具有永磁体的转子主体以及包括该类主体的旋转电机制造技术

一种旋转电机的转子主体(1)，包括：由中央芯部(100)支撑的磁性部分(4)；永磁体(20)，其由带状件(10)包围，所述带状件装配在设置于磁性部分(4)中的径向容置部(3)中；轴向作用弹性结构，其属于带状件并被支撑在芯部上，以便向着容置部(3)的外周面的方向推动磁体，轴向作用弹性结构支撑在磁体上；以及属于芯部的榫头部(2)，用于与属于带状件的榫槽部(12)。旋转电机包括该类型的转子主体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有永磁体的转子主体，以及涉及包括该类型的转子主体的旋转电机，特别是用于机动车辆的交流发电机和/或电马达。
技术介绍
如已知的，传统的旋转电机，诸如交流发电机、称为交流发电机-起动器的可逆交流发电机、或电机，包括有两个同轴部件，即定子包围转子，转子具有与驱动和/或从动的转子轴成一体的主体，该主体例如是板组。定子包括承载定子绕组的主体，该主体诸如是板组，定子绕组优选地属于多相类型。为此，定子主体包括敞开或封闭的凹口，定子绕组穿过该凹口，定子绕组在定子主体的两侧上延伸以形成髻状部。定子绕组可包括多个绕组，即每相至少包括一个绕组，这些绕组状配为以星形或三角形，以形成例如为三相、五相或六相类型的绕组。用于将交流电流整流为直流电流的整流桥(例如二极管桥，用于形成交流发电机)或者逆变器(例如MOSFET类型的晶体管桥，用于形成交流发电机或电机)与定子绕组相关联。在定子主体的内周面与转子的板组的外周面之间存在气隙。电机还包括壳体，其通常由铝制成，该壳体具有至少前凸缘和后凸缘。凸缘通常具有中空的形式，并且每个具有基部，该基部在其外周面处通过外周边裙部延伸。一个或多个裙部支撑定子主体，定子主体通过被压入而装配在一个或多个裙部中，特别是借助于箍紧或弹性缓冲部。凸缘的基部每个对中地具有容置部，用于装配球轴承的外圈。转子轴穿过球轴承的内圈，转子轴由此被装配为在壳体中旋转，如例如文献WO02/054566中所描述的，为了获得更多细节，将参考该文献。在这一文献中，电机具有植入在机动车辆的热机的前部面的位置处的内部通风设备。转子轴由机动车辆的热机经由运动传递装置驱动，该运动传递装置至少包括皮带和与转子轴的前端部一体的皮带轮。电马达可是可逆的，并构成交流发电机-起动器，当转子轴是驱动轴时，该交流发电机-起动器以交流发电机模式运行，而在电马达模式下以便旋转转子轴。根据该文献的转子包括转子主体，该转子主体具有支撑绕组和永磁体的凸极。转子轴支撑集流器，该集流器具有导电环以用于对绕组供电。另外，设置有电刷以在集流环上摩擦，以便对集流环供电。磁体轴向嵌入转子主体的板组中，同时相对于转子轴的轴向对称轴线具有轴向取向。更具体地，转子主体具有磁性部分，该磁性分部是插置于第一凸缘和第二凸缘之间的板组的形式。磁性部分被由磁性部分的内周面构成的中央芯部支撑，该磁性部分被对中地穿孔以使其旋转连接到滚花的转子轴，以压配合在中央芯部中。根据另一方案，电机植入在机动车辆的热机的后部面的位置处，同时存在至少一个离合器，如例如在文献FR27782356、FR2830589和FR3005900中所描述的，这些文献将被参考。在该例中，壳体包括支撑定子主体的外围支架。该支架植入在机动车辆的热机缸体的壳体的前端部(构成前凸缘)和机动车辆的齿轮箱的钟形罩(构成壳体的后凸缘)之间。转子轴由与车辆的热机的驱动曲轴一体的离合器的反作用盘的延伸部构成，或者由通过齿轮箱的从动轴的离合器或者扭转阻尼器而被联接的从动轴构成。该类型的电机是令人满意的。为了降低成本，并且简化电机，文献FR3008252已经提出了一种方案，其中，转子主体包括：-第一支撑凸缘，其支撑第一肩部，并由非磁性材料制成；-第二压力凸缘，其由非磁性材料制成；-磁性部分，其插置于第一凸缘和第二凸缘之间；-中央芯部，其支撑磁性部分；-径向容置部，其设置在非磁性部分中；-永磁体，其装配在磁性部分的径向容置部中；-轴向作用弹性结构，其由第二凸缘支撑，用于作用于磁体上；-对准孔，其设置在第一肩部、磁性部分和第二压力凸缘中，用于使诸如铆钉、螺栓、螺钉或者销等的固定单元穿过，以将磁性部分夹持在第一肩部和第二压力凸缘之间。-轴向作用弹性结构，其在中央芯部和磁体的内周面之间起作用。轴向作用弹性结构包括在第二凸缘中切割成的弹性凸部，用于轴向支撑在磁体上。径向作用弹性结构不同于轴向作用弹性结构。由此，磁体被设置并以良好的状态工作，因为它们被轴向地和径向地保持，要知道如果发生径向运动，则离心力的作用会损坏磁体，并且如果磁体与转子的磁性部未良好地轴向对准，则电机性能降低。由于这些布置，去除了根据现有技术的通常由铜制成的转子绕组，并且去除了集流环和电刷，这使得可以减小轴向尺寸以及部件数目和铜的质量。另外，电机的性能并未降低，因为永磁体植入在磁性部分的径向容置部中，从而增大了永磁体的数目。另外，由于存在轴向作用弹性结构，可以增大磁体的制造公差，因为所述弹性结构去除了轴向游隙。由此，在安装了固定单元之后，磁体可比将第二凸缘与第一肩部分隔开的轴向距离更短。根据应用，由于可以植入大量磁体，因此对于转子磁性部分的相同的内径和相同的外径，可以减小轴向尺寸。转子主体的轴向尺寸的减少也使得可以减少定子主体的轴向长度以及由定子主体支撑的、通常由铜制成的绕组的质量，由此也使得可以降低旋转电机的成本。根据其它应用，对于转子磁性部分的相同的外径，可以增大转子主体的内径，由此参考文献FR2830589和FR3005900，增大分离结构的径向尺寸以及轴承(诸如球轴承)的径向尺寸，由此使得可以提高旋转电机的使用寿命。可能期望的是进一步简化根据文献FR3008252的、具有永磁体和径向作用弹性结构、轴向作用弹性结构的转子，其可根据文献WO02/054566、FR27782356、FR2830589和FR3005900被装配。
技术实现思路
本专利技术目的在于满足这些要求。根据本专利技术，转子主体包括：-磁性部分，其诸如是板组；-径向容置部，其设置在磁性部分中；-永磁体，其装配在磁性部中的径向容置部中，并且每个包括两个轴向端部面和两个径向端部面；-中央芯部，其用以支撑磁性部分；-榫头部，其设置于在容置部的内周面上的中央芯部中；-实体带状件，其包围磁体的轴向端部面和径向端部面；-每个实体带状件包括一个第一径向内部部分、两个第二轴向端部部分和一个第三径向外部部分，所述第一径向内部部分设置有通过形状配合而与中央芯部的相关联的榫头部配合的榫槽部；-径向作用弹性结构，其属于带状件的第一部分，并且被支撑在中央芯部上，以便向着容置部的外周面的方向推动带状件的第三部分和由带状件包围的磁体；和-轴向作用弹性结构，其属于带状件的两个第二轴向部分，用于作用于磁体的轴向端部面上。根据本专利技术的方案是简单且经济的，因为其使用在旋转电机的操作期间包围和保持磁体的实体带状件，使得可以形成可被操纵和传送并且被固定住的转子主体。更具体地，通过与榫头部的形状配合，实体带状件被固定为不可旋转；所述带状件包括轴向作用弹性结构和径向作用弹性结构，使得可以去除根据现有技术的第二凸缘。另外，磁体通过被径向和轴向地强制固定而以良好的状态工作，且不存在施加于磁体的明显的应力。因此，这确定地延长了电机的使用寿命，因为带状件的存在降低了离心力的影响。另外，这些实体带状件保护并保持磁体，使得不需要在容置部的外周面上设置小的柔性板或类似物以保持磁体，如在文献FR3008252中所描述的。转子主体能够与运动传递凸缘或者转子轴是一体的。通过本专利技术，减小了部件数目。将可行的是，在第一位置中生产转子主体，并在第二位置中或者在相同位置中将其与运动传递凸缘或者与转子轴组装。优选地，实体带状件可由非磁性材料制成。实体带状件可由金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转子主体(1)，包括：‑磁性部分(4)，诸如板组；‑径向容置部(3)，其设置在所述磁性部分(4)中；‑永磁体(20)，其被装配在所述径向容置部(3)中，且其每个包括两个轴向端部面(23)和两个径向端部面(21、24)；‑中央芯部(100)，其支撑所述磁性部分；‑榫头部(2)，其设置于在容置部(3)的内周面上的芯部(100)中；‑实体带状件(10)，其围绕磁体(20)的所述轴向端部面(13)和所述径向端部面(21、24)；‑每个带状件(10)包括：一个第一径向内部部分(11)、两个第二轴向端部部分(13)以及一个第三径向外部部分(14)，所述第一径向内部部分(11)设置有通过形状配合而与所述芯部(100)的、相关联的榫头部(2)配合的榫槽部(12)；‑径向作用弹性结构(16)，其属于所述带状件的第一部分(11)并被支撑在所述中央芯部(100)上，以便向着所述容置部(3)的外周面的方向推动所述带状件的第三部分(14)和被所述带状件(10)包围的磁体(20)；以及‑轴向作用弹性结构(16’)，其属于所述带状件的两个第二轴向部分(13)，用于作用在所述磁体的轴向端部面(23)上。

【技术特征摘要】
2015.09.03 FR 15/581461.一种转子主体(1)，包括：-磁性部分(4)，诸如板组；-径向容置部(3)，其设置在所述磁性部分(4)中；-永磁体(20)，其被装配在所述径向容置部(3)中，且其每个包括两个轴向端部面(23)和两个径向端部面(21、24)；-中央芯部(100)，其支撑所述磁性部分；-榫头部(2)，其设置于在容置部(3)的内周面上的芯部(100)中；-实体带状件(10)，其围绕磁体(20)的所述轴向端部面(13)和所述径向端部面(21、24)；-每个带状件(10)包括：一个第一径向内部部分(11)、两个第二轴向端部部分(13)以及一个第三径向外部部分(14)，所述第一径向内部部分(11)设置有通过形状配合而与所述芯部(100)的、相关联的榫头部(2)配合的榫槽部(12)；-径向作用弹性结构(16)，其属于所述带状件的第一部分(11)并被支撑在所述中央芯部(100)上，以便向着所述容置部(3)的外周面的方向推动所述带状件的第三部分(14)和被所述带状件(10)包围的磁体(20)；以及-轴向作用弹性结构(16’)，其属于所述带状件的两个第二轴向部分(13)，用于作用在所述磁体的轴向端部面(23)上。2.根据权利要求1所述的转子主体(1)，其中，所述带状件(10)被具有卡合结构的连接部(15)锁定。3.根据权利要求2所述的转子主体(1)，其中，所述卡合结构(15)影响所述带状件的第三部分。4.根据权利要求3所述的转子主体(1)，其中，所述带状件的第三部分(14)包括两个部分，其中一个部分包括孔，而另一个部分包括被设计成进入所述孔中的倾斜凸部。5.根据权利要求4所述的转子主体(1)，其中，所述带状件(10)的第三部分(14)的具有孔的部分比包括所述倾斜凸部的部分窄。6.根据前述权利要求中任一项所述的转子主体(1)，其中，带状件的径向作用弹性结构(16)和轴向作用弹性结构(16’)分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：K埃尔巴拉卡，S尤戈维克，
申请(专利权)人：法雷奥电机设备公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR