包括具阶梯式直径的轴的旋转电机和组装这类电机的方法技术

本发明专利技术涉及一种旋转电机(10)，包括前磁轮(230)、后磁轮(205)和轴(100)，该轴包括轴向分布的、分别具有直径(D1、D2、D3、D4)的四个部段(110、115、120、125)，其特征在于：第一部段(110)，包括滚花部(130)，该滚花部被构造为确保轴(100)和前磁轮(230)之间的径向固位；第二部段(115)被构造为允许前和后磁轮(230、205)的分度和定心；第三部段(120)，包括滚花部(135)，该滚花部被构造为确保轴(100)和后磁轮(205)之间的径向固位；和第四部分(125),包括轴环(140)，该轴环被构造为确保轴(100)和至少一个磁轮(205、230)之间的轴向固位，且其特征在于，轴(100)的直径(D1、D2、D3、D4)遵守以下公式：D1<D2<D3<D4。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种旋转电机，且更具体地涉及轴和包括两个极性化的半芯部的爪式转子。本专利技术还涉及一种用于装配这种类型的轴的方法。本专利技术在组装于具有锻造磁体的磁轮上的轴中具有特别有利的应用。
技术介绍
许多旋转电机装备有爪式转子。在下文中，这种类型的电机被描述为紧凑的多相交流发电机的形式，特别地用于机动车辆。该交流发电机将机械能转化为电能，并且可以是可逆的。该类型的可逆交流发电机已知为交流发电机-起动器，在另一操作模式中，其将电能转换为机械能，特别地以便起动车辆的热机。该电机大体包括壳体，且在该壳体内，包括与轴一体地旋转的爪式转子，和围绕转子的定子(同时存在微小空气隙)，且包括本体，该本体为一组设置有槽口的板的形式，所述槽口装备有槽口绝缘件，用于装配定子的相，每个相包括至少一个绕组，该绕组在定子本体的两侧上形成髻状件。绕组例如自覆盖有磁漆的连续的电线获得，或自形式为棒的导体元件获得，所述导体元件诸如被连接到彼此(例如通过焊接)的销。这些绕组例如是被连接为星形或是三角形的三相绕组，所述绕组的输出端被连接到至少一个整流桥，所述至少一个整流桥包括诸如MOSFET型晶体管或二极管的整流器元件，特别是当涉及如在文档FRA2745445中所描述的交流发电机-起动器的时候。爪式转子包括具有环形形式的轴向并置的两个磁轮，所述两个此轮中的每个具有设置于其外周边上的横向凸缘，该横向凸缘具有梯形形式的齿，所述齿轴向地朝向另一磁轮的凸缘，一个磁轮的齿进入到存在于另一磁轮的两个相邻齿之间的空间中，从而磁轮的齿是交错嵌置的。轮的凸缘具有环形形状，并在它们的外周边上具有径向突出部，所述径向突出部被包括齿的倒棱部连接。这些突出部与齿一起形成爪形部。齿的数量取决于应用，且特别是取决于定子的相的数量。圆柱形芯部轴向地插置在轮的凸缘之间。该芯部在其外周边上支撑激励绕组。绝缘件(诸如绕组支撑线圈)径向地插置在芯部和绕组之间。转子轴在其前端部上支撑驱动单元(诸如带轮)，所述驱动单元属于用于将运动传递到机动车辆的交流发电机和热机之间的至少一个皮带的装置，轴在其具有减少的直径的后端部上支撑集电环，所述集电环通过有线连接件被连接到转子的激励绕组的端部。电刷属于电刷保持器，且被设置以在集电环上摩擦。电刷保持器连接到电压调节器。当激励绕组被电刷供电时，由铁磁材料制成的转子被磁化并成为感应器转子，同时在磁轮的齿处形成有磁极。当轴旋转时，该感应器转子引起在被感应的定子内的感应交流电流，整流桥(一个或多个)使得可以将感应交流电流转换为直流电流，特别地以便给机动车辆车载网络的负载和耗电器供电，以及以便为所述车辆的电池再充电。旋转电机的性能水平(即，旋转电机的功率和输出)可通过使用一定数量的永磁体被进一步提高，例如十二个或十六个磁体，相对于转子的轴线对称地布置且在定子的内周边上插置在两个相邻齿之间。永磁体可通过压接或锻造插入在磁轮中。压接具有操作时间过长的缺点，这延长轴在转子上的组装。实际上，压接循环时间是长的，且其可构成生产线中的瓶颈。就通过锻造进行插入而言，其使得组装操作加速，但是需要轴的准确定心。在现有技术中，已知使用轴，该轴包括用于轴向止挡的沟槽和用于旋转止挡的直滚花部，如文献FR2905806中所述。这种类型的轴具有的缺点在于其不确保磁轮相对于轴的定心，该轴与具有锻造磁体的磁轮是可相配合的。在现有技术中，已知使用包括定心区域的轴，但是其不具有用于磁轮的旋转固位目的的滚花部，且没有支撑件或轴环。这些系统具有不保证磁轮的令人满意的轴向固位的缺点。没有现有系统可以同时满足所有要求，即允许与增强夹持的应用(允许磁轮的径向固位)组合使用具有锻造槽的磁轮(需要磁轮的准确的定心和轴向固位)。
技术实现思路
本专利技术的目的是去除这些缺陷中的一些或全部。为此目的，根据第一方面，本专利技术涉及一种旋转电机，该旋转电机包括前磁轮、后磁轮和轴，该轴包括轴线分布的、分别具有直径D1、D2、D3、D4的四个部段，其中：-第一部段，包括滚花部，该滚花部被构造为确保轴和前磁轮之间的径向固位；-第二部段，被构造为允许前和后磁轮的指引到位和定心；-第三部段，包括滚花部，该滚花部被构造为确保轴和后磁轮之间的径向固位；和-第四部段，包括轴环，该轴环被构造为确保轴和至少一个磁轮之间的轴向固位，轴的直径遵守以下公式：D1<D2<D3<D4。通过这些设置，轴具有专用于定心的区域、专用于径向阻挡的区域、和允许磁轮相对于轴的轴向阻挡的轴环。换句话说，具有直径D1的第一部段使得旋转止挡和在第一磁轮上的夹持的功能可行，具有直径D2的第二部段使得在至少一个磁轮上的定心的功能可行，具有直径D3的第三部段使得在第二磁轮上的夹持的功能可行，具有直径D4的第四部段使得轴向止挡功能可行。另外，与根据现有技术的系统相比，具有递减直径的相继部段使得可以在装配期间产生较少的约束和变形。特别地，这些设置允许定心，该定心与在锻造槽中具有磁体的磁轮的使用相兼容。实际上，这样的转子现今被使用：磁体通过锻造集成在这样的转子中。为了使用这种类型的转子，必要的是直径(磁轮容纳在该直径内)与轴完美同轴。没有定心部分，对齐转子会是复杂的，且这会导致不规则的磁体固位和对扭矩的不良抵抗。作为本专利技术主题的轴的使用将使得可以使用具有锻造槽的磁轮，且由此去除压接操作，因此获得更简单、更快且更廉价的组装过程。由于存在于第四部分上的轴环，这些设置还允许转子的增强夹持。在组装操作期间，特别是后和前磁轮，但还有转子的其他元件，诸如带轮、轴承的内环和环，通过材料的局部变形被压入。轴环使得可以施加更大的夹持力，且由此获得轴中的更大的应力。根据一些实施例，后磁轮包括：-与第一部段的至少一部分互补的夹持区域；和-与第二部段的至少一部分互补的定心区域；前磁轮包括：-与第二部段的至少一部分互补的定心区域；和-与第三部段的至少一部分互补的夹持区域。通过这些设置，每个部段的至少一个尺寸——特别是长度或直径——在至少一个磁轮的区域内。这些设置有助于轴和磁轮的组装。根据一些实施例，后磁轮的定心区域和前磁轮的定心区域具有不同的长度。通过这些设置，轴在磁轮中的组装过程被简化。实际上，当轴被装配时，在通过轴的顺滑部分定心轮之后，这些设置可以使得轴的滚花部分进入磁轮的材料。如果两个滚花部分中的至少一个具有长的长度，则这些设置是特别有利的。根据一些实施例，后磁轮的长度比前和后磁轮的定心区域的长度的总和更短。根据一些实施例，第一部段的滚花部的仅一部分被前磁轮覆盖。通过这些设置，在磁轮与轴组装之后，第一部段的滚花部局部可见。在滚花部的该可见部分上，可以通过压配合固定环。这些设置允许第一部段的滚花部旋转阻挡前磁轮和环。环是插入环，轴承将被支撑在其上。根据一些实施例，作为本专利技术主题的旋转电机包括至少一个所谓的点对点滚花部分，其中，形成滚花部的相继凸起部的基部彼此接触。通过这些设置，用于将轴组装在磁轮中的方法更加易于执行。实际上，该类型的滚花使得在组装期间必须施加较少的力。根据一些实施例，作为本专利技术主题的旋转电机包括至少一个所谓的间隔点滚花部分，其中，形成滚花部的两个相继凸起部的基部被大体平坦的表面间隔开。通过这些设置，两个相继齿之间的平坦表面使得可以在磁轮的装配期间执行磁轮的更加准本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机(10)，包括前磁轮(230)、后磁轮(205)和轴(100)，该轴(100)包括轴向分布的、分别具有直径(D1、D2、D3、D4)的四个部段(110、115、120、125)，其特征在于：‑第一部段(110)，包括滚花部(130)，该滚花部(130)被构造为确保轴(100)和前磁轮(230)之间的径向固位；‑第二部段(115)，被构造为允许前和后磁轮(230、205)的指引到位和定心；‑第三部段(120)，包括滚花部(135)，该滚花部(135)被构造为确保轴(100)和后磁轮(205)之间的径向固位；和‑第四部段(125)，包括轴环(140)，该轴环(140)被构造为确保轴(100)和至少一个磁轮(205、230)之间的轴向固位，且其特征在于，轴(100)的直径(D1、D2、D3、D4)遵守以下公式：D1<D2<D3<D4。

【技术特征摘要】
2015.09.03 FR 15/581551.一种旋转电机(10)，包括前磁轮(230)、后磁轮(205)和轴(100)，该轴(100)包括轴向分布的、分别具有直径(D1、D2、D3、D4)的四个部段(110、115、120、125)，其特征在于：-第一部段(110)，包括滚花部(130)，该滚花部(130)被构造为确保轴(100)和前磁轮(230)之间的径向固位；-第二部段(115)，被构造为允许前和后磁轮(230、205)的指引到位和定心；-第三部段(120)，包括滚花部(135)，该滚花部(135)被构造为确保轴(100)和后磁轮(205)之间的径向固位；和-第四部段(125)，包括轴环(140)，该轴环(140)被构造为确保轴(100)和至少一个磁轮(205、230)之间的轴向固位，且其特征在于，轴(100)的直径(D1、D2、D3、D4)遵守以下公式：D1<D2<D3<D4。2.根据权利要求1所述的旋转电机(10)，其中，所述后磁轮(205)包括：-与所述第一部段(110)的至少一部分互补的夹持区域(210)；和-与所述第二部段(115)的至少一部分互补的定心区域(215)；所述前磁轮(230)包括：-与所述第二部段(115)的至少一部分互补的定心区域(220)；和-与所述第三部...

【专利技术属性】
技术研发人员：PY比尔特伊斯特，H德利安妮，D玛格丽特，P巴尔撒泽，E乔泽福威兹，F穆雷，S佩劳特，H德布鲁因，
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