中，它們在鐵芯13的 軸向延展21之內(nèi)在其背離于端面18、 19的自由端部上在搭接區(qū)域14 內(nèi)4荅接。在此圖中，注塑側(cè)26位于左前方。
權(quán)利要求
1.用于使電機(20)的電繞組相對鐵芯(13)電絕緣的絕緣屏蔽裝置，其中至少一個屏蔽構(gòu)件(11、12)設(shè)置在鐵芯(13)上，其特征在于，鐵芯(13)在其軸向延展(15)內(nèi)在其導(dǎo)引繞組的槽(24)中連續(xù)地被一個或者多個屏蔽構(gòu)件(11、12)遮蓋。
2. 按照權(quán)利要求1所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，分別從電 機U0)的第一和第二端面(l8、 l9)插入到鐵芯(l3)中的第一屏蔽 構(gòu)件(11)和第二屏蔽構(gòu)件(12)在鐵芯(l3)的軸向延展(21)之內(nèi) 在其背離于端面(l8、 W)的自由端部(15、 16)上在搭接區(qū)域(14) 內(nèi)重疊。
3. 按照權(quán)利要求2所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，搭接區(qū)域 (14)設(shè)置在軸向延展(21 )的中心。
4. 按照權(quán)利要求2所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，搭接區(qū)域 (14)設(shè)置在軸向延展(21 )的中心之外，并且布置在背離于注塑側(cè)(26)的方向上，該注塑側(cè)用于噴射注塑材料以在外圓周上對鐵芯(13)形成 全包封。
5. 按照權(quán)利要求2至4中任一項所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在 于，屏蔽構(gòu)件之一 (12)在其自由端部(16)具有臺階(H),該臺階 可被另一屏蔽構(gòu)件(11)的自由端部(15)底切。
6. 按照權(quán)利要求2至4中任一項所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在 于，屏蔽構(gòu)件(ll、 12)構(gòu)造為相同的，其中它們的自由端部(15、 16) 相互傾斜地沿內(nèi)徑和/或外徑方向。
7. 按照權(quán)利要求2至4中任一項所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在 于，屏蔽構(gòu)件(11、 12)可以相互卡鎖。
8. 按照權(quán)利要求1所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，屏蔽構(gòu)件 (11、 12)穿過鐵芯(l3)的軸向延展，并且在端面(l8、 19)之一的區(qū)域中嵌接到電絕緣的終端構(gòu)件中。
9. 按照權(quán)利要求7所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，電絕緣的 終端構(gòu)件構(gòu)造為絕緣星。
10. 按照權(quán)利要求7所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在于，電絕緣的 終端構(gòu)件由燒結(jié)的聚合粉末襯層和/或通過絕緣紙構(gòu)成。
11. 按照前述權(quán)利要求中任一項所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在 于，至少一個屏蔽構(gòu)件(11、 12)構(gòu)成為星形的絕緣星。
12. 按照前述權(quán)利要求中任一項所述的絕緣屏蔽裝置，其特征在 于，至少一個屏蔽構(gòu)件(11、 12)以壓配合設(shè)置在鐵芯(13)上。
13. 電機的具有按照前述權(quán)利要求中任一項所述的絕緣屏蔽裝置的 電樞，其特征在于，導(dǎo)引繞組的槽(24)在其軸向延展(21)中完全被 一個或者多個屏蔽構(gòu)件(11、 12)遮蓋。
14. 具有按照權(quán)利要求1至10中任一項所述的絕緣屏蔽裝置(10) 的電機，其特征在于，導(dǎo)引繞組的槽(24)在其軸向延展(21)中完全 被一個或者多個屏蔽構(gòu)件(11、 12)遮蓋。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于使電機(20)的電繞組相對鐵芯(13)電絕緣的絕緣屏蔽裝置，其中至少一個屏蔽構(gòu)件(11、12)設(shè)置在鐵芯(13)上。本發(fā)明提出，鐵芯(13)在其軸向延展(15)內(nèi)在其導(dǎo)引繞組的槽(24)中連續(xù)地被一個或者多個屏蔽構(gòu)件(11、12)遮蓋。此外，本發(fā)明還提出一種電樞和電機。
文檔編號H02K3/34GK101213721SQ200680024193
公開日2008年7月2日 申請日期2006年5月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月1日
發(fā)明者A·紐鮑爾, A·迪德里克斯, D·阿爾特邁耶, H·胡伯, P·橋梅特, W·赫姆 申請人:羅伯特·博世有限公司