转子绕组的绝缘装置
阅读：104发布：2021-04-14
专利汇可以提供转子绕组的绝缘装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 转子 绕组的绝缘装置(10)，其包括用于将绝缘件相对于磁轮 定位 的装置，该磁轮包括齿和在齿之间的间隙，该装置在与磁轮的表面接合的绝缘件的表面(101)上包括两个脚部(102)，每个脚部具有以下 接触 部中的至少两个不同接触部：在一个齿的侧表面上的接触部；在相邻齿的侧表面上的接触部；在一个齿和相邻齿之间的空隙面上的接触部。，下面是转子绕组的绝缘装置专利的具体信息内容。
1.一种转子线圈绝缘装置(10)，包括用于将绝缘件相对于磁轮(301)定位的装置，所述磁轮包括齿和在齿之间的间隙，其特征在于，其在与磁轮的面相接触的绝缘件的面(101)上包括两个脚部(102)，每个脚部具有以下接触部中的至少两个不同接触部：
-在齿的侧向面(302)上的接触部；
-在相邻齿的侧向面(306)上的接触部；
-在齿和相邻齿之间的空隙面(304)上的接触部。
2.根据权利要求1所述的转子线圈绝缘装置(10)，其在平行于包括脚部(102)的面(101)的线圈绝缘件的平坦面(201)上包括至少一个凸耳(202、203或204)，当绝缘件布置就位时，所述凸耳变形，由此将线圈保持就位。
3.根据权利要求1或2所述的转子线圈绝缘装置(10)，其包括在线圈绝缘件的至少一个平坦面(101或201)中的至少一个贯穿开口(205)。
4.根据权利要求2所述的转子线圈绝缘装置(10)，其包括在绝缘件的芯部的内部面上的至少一个凸耳(202、203或204)。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其脚部(102)的外表面和与磁轮(301)互补的磁轮(308)的齿接触。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其脚部(102)规则分布。
7.根据权利要求2至6中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其凸耳(202、203或204)规则分布。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，包括四个脚部(102)。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，包括与齿的相同面接触的至少两个接触部。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其绝缘件由塑料材料制成。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其脚部(102)的基部的截面的至少一个特征尺寸大于脚部的顶部的截面的至少一个相应的特征尺寸。
12.根据权利要求11所述的转子线圈绝缘装置(10)，脚部(102)基部处的截面的被称为“低宽度”的尺寸以及脚部顶部的截面的被称为“高宽度”的尺寸是特征尺寸，并且平行于绝缘件的半径。
13.根据权利要求11或12所述的转子线圈绝缘装置(10)，其中，脚部(102)基部处的截面的被称为“高长度”的尺寸以及脚部顶部的截面的被称为“低长度”的尺寸是特征尺寸，并且正交于绝缘件的半径。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的转子线圈绝缘装置(10)，其至少一个磁轮(301或308)通过锻造获得。
15.根据权利要求14所述的转子线圈绝缘装置(10)，用于锻造其磁轮(301或308)的方法包括热锻造步骤和冷锻造步骤。
16.一种车辆(70)，包括转子，其特征在于，所述转子包括根据权利要求1所述的装置(10)。
转子绕组的绝缘装置
技术领域
[0001] 本发明涉及一种转子线圈绝缘装置和包括这种类型的装置的车辆。本发明特别地应用在机动车辆的领域，并且更特别地涉及诸如马达、交流发电机和交流发电机起动器的旋转电机。更特别地，本发明涉及用于电机转子的磁轮组件，其装备有极间永磁体。
背景技术
[0002] 在使用有齿轮机构的马达或交流发电机的组装或封装(packing)期间，绕绝缘件缠绕的线圈插入在制造转子的两个永磁轮之间。线圈、绝缘件和有齿轮是同轴装置。绝缘件必须相对于磁轮的芯部定心，并且其相对于磁轮的旋转必须被阻止。线圈还必须阻止绕绝缘件的轴线旋转。
[0003] 在现有技术中，这些功能通过圆线条件(godroon)实施。但是，包括圆线条件的部件的制造难以控制。另外，包括圆线条件的装置难以组装，因为两个磁轮被圆线条件引导。并且，圆线条件具有小尺寸，它们的侧向表面防止绝缘件相对于磁轮的旋转。侧向表面由此经历高剪切应力。另外，圆线条件的使用防止在封装期间的一个磁轮相对于另一个的自由度。
发明内容
[0004] 本发明的目的是消除这些缺陷的一些或全部。为此目的，根据第一方面，本发明涉及一种转子线圈绝缘装置，包括用于将绝缘件相对于磁轮定位的装置，所述磁轮包括齿和在齿之间的间隙，其在与磁轮的面接触的线圈的面上包括两个脚部，每个脚部具有以下接触部中的至少两个不同的接触部：
[0005] -在齿的侧向面上的接触部；
[0006] -在相邻齿的侧向面上的接触部；
[0007] -在齿和相邻齿之间的空隙(interstitial)面上的接触部。
[0008] 绝缘件的脚部和磁轮的间隙或齿之间的接触部提供定心功能和绝缘件相对于磁轮齿的抗旋转(anti-rotation)功能。
[0009] 另外，在一些实施例中，接触表面可以是大的，这使得可以分配剪切力。并且，在转子上执行的测试期间，如果使得抗旋转可行的表面是大的，则结果将被改进。
[0010] 另外，构成转子、并且布置在绝缘件两侧上的两个磁轮独立于彼此。由于绝缘件相对于其中一个磁轮定位，故另一磁轮可自由定位。
[0012] 这些实施例的优势是，通过绝缘件的变形而允许线圈相对于绝缘件不动(immobilization)。另外，凸耳使得可以限制振动。绝缘件和磁轮之间的游隙、以及绝缘件和线圈之间的游隙在绝缘件的变形期间被消除。
[0013] 在一些实施例中，装置包括在线圈绝缘件的至少一个平坦面中的至少一个贯穿开口。
[0014] 漆(Varnish)被用于阻止线圈的振动。这些实施例具有的优势是，允许漆的改进的渗透，用于改进线圈的上层被漆浸没。
[0015] 另外，当孔填充有漆时，它们提供机械连接，并且干燥的漆覆盖线圈的上层、绝缘件和转子的其中一个线圈。干燥的漆增加磁轮和绝缘件的振动的抗性。
[0016] 在一些实施例中，作为本发明主题的装置在绝缘件芯部的内部面上包括至少一个凸耳。
[0017] 这些实施例具有的优势是，允许绝缘件的芯部围绕磁轮的芯部的紧密(close)调整。
[0018] 在一些实施例中，装置的齿的外表面和与磁轮互补的磁轮的齿接触。
[0019] 这些实施例具有的优势是，确保将第二磁轮保持就位、并且减小残余间隙。
[0020] 在一些实施例中，脚部规则分布。
[0021] 脚部的规则分布允许更规则的保持就位。
[0022] 在一些实施例中，凸耳规则分布。
[0023] 这些实施例的优势是，规则地分布绝缘件的塑性变形，并且由此允许线圈的平衡不动。
[0024] 在一些实施例中，作为本发明主题的装置包括四个脚部。
[0025] 这些实施例具有的优势是，允许大数量的接触部，由此确保保持就位。另外，在一些实施例中，脚部可与空隙面和齿的侧向表面接触，并且相邻脚部可与同一齿的另一侧向面和另一相邻空隙面接触。保持就位被良好地确保。但是，用于保持就位的力集中在一个齿上。出于相同原理，力通过两个其他的齿被分配。
[0026] 在一些实施例中，作为本发明主题的装置包括与齿的相同面接触的至少两个接触部。
[0027] 因为接触表面较大，用于保持就位的力被更好地分配。另外，如果在侧向表面上存在两个平行接触部，则定心更加准确。
[0028] 在一些实施例中，绝缘件用塑料材料制成。
[0029] 这些实施例的优势是具有可行的变形，并且是绝缘的。
[0030] 在一些实施例中，脚部的基部截面的至少一个特征尺寸大于脚部的顶部截面的至少一个相应的特征尺寸。
[0031] 这些实施例具有允许更容易的布置就位的优势：在脚部的顶部处的较小尺寸允许绝缘件在爪之间的更容易插入。
[0032] 在一些实施例中，称为脚部基部处的截面的“低宽度”的尺寸以及称为脚部顶部的截面的“高宽度”的尺寸是特征尺寸，并且平行于绝缘件的半径。
[0033] 这些实施例的优势是，例如在脚部的外部面的顶部上产生倒棱，其引导第二磁轮的装配。
[0034] 在一些实施例中，称为脚部基部处的截面的“高长度”的尺寸以及称为脚部顶部的截面的“低长度”的尺寸是特征尺寸，并且正交于绝缘件的半径。
[0035] 这些实施例具有的优势是，限制脚部顶部的尺寸，以便允许在齿之间的绝缘件的更容易插入。
[0036] 在一些实施例中，磁轮通过锻造而被获得。
[0037] 这些实施例具有的优势是，具有简单的制造方法。实施简单的制造方法还使得可以获得低水平的废料(scrap)，以使用本领域技术人员已知的术语(term)。
[0039] 这些实施例的优势是，减小制造周期以及简化制造方法。另外，因为线圈绝缘件的形式受到较少约束，故可以使用用于制造磁轮的锻造方法。
[0040] 根据第二方面，本发明涉及一种车辆，其包括转子，所述转子包括根据本发明主题的装置。
[0042] 本发明的其他优势、目的和特征将从转子线圈绝缘装置和包括这种类型的装置的车辆的特定实施例的关于附图的以下非限制性描述显现，在附图中：
[0043] 图1示意地以平面图示出从作为本发明主题的装置的特定实施例的上方而观察的视图；
[0044] 图2示意地以平面图示出从作为本发明主题的装置的特定实施例的下方而观察的视图；
[0045] 图3示意地以横截面示出作为本发明主题的装置的特定实施例；
[0046] 图4示意地以横截面示出作为本发明主题的装置的特定实施例；
[0047] 图5示意地以横截面示出作为本发明主题的装置的特定实施例；
[0048] 图6示意地以横截面示出作为本发明主题的装置的特定实施例；以及[0049] 图7示意地以侧视图示出作为本发明主题的装置的特定实施例。
具体实施方式
[0050] 在此时应注意，附图不是按比例的。
[0051] 图1示出从转子线圈绝缘装置10的实施例的上方观察的视图，其包括用于将绝缘件相对于磁轮布置就位的装置，所述磁轮包括齿和在齿之间的间隙，其在绝缘件的与磁轮的面接触的面101上包括至少两个脚部102。优选地，装置10由塑料材料制成。装置10还包括多个瓣片103a、103b，它们向后弯折，以便每个与转子的齿的内表面接触。瓣片103a沿其中一个磁轮布置，并且瓣片103b沿另一磁轮布置。在一些实施例中，脚部102定位在沿单个磁轮布置的两个连续的瓣片103a之间。
[0052] 齿可相对于绝缘件的面101突出。在一些实施例中，面101是圆形的，并且脚部102的基部相对于面101的外圆突出。脚部102的数量可以是四个。优选地，脚部102规则分布。
[0053] 在一些实施例中，两个脚部102在面101上。在一些实施例中，脚部102的数量等于磁轮的齿之间的间隙的数量。在一些实施例中，脚部102对称地分布。
[0054] 图2示出了从绝缘件10的实施例的下方观察的视图。面201优选地平行于面101，其包括凸耳202、203和204。面201优选地为圆形的。
[0055] 凸耳202优选地是相对于面201突出的圆弧。例如，凸耳202可围绕面201中设置的开口定位。
[0056] 凸耳203优选地是相对于面201突出的圆形凸起部。多个凸耳203可径向地对齐。
[0057] 凸耳204优选地是相对于面201突出的直线释放部(linear reliefs)。凸耳201可以是直的，并且取向为与面201的半径共线。
[0058] 凸耳202、203、204可以：
[0059] -包括倒棱；
[0060] -规则地分布；
[0061] -被构造为在封装期间使得绝缘件变形，并且由此将线圈保持就位。
[0062] 凸耳202、203、204中的单个类型的凸耳可以在绝缘件10上布置就位。相反，凸耳202、203、204中的不同类型的多个凸耳可以同时布置就位。
[0063] 在一些实施例中，凸耳202、203、204位于绝缘件10的芯部的内部面上。
[0064] 在一些实施例中，凸耳可具有的形式是正方形、圆形、锥形、三角形或任何其他形式，其表面没有延伸超过凸耳定位在其上的面的表面。
[0065] 面201可包括至少一个贯穿开口205。贯穿开口205优选地为圆形，具有3mm至6mm的直径。在一些实施例中，开口可具有的形式是正方形、圆形、锥形、三角形或任何其他形式，其表面没有延伸超过凸耳定位在其上的面的表面。
[0066] 优选地，开口205规则分布。开口可构造为允许漆流动。开口的表面面积可取决于漆的粘度。优选地，开口的表面面积大于1mm2。
[0067] 面101可包括开口205。面101中的开口205可对应于面201中的开口205。
[0068] 图3示出作为本发明主题的装置10的脚部102的特定实施例30的横截面。
[0069] 脚部102可插入在磁轮301的相邻齿之间的间隙。脚部102可与三个面接触，这三个面是磁轮的两个相邻齿和这些齿之间的间隙的特征：
[0070] -在齿的侧部上的面302；
[0071] -靠近磁轮的基部的在齿之间的空隙面304；以及
[0072] -在相邻齿的侧部上的面306。
[0073] 面302、304和306可形成单个曲线的一部分。
[0074] 在封装期间，第二磁轮308的齿的内部面309可与脚部102的外部面接触。
[0075] 脚部102可具有：
[0076] -与磁轮301的面302的接触部303；
[0077] -与磁轮301的面304的接触部305；
[0078] -与磁轮301的面306的接触部307；以及
[0079] -与磁轮308的面309的接触部310。
[0080] 接触部303、305、307和310可以是间断的、直线的或平面的。接触部303、307和310优选地为平面的。接触部305优选地为直线的。
[0081] 脚部102的外部面的形式优选地具有与齿308的轮廓互补的轮廓。
[0082] 在实施例30中，脚部102的轮廓可以是所谓的具有接触点的“T”形式的轮廓。优选地，脚部102确保定心。
[0083] 图4示出作为本发明主题的装置10的脚部102的特定实施例40的横截面。
[0084] 脚部102可插入在磁轮301的相邻齿之间的间隙。脚部102可与三个面接触，这三个面是磁轮的两个相邻齿和这些齿之间的间隙的特征：
[0085] -在齿的侧部上的面302；
[0086] -靠近磁轮的基部的在齿之间的空隙面304；以及
[0087] -在相邻齿的侧部上的面306。
[0088] 面302、304和306可形成单个曲线的一部分。
[0089] 在封装期间，第二磁轮308的齿的内部面309可与脚部102的外部面接触。
[0090] 脚部102可具有：
[0091] -与磁轮301的面302的两个接触部402和403；
[0092] -与磁轮301的面304的两个接触部404和405；
[0093] -与磁轮301的面306的两个接触部406和407；以及
[0094] -与磁轮308的面309的接触部410。
[0095] 接触部402、403、404、405、406、407和410可以是间断的、直线的或平面的。接触部402、403、404、405、406、407和410优选地是直线的。
[0096] 脚部102的外部面的形式优选地具有与齿308的轮廓互补的轮廓。
[0097] 在实施例40中，脚部102的轮廓可以是所谓的具有两个接触点的“T”形式的轮廓。优选地，脚部102确保定心，和绝缘件相对于磁轮的抗旋转。
[0098] 图5示出作为本发明主题的装置10的脚部102的特定实施例50的横截面。
[0099] 脚部102可插入在磁轮301的相邻齿之间的间隙。
[0100] 脚部102可与三个面接触，这三个面是磁轮的两个相邻齿和这些齿之间的间隙的特征：
[0101] -在齿的侧部上的面302；
[0102] -靠近磁轮的基部的在齿之间的空隙面304；以及
[0103] -在相邻齿的侧部上的面306。
[0104] 面302、304和306可形成单个曲线的一部分。
[0105] 在封装期间，第二磁轮308的齿的内部面309优选地不与脚部102接触。
[0106] 脚部102可具有：
[0107] -与磁轮301的面302的接触部503；
[0108] -与磁轮301的面304的接触部505；
[0109] -与磁轮301的面306的接触部507。
[0110] 接触部503、505、和507可以是间断的、直线的或平面的。接触部503、505和507优选地为直线的。
[0111] 脚部102的外部面的形式优选地具有凹轮廓，以便不与磁轮308的面309接触。
[0112] 在实施例50中，脚部102的轮廓可以是所谓的“V”形式的轮廓。优选地，脚部102确保定心、以及绝缘件相对于磁轮的抗旋转。
[0113] 图6示出作为本发明主题的装置10的脚部102的特定实施例60的横截面。
[0114] 脚部102可插入在磁轮301的相邻齿之间的间隙。
[0115] 脚部102可与三个面接触，这三个面是磁轮的两个相邻齿和这些齿之间的间隙的特征：
[0116] -在齿的侧部上的面302；
[0117] -靠近磁轮的基部的在齿之间的空隙面304；以及
[0118] -在相邻齿的侧部上的面306。
[0119] 面302、304和306可形成单个曲线的一部分。
[0120] 在封装期间，第二磁轮308的齿的内部面309优选地不与脚部102接触。
[0121] 脚部102可具有：
[0122] -与磁轮301的面302的接触部603；以及
[0123] -与磁轮301的面306的接触部607。
[0124] 接触部603、607可以是间断的、直线的或平面的。接触部603、607优选地为平面的。
[0125] 在实施例60中，脚部102的轮廓可以是所谓的“平轮廓”。优选地，脚部102确保绝缘件相对于磁轮的抗旋转。
[0126] 在一些实施例中，绝缘件的所有脚部102是相同的。在其他实施例中，可使用实施例30、40、50、60中的多个不同实施例。
[0127] 在一些实施例中，脚部102具有“L”的形式，换句话说，其与磁轮301的面305接触，并且与磁轮301的面303或307中的一个接触。
[0128] 在一些实施例中，脚部的基部的横截面大于脚部的顶部截面的至少一个相应的特征尺寸。特征尺寸可以是：
[0129] -宽度，即平行于绝缘件的半径的尺寸；
[0130] -长度，即垂直于绝缘件的半径的尺寸。
[0131] 对于实施例30中的脚部102，宽度可以是接触点305和脚部的外部面上的点之间、根据垂直于接触点305的直线的距离。长度可以是在脚部的接触面303和外部面之间的相交脊(ridge)与脚部的接触面307和外部面之间的相交脊之间的距离。
[0132] 对于实施例40中的脚部102，宽度可以是接触脊404和405之间的线段中点与脚部的外部面上的根据垂直于所限定线段的直线的点之间的距离。长度可以是在脚部的接触面402和外部面之间的相交脊与脚部的接触面406和外部面之间的相交脊之间的距离。
[0133] 对于实施例50中的脚部102，宽度可以是接触点505和脚部的外部面上的点之间、根据垂直于接触点505的直线的差。长度可以是脚部102的接触脊503和脚部102-3的接触脊507之间的距离。
[0134] 对于实施例60中的脚部102，宽度可以是脚部的内部面和脚部的外部面之间、根据垂直于外部面的直线的最长距离。长度可以是在脚部的接触面603和外部面之间的相交脊与脚部的接触面607和外部面之间的相交脊之间的距离。
[0135] 上述脚部102的实施例优选地被调整，以便夹持在脚部的基部上。
[0136] 在一些实施例中，磁轮301和308通过锻造获得。锻造方法可包括热锻造步骤和冷锻造步骤。优选地，这些步骤按照之前描述的顺序发生。
[0137] 冷锻造步骤可包括两个冲压步骤，与磁轮上的两个冲压操作相对应。第二冲压操作使得部件更准确。冲压步骤优选地被冲压操作驱使的翻倒(upset)材料的切割步骤跟随。
[0138] 图7示出作为本发明主题的车辆20的特定实施例。
[0139] 车辆20可包括旋转电机，诸如马达、交流发电机或交流发电机起动器，包括爪式转子，其线圈通过作为本发明主题的装置10而绝缘。
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