用于引導(dǎo)電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的一組電線的裝置制造方法
【專利摘要】用于將導(dǎo)電電線(8，9)盤繞到電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子(1)的一個(gè)導(dǎo)電塊體(3)周圍的引導(dǎo)裝置(12)包括一個(gè)在該轉(zhuǎn)子(1)中軸向延伸的軸(2)，所述導(dǎo)電塊體(3)配備有用于接收電線(8，9)的至少四個(gè)凹口(4a，4b，5a，5b)。該引導(dǎo)裝置(12)包括背離該軸(2)徑向延伸的并且相對(duì)于彼此以90°布置的至少兩個(gè)分支(13，14)，所述這些分支(13，14)通過一種彈性鏈接裝置(18)相連接。
【專利說明】用于引導(dǎo)電動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)子的一組電線的裝置
[0001]本發(fā)明涉及高速發(fā)電機(jī)領(lǐng)域并且更確切地說涉及用于將有導(dǎo)電電線的線圈固持至此類發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子上、尤其是該轉(zhuǎn)子的導(dǎo)電塊體周圍的裝置。
[0002]具有繞線轉(zhuǎn)子的電動(dòng)馬達(dá)、例如用在以電驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車輛中的電動(dòng)機(jī)器是通過使用導(dǎo)電電線(例如上釉的銅線)來實(shí)施的。這些導(dǎo)電電線被纏繞在由一疊導(dǎo)電片材金屬板形成的芯棒上。
[0003]被適配成用于高速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子遭遇嚴(yán)苛的操作條件并且尤其在徑向方向上受到高的機(jī)械應(yīng)力。因此必須將轉(zhuǎn)子受到強(qiáng)離心力的繞線牢固地固持。因此此類發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子必須進(jìn)行適配以便在這樣的條件下運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0004]在此方面可以參照EP1421663，其中描述了 一種轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一個(gè)軸向延伸的軸、四個(gè)背離該軸徑向地延伸的磁極、各自連接到相應(yīng)磁極上的四個(gè)臂、以及用于固持高速發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子繞線的裝置。該固持裝置是由各自覆蓋了一個(gè)臂的四個(gè)曲線形支撐件、各自覆蓋了一個(gè)支撐件并且能夠防止線圈電線在轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)移位的四個(gè)帽狀裝置、以及位于各支撐件之間以對(duì)這些線圈的繞線提供額外支撐的多個(gè)拐角凸緣形成的。
[0005]然而，這樣的固持裝置是由多個(gè)不同的部件形成從而使得它實(shí)施復(fù)雜并且不能在這些不同部件的生產(chǎn)過程中在誤差的情況下針對(duì)這些磁極進(jìn)行適配。
[0006]因此本發(fā)明的目的是彌補(bǔ)這些缺點(diǎn)。
[0007]因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一種與一件式構(gòu)造的引導(dǎo)裝置相結(jié)合的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子使得電線繞線能夠以可靠方式被固定和固持且具有低的成本。
[0008]本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一種裝置從而允許徑向和角向變形以便簡(jiǎn)單地實(shí)施在轉(zhuǎn)子上。
[0009]根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的主題是一種用于將導(dǎo)電電線的繞線引導(dǎo)在電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的一個(gè)導(dǎo)電塊體周圍的裝置，該裝置包括一個(gè)在該轉(zhuǎn)子中軸向延伸的軸，所述導(dǎo)電塊體配備有用于接收電線的至少四個(gè)凹口。
[0010]該引導(dǎo)裝置包括背離該軸徑向延伸的并且相對(duì)于彼此以90°布置的至少兩個(gè)分支，所述這些分支通過一種彈性鏈接裝置相連接。
[0011]因此，該引導(dǎo)裝置的一件式構(gòu)造簡(jiǎn)化了其制造并且由于該彈性鏈接裝置而有助于安裝在轉(zhuǎn)子上。確實(shí)，每個(gè)相鄰分支之間的彈性連接在將該引導(dǎo)裝置安裝到導(dǎo)電塊體上、尤其是安裝到每個(gè)極上時(shí)為該引導(dǎo)裝置提供了足夠的彈性、并且提供了對(duì)由該引導(dǎo)裝置的轉(zhuǎn)子的工業(yè)生產(chǎn)導(dǎo)致的誤差的良好承受性。這種彈性連接還允許該電動(dòng)機(jī)器的每個(gè)極以及該弓I導(dǎo)裝置的每個(gè)分支在徑向方向上的獨(dú)立移位。除了方便安裝之外，這還允許針對(duì)轉(zhuǎn)子操作過程中的徑向移動(dòng)進(jìn)行適配、例如針對(duì)由于這些極的熱膨脹導(dǎo)致的極移動(dòng)進(jìn)行適配等
坐寸O
[0012]有利地，該引導(dǎo)裝置的每個(gè)分支都包括至少兩組引導(dǎo)凹槽，這些引導(dǎo)凹槽被設(shè)計(jì)成與該導(dǎo)電塊體的多個(gè)接收凹口進(jìn)行配合。以此方式，每組電線都被定位在該導(dǎo)電塊體的一個(gè)對(duì)應(yīng)凹口中，即,這些極之一的對(duì)應(yīng)凹口中，并且定位在一個(gè)分支的多個(gè)引導(dǎo)凹槽中。
[0013]該彈性鏈接裝置可以具有圓化的形狀，例如歐米伽形。這樣的形狀使得一個(gè)引導(dǎo)裝置自身能夠針對(duì)這些極的徑向位移進(jìn)行適配、并且能夠進(jìn)行角向移位以便在其安裝過程中在這些極上定中心。
[0014]有利地，每個(gè)分支都包括用于接收一組電線的一個(gè)主要部分，該主要部分在徑向上是由在每個(gè)分支的相應(yīng)末端處呈現(xiàn)的兩個(gè)肩臺(tái)來界定的，每個(gè)主要部分都被設(shè)計(jì)成與一個(gè)接收凹口進(jìn)行配合并且包括一組引導(dǎo)凹槽。該主要部分使得該組電線能夠在每個(gè)分支的兩個(gè)肩臺(tái)之間保持在位、并且因此能夠保留在每個(gè)極的接收凹口內(nèi)。
[0015]此外，每個(gè)分支都包括朝向該導(dǎo)電塊體突出的至少兩個(gè)定位裝置、例如被設(shè)計(jì)成與在該導(dǎo)電塊體中形成的多個(gè)孔進(jìn)行配合的多個(gè)定位銷。以此方式，每個(gè)分支被獨(dú)立地定位在該導(dǎo)電塊體上并且確切地是定位在一個(gè)極上。
[0016]這些孔可以具有圓形、橢圓形或淚滴形的形狀。這些孔的長(zhǎng)形形狀允許該引導(dǎo)裝置在徑向方向上保有其撓性并且使得其在轉(zhuǎn)子極上的快速且有效定位成為可能。確實(shí)，當(dāng)該引導(dǎo)裝置被裝配到導(dǎo)電塊體上時(shí)，它首先在徑向上被略微拉伸從而使得每個(gè)銷在這些不同的孔中移動(dòng)就位。接著該引導(dǎo)裝置松弛，并且通過這些彈性連接的彈性作用，該引導(dǎo)裝置返回至其初始位置，這樣使得這些銷經(jīng)歷一個(gè)徑向負(fù)載，這個(gè)徑向負(fù)載將它們?cè)趯?duì)應(yīng)的孔中夾持在位并且因此將該引導(dǎo)裝置固持在該導(dǎo)電塊體上。這些孔的淚滴形狀允許該引導(dǎo)裝置在每個(gè)極上更好地定中心。
[0017]該引導(dǎo)裝置優(yōu)選地包括關(guān)于該轉(zhuǎn)子的對(duì)稱軸線對(duì)稱地安排的四個(gè)分支。為此目的，該導(dǎo)電塊體包括八個(gè)凹口。該引導(dǎo)裝置的對(duì)稱性允許它被定位在該轉(zhuǎn)子的任何極上。此夕卜，該引導(dǎo)裝置被設(shè)計(jì)成用在兩側(cè)上。
[0018]有利地，相鄰的各彈性鏈接裝置是通過一個(gè)圓化的部分相連接的，該圓化的部分界定了一個(gè)中央部分，轉(zhuǎn)子的軸可以穿過該中央部分。該基本上圓形的通道部分可以具有至少35mm、例如46mm的內(nèi)半徑。這個(gè)半徑足以允許該轉(zhuǎn)子軸以及將繞線彈性地連接至外部電源上的這些環(huán)形件的支撐件在該電動(dòng)機(jī)器的組裝過程中穿過該裝置。該環(huán)形件支撐件還具有用于連接到繞組上的電氣端子，這些電氣端子從該軸徑向地突出并且可以延伸超過該中央通道部分。這些彈性的歐米伽形件必須優(yōu)選地具有一個(gè)帶有足以讓這些連接端子通過的間隙的通道區(qū)域。這種特征允許省卻用來組裝該機(jī)器的第二次施壓，將該軸定位在導(dǎo)電塊體中的這次施壓是與定位轉(zhuǎn)子的這些環(huán)形件的這次施壓是同一次施壓。
[0019]根據(jù)第二方面，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括在該轉(zhuǎn)子中軸向延伸的一個(gè)軸、背離該轉(zhuǎn)子的軸徑向延伸的一個(gè)導(dǎo)電塊體、以及一個(gè)如先前描述的用于將導(dǎo)電電線引導(dǎo)在所述塊體周圍的裝置。
[0020]通過閱讀僅作為非限制性實(shí)例并且通過參見附圖而給出的以下說明，本發(fā)明的其他目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得清楚，在附圖中:
[0021]-圖1是根據(jù)本發(fā)明的電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子的一個(gè)示意性透視圖；
[0022]-圖2是根據(jù)圖1的引導(dǎo)裝置的透視前視圖；
[0023]-圖3是根據(jù)圖1的引導(dǎo)裝置的透視后視圖；
[0024]-圖4是根據(jù)圖1的轉(zhuǎn)子的局部截面圖，
[0025]-圖5示意性地示出了在根據(jù)圖4的轉(zhuǎn)子中形成的一個(gè)孔，并且
[0026]-圖6是根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的引導(dǎo)裝置的透視圖。
[0027]如圖1中所示，總體上用參考號(hào)I表示的一個(gè)電動(dòng)機(jī)器的轉(zhuǎn)子包括軸向地延伸穿過轉(zhuǎn)子I的一個(gè)軸2以及背離該軸2徑向地延伸的一個(gè)導(dǎo)電塊體3。
[0028]該導(dǎo)電塊體3包括相對(duì)于彼此以例如90°的角度布置的四個(gè)極4、5、6、7。每個(gè)極
4、5、6、7具有兩個(gè)側(cè)面，每個(gè)側(cè)面都包括一個(gè)凹口4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b以用于接收一組導(dǎo)電電線8、9、10、11。替代地,這四個(gè)極4、5、6、7可以聯(lián)接在一起或以同一疊的金屬片板來實(shí)施成一個(gè)疊十字形的金屬片板。
[0029]轉(zhuǎn)子I包括用于將導(dǎo)電電線8、9、10、11引導(dǎo)到導(dǎo)電塊體3周圍、特別是每個(gè)極4、
5、6、7周圍的一個(gè)裝置12。
[0030]在附圖中展示的實(shí)例中，該引導(dǎo)裝置12包括四個(gè)分支13、14、15、16，這些分支背離轉(zhuǎn)子I的軸2徑向地延伸并且是關(guān)于轉(zhuǎn)子I的軸線對(duì)稱的。每個(gè)分支13、14、15、16被設(shè)計(jì)成有待按以可以繞線成四個(gè)電線線圈8、9、10、11的方式固定至轉(zhuǎn)子I的一個(gè)極4、5、6、7上。該引導(dǎo)裝置12的形狀為基本上十字形并且具有一個(gè)中央部分17，轉(zhuǎn)子I的軸2穿過該中央部分。該引導(dǎo)裝置12的這些分支13、14、15、16是相對(duì)于彼此以90°布置的并且通過一個(gè)彈性鏈接裝置18、19、20、21相連接，該彈性鏈接裝置例如包括將兩個(gè)相鄰分支相連的一種圓化的形狀、或一種歐米伽形狀。以此方式，該引導(dǎo)裝置12的這種一件式構(gòu)造簡(jiǎn)化了其制造并且由于這些彈性鏈接裝置18、19、20、21而有助于其在轉(zhuǎn)子I上的安裝。
[0031]各分支13、14、15、16之間的這種歐米伽形狀為將該引導(dǎo)裝置12安裝到導(dǎo)電塊體2上、尤其是每個(gè)極4、5、6、7上提供了良好的彈性以及轉(zhuǎn)子I的每個(gè)極4、5、6、7在徑向方向上的獨(dú)立移動(dòng)。除了有助于安裝之外，這還允許針對(duì)轉(zhuǎn)子I的操作過程中的徑向移動(dòng)進(jìn)行適配。
[0032]這些彈性鏈接裝置18、19、20、21是通過一個(gè)圓化的部分22、23、24、25相連接的從而界定了被設(shè)計(jì)成圍繞轉(zhuǎn)子I的軸2的這種基本上圓形通道17。這個(gè)通道17具有例如46mm的內(nèi)半徑。
[0033]如圖2中詳細(xì)所示，將僅詳細(xì)描述其中的分支13，其他的分支14、15、16與分支13相同，每個(gè)分支13都包括一個(gè)主要部分13a，該主要部分被設(shè)計(jì)成用于接收一組導(dǎo)電電線8并且是由在對(duì)應(yīng)分支13的相應(yīng)末端處形成的兩個(gè)肩臺(tái)13b、13c界定的。主要部分13a的每個(gè)側(cè)向邊緣都被布置成與在導(dǎo)電塊體3中形成的一個(gè)凹口 4a、4b相對(duì)，從而使得主要部分13a允許將一組電線8保持位于一個(gè)分支13的這兩個(gè)肩臺(tái)13b、13c之間并且保持位于每個(gè)極4的相應(yīng)凹口 4a、4b中。每根導(dǎo)電電線8因此在平行于肩臺(tái)13b、13c的方向上被纏繞在引導(dǎo)裝置12的主要部分13a周圍、位于這兩個(gè)肩臺(tái)13b、13c之間。這些肩臺(tái)13b、13c具有的厚度允許該導(dǎo)電電線8以若干層纏繞在主要部分13a周圍并且允許該組導(dǎo)電電線8被固持在主要部分13a的軸線中。
[0034]主要部分13a包括多個(gè)引導(dǎo)凹槽13d，這些引導(dǎo)凹槽是在主要部分13a的每個(gè)側(cè)向邊緣中形成的并且允許將第一層繞線8引導(dǎo)成獲得導(dǎo)電電線8的繞線在主要部分13a的、將分支13的這兩個(gè)肩臺(tái)13b、13c分開的全長(zhǎng)上的良好分布。主要部分13a的每個(gè)側(cè)向邊緣并且尤其是該多個(gè)凹槽13d與在導(dǎo)電塊體3中的一個(gè)凹口 3c、3d對(duì)齊以便正確地定位這些導(dǎo)電電線8。
[0035]如圖3和圖4中所不，每個(gè)主要部分13a、14a、15a、16a都在與導(dǎo)電塊體3相接觸的那個(gè)同與導(dǎo)電電線8、9、10、11相接觸的面相反的面上包括兩個(gè)對(duì)齊的定位銷13e和13f、14e和14f、15e和15f、16e和16f，這些定位銷朝向?qū)щ妷K體3突出并且被設(shè)計(jì)成與在導(dǎo)電塊體3中形成的相應(yīng)孔26a、26b進(jìn)行配合。因此，每個(gè)分支13、14、15、16可以獨(dú)立于另一個(gè)分支而定位在導(dǎo)電塊體3上。例如,每個(gè)分支13、14、15、16靠外安排的第一銷13e、14e、15e、16e是一個(gè)定心銷，并且每個(gè)分支13、14、15、16靠?jī)?nèi)安排的第二銷13f、14f、15f、16f?是一個(gè)引導(dǎo)銷，這樣使得同一個(gè)極的這兩個(gè)銷中僅一個(gè)受到應(yīng)力。每個(gè)極上的定心銷可以等同地是每個(gè)極4、5、6、7靠?jī)?nèi)安排的一個(gè)銷。
[0036]通過非限制性實(shí)例的方式，孔26a、26b可以具有圓形、橢圓形或淚滴形的形狀。這些孔26a、26b的長(zhǎng)形形狀使得引導(dǎo)裝置12能夠在徑向方向上保有其撓性并且能夠快速且有效地定位在轉(zhuǎn)子I的這些極4、5、6、7上。引導(dǎo)銷12以其承受應(yīng)力的這些定心銷13e、14e、15e、16e被設(shè)計(jì)成與一個(gè)優(yōu)選淚滴形的孔26a進(jìn)行配合，因?yàn)橐砸粋€(gè)角度施加應(yīng)力就會(huì)允許引導(dǎo)裝置12更好地在轉(zhuǎn)子I的分支的寬度上定中心。這些引導(dǎo)銷13f、14f、15f、16f可以與任何圓形、橢圓形或淚滴形的孔26b進(jìn)行配合。 [0037]如圖5中詳細(xì)所示，將僅詳細(xì)說明其中的分支13的定中心，其他分支14、15、16與分支13相同，當(dāng)引導(dǎo)裝置12被安裝在導(dǎo)電塊體3上時(shí)，引導(dǎo)裝置12首先在徑向上被略微拉伸，其方式為使得各定心銷13e在這些不同的孔26a中移動(dòng)就位。引導(dǎo)裝置12然后松弛并且由于這些彈性鏈接裝置18、19、20、21的彈性作用，引導(dǎo)裝置12遵循箭頭F的方向返回至其初始位置，這樣使得這些銷13e受到一個(gè)徑向負(fù)載，這個(gè)徑向負(fù)載允許這些銷13e保持就位于對(duì)應(yīng)的孔26a中。淚滴形的孔26a具有V形形狀，從而使得引導(dǎo)裝置12的定心銷13e能夠更好地定中心。
[0038]在如圖6所示的一個(gè)變體中，其中相同的元件具有相同的參考號(hào),這些定位銷可以用該引導(dǎo)裝置12中的一個(gè)凹入造型27來替換，該凹入造型能夠接收一個(gè)在形狀上與該凹入造型27相對(duì)應(yīng)的、并且是焊接到導(dǎo)電塊體3上的鋼部件28，從而為轉(zhuǎn)子I的軸2留下了通道。
[0039]引導(dǎo)裝置12是由一種具有低的電導(dǎo)率和優(yōu)選低的磁導(dǎo)率的、但就機(jī)械強(qiáng)度而言具有高的溫度耐受性的材料來生產(chǎn)的，并且是例如通過模制、例如由硬質(zhì)塑料來生產(chǎn)的。
[0040]根據(jù)剛才已經(jīng)描述的本發(fā)明，一件式構(gòu)造的引導(dǎo)裝置允許容易地固定到轉(zhuǎn)子上并且將電線繞線可靠地固持、同時(shí)具有低的成本。
[0041]此外，這樣的裝置允許徑向和角向變形以便在轉(zhuǎn)子上簡(jiǎn)單實(shí)施。
【權(quán)利要求】
1.一種用于將導(dǎo)電電線(8，9)的繞線引導(dǎo)在電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子⑴的一個(gè)導(dǎo)電塊體(3)周圍的裝置(12)，該裝置包括一個(gè)在該轉(zhuǎn)子⑴中軸向延伸的軸(2)，所述導(dǎo)電塊體(3)配備有用于接收這些電線(8，9)的至少四個(gè)凹口(4a，4b，5a，5b)，其特征在于，該引導(dǎo)裝置包括背離該軸(2)徑向延伸的并且相對(duì)于彼此以90°布置的至少兩個(gè)分支(13，14)，所述這些分支(13，14)通過一種彈性鏈接裝置(18)相連接，并且其特征在于，每個(gè)分支(13，14)都包括至少兩組引導(dǎo)凹槽(13d，14d)，這些引導(dǎo)凹槽被設(shè)計(jì)成與該導(dǎo)電塊體(3)的這些接收凹口 (4a, 4b, 5a, 5b)進(jìn)行配合。
2.如權(quán)利要求1所述的引導(dǎo)裝置，其中該彈性鏈接裝置(18)具有一種圓化的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的引導(dǎo)裝置，其中該圓化的形狀是歐米伽形。
4.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的引導(dǎo)裝置，其中每個(gè)分支(13，14)都包括用于接收一組電線(8，9)的一個(gè)主要部分(13a，14a)，該主要部分在徑向上是由在每個(gè)分支(13，14)的相應(yīng)末端處呈現(xiàn)的兩個(gè)肩臺(tái)(13b，13c，14b，14c)來界定的，每個(gè)主要部分(13a，14a)都被設(shè)計(jì)成與一個(gè)相應(yīng)的凹口(4a，4b，5a，5b)進(jìn)行配合并且包括該兩組引導(dǎo)凹槽(13d，14d)。
5.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的引導(dǎo)裝置，其中每個(gè)分支(13，14)都包括至少兩個(gè)定位裝置(13e，13f，14e，14f)，這些定位裝置朝向該導(dǎo)電塊體(3)突出并且被設(shè)計(jì)成與在該導(dǎo)電塊體(3)中形成的多個(gè)孔(26a，26b)進(jìn)行配合。
6.如以上權(quán)利要求5所述的引導(dǎo)裝置，其中這些孔(26a，26b)具有圓形、橢圓形或淚滴形的形狀。
7.如以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的引導(dǎo)裝置，包括四個(gè)分支(13，14，15，16)。
8.如以上權(quán)利要求7所述的引導(dǎo)裝置，其中該四個(gè)分支是關(guān)于該轉(zhuǎn)子(I)的對(duì)稱軸線對(duì)稱的。
9.如以上權(quán)利要求7或8所述的引導(dǎo)裝置，其中相鄰的各彈性鏈接裝置(18，19，20，21)是通過一個(gè)圓化的部分(22，23，24，25)相連接的，該圓化的部分界定了一個(gè)中央部分(17)，該轉(zhuǎn)子(I)的軸(2)穿過該中央部分。
10.如以上權(quán)利要求9所述的引導(dǎo)裝置，其中這種基本上圓形的通道部分(17)具有至少35mm的內(nèi)半徑。
11.一種電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子包括一個(gè)在該轉(zhuǎn)子(I)中軸向延伸的軸(2)、背離該轉(zhuǎn)子(I)的軸(2)徑向延伸的一個(gè)導(dǎo)電塊體(3)以及一個(gè)根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的、一個(gè)用于將導(dǎo)電電線(8，9)引導(dǎo)在所述塊體(3)周圍的裝置(12)。
【文檔編號(hào)】H02K3/52GK103975508SQ201280059625
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月8日
【發(fā)明者】D·比羅洛, N·布呂耶爾, P·奧瓦爾, D·福爾莫薩 申請(qǐng)人:雷諾股份公司