專利名稱：包括在磁極的齒中加工槽的步驟的用于制造轉(zhuǎn)子的方法及由所述方法獲得的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提出了一種制造用于旋轉(zhuǎn)電機的爪形轉(zhuǎn)子的方法，該轉(zhuǎn)子包括中
心軸和兩個-茲專侖，每個-茲4侖大致相對于中心軸的主軸線徑向地延伸并在每個 磁輪的外周包括一系列大致為梯形形狀的齒，這些齒沿著另一磁輪的方向軸 向地延伸，這種類型的方法包括
-將磁輪安裝在軸上的步驟，使得一個輪上的每個齒都位于另一輪的兩 個連續(xù)齒之間存在的空間中；
-加工每個都屬于一》茲輪的兩個相鄰齒的相對側(cè)向面的步驟，包括在每 個側(cè)向面中加工軸向凹槽，以及
-將磁性元件安裝在兩個相鄰齒之間的步驟，使得該磁性元件部分地容 納于在兩個相鄰齒的相對側(cè)向面中加工的軸向凹槽內(nèi)。
背景技術(shù)：
該爪形轉(zhuǎn)子還包含與該軸同軸的磁心，該磁心被插置在磁輪所具有的端 罩之間。磁心上安裝有勵;茲線圏。
在這種安裝轉(zhuǎn)子的方法中，在安裝期間，將勵磁線圏安裝在磁心上之后， 兩個磁輪首先被成形壓機(compacting press )經(jīng)由勵磁線圈各側(cè)的^茲心彼此 壓靠，以^^允許^茲通量通過^茲心的理想流通，然后這兩個4侖#1安裝在中心傳 動軸上，為此，該軸包括至少一個非光滑的傳動部分。
一個輪相對于另一個的角定位是通過在壓制(pressing)或壓實 (compacting)期間將分度銷臨時插入在兩磁輪之間而實現(xiàn)的。
之后，軸過盈配合到磁輪的孔中。例如容納在磁輪的孔中的軸的傳動部 分包括凸起部分，比如鋸齒形或肋形形式的滾花，以便使軸與磁輪旋轉(zhuǎn)地固 定。
在軸被安裝到磁輪的孔中之后，加工齒的相對側(cè)向面，特別是通過銑削 加工，以便獲得用來容納磁性元件的軸向凹槽。這些加工使得可以獲得用于安裝磁性元件的準(zhǔn)確尺寸并避免凹槽相對 于;f皮Jt的偏移。
最后，通常是永》茲體的》茲性元件被安裝在由兩個相對軸向槽限定的凹部中。
在加工齒的相對側(cè)向面和磁輪外周面的這些操作期間，熱切屑容易被投 射到勵磁線圏上，由此該線圏有被損壞的危險。這些加工操作執(zhí)行時不能使 用潤滑劑，因為潤滑劑同樣有損壞勵磁線圈的危險，并且使這些操作耗時更 長且成本更高。
最后，在加工齒的側(cè)向面的步驟期間所使用的銑刀的尺寸被齒的尺寸特 性所限制。因為銑刀柄腳的最大直徑根據(jù)兩個相鄰齒的相對側(cè)向面之間的距 離而被確定，這限制了銑刀的切削端的直徑。因此，凹槽的深度也受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決這些問題，本發(fā)明提出了一種上述類型的制造方法，其特征在 于，在將磁輪直接或間接地安裝在軸上的步驟之前，執(zhí)行加工兩個相鄰齒的 側(cè)向面的步驟。
由于本發(fā)明，該加工步驟通過去除材料和潤滑工具執(zhí)行，例如通過銑削 加工，也可以通過不去除材料執(zhí)行，例如通過鍛造或壓制。
在該步驟期間，勵磁線圏未被安裝，所以沒有被損壞的危險。
根據(jù)本制造方法的單獨和/或結(jié)合考慮的其它特征
-加工步驟包括在相關(guān)聯(lián)齒的側(cè)向面上加工凹槽，特別是通過銑削加 工，使得凹槽在該相關(guān)聯(lián)齒的至少一個軸向端處未露出(non-emergent);
-加工步驟包括加工相關(guān)聯(lián)齒的每個側(cè)向面，特別是通過銑削加工，使 得凹槽在該相關(guān)聯(lián)齒的外軸向端處未露出，在該外軸向端處，該齒連接至相 關(guān)聯(lián)石茲輪的外徑向端邊緣；
-加工步驟包括在相關(guān)聯(lián)齒的側(cè)向面中加工凹槽，特別是通過銑削加 工，使得凹槽在該相關(guān)聯(lián)齒的兩個軸向端處都未露出，以便盡可能少地削弱 齒并更好地保持》茲性元件；
-安裝磁性元件的步驟包括第一子步驟和第二子步驟，在該第一子步驟 中，將該元件安裝于^^皮加工在兩個相鄰齒的第一齒的側(cè)向面中的軸向凹槽 內(nèi)，在該第二子步驟中，將該;茲性元件安裝于被加工在第二相鄰齒的側(cè)向面的軸向凹沖曹內(nèi)；
-安裝磁性元件的步驟的第 一子步驟在將磁輪直接或間接地安裝在軸 上的步驟之前執(zhí)行；
-安裝磁性元件的步驟的第二子步驟與將磁輪直接或間接地安裝在軸 上的步驟同時執(zhí)行；
-該方法包括調(diào)整每個磁輪相對于另一磁輪的軸向位置的步驟，該步驟 包括加工每個輪的內(nèi)軸向端面；
-加工內(nèi)軸向端面的步驟在將^f茲輪安裝在軸上的步驟之前執(zhí)行；
-將磁輪安裝在軸上的步驟包括將磁輪軸向地布置在磁心的各側(cè)，使得 每個磁輪的內(nèi)軸向端面軸向地抵靠磁心的相對的相關(guān)聯(lián)內(nèi)軸向端面；
-在一實施例中，本方法包括將軸安裝在至少一個中間套筒中的步驟；
-將軸安裝在套筒中的步驟在將磁輪安裝在中間套筒上的步驟之前執(zhí)
行；
-將磁輪安裝在中間套筒上的步驟包括將每個磁輪配合到中間套筒的 外圓柱表面上；
-該方法包括在將磁輪安裝在中間套筒之前執(zhí)行的加工每個磁輪外徑 和內(nèi)徑的步驟。
本發(fā)明還提出了一種用于旋轉(zhuǎn)電機的爪形轉(zhuǎn)子，該爪形轉(zhuǎn)子根據(jù)前述權(quán) 利要求中任一項的方法獲得，該轉(zhuǎn)子包括中心軸、磁心和兩個磁輪，其中， 每個磁輪相對于中心軸的主軸線大致徑向地延伸并包括一 系列大致為梯形 形狀的齒，這些齒沿另一》茲輪的方向軸向地延伸，使得一個輪的每個齒都位 于另 一》茲輪的兩個連續(xù)齒之間存在的空間中，其包括至少一個設(shè)置在分別屬 于兩個石茲輪之一的兩個相鄰齒之間的,茲性元件，并且該-茲性元件部分地容納 于凈皮加工在所述相鄰齒的每個相對側(cè)向面中的軸向凹槽內(nèi)。
該轉(zhuǎn)子的特征在于，每個凹槽在該相關(guān)聯(lián)齒的至少一個軸向端處是未露 出的。
根據(jù)轉(zhuǎn)子的其它特征
-每個凹槽在齒的外軸向端處未露出，該外軸向端連接至該相關(guān)聯(lián)磁輪 的外徑向端邊緣；
-每個凹槽在相關(guān)聯(lián)齒的兩個軸向端處都未露出；
-每個磁輪包括中心孔，用于使磁輪經(jīng)由中間套筒與軸同軸地定位，該軸被配合到該中間套筒中，并且該中間套筒被配合到每個輪的孔中。


通過閱讀以下的詳細說明書，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將會越發(fā)明顯，
為了更好地理解本說明書，將參考附圖，其中
圖l是設(shè)置有轉(zhuǎn)子的交流發(fā)電機的軸向截面圖2是圖1所示的轉(zhuǎn)子的磁輪的示意性透視圖，包括根據(jù)本發(fā)明的安裝
在軸向齒之間的磁體；
圖3是部分被剝離的沿大致徑向方向的局部視圖，放大地示出了圖2所
示的i茲4侖和》茲體。
圖4是圖3所示的齒的沿4-4線截取的截面圖5是"i殳置有中間套筒的轉(zhuǎn)子的軸向截面圖6與圖5類似，其中，石茲4侖通過巻邊與中間套筒固定；
圖7與圖5類似，其中，磁輪通過焊接固定到具有中心輪轂的中間套筒。
具體實施例方式
在下文的描述中，類似、相似或者相同的元件將用同一參考標(biāo)號指定， 而且將采用圖l的箭頭"A"和"R"來表示軸向和徑向取向。
此外，朝向轉(zhuǎn)子中部和沿相反方向指向的軸向端面將分別被稱為內(nèi)部面 和夕卜部面。
圖1示出了用于具有熱機的機動車的多相交流發(fā)電機形式的旋轉(zhuǎn)電機。 在一變體中，該交流發(fā)電機是可逆的并且包括特別地用于起動車輛熱機的交 流發(fā)電機起動器，例如文件FRA2 725 445所述。
該電機包含殼體10,并且在殼體內(nèi)包含旋轉(zhuǎn)固定至中心軸14的爪形轉(zhuǎn) 子12和定子16、 18,該定子圍繞轉(zhuǎn)子12并且包括主體16，該主體具有設(shè) 置有溝槽的疊片形式，用于安裝定子線圏18，該線圈形成伸出(overhang) 在主體16各軸端處的外繞組。
該線圏18每相至少包含一個繞組。繞組的輸出端連接到至少一個橋式 整流器(未示出)，該整流器包括諸如二極管或者MOSFET類型晶體管這樣 的整流元件，尤其在該電機是可逆的時候。
安裝在主體16中的溝槽內(nèi)的繞組，例如通過用絕緣層覆蓋的連續(xù)電導(dǎo)線獲得，或者在一變體中，通過將棒形式的導(dǎo)體(例如線棒(pin))例如通 過利用焊接彼此連接而獲得。
多相交流發(fā)電機的一個或多個橋式整流器使得可以將定子線圈18中產(chǎn) 生的交流電流整流為直流電流，特別用于為機動車的電池充電和為車載電網(wǎng) 的電負載供電。
爪形轉(zhuǎn)子12包括兩個軸向地并排放置的磁輪20、 22,并且每個磁輪都 具有徑向端罩24,在其外周設(shè)置有爪子26。
石茲輪20、 22通過鍛造，沖壓或者使用壓彎機制造。
每個端罩24是環(huán)形的并相對于中心軸14的主軸線徑向地延伸。
每個爪子26包括(圖1和2 )沿相關(guān)端罩24的平面徑向定向的根部28。 該根部28在其外周被大致軸向定向的齒30延伸。
磁輪的爪子26因此延伸到該輪的端罩的外周，并且齒30的外周面32 與定子16主體的內(nèi)周之間存在環(huán)形氣隙。
齒30因此延伸至磁輪的外周，并且這些齒大致為梯形形狀。 一個磁輪 的齒軸向地朝向另 一個》茲輪的端罩， 一個》茲^^的一個齒進入另 一石茲輪的兩個 連續(xù)齒之間存在的空間中，使得外部齒30緊密聯(lián)系(interlink)并且這些磁 輪首尾相連地安裝。
勵磁線圏34軸向地安裝在輪20、 22的端罩24之間，由轉(zhuǎn)子12的具有 與軸14同軸的柱狀環(huán)形磁心形式的部分36承載。該磁心36包括中心孔37， 并在此包括兩個軸向獨立的部分36a、 36b，每個部分與其相關(guān)聯(lián)的輪20、 22制造為單件。
在圖6中以虛線描繪的變體中，帶有孔37的中心磁心36是由與軸向地 設(shè)置在磁心36各側(cè)的磁輪20、 22分離的單件材料制造的。
在所有的情況下，線圈34都軸向地安裝在輪20、 22的根部28和端罩 24之間并由磁心36承載。在將磁輪安裝在轉(zhuǎn)子12的軸14上之前，該線圏 34被安裝在由輪20、 22的爪子26和中心磁心36限定的空間內(nèi)。
在以下的描述中，術(shù)語"線圈"在沒有限定語的情況下都應(yīng)被理解為勵磁 線圈34,而不作為定子16、 18的線圏18。
磁輪20、 22和磁心36優(yōu)選地用鐵磁性材料制造并被軸14同軸地穿過。 為此，每個輪20、 22都包括中心孔38,該孔軸向地穿過端罩24并佳 磁心 36的孔37延伸。在一個實施例中，勵磁線圈34的導(dǎo)線繞在由電絕緣材料制成的環(huán)形支 承件(未示出)上，該支承件被安裝在^f茲心36的外周上，優(yōu)選地通過過盈 配合。該支承件例如具有大致U形的軸向橫截面用于使線圏34和輪20、 22 的端罩24絕緣。
根據(jù)未示出的變體，磁心36為單件，并且線圏34的導(dǎo)線繞在固定在磁 心36上的絕緣體上且被成形為避免與磁輪20、 22的端罩24和齒30有任何接觸。
當(dāng)線圈34通電時，磁輪20、 22和磁心36被磁化，并且轉(zhuǎn)子12變成感 應(yīng)轉(zhuǎn)子，爪子26處形成》茲極， 一個》茲輪帶有北才及，另一個帶有南極。
當(dāng)轉(zhuǎn)子12的軸14轉(zhuǎn)動時，在那種情況下被感應(yīng)的該感應(yīng)轉(zhuǎn)子12在定 子16、 18中產(chǎn)生交流的感應(yīng)電流。
軸14在其前軸向端處具有諸如帶輪40 (圖1 )或在一變體中為齒輪這 樣的傳動構(gòu)件，其屬于用于車輛的交流發(fā)電機和熱機之間通過至少一根皮帶 或鏈條或齒輪(未示出)來傳遞運動的裝置。
該軸14在其直徑減小的后軸向端處具有通過導(dǎo)線連接至勵^磁線圈34端 部的集電環(huán)42。
屬于電刷架44的電刷被設(shè)置以便在集電環(huán)42上摩擦，來給線圈34供 電。電刷架44連接至調(diào)壓器(未示出)。
在圖1中，殼體10由兩部分組成，即靠近帶輪40的前端蓋46和承載 電刷架44的后端蓋48，該后端蓋還經(jīng)常承載一個或多個橋式整流器以及調(diào) 壓器。端蓋46、 48是空心的且每一個分別具有滾珠軸承50、 52，用于軸14 的旋轉(zhuǎn)安裝。
交流發(fā)電機IO設(shè)置有冷卻機構(gòu)。
因此，在圖1中，端蓋46、 48是帶孔的，用于通過空氣環(huán)流來冷卻交 流發(fā)電機，并且轉(zhuǎn)子12在其軸向端的至少一個處裝有風(fēng)扇54、 56來提供該 空氣環(huán)流。在圖1中，第一風(fēng)扇54固定在轉(zhuǎn)子12的向前的前部面上，并且 更強力的第二風(fēng)扇56固定在后部面上。每個風(fēng)扇設(shè)置有多個葉片158、 160。
在未示出的變體中，交流發(fā)電機用導(dǎo)熱流體冷卻，因此殼體10被構(gòu)造 為包括用于導(dǎo)熱流體的適當(dāng)流通通道。
當(dāng)然，殼體10可以包括多于兩個部件，用中間部件承載定子主體，例 如插置在端蓋46、 48之間。該中間部件可以用導(dǎo)熱流體進行冷卻。每個齒30包括(圖4)外軸向面32，內(nèi)軸向面66和形成梯形兩側(cè)的兩 個平側(cè)向面68，這兩個平側(cè)向面連接內(nèi)軸向面66和外軸向面32。這些面32、 66大致為平的。
第一f茲4侖20的第一齒30的每個側(cè)向面68與第二齒30的相對側(cè)向面68 平4亍地延伸并與該相對側(cè)向面相距一距離，該第二齒屬于另一i茲4侖22并鄰 近該第一齒30。
接著，以下情況的兩個齒可以稱為相鄰齒30:分別屬于輪20、 22的兩 個齒30頭對尾地安裝，并且每個齒都有對著另一齒30側(cè)向面68的側(cè)向面 68。
在圖2中，轉(zhuǎn)子12每個》茲輪有8個齒30并因此具有八個極對。在三相 交流發(fā)電機的情況下，定子主體設(shè)置有48個溝槽，或者在具有兩個橋式整 流器且每相有兩個三相繞組的交流發(fā)電機的情況下，定子主體就設(shè)置有96 個溝槽。當(dāng)然轉(zhuǎn)子12也可以根據(jù)應(yīng)用具有不同數(shù)量的極對。例如在一變體 中，每個石茲輪包括6個或者7個齒。
在圖2至4中，轉(zhuǎn)子12包括。磁性元件62，這些;茲性元件具有永》茲體62 的形式并且插置在兩個相鄰齒30之間。這些元件62減少在兩個相鄰齒30 之間的空間內(nèi)的》茲通量漏泄并加強》茲通量和提升電機性能。
根據(jù)一個實施例，這些磁體62的數(shù)量被確定為小于轉(zhuǎn)子12的極對數(shù)量， 且它們的布置相對于轉(zhuǎn)子12的軸線對稱。例如，八個纟及對時"&置有四對或 六對磁體62，由于齒30之間的那些沒有被磁體62占用的自由空間而允許電 才幾的冷卻。
在一變體中，這些磁體的數(shù)量被確定為等于轉(zhuǎn)子的極對數(shù)量，例如八個 才及3于時為/\。
在以下的描述中，將參考兩個相鄰齒30和相關(guān)聯(lián)的磁體62。此外，在 圖3和4中，將在非限制性基礎(chǔ)上使用垂直、縱向、橫向取向，其中，縱向 耳又向與石茲體62的主軸線對應(yīng)，纟黃向取向與兩個相鄰齒30的側(cè)向面68的法 線對應(yīng)，垂直取向與徑向取向R對應(yīng)。
由于齒30和相關(guān)聯(lián)》茲體62是相同的，應(yīng)該理解的是，本說明以同一方 式應(yīng)用于其它齒30和石茲體62。
如圖3所示，大致為梯形的兩個外周齒30的相對側(cè)向面68，每個都包 括沿側(cè)向面68的縱向方向延伸的凹槽70或通道，,茲體62部分地容納于其中
30b之間延伸。凹槽70沿橫向垂直平面的橫截面是"U，，形，橫向地朝向另 一凹槽70敞開。
磁體62包括兩個橫向端部62a，每個端部都容納在相關(guān)聯(lián)凹槽70中。 磁體橫截面為矩形，使得磁體的每個橫向端部62a沒有間隙地容納于相關(guān)聯(lián) 凹槽70中。
應(yīng)該重視的是，由于磁體62的相關(guān)聯(lián)凹槽70的U形構(gòu)造(這些凹槽由
形成U形的臂之一的上邊緣限定)，因此，在此為平行六面體形的》茲體62
被很好地保持在位并且不會在離心力的作用下脫離。
在一個實施例中，石茲體62以微小的安裝間隙安裝在凹槽70中。 根據(jù)一變化實施例，如法國專利FR-2.784.248所述，轉(zhuǎn)子12包括條帶
或小片，該條帶或小片覆蓋磁體外部面62e并插置在每個凹槽70的上橫向
邊纟彖和》茲體之間。
該》茲性元件62可以為兩個^皮連接的部件，并由此包括兩個通過更柔性 的材料層彼此連接的磁體，例如參見文件FR-2.784.248中的圖4。
制造轉(zhuǎn)子12的方法包括將石茲輪20、 22安裝到軸14上的步驟，該步驟 包括將軸14配合到》茲心36和每個石茲4侖20、 22的孔37、 38中。
該配合如圖1直接實現(xiàn)，或者如圖5至7,經(jīng)由至少一個套筒58、 158 間接地實現(xiàn)。
為此，軸14包括與每個磁輪20、 22相關(guān)聯(lián)的至少一個傳動部分57，并 且該傳動部分容納在該相關(guān)聯(lián)J茲4侖20、 22的孔38中。
在所述實施例(圖l和5至7)中，設(shè)置有兩個不同長度的部分57。在 一變體中，設(shè)置有兩個輪共用的單個部分57。
這個或這些部分57具有不光滑的徑向橫截面。這個或這些部分57設(shè)置 有凸起部分，其在此包括鋸齒狀滾花。
在圖l的實施例中，這些鋸齒紋與孔37、 38過盈配合，用于使軸14與 磁輪20、22和磁心36固定并對它們進行傳動，由此軸旋轉(zhuǎn)地固定至磁輪20、 22。
在圖5至7中，軸14和其部分57過盈配合到一個或多個套筒58、 158 的內(nèi)孔中用于固定和對該一個或多個套筒進行傳動，石茲輪安裝在該一個或多個套筒的外周上，并由以下提到的方法固定至該一個或多個套筒。
制造轉(zhuǎn)子12的方法還包括加工齒30的側(cè)向面以便制造凹槽70的步驟， 和把石茲體62安裝在相關(guān)聯(lián)凹槽70中的步驟。
根據(jù)本發(fā)明，加工齒30的側(cè)向面68的步驟在將i茲輪20直接(圖l)或 間接(圖5至7 )地安裝在軸14上的步驟之前進行。
因此，例如通過4先刀加工凹槽70的過程不受兩個相鄰齒30的相對側(cè)面 68之間存在的狹窄空間限制。
這是因為，根據(jù)一個特征，在加工步驟的實施期間，》茲輪20、 22沒有 安裝在軸14上，并且因此一個齒30的每個側(cè)向面68都與另一齒30的相對 側(cè)向面68分開加工。每個側(cè)向面68前的空間都沒有阻礙，因此可以使用工 具實施加工步驟，該工具在尺寸上沒有限制。
而且，由于待加工側(cè)向面68前的空間沒有阻礙，工具的進/退 (engagement/disengagement)可以才黃向i也進4亍，也t尤是垂直于側(cè)向面68進 行。不存在切屑損壞線圏34的危險，因為線圈34此時還未安裝在轉(zhuǎn)子的磁 心上。凹槽70的深度和用于加工該凹槽的刀具可以選擇所需的尺寸，因為 不存在相鄰齒產(chǎn)生的阻礙。由于此時線圏34還未安裝，還可以對刀具進行 潤滑。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，加工步驟包括加工每個側(cè)向面68使得所獲得 的凹槽在其至少一個縱向端處未露出，如圖3所示。
才艮據(jù)本發(fā)明方法的第一實施例，加工步驟包括加工側(cè)向面68使得凹槽 70在相關(guān)聯(lián)齒30的最靠近相關(guān)磁輪端罩的外軸向端30b處未露出。
因此，齒30的外軸向端30b處的材料未移除，通過該部分材料齒30被 連接至爪子26的根部28。因此齒30沒有被削弱并且爪子26具有更大的剛 度。
因此在一個實施例中，每個相鄰齒30具有在其端部30b處未露出的凹槽。
根據(jù)第二實施例(圖3 )，加工步驟包括加工側(cè)向面68使得凹槽70在外 軸向端30b處和在齒30的最靠近齒30自由端的內(nèi)軸向端30a處未露出。
因此，齒30的端部30a、 30b處材料未移除，該齒30甚至被更少地削 弱，這進一步增強了爪子26的剛度。
因此在一個實施例中，每個相鄰齒30具有在其端部30b、 30a處未露出的凹槽70。
當(dāng)然，凹槽70的長度取決于磁體的長度，可以按需求而定。 在一變體中， 一定量的齒具有在端部30a、 30b的一個處未露出的凹槽，
而其余的齒具有在端部30b、 30a的另一個處未露出的凹槽。
在所有的情況下，由于凹槽70,尤其因為端部30a、 30b，形成了允許
很好地保持-茲體62而不脫離的凹部。
應(yīng)重一見的是，在一變體中，不通過去除材料而例如通過鍛造。 根據(jù)本發(fā)明方法的另一方面，在將磁輪20、 22直接或間接地安裝在軸
14上的步驟之前，至少部分地執(zhí)行將磁體62安裝在每個齒30的相關(guān)聯(lián)凹槽
70中的步驟。
這是由于，當(dāng)兩個磁輪20彼此分開時，側(cè)向面68前的空間沒有阻礙， 因此要比兩個石茲輪20在軸14上安裝在位更容易將磁體62的橫向端部分62a 橫向地容納在相關(guān)聯(lián)凹槽70中。
此外，當(dāng)每個凹槽70在相關(guān)聯(lián)齒30的外軸向端30b和/或內(nèi)軸向端30a 處未露出時，不能將磁體62的橫向端部分60a引入到相關(guān)聯(lián)凹槽70中。
由此，安裝磁體62的步驟包括安裝磁體62的第一子步驟和安裝磁體62 的第二子步驟，在該第一子步驟期間，》茲體62的一個橫向端部分62a被容 納在兩個齒30的一個的相關(guān)聯(lián)槽70中，并且在第二子步驟期間，》茲體62 的另 一橫向端部分62a被容納在另 一齒30的相關(guān)聯(lián)凹槽中。
通過使第二磁輪軸向地靠近第一磁輪來執(zhí)行第二個子步驟，其中，磁體 在第一子步驟期間已經(jīng)被安裝。
由此，利用大致呈梯形形狀的齒，在第二輪相對于第一輪軸向運動期間， 允許磁體安裝在第二輪的凹槽中。
根據(jù)安裝磁體62的步驟的一個實施例，安裝磁體62的第一子步驟在將 磁輪20、 22安裝在軸14上的步驟之前實施，并且安裝石茲體62的第二子步 驟與將磁輪20、 22安裝在軸14上的步驟同時實施，此時，輪20、 22彼此 軸向地壓靠。
在安裝磁體62的第一子步驟和安裝磁體62的第二子步驟之間的時間 段期間，通過臨時或永久的固定機構(gòu)，磁體62被保持安裝在相關(guān)聯(lián)凹槽70 中，例如通ii f吏用法國專利FR-2.784.248所用類型的粘結(jié)劑。
如前所述及如圖3和4所示，石茲體62以孩i小的安裝間隙容納在凹槽70中。
現(xiàn)在，才艮據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，兩個凹槽70被同時加工，而且通過可以實現(xiàn)凹 槽70彼此面對的正確定位的單個工具，因此容易地限制磁體62和每個凹槽 底部72之間的間隙。
然而，根據(jù)本發(fā)明的制造方法，在將磁輪20、 22安裝在軸14上之前， 兩個凹槽70在4皮此不同的操作期間:帔制造。
因此，根據(jù)本發(fā)明的方法包括調(diào)整每個石茲輪20、 22相對于彼此的軸向 位置的步驟。
結(jié)合兩磁輪20、 22相對于彼此的角定位，磁輪20、 22相對于彼此的軸 向定位使得可以控制兩個凹槽70底部72之間的橫向距離，由此使得可以減 少磁體62在齒中的橫向間隙。
該調(diào)整步驟在將磁輪20、 22安裝在軸14上的步驟之前實施，并且該調(diào) 整步驟包括力。工每個磁輪20、 22的至少一個內(nèi)軸向端面，通過該軸向端面， 輪20、 22軸向地抵靠^f茲心的相對軸向端面。
根據(jù)圖l和5所示的實施例，/磁心包括兩部分36a、 36b，每個部分都與 相關(guān)聯(lián)磁輪20、 22用一塊材料制造，調(diào)整步驟包括分別加工磁心36的兩部 分36a、 36b的相7于內(nèi)軸向端面74、 76和162、 164。
在此，這些面74、 76-162、 164都有徑向的取向。
在將磁輪20、 22安裝在軸14上期間，磁心36的每一半的內(nèi)部面74、 76-162、 164都軸向地彼此抵靠，由此允許輪20、 22相對于彼此的軸向定位。
當(dāng)然，該進入抵靠位置的步驟是在將線圈34安裝到位后進行的。
接下來，這些軸向端面通過成形壓機彼此壓靠，以便允許磁通量通過磁 心的理想流通。
該壓機具有安裝在端罩上的分度銷，更準(zhǔn)確地，安裝在爪子26之間的 自由空間中(見圖2)。
根據(jù)輪20、 22和磁心36的另 一實施例(圖7 ),磁心36形成與磁輪20 不同的單件。
石茲心36包括兩個外軸向端面170、 172，每個i茲輪20、 22的端罩24的 內(nèi)部面抵靠各外軸向端面。在此，這些外部面具有徑向取向。
在該變體中， 一個石茲輪20相對于另一個的軸向定位，是通過每個端罩 24的軸向地抵靠i茲心36相對外部面170、 172的內(nèi)部面實現(xiàn)的。根據(jù)該其它變體，調(diào)整步驟包括加工磁心36的兩個外部面和每個磁輪 20、 22的端罩24的相對內(nèi)部面。
軸14由比輪20和磁心36硬的材料制成，使得在安裝步驟期間，軸14 的傳動部分57在磁輪20的孔38和磁心36中割出溝痕，由此以非均勻的方 式引起輪20、 22的孔38沿徑向方向塑性變形。該塑性變形使得不能獲得磁 輪20相對于軸14的旋轉(zhuǎn)軸線的充分準(zhǔn)確的同軸性，所以與磁體相關(guān)聯(lián)的凹 槽70可能相對于4皮此徑向地偏移。
此外，使輪軸向地彼此壓靠所需的力不允許實現(xiàn)輪相對于彼此的準(zhǔn)確軸 向定位。
此外，軸的傳動部分的鋸齒紋不能完全沿軸向方向直著取向，這些鋸齒 一般繞著軸成螺旋狀，這構(gòu)成了一個缺陷。
因此，在將軸的傳動部分配合到彼此壓靠的磁輪期間，螺紋形式的鋸齒 紋導(dǎo)致在軸和每個4侖的孔之間產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，當(dāng)軸向應(yīng)力釋》丈時，該扭轉(zhuǎn)應(yīng) 力容易導(dǎo)致兩個石茲輪相對于彼此的相對轉(zhuǎn)動。
為限制這樣的問題，根據(jù)制造轉(zhuǎn)子12的方法的另一方面，間接地執(zhí)行 將磁輪安裝在軸上的步驟。
由此在一個實施例中，該制造轉(zhuǎn)子12的方法包括將軸14安裝在管狀(圖 5和6)或階梯形的(圖7)至少一個中間套筒58、 158中的步驟。套筒是由 與磁輪20、 22和磁心36相同的材料制造的。
這個將軸安裝(在此為過盈配合)在套筒中的步驟導(dǎo)致套筒的塑性變形。
因此，在一個實施例中，該安裝步驟在將輪20、 22安裝在套筒上之前 的步驟實施，此外包括加工套筒58、 158的至少一個外圓柱表面的子步驟， 使得圓柱表面與軸14的主軸線同軸，以便補償套筒塑性變形的后果。
該表面是光滑的，并因此允許磁輪和套筒58、 158之間的容易的相對平 移和旋轉(zhuǎn)運動。
因此，中間套筒58、 158包括一個或多個外部光滑部分，輪20、 22的 內(nèi)周之后被緊密接觸地安裝在該一個或多個部分上，使得套筒徑向地插置在 軸14的每個被滾花的傳動部分57和每個磁輪20、 22的相關(guān)聯(lián)孔38、 37之間。
因此這種情況下，本方法在安裝軸14的步驟之前還包括加工石茲輪直徑 的步驟。在該加工步驟期間，加工每個/f茲輪的外徑和內(nèi)徑，特別地^f吏得內(nèi)孔38、
37與中間套筒58、 158的一個或多個外表面緊密接觸。 該步驟在將線圈34安裝在位之前執(zhí)行。
因此，在將》茲4侖20、 22安裝在軸14上的步驟期間，4侖被安裝在本身就 與軸14同軸的圓柱表面上。而且，將磁輪20、 22安裝在軸14上的步驟進 行時不會使磁輪20、 22或套筒產(chǎn)生變形，這使得可以保證》茲輪20、 22相對 于軸14同軸，以及因此，凹槽70相對于;&此位于同一徑向尺寸處。
因此，每個-茲輪的內(nèi)徑和外徑可以通過被潤滑的刀具預(yù)先加工，而不會 有損壞線圏34的危險，同時也增加了刀具的^f吏用壽命。
該加工操作根據(jù)需要在凹槽70形成之前或之后完成。
該操作有利地在上述調(diào)整步驟之前或與之同時完成，在該調(diào)整步驟之后 跟隨有將線圈34安裝在轉(zhuǎn)子的磁心上的步驟。
在圖5和6中，具有內(nèi)孔59的中間套筒58是管狀的，并且具有內(nèi)部面 162、 164的形成為兩個部分的磁心36以前述方式設(shè)置。在一個實施例中， 這些面的至少一個設(shè)置有倒角用于輔助在套筒58上的安裝。
因此，輪20、 22的軸向定位是通過輪轂36的每個部分的相對面162、 164實現(xiàn)的，并且孔38被延長以包括圖l的孔37，使得每個輪20、 22的內(nèi) 周與套筒58的外周緊密接觸。
在該圖中，軸14在后部具有擋圈114形式的軸肩(圖l中未標(biāo)出)。在 安裝軸14后，套筒58的后端抵靠在該擋圏114上，該擋圈114限制了軸14 相對于套筒58的移動。
套筒58的前端被設(shè)計為抵靠圖1的軸向地插置于套筒58和軸承50之 間的筒狀墊圈150。該墊圈15(H皮軸14穿過。所以套筒58被-i殳計為安裝在 擋圏114和塾圈150之間，使得減小磁輪20、 22中的應(yīng)力。
在圖5中，該套筒是單件。在一變體中，套筒被分成一端接一端地安裝 的多個套筒。
以非限制的方式，套筒58用與輪20、 22和磁心36相同的鐵磁性材料制造。
當(dāng)然，在圖5至7中，轉(zhuǎn)子12包括用于使^茲輪20、 22與中間套筒58、 158旋轉(zhuǎn)地固定的機構(gòu)，該套筒在此本身也與過盈配合到套筒58、 158的內(nèi) 孔中的軸14的傳動部分57旋轉(zhuǎn)地固定。在圖5和6中，每個磁輪20的中心孔38的外圓周邊緣的至少一段圓弧 包括倒角66 (圖5和6 )。倒角能通過使套筒58的已變形部分材料進行巻邊 (crimping)來配合(accommodate)(圖6 )。該倒角66在相關(guān)端罩24的夕卜 軸向端面處露出，該外軸向端面分別與面162和164相反。
為此，套筒有利地用延性鐵磁性材料制造，例如軟鐵，特別適于巻邊加工。
此外，每個倒角66被兩個徑向端面在角度上限定，這兩個端面使得磁 輪20、 22不能相對于套筒繞軸14旋轉(zhuǎn)地運動。因此優(yōu)選地，為了使每個磁 輪和套筒旋轉(zhuǎn)地固定，倒角66只在每個磁輪20、 22的中心孔38的一段圓 弧上延伸，而不是在孔38的整個圓周上延伸，從而通過套筒的巻邊而變形 的材料進入該圓弧。
在一變體中，至少存在兩對徑向面和兩段填充有套筒58的材料的圓弧。
巻邊還使》茲l侖20、 24相對于套筒軸向地固定。
根據(jù)未示出的變體，倒角被槽口替代或補充。
根據(jù)未示出的變體，倒角在套筒58表面的每個軸向端的外邊緣上，并 且每個輪20 、 22被巻邊到該倒角中。
根據(jù)未示出的又一變體，每個輪20、 22通過焊接固定至套筒。由此， 在套筒58和孔38的外邊緣的圓周之間具有焊縫，優(yōu)選地為連續(xù)的。
在圖7中，套筒158的直徑是階梯變化的(tiered),同時套筒158和石茲 心36為與輪20、 22不同的單件。該》茲心軸向地安裝在^茲輪20、 22的端罩 24之間。
該套筒158包含兩個管狀外套筒58。
每個套筒58在其外周都具有加工出來的柱形表面60,使得該表面與軸 14的旋轉(zhuǎn)軸線同軸。該表面60被設(shè)計為與相關(guān)-茲輪的端罩24的內(nèi)周緊密接 觸，來為i茲輪定心。
這些管狀套筒58被布置在具有更大徑向尺寸(在此為更大的直徑)的 磁心36的各側(cè)，使得在磁心36的軸向端處的軸肩170、 172允許磁輪20和 磁輪22的端罩24分別軸向地抵靠。軸肩170、 172代替圖5的面162、 164。 所以套筒158具有相對于套筒58徑向凸伸的^茲心36。
兩個倒角176、 178相應(yīng)地在套筒58的外徑向面和相關(guān)》茲輪的端罩24 中加工。由于倒角176、 178，每個》l^侖由此通過焊縫69固定。在一變體中，該固定通過圖6所示的巻邊實現(xiàn)。
在本實施例中，端罩24可以具有減小的高度，套筒58具有更大的直徑。
套筒158可以是標(biāo)準(zhǔn)件，并用于安裝不同外徑的》茲輪。
出于描述的需要，轉(zhuǎn)子12在此被描述為布置在交流發(fā)電機中。然而， 轉(zhuǎn)子12不僅限于此應(yīng)用。
在所述實施例中，石茲心36的外周是柱形的。在一變體中，它可以是其 它形狀，如矩形或多邊形。
在根據(jù)圖1的實施例制造的轉(zhuǎn)子中，將磁輪直接安裝在軸的傳動部分上 所需的力非常大。所以，與圖5至7相比，兩磁輪之間的軸向距離被較少地 控制，并需要更大的公差帶。
由于圖5至7的教導(dǎo)，足以用于將磁輪20、 22安裝在它們外部光滑的 中間套筒58、 158上的力充分地減小以充分地減小該^^差帶。
在圖1的轉(zhuǎn)子中，需要在線圈的每個軸向端和每個磁輪的端罩之間設(shè)置 更大的間隙。根據(jù)圖5至7的教導(dǎo)制造的轉(zhuǎn)子12使得可以實現(xiàn)》茲輪20、 22 相對于彼此的更加精確的軸向定位。所以使得可以在兩磁輪20、 22之間安 裝更長的線圈34從而提高交流發(fā)電機的功率。
有利地，與根據(jù)圖1的轉(zhuǎn)子相比，圖5至7的轉(zhuǎn)子12的兩輪20、 22之 間的軸向距離的精確度有所改進。所以可以提供盡可能占據(jù)^茲心36外周和 爪子26之間的空間的線圈34，特別是在圖7所示的內(nèi)容內(nèi)。
與兩磁輪之間的軸向長度相比，定子主體的軸向長度也能被更好地調(diào)整。
類似地，因為兩磁輪20、 22之間的軸向距離被更好地控制，根據(jù)圖5 至7教導(dǎo)的轉(zhuǎn)子12可以在轉(zhuǎn)子12的兩端處設(shè)置更強力的風(fēng)扇，而不增加交 流發(fā)電機的軸向尺寸。所以圖1的后風(fēng)扇56在一變體中是包含兩個重疊風(fēng) 扇的通風(fēng)設(shè)備，例如如文件WO 2004/106748所述。 另一優(yōu)勢在于，可以減小交流發(fā)電機的軸向尺寸。 磁心的外徑和轉(zhuǎn)子的外徑之間的比率可以被更好地控制。 概括起來，交流發(fā)電機的功率被更好地控制并且其損耗減少。 由于本發(fā)明，不需要改變轉(zhuǎn)子12的軸14并且進而可以使用圖5至7中 的標(biāo)準(zhǔn)型軸14。更準(zhǔn)確地，軸14在環(huán)42處具有減小的直徑。由于中間套筒， 施加在軸14的后部上的用于利用壓機將其配合到套筒58、 158中的力被減小。
應(yīng)該理解的是，簡單的機械變換可以得到本發(fā)明的不同變化實施例。例 如，轉(zhuǎn)子12包括多個套筒，例如兩個套筒，這些套筒一端連一端地繞軸14
設(shè)置而且每一個都與兩個磁輪20中的一個相關(guān)聯(lián)。
由于本發(fā)明，不存在損壞線圈34的危險，且磁體62能很好地保持在位。
由于本發(fā)明，能夠以合適的方式調(diào)整^茲體的長度，并且能夠安裝期望數(shù) 量的磁體以便調(diào)整交流發(fā)電機的特性曲線。
所有結(jié)合都是可行的。例如，由于成形壓機的分度銷，安裝磁性元件62 的步驟的第二子步驟和將》茲輪20、 22安裝在軸14上的步驟同時完成。
如圖3所示，相鄰齒的一個可以具有在端部30a、 30b處未露出的凹槽， 且另一齒的凹槽在端部30a、 30b的至少一個處是露出的，或在兩端都露出。
在一變體中，同一轉(zhuǎn)子的石茲體和相關(guān)聯(lián)的凹槽可以具有不同尺寸，即不 同的高度和/或長度和/或?qū)挾?，使得?yōu)化旋轉(zhuǎn)電機的特性曲線(電流作為軸 轉(zhuǎn)速的函數(shù))。
如說明書和附圖所示，例如通過至少一個中間套筒，將^f茲輪安裝在軸上 使得可以實現(xiàn)在將磁輪間接安裝在軸上的步驟之前加工的凹槽的更好的定 位。
權(quán)利要求
1、一種制造用于旋轉(zhuǎn)電機的爪形轉(zhuǎn)子(12)的方法，該爪形轉(zhuǎn)子包括中心軸(14)和兩個磁輪(20、22)，每個磁輪(20、22)相對于所述中心軸(14)的主軸線大致徑向地延伸，并在每個磁輪的外周包括一系列大致為梯形形狀的齒(30)，這些齒(30)沿另一磁輪(22)的方向軸向地延伸，所述方法包括-將所述磁輪(20、22)安裝到所述軸(14)上的步驟，使得一個磁輪(20、22)的每一齒(30)位于另一磁輪(20)的兩個連續(xù)齒(30)之間存在的空間中；-加工分別屬于磁輪(20、22)的兩個相鄰齒(30)的相對側(cè)向面(68)的步驟，該步驟包括在每個側(cè)向面(68)中加工軸向凹槽(70)；-將磁性元件(62)安裝在兩個相鄰齒(30)之間的步驟，使得該磁性元件(62)部分地容納于被加工在兩個相鄰齒(30)的相對側(cè)向面(68)中的軸向凹槽(70)內(nèi)，其特征在于，加工兩個相鄰齒(30)的側(cè)向面(68)的所述步驟在將磁輪(20、22)直接或間接地安裝在所述軸(14)上的步驟之前執(zhí)行。
2、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述加工步驟包括在相 關(guān)聯(lián)齒(30)的側(cè)向面(68)中加工所述凹槽(70),特別是通過銑削加工， 使得該凹槽(70)在該相關(guān)聯(lián)齒(30)的至少一個軸向端(30a、 30b )處未 露出。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加工步驟包括加 工相關(guān)聯(lián)齒(30)的每個側(cè)向面(68)，特別是通過銑削加工，使得所述凹 槽(70)在該相關(guān)聯(lián)齒(30)的外軸向端(30b)處未露出，在該外軸向端 處，該齒(30)連接至相關(guān)聯(lián)^茲輪(20、 22)的外徑向端邊緣。
4、 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，所述加工步驟 包括在相關(guān)聯(lián)齒(30)的側(cè)向面(68)中加工所述凹槽(70),特別是通過 銑削加工，使得該凹槽(70)在該相關(guān)聯(lián)齒(30)的兩個軸向端(30a、 30b ) 處都未露出。
5、 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，安裝所述i茲性 元件(62)的步驟包括第一子步驟和第二子步驟，在該第一子步驟中，將該^t性元件(62)安裝于被加工在兩個相鄰齒(30)的第一齒(30)的側(cè)向面 (68)中的軸向凹槽(70)內(nèi)，在該第二子步驟中，將該-茲性元件(62)安 裝于被加工在兩個相鄰齒(30)的第二齒(30)的側(cè)向面(68)中的軸向凹 槽(70)內(nèi)。
6、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，安裝所述磁性元件(62) 的步驟的所述第一子步驟在將所述》茲輪(20、 22)直接或間接地安裝在所述 軸(14)上的步驟之前執(zhí)行。
7、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，安裝所述^f茲性元件(62) 的步驟的所述第二子步驟與將所述磁輪(20、 22)直接或間接地安裝在所述 軸(14)上的步驟同時執(zhí)行。
8、 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該方法包括調(diào) 整每個磁輪(20、 22)相對于另一磁輪(20、 22)的軸向位置的步驟，該步 驟包括加工每個》茲^"的內(nèi)徑向面(74、 76-62、 64)。
9、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，加工所述內(nèi)徑向面(74、 76 - 62、 64 )的步驟在將所述;茲輪(20、 22 )直接或間接地安裝在所述軸(14 ) 上的步驟之前執(zhí)行。
10、 如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其特征在于，該方法包括將 所述軸(14)安裝在至少一個中間套筒(58、 158)中的步驟；所述;茲輪(20、 22)被安裝以便固定在所述中間套筒(58、 158)上。
11、 如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，將所述軸(14)安裝在 所述中間套筒(58、 158)的步驟在將所述^f茲輪(20、 22)安裝在所述中間 套筒(58、 158)上的步驟之前執(zhí)行。
12、 如權(quán)利要求IO或11所述的方法，其特征在于，所述方法包括在將 所述磁輪放在所述中間套筒(58、 158)上適當(dāng)位置之前加工每個磁輪的外 徑和內(nèi)徑的步驟。
13、 如權(quán)利要求IO至12中任一項所述的方法，其特征在于，將所述》茲 輪(20、 22 )安裝在所述中間套筒(58、 158 )上的步驟包括將每個磁輪(20、 22)配合到所述中間套筒(58、 158)的外圓柱表面上。
14、 如權(quán)利要求IO至13中任一項所述的方法，其特征在于，所述中間 套筒(58)在形式上是管狀的。
15、 如權(quán)利要求IO至13中任一項所述的方法，其特征在于，所述中間套筒(158 )是階梯形的并且包括兩個位于磁心(36 )的各側(cè)的管狀套筒(58 )， 該石茲心具有更大的徑向尺寸。
16、 如前述權(quán)利要求所述的方法，其中，將所述石茲輪(20、 22)安裝在 所述階梯形套筒(158)上的步驟包括將所述磁輪(20、 22)軸向地設(shè)置在 磁心(36)的各側(cè)，使得每個磁輪(20)的內(nèi)軸向端面軸向地抵靠所述磁心(36)的相對的徑向相關(guān)聯(lián)軸向端面(170、 172)。
17、 一種通過如前述權(quán)利要求中任一項所述的方法獲得的用于旋轉(zhuǎn)電機 的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，每個凹槽(70)在相關(guān)聯(lián)齒(30)的至少一個 軸向端(30a、 30b)處未露出。
18、 如權(quán)利要求17所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，至少一個凹槽(70) 在該相關(guān)耳關(guān)齒(30)的兩個軸向端(30a、 30b)處未露出。
19、 如權(quán)利要求17或18所述的轉(zhuǎn)子(12),其特征在于，每個》茲輪(20、 22)包括中心孔(38)，用于使該浪t輪經(jīng)由至少一個中間套筒(58、 158)與 所述軸(14)同軸地定位，所述軸(14)被配合到該至少一個中間套筒(58、 158)中，并且該至少一個中間套筒(58、 158)配合到每個輪的所述孔(38) 中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于制造爪形磁極轉(zhuǎn)子(12)的方法，包括將磁輪(20)安裝在軸(14)上的步驟，使得磁輪(20)的每個齒(30)位于另一磁輪(20)的兩個連續(xù)齒(30)之間存在的空間內(nèi)；加工面對兩個相鄰齒(30)的側(cè)向面(68)的步驟，其中，軸向凹槽(70)被加工在每個側(cè)向面(68)中；以及將磁性元件(62)安裝在兩個相鄰齒(30)之間的步驟，使得該磁性元件(62)被容納在軸向凹槽(70)中。所述方法的特征在于，加工側(cè)向面(68)的步驟在將磁輪(20)安裝在軸(14)上的步驟之前執(zhí)行。本發(fā)明還涉及一種由此方法獲得的轉(zhuǎn)子(12)。
文檔編號H02K15/02GK101421908SQ200780013653
公開日2009年4月29日 申請日期2007年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月16日
發(fā)明者皮埃爾-伊維斯·比爾特里斯特, 羅馬里克·勒努瓦, 讓-菲利普·巴蒂, 馬克·滕齊尼 申請人:法雷奧電機設(shè)備公司