專(zhuān)利名稱(chēng)：具有定子繞組的電機(jī)的連接凸緣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)。其特別針對(duì)能夠以非常緊湊的形式傳遞大功率的機(jī)器，特別是當(dāng)用作例如機(jī)動(dòng)車(chē)輛上的牽引應(yīng)用中的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)。
背景技術(shù)：
如已知的那樣，近年來(lái)用于電動(dòng)車(chē)輛的方案已經(jīng)快速地增多。在包括電機(jī)的車(chē)輛的情況下，已經(jīng)研發(fā)出占用面積與車(chē)輛車(chē)輪的內(nèi)部或者其當(dāng)時(shí)環(huán)境相適應(yīng)的功率典型地可以達(dá)到例如20或者甚至30kW的電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。假設(shè)在受限的空間中通過(guò)這些機(jī)器傳遞大的電功率，則基于流體循環(huán)的冷卻系統(tǒng)通常設(shè)置在機(jī)器的框架中。然而，框架內(nèi)部的諸如定子、轉(zhuǎn)子及驅(qū)動(dòng)機(jī)器所需的其他元件的功能性構(gòu)件的排布是該類(lèi)機(jī)器設(shè)計(jì)者最關(guān)心的內(nèi)容。根據(jù)從現(xiàn)有技術(shù)、例如美國(guó)專(zhuān)利文件US 4 908 347中已知的一個(gè)實(shí)施例，定子容納于套筒中，以使得套筒的端部向外軸向地延伸越過(guò)構(gòu)成定子的有源部件的定子磁路的端部。繞組容納于凹槽中。在磁路的每個(gè)軸向端部離開(kāi)凹槽時(shí)，通過(guò)形成環(huán)來(lái)彎折所述繞組的導(dǎo)體，以從一個(gè)凹槽穿通至下一個(gè)凹槽，從而構(gòu)成保護(hù)在套筒的相應(yīng)端部中的繞組頭。在定子的一側(cè)，用于與連接器或者適當(dāng)?shù)倪B接模塊電連接的繞組導(dǎo)體的端部也是敞開(kāi)的。為此，這些端部穿過(guò)橫向地設(shè)置在套筒的壁中的開(kāi)口而進(jìn)入沿基本上朝外的徑向方向從套筒突出的噴嘴中。套筒的每個(gè)端部被配全機(jī)器的框架的蓋子封閉。在每個(gè)蓋子的中心處，安裝有支承軸承的護(hù)套，所述軸承與該機(jī)器的轉(zhuǎn)子的軸的相應(yīng)端部配合。在生產(chǎn)中，定子安裝在套筒中，并且端板和繞組被樹(shù)脂浸漬，所述樹(shù)脂增強(qiáng)組件的粘合和導(dǎo)電部件的絕緣。允許浸漬樹(shù)脂從套筒的每個(gè)端部進(jìn)入，并且如果高精度地控制樹(shù)脂的施加，則在套筒中在靠近連接噴嘴的導(dǎo)體繞組的端部的出口孔的出現(xiàn)使得該操作相當(dāng)精確。由與申請(qǐng)人有關(guān)的公司提交的文件EP 1 174 988也描述了一種相同類(lèi)型的同步電機(jī)的構(gòu)造，其具有露出軸向端部的容納于套筒中的定子。在定子的一側(cè)，繞組的連接導(dǎo)體通過(guò)橫向開(kāi)口從套筒的端部向著用于其外部連接的模塊引出。該相同的端部被以轉(zhuǎn)子的軸線為中心的蓋子封閉，所述蓋子支承軸向地向內(nèi)偏移的凸緣元件，以便接收支承轉(zhuǎn)子軸的相應(yīng)端部的軸承。在向著外側(cè)越過(guò)所述軸承的延伸部上，該軸支承解算器的轉(zhuǎn)子，所述解算器能夠確定每一瞬時(shí)機(jī)器的轉(zhuǎn)子相對(duì)于定子的角位置，以便提供轉(zhuǎn)子的最優(yōu)控制。解算器轉(zhuǎn)子和其相應(yīng)的定子容納于支承上述轉(zhuǎn)子軸承的凸緣元件和用于封閉框架的軸向蓋子的軸向內(nèi)表面之間的空間中。所制造出的結(jié)構(gòu)相對(duì)緊湊。另一方面，其也具有關(guān)于美國(guó)文件US 4 908 347所提到的樹(shù)脂浸漬操作的缺點(diǎn)。此外，由于該結(jié)構(gòu)不是模塊化的，對(duì)于該機(jī)器的每種應(yīng)用，涉及電接頭的特殊配置，并且因而需要為其引出套筒提供預(yù)備，對(duì)框架的總體構(gòu)造及其內(nèi)容物必需進(jìn)行改進(jìn)。美國(guó)專(zhuān)利文件US 5 554 900給出了一實(shí)施例，其中容納定子端部的套筒的中心部分在線圈的外部連接導(dǎo)體側(cè)向引出之前軸向地(在繞組的連接引出側(cè))越過(guò)定子的相應(yīng)軸向表面。其被端部凸緣封閉，端部凸緣的中心部分在朝向定子的側(cè)面支承轉(zhuǎn)子軸的滾動(dòng)軸承。該軸穿過(guò)凸緣并且在凸緣的另一側(cè)支承解算器。凸緣被可靠地附接到管狀護(hù)套上， 所述管狀護(hù)套通過(guò)圍繞沿軸向被垂直于所述軸線的蓋子封閉的解算器的本體限定出圓柱狀外殼延長(zhǎng)所述套筒。源自于定子的繞組的連接導(dǎo)體穿過(guò)凸緣進(jìn)入所述外殼中。護(hù)套的側(cè)壁貫通有開(kāi)口，該開(kāi)口被在機(jī)器的框架外終止于固定到該壁的外側(cè)的連接模塊中的這些導(dǎo)體穿過(guò)。該結(jié)構(gòu)可能克服上述模塊化缺乏的缺點(diǎn)，因?yàn)閷?duì)于同等的性能，在不需要改進(jìn)組件的本體和套筒的情況下，可以根據(jù)由例如電機(jī)的不同應(yīng)用所強(qiáng)加的幾何約束的要求對(duì)導(dǎo)體的護(hù)套及其連通出口進(jìn)行修改。然而，剛才描述過(guò)的結(jié)構(gòu)因缺乏緊湊性而不理想，由于在軸承支承凸緣的兩側(cè)和框架端部上的兩個(gè)自由空間的軸向并置，實(shí)現(xiàn)改善柔性以軸向延長(zhǎng)組件為代價(jià)。此外，在組裝時(shí)，線圈與外部的連接仍然相對(duì)復(fù)雜。在美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)US 2007/205679中描述了另一實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例，自動(dòng)導(dǎo)航電機(jī)的定子的外部護(hù)層被通過(guò)附件固定到護(hù)套的一端上的管狀部件延長(zhǎng)。在所述部件的側(cè)壁中嵌入了聯(lián)接電機(jī)外部的導(dǎo)體。在所述部件內(nèi)部，所述導(dǎo)體可以與定子的線圈的電力輸出插腳緊密配合。設(shè)有中心開(kāi)口的隔板局部地將管狀部件包圍在其中間部分中。在該隔板的開(kāi)口中形成支座，在定子的遠(yuǎn)側(cè)的支座中安裝有電機(jī)的轉(zhuǎn)子支承軸的一個(gè)滾動(dòng)軸承。在該軸承和電機(jī)的定子之間，所述隔板支承解算器的定子，解算器的轉(zhuǎn)子被固定到剛才提到的轉(zhuǎn)子軸上。該配置要求支承轉(zhuǎn)子支承軸的軸承之間的寬間隔，這對(duì)良好的抗振性無(wú)益。日本專(zhuān)利文件JP 60096147也示出了一種機(jī)器的實(shí)施例，其中包圍定子的套筒在一端被一種蓋子封閉，該蓋子的軸向壁具有向內(nèi)的軸向凸起，其中固定有機(jī)器的轉(zhuǎn)子軸的一個(gè)軸承座的支承軸承。所述裝置被構(gòu)造成允許來(lái)自定子線圈的導(dǎo)體沿平行且不垂直于軸線的方向通過(guò)蓋子的所述軸向包圍壁從該蓋子處引出。因此，該裝置被設(shè)計(jì)成用于圍繞非常不同于該文件主題的類(lèi)型的機(jī)器的空間結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上文中評(píng)述的許多實(shí)施例，本發(fā)明針對(duì)具有定子繞組的電機(jī)的結(jié)構(gòu)，其能夠解決目前在許多工業(yè)應(yīng)用中緊湊和大功率電機(jī)設(shè)計(jì)中所遇到的明顯的空間難題。為此，本發(fā)明的主題是一種電機(jī)，其包括定子、轉(zhuǎn)子和包圍所述組件的框架，所述轉(zhuǎn)子在定子內(nèi)部圍繞一軸線旋轉(zhuǎn)，并且其中定子包括具有兩個(gè)端面的磁路，其一方面被接收轉(zhuǎn)子的圓柱狀通道穿過(guò)，另一方面被容納繞組導(dǎo)體的凹槽穿過(guò)，所述繞組導(dǎo)體的端部在每個(gè)所述端面的引出口處被彎折到繞組頭中，以便形成通過(guò)在至少一個(gè)所述端面的引出口處的連接導(dǎo)體電連接到電機(jī)外部的線圈；并且所述框架包括套筒和管狀部件，所述套筒從側(cè)面包圍位于其端面之間的磁路，所述管狀部件在所述連接導(dǎo)體引出側(cè)具有一端固定到所述套筒上的側(cè)壁，以便使其延伸越過(guò)定子的相應(yīng)端面，該側(cè)壁貫穿有用于引出所述連接導(dǎo)體以連接到框架外面的開(kāi)口。所述電機(jī)的特征在于，一凸緣元件在與套筒相反的所述管狀部件的軸向端部的側(cè)面上被附接到所述管狀部件上，該凸緣元件在管狀部件內(nèi)部從該附接點(diǎn)向磁路的端面軸向地延伸至靠近相應(yīng)的繞組頭的軸向端部的軸向位置，即支承轉(zhuǎn)子的軸的旋轉(zhuǎn)軸承的位置，并且在其外部徑向面和管狀部件的內(nèi)部徑向面之間，凸緣元件限定出設(shè)計(jì)成容納在定子和電機(jī)的外側(cè)之間的連接導(dǎo)體的過(guò)量長(zhǎng)度的環(huán)形間隙。因此，具有用于朝向外部或者附接到該部件上的連接器引出繞組的導(dǎo)體的開(kāi)口的所述管狀部件和支承軸承的凸緣元件形成連接凸緣組件，如可以看到的那樣，所述連接凸緣組件能夠以緊湊和模塊化的方式在電機(jī)框架的端部處提供內(nèi)部空間。應(yīng)注意到，借助于該配置，當(dāng)組裝時(shí)，可以在已經(jīng)將管狀部件聯(lián)結(jié)到套筒上之前聚集所述定子的本體外面的繞組的連接導(dǎo)體并且朝向所述開(kāi)口將其裝配到管狀部件中以連接到外面。然后，其在圍繞管狀部件中的凸緣元件的環(huán)形空間內(nèi)部自由地纏繞，以避免當(dāng)將管狀部件固定到框架的套筒上時(shí)所形成的過(guò)量長(zhǎng)度的連接線束受到電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件的影響。優(yōu)選地，所述凸緣的內(nèi)部軸向端部刺入到繞組頭內(nèi)部空間的入口中，同時(shí)在繞組頭內(nèi)部的徑向空間和圍繞凸緣元件的所述環(huán)形空間之間留出環(huán)形的連通通道。該配置可以使轉(zhuǎn)子軸的兩個(gè)軸承相互盡可能地靠近。對(duì)于組件的緊湊性、電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的穩(wěn)定性和減小振動(dòng)，這是有益的。通過(guò)該配置，可以在繞組頭前面形成從管狀部件的軸向端部向著支承轉(zhuǎn)子軸的軸承的凸緣元件的外部徑向端部徑向擴(kuò)張的環(huán)形空間，在此處，其提供了用于容納定子線圈的引出導(dǎo)體的最大空間。根據(jù)本發(fā)明的一種配置，凸緣元件的內(nèi)部徑向壁限定出沿軸線方向從轉(zhuǎn)子軸的軸承座至所述管狀部件的外部軸向端部徑向擴(kuò)寬的空間。根據(jù)一種應(yīng)用，在電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的軸承座和所述管狀部件的外部軸向端部處的開(kāi)口之間的該空間中設(shè)置用于接收解算器的定子的外殼，其被設(shè)計(jì)成提供從所述管狀部件的外部軸向端部通向該定子的通道。然后，凸緣元件的內(nèi)部徑向壁可設(shè)有與所述環(huán)形空間連通的開(kāi)口，用于來(lái)自所述解算器的定子導(dǎo)體從所述外殼至該電機(jī)外面的通道，所述定子導(dǎo)體將有用的角位置信息傳送給電機(jī)的控制器。本發(fā)明提供一有利的實(shí)施例，其中管狀部件與所述內(nèi)部凸緣元件一起構(gòu)成整體部件，其為轉(zhuǎn)子軸的軸承提供支承并且為該部件的內(nèi)部空間提供預(yù)備。因而，可以設(shè)置凸緣元件的內(nèi)部徑向壁，以限定出從軸承至在管狀部件的外部軸向端部處集成到所述凸緣元件上的連接線的徑向向外擴(kuò)寬的空間。整體部件的實(shí)施例在模塊化目標(biāo)方面特別受歡迎，根據(jù)該目標(biāo)，相同電機(jī)本體被用于給定的通用類(lèi)別。可以研發(fā)出一系列可能的整體部件蓋子，每個(gè)蓋子特別適合于電機(jī)的特殊應(yīng)用環(huán)境，例如，適合于每種模式的機(jī)動(dòng)車(chē)平臺(tái)。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電機(jī)包括位于所述凸緣元件內(nèi)部的解算器，其轉(zhuǎn)子在相對(duì)于轉(zhuǎn)子的軸承座的外部軸向側(cè)被固定到電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸上，并且定子被安裝到所述凸緣元件的外殼中，所述外殼包括用于從所述管狀部件的外部軸向端部進(jìn)入的開(kāi)口。在一變型實(shí)施例中，凸緣元件圍繞所述轉(zhuǎn)子軸的軸承座具有圓形頂冠形式的支承面，所述支承面面向設(shè)計(jì)成軸向固定軸承的內(nèi)部軸向側(cè)。在該頂冠的中心設(shè)有孔，該孔的直徑大于解算器轉(zhuǎn)子的直徑，以便當(dāng)通過(guò)電動(dòng)機(jī)定子相對(duì)于所述軸承的軸向位移將轉(zhuǎn)子從電機(jī)上移除時(shí)，其可與解算器的轉(zhuǎn)子一起在不妨礙其相對(duì)于電機(jī)的轉(zhuǎn)子的角度固定的情況下通過(guò)所述孔。在一實(shí)施例中，其中圍繞連接導(dǎo)體延長(zhǎng)套筒的管狀部件具有在外部軸向側(cè)面上設(shè)有端面的蓋子的總形狀，一中心開(kāi)口通向所述凸緣元件的內(nèi)部徑向空間。該端面可以通過(guò)環(huán)形頂冠形式的壁限定，環(huán)形頂冠的外部圓形邊緣被附接到蓋子的側(cè)壁上，并且內(nèi)部圓形邊緣被牢固地附接到所述凸緣元件的外部軸向端部上。
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與管狀部件或者蓋子的具體實(shí)施例無(wú)關(guān)，通常規(guī)定所述外殼被所述管狀部件的軸向端部處的蓋子封閉。在蓋子已經(jīng)關(guān)閉后，該閉合件特別是可用于將解算器的定子軸向地固定在其工作位置。最后，根據(jù)一個(gè)方面，為了將電機(jī)的線圈連接件連接到電機(jī)外面的電氣系統(tǒng)，管狀部件或所述蓋子的側(cè)壁被至少一個(gè)噴嘴蓋住，所述噴嘴向外突出，被延伸穿過(guò)所述壁的通道的溝道貫穿，以作為導(dǎo)體從管狀部件中的所述環(huán)形空間至連接器的通道。管狀部件的側(cè)壁可具有第二開(kāi)口，該第二開(kāi)口被另一個(gè)噴嘴蓋住，所述另一個(gè)噴嘴向外突出，并且貫穿有用于連接解算器定子的導(dǎo)體從框架引出的溝道。這因此獲得非常緊湊的組件，其在所述電機(jī)的某些現(xiàn)代應(yīng)用中是至關(guān)緊要的，特別是作為用于車(chē)輛車(chē)輪的單獨(dú)牽引的電動(dòng)機(jī)。根據(jù)本發(fā)明，在達(dá)到緊湊目標(biāo)的同時(shí)，可以設(shè)計(jì)模塊化的實(shí)施例，換句話說(shuō)，如下的實(shí)施例，其中對(duì)于不同的應(yīng)用(例如，不同的車(chē)輛模式)，可以重復(fù)使用具有套筒和轉(zhuǎn)子配置的完全相同的定子本體，所述不同的應(yīng)用例如對(duì)于連接器的布局或者蓋子的外部形狀需要不同的配置。最后，大大地簡(jiǎn)化了利用樹(shù)脂封裝所述定子組件的操作，所述樹(shù)脂將所述部件粘結(jié)成緊湊的組件并且有助于電氣部件的絕緣。 在實(shí)踐中，在對(duì)于導(dǎo)體的引出開(kāi)口不需要采取任何特殊的防范措施的情況下，樹(shù)脂可以圍繞繞組頭涂敷并且滲入到端板本身以及端板與套筒之間的縫隙中，一般可以允許樹(shù)脂從導(dǎo)體使線圈與電機(jī)端的外側(cè)聯(lián)接的定子的側(cè)面進(jìn)入套筒，在根據(jù)本發(fā)明的該結(jié)構(gòu)中，導(dǎo)體位于封閉套筒的蓋子中。在以下參照附圖的說(shuō)明中將呈現(xiàn)出本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，所述附圖以非限制性示例的方式示出了本發(fā)明的主題的一個(gè)實(shí)施例。


圖1是描繪了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電機(jī)的軸平面的橫截面視圖。圖2是在圖1中示出的電機(jī)的平面視圖。圖3是根據(jù)穿過(guò)圖2的平面III-III的橫截面的電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子的視圖。圖4是更具體地示出本發(fā)明的實(shí)施方式的電機(jī)的端部凸緣的透視圖。
具體實(shí)施例方式圖1中描繪的同步電機(jī)10包括外部框架12，在所述外部框架12中容納定子14和在定子內(nèi)部圍繞軸線20相對(duì)于定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子16。轉(zhuǎn)子安裝在軸31上，該軸31配接在牢固地附接到框架12上的滾動(dòng)軸承18和19中。定子14包括由磁性板M的大致圓柱形堆 21所形成的磁路22。所述堆的板M呈具有由梯形間隙隔開(kāi)的齒142的星形，以便在堆21 中產(chǎn)生一系列凹槽沈，所述凹槽沈在不平行于軸線20的情況下在其一個(gè)軸向端面27和另一軸向端面觀之間在堆21中延伸，同時(shí)仍然被限制在虛擬的圓柱形頂冠或冠狀體內(nèi)。圖3的橫截面視圖清楚地顯示了裝滿(mǎn)導(dǎo)體145的凹槽沈，所述凹槽沈在氣隙42 附近的內(nèi)部徑向端部和其他外部徑向端部之間張開(kāi)，在所述其他外部徑向端部處，其被由圓形頂冠形式的圓柱形板堆所構(gòu)成的軛140封閉。軛140在星形板M的每個(gè)齒142的端部處封閉磁路22。凹槽沈以眾所周知的方式容納銅導(dǎo)體145，銅導(dǎo)體145在離開(kāi)每個(gè)凹槽處彎折，以形成環(huán)，以便穿入另一個(gè)凹槽26中，從而形成能夠以星形結(jié)構(gòu)根據(jù)對(duì)該類(lèi)電機(jī)也是眾所周知的組裝方式被電連接到電源或者三相交流用戶(hù)裝置上的三相繞組或線圈。 從端面27和觀中引出的繞組導(dǎo)體145的成組環(huán)在接線盒30中形成浸漬有樹(shù)脂的“繞組頭” 152(圖 1)。磁路22被軸向地貫穿有圓柱形通道并且安裝在軸31上，所述圓柱形通道用于具有校準(zhǔn)氣隙42(圖幻地接收由永久磁體(未示出)的組件所構(gòu)成的轉(zhuǎn)子16，所述軸31的端部各自被配接到在定子的每一側(cè)軸向地隔開(kāi)的兩個(gè)軸承18和19中的一個(gè)中。定子12被容納在以?xún)蓚€(gè)同軸部件形成一套筒的框架部分中。在由形成套筒的內(nèi)部部件的護(hù)套33的相對(duì)厚的壁所限定的內(nèi)部圓柱形空間中安裝并旋轉(zhuǎn)固定磁路22的軛 140。護(hù)套33的壁的外部徑向表面設(shè)有螺旋狀的肋35，所述肋35 —起限定出用于定子本體的冷卻劑的循環(huán)通道的三個(gè)壁。通道36的第四表面被圍繞護(hù)套33裝配的外層護(hù)套或者外套34所封閉(圖幻。在其一個(gè)端部的側(cè)面上，外套34具有被空心噴嘴38所蓋住的開(kāi)口， 空心噴嘴38的內(nèi)部溝道通過(guò)所述開(kāi)口連接到設(shè)置在兩個(gè)護(hù)套33和34之間的冷卻通道36 的流體入口，以在通道的外部圓柱面上形成雙螺旋線圈。護(hù)套34設(shè)有類(lèi)似地連接到用于抽空冷卻劑的通道36的另一個(gè)端部的第二噴嘴39(圖2)。磁路22的繞組包括用于連接到外面的導(dǎo)體，其在附圖中不可見(jiàn)，該導(dǎo)體在磁路22 的一端(在該實(shí)例中位于圖1的左側(cè))處從凹槽沈中引出，以連接到如稍后將說(shuō)明的電機(jī)的外面。在該相同側(cè)，通過(guò)連接護(hù)套33和34所形成的套筒在靠近樹(shù)脂塊30的端部的軸向位置處軸向地終止于垂直于軸線20的環(huán)形表面40。定子的所有基本部件(并且僅僅是這些基本部件)被結(jié)合在套筒內(nèi)部，以形成緊湊的組件，所述組件可以被浸漬有絕緣樹(shù)脂并且在不遭遇任何可能的滲漏或者障礙或者圍繞所述繞組頭的引出部位的不均勻的不利情況下直接從套筒的該端部被相互連接在一起，所述不利情況可能對(duì)抗流動(dòng)并且甚至滲入樹(shù)脂或者在聚合期間促進(jìn)其收縮不平均的外形。在圖1中，該套筒的環(huán)形端面40好象由朝向外面被外層護(hù)套34的軸向端部徑向地蓋住的內(nèi)部護(hù)套33的相對(duì)厚的端面所形成。其相對(duì)于其中嵌入繞組頭152的樹(shù)脂塊30 的最末端稍微軸向朝外地偏移。該偏移使得用于在該側(cè)配全電機(jī)的框架的空心蓋子46的終端圓柱形唇緣45能夠裝配到護(hù)套33的端壁內(nèi)部。蓋子46的唇緣45被卡圈50蓋住，在圖1和4中清楚地可見(jiàn)，其標(biāo)明了唇緣45在護(hù)套33中的裝配行程的極限。設(shè)有用于螺釘52的孔，以用于將蓋子軸向地固定到套筒的端面40中。在與唇緣相反的側(cè)面上，蓋子46具有圓柱形壁M，所述圓柱形壁M將卡圈50 連接到蓋子的軸向端部上，所述軸向端部具有圍繞通常被垂直于軸線20的固定蓋子47封閉的軸向開(kāi)口所形成圓形頂冠的表面56。從表面M的內(nèi)部徑向邊緣58開(kāi)始，空心蓋子46 的壁接著接續(xù)有朝向電機(jī)內(nèi)部的軸向折回部，其形成大致錐形的凸緣元件60。該凸緣元件 60的壁在其另一軸向端部處限定出圓柱形支座62，在該支座62中容納有抵靠環(huán)形臺(tái)肩61 的轉(zhuǎn)子軸31的滾動(dòng)軸承18(圖4)。孔163允許轉(zhuǎn)子軸31穿過(guò)凸緣元件60的另一側(cè)。在圖1的該實(shí)例中示出的組裝位置中，隨著樹(shù)脂塊30的終端部分包圍繞組頭152，其支承的軸承18的部件60和65的內(nèi)部軸向表面64基本上處于軸線20的同一法平面中。如將在下文中說(shuō)明的那樣，凸緣元件60的內(nèi)部軸向端部與樹(shù)脂塊30之間的環(huán)形空間153允許用于將磁路22的線圈從凹槽的引出口連接至設(shè)置在蓋子46中的引出開(kāi)口 70的柔性導(dǎo)線自由地穿過(guò)。
8
將其端面56聯(lián)接到支座62上的凸緣元件60的壁66具有外部錐形徑向面67，所述徑向面67與蓋子的圓柱形壁M的內(nèi)部徑向面一起限定出軸向地朝向電機(jī)內(nèi)部擴(kuò)張的軸對(duì)稱(chēng)旋轉(zhuǎn)外殼。在該空間的周邊處，壁M被貫穿兩個(gè)開(kāi)口，在圖1中清楚地可見(jiàn)其中一個(gè)開(kāi)口 70并且在圖4中清楚地可見(jiàn)另一個(gè)開(kāi)口 79。在壁M的外部側(cè)面上固定噴嘴72，該噴嘴72貫穿有延伸開(kāi)口 70的通道。噴嘴72被通過(guò)螺釘78固定在噴嘴72外面的溝道的引出面上的電連接器76蓋住。因此，在組裝時(shí)，在將蓋子46連接到護(hù)套33上之前，在定子的本體外面將用于連接從相應(yīng)凹槽沈中引出的感應(yīng)器的繞組的柔性導(dǎo)體集聚成束，然后將其裝入到蓋子46的開(kāi)口 70中并且連接到連接器76中的其相應(yīng)的接線端子上。然后，在壁討和67之間的擴(kuò)張或漏斗形空間中自由地纏繞連接線束的過(guò)量長(zhǎng)度，以將卡圈50施加并螺接到護(hù)套33的端部40上，所述過(guò)量長(zhǎng)度在蓋子46和定子框架被結(jié)合在一起時(shí)形成?，F(xiàn)在返回凸緣元件60，凸緣元件60的內(nèi)部徑向壁限定出朝向蓋子的外部軸向端部擴(kuò)張的錐形外殼，其通向開(kāi)口 59。在該外殼中安裝有解算器160，該解算器160包括在與轉(zhuǎn)子本身相反的滾動(dòng)軸承18 —側(cè)被固定到轉(zhuǎn)子的軸31的端部161上的轉(zhuǎn)子162和定子 164。解算器的定子164被固定在圍繞部件60中的孔163的臺(tái)肩165和蓋子47的內(nèi)部軸向面中的臺(tái)肩167之間，該內(nèi)部軸向面的中心部分具有表示為59的空隙。蓋子47通過(guò)螺釘固定到蓋子46的端部上。解算器160的轉(zhuǎn)子按預(yù)定的角位置被鍵接在轉(zhuǎn)子16的軸31上， 所述角位置作為在每一瞬時(shí)將與轉(zhuǎn)子在定子中的角位置有關(guān)的信息傳送給系統(tǒng)的參考，以根據(jù)已知的三相同步電機(jī)的工作原理控制電機(jī)。應(yīng)注意，此處所描述的配置允許將要進(jìn)行的某些應(yīng)急事件，例如通過(guò)從圖1的右側(cè)的部件上移除軸31的維修操作，其中電機(jī)被螺接到框架套筒33、34的另一端面上的凸緣 170所封閉，該凸緣170支承軸31的另一端的第二滾動(dòng)軸承19。凸緣的移除釋放了軸31 的右側(cè)的部件。然后，可以將轉(zhuǎn)子從在軸31的另一端與其結(jié)合在一起的定子上拔出，不但從凸緣元件60的相應(yīng)支座62上拔出滾動(dòng)軸承18，而且通過(guò)孔163拔出解算器的轉(zhuǎn)子162， 孔163的直徑大于解算器轉(zhuǎn)子的直徑?？梢栽诓黄茐膬蓚€(gè)轉(zhuǎn)子之間存在的角度鎖定的情況下進(jìn)行操作。這在重新裝配時(shí)非常節(jié)省調(diào)整時(shí)間。在圖1中，可以看到，解算器定子164的頂部被將其固定到適當(dāng)位置的兩個(gè)臺(tái)肩 165和167之間的聯(lián)接部件60中的環(huán)形空間169蓋住。在該空間中容納有解算器定子的線圈的導(dǎo)體(在圖1中不可見(jiàn))，傳送如剛才描述的有用控制信息的連接線引出到空間169 中。可以使用在靠近開(kāi)口 79 (圖4)的方位處形成在凸緣元件60的壁66中的開(kāi)口(不可見(jiàn))，以通過(guò)大致徑向的外部噴嘴中的該開(kāi)口 79拔出所述導(dǎo)體的端部，所述外部噴嘴類(lèi)似于噴嘴72被連接器76附近的電子信號(hào)連接器180蓋住(參見(jiàn)圖2和4)。連接器180還接收來(lái)自用于提供定子的內(nèi)部溫度信息的溫度傳感器、稱(chēng)為PTC探針125的輸出線，以便為了將相應(yīng)的加熱保持在技術(shù)上可接受的極限內(nèi)而調(diào)節(jié)電機(jī)的某些工作參數(shù)。本發(fā)明不限于在上文中所描述和示出的實(shí)例；在不脫離由所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍的情況下可以進(jìn)行各種改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.電機(jī)，其包括定子(14)、位于一軸上的轉(zhuǎn)子(16)和包圍所述組件的框架(33、34)，所述轉(zhuǎn)子(16)在所述定子內(nèi)部圍繞一軸線00)旋轉(zhuǎn)，并且其中所述定子(14)包括具有兩個(gè)端面的磁路(22)，其一方面被接收所述轉(zhuǎn)子(1 的圓柱形通道G2)穿過(guò)，另一方面被容納繞組導(dǎo)體(145)的凹槽06)穿過(guò)，所述繞組導(dǎo)體(145) 的端部在所述端面(27和觀)中的每一個(gè)的引出口處被彎折到繞組頭(152)中，以便形成通過(guò)在至少一個(gè)所述端面的引出口處的連接導(dǎo)體電連接到電機(jī)外部的線圈，以及所述框架包括從側(cè)面包圍位于其端面(27和28)之間的所述磁路的套筒(33、34)和位于所述連接導(dǎo)體引出側(cè)的管狀部件(46)，所述管狀部件06)具有一端固定到所述套筒上的側(cè)壁(M)，以便將其延伸越過(guò)所述定子的相應(yīng)端面(27)，該側(cè)壁貫穿有用于將所述連接導(dǎo)體電連接到所述框架外面的開(kāi)口(70)，該電機(jī)的特征在于，一凸緣元件(60)在靠近與所述套筒相反的所述管狀部件G6)的軸向端部處附接到所述管狀部件G6)上，該凸緣元件(60)在所述管狀部件內(nèi)部從其附接點(diǎn)朝向所述磁路0 的端面(XT)延伸至靠近所述相應(yīng)繞組頭的軸向端部的軸向位置，即支承所述轉(zhuǎn)子的軸(31)的旋轉(zhuǎn)軸承(62、18)的位置，并且其中，在所述凸緣元件(60)的外部徑向面(67)與所述管狀部件G6)的內(nèi)部徑向面之間，所述凸緣元件(60)限定出容納所述繞組頭與電機(jī)的外部之間的所述連接導(dǎo)體的過(guò)量長(zhǎng)度的環(huán)形空間(68)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)，其特征在于，在所述軸向位置中，所述凸緣(60)的外部徑向端部(64)穿入所述繞組頭內(nèi)部的空間的入口處，同時(shí)在所述繞組頭內(nèi)部的徑向空間與圍繞所述凸緣元件的環(huán)形空間(68)之間留出環(huán)形連通通道(153)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)，其特征在于，所述環(huán)形空間(68)從附接到所述管狀部件的點(diǎn)(56)開(kāi)始向內(nèi)徑向擴(kuò)寬至支承所述轉(zhuǎn)子軸的軸承(18)的所述凸緣元件的外部徑向端部(64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)，其特征在于，所述凸緣元件的內(nèi)部徑向壁沿軸線方向從所述轉(zhuǎn)子軸的軸承座(6 開(kāi)始向外徑向擴(kuò)寬至附接到所述管狀部件G6)的所述點(diǎn) (56)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述管狀部件06)構(gòu)成帶有所述內(nèi)部凸緣元件的整體部件，其為所述轉(zhuǎn)子軸(31)的軸承(6 提供了支承，并且為該部件的內(nèi)部空間提供預(yù)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電機(jī)，其特征在于，所述凸緣元件(60)的內(nèi)部徑向壁限定出外殼，所述外殼設(shè)計(jì)成接收位于所述電機(jī)轉(zhuǎn)子軸的軸承的支座(6 和一開(kāi)口(59)之間的解算器的定子(164)，所述開(kāi)口(59)設(shè)計(jì)成提供從其外部徑向端部通向該定子(164)的通路。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)，其特征在于，所述凸緣元件(60)的內(nèi)部徑向壁包括用于與所述環(huán)形空間(68)連通的開(kāi)口，所述環(huán)形空間(68)用于定子導(dǎo)體從所述外殼朝向所述電機(jī)外面的通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電機(jī)，其特征在于，所述管狀部件06)構(gòu)成整體部件，其中所述凸緣元件(60)的內(nèi)部徑向壁限定出一空間，所述空間從所述軸承(18)開(kāi)始向著所述管狀部件G6)的外部軸向端部(56)向外徑向擴(kuò)寬至所述凸緣元件到所述管狀部件G6) 連接處。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的電機(jī)，其特征在于，其包括位于所述凸緣元件(60) 內(nèi)部的解算器(160)，所述解算器(160)的轉(zhuǎn)子(16 在相對(duì)于所述轉(zhuǎn)子的軸承(18)的支座的外部軸向側(cè)固定到所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子(16)的軸(31)上，并且所述解算器(160)的定子 (164)安裝在包括開(kāi)口以用于從外部軸向端部接近所述管狀部件G6)的所述凸緣元件的外殼中。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)，其特征在于，所述凸緣元件(60)圍繞轉(zhuǎn)子的軸(31) 的軸承(18)的所述支座(6 具有呈面向所述內(nèi)部軸向側(cè)設(shè)計(jì)成軸向地固定所述軸承(18) 的圓形頂冠形式的鄰接部(61)和位于該頂冠中心處的孔(163)，所述孔(16 的直徑大于所述解算器的轉(zhuǎn)子(16 的直徑，以便可以通過(guò)在所述電動(dòng)機(jī)定子內(nèi)部相對(duì)于所述軸承的軸向位移移除所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子(16)，并在不妨礙其相對(duì)于所述電機(jī)的轉(zhuǎn)子的角度固定的情況下使所述解算器的轉(zhuǎn)子(16 穿過(guò)所述孔。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述管狀部件G6)具有大致蓋子G6)的形式，所述管狀部件G6)圍繞連接導(dǎo)體延長(zhǎng)所述套筒，所述蓋子G6)在外部軸向側(cè)具有端面(56)，所述端面(56)設(shè)有中心開(kāi)口，所述凸緣元件(60)的內(nèi)部徑向空間通向所述中心開(kāi)口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述管狀部件06)具有大致蓋子G6)的形式，所述管狀部件G6)圍繞所述連接導(dǎo)體延長(zhǎng)所述套筒，同時(shí)允許所述連接導(dǎo)體從所述套筒中引出，所述蓋子G6)具有由環(huán)形頂冠形式的壁(56)限定出的端面，所述環(huán)形頂冠的外部圓形邊緣被附接到所述蓋子的側(cè)壁上，并且所述內(nèi)部圓形邊緣(58)被可靠地附接到所述凸緣元件(60)的外部軸向端部上。
13.根據(jù)權(quán)利要求6至12之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述外殼通常在所述管狀部件的軸向端部處被蓋子G7)封閉。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述管狀部件G6)的側(cè)壁(54) 被向外部突出并且貫穿有溝道的至少一個(gè)噴嘴(38)蓋住，所述溝道延伸使所述連接導(dǎo)體從所述空間穿通所述壁的開(kāi)口(70)。
15.根據(jù)權(quán)利要求6至10之一所述的電機(jī)，其特征在于，所述側(cè)壁具有被向外突出并且貫穿有溝道的另一個(gè)噴嘴(180)蓋住的第二開(kāi)口(79)，所述溝道用于連接所述解算器的定子(164)的導(dǎo)體從所述框架引出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種包括定子磁路(22)的電機(jī)，所述定子磁路(22)由一堆磁性板形成，并且貫穿有用于接收旋轉(zhuǎn)地安裝在軸承(18、19)上的轉(zhuǎn)子(12)的圓柱形通道(42)。所述定子磁路被切割出圍繞軸線(20)布置的一系列凹槽(26)，其從一個(gè)端面(27)到另一個(gè)端面(28)穿過(guò)定子磁路，以用于在其中接收限定電機(jī)的繞組的電導(dǎo)體(145)。由繞組形成的線圈通過(guò)通向磁路的一個(gè)端面的連接導(dǎo)體連接到電機(jī)的外面?？蚣芴淄?33、34)從側(cè)面包圍所述磁路(22)。在所述連接導(dǎo)體的引出側(cè)，套筒具有分離的蓋子(46)的側(cè)壁形式的延伸部，所述蓋子(46)貫穿有側(cè)向開(kāi)口(70)，連接導(dǎo)體可以通過(guò)該側(cè)向開(kāi)口(70)向外部連接器(76)引出。所述蓋子還包括圍繞所述軸線在一個(gè)側(cè)面上附接到所述蓋子的外部軸向終端(56)上的內(nèi)部凸緣元件(60)，所述凸緣元件(60)在所述蓋子內(nèi)部在相反的側(cè)面上沿內(nèi)部軸線方向被延伸，以靠近所述定子的軸向端面(27)形成所述轉(zhuǎn)子軸(31)的軸承(18)的支座(62)。在組裝時(shí)，在蓋子(46)被固定到套筒(33)上之前，通過(guò)使套筒(33)經(jīng)過(guò)設(shè)置在蓋子的內(nèi)部側(cè)壁(54)和凸緣元件(60)之間的空間(68)，引出定子的連接導(dǎo)體因此可以被直接插入到蓋子(46)的引出開(kāi)口(70)中。
文檔編號(hào)H02K5/173GK102204065SQ200980143568
公開(kāi)日2011年9月28日 申請(qǐng)日期2009年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月3日
發(fā)明者B·韋迪 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司