旋转电的制造方法
【专利摘要】旋转电机，具有下列：-带有布置在转子轴(7)上的转子叠片组(2)的转子(1)；-其中转子(1)具有至少一个将转子叠片组(2)沿转子轴(7)的轴向方向封闭的绕组头遮盖件(4)，-绕组头遮盖件(4)具有外侧(15)；-其中在绕组头遮盖件(4)的外侧(15)上布置了传感器(13)的传感器轨(8)。
【专利说明】旋转电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种旋转电机，尤其是电动马达或发电机。另外公开了旋转电机的制造方法。
【背景技术】
[0002]在现代机动车中越来越多地安装电动马达。就此而言，它们尤其作为完全集成在驱动系中的驱动马达或在混合动力应用中例如也作为起动器发电机使用。其中一部分使用他激式同步机，它具有由设有激励绕组的叠片组制成的转子。
[0003]为了调节电动马达，在这种的电动马达车辆或者混合动力车辆中往往装有旋转角传感器或转子位置发送器(英文“rotor posit1n sensor”,缩写RPS),它检测转速或旋转角或转子位置并大多构造为感应式传感器。这种传感器从固定在转子上并与其一起旋转的发送轮获得信号。
[0004]DE 10 2005 062 865 Al公开了这种传感器，其中该传感器在轴向方向上与布置在随同旋转的发送轮上的传感器轨(Sensorspur)对置。然而这样的布置包括大量单个的构件诸如定距件、保持件、发送轮，其相应带来制造和装配误差。
【发明内容】
[0005]本发明的任务是，提出一种带有转子位置发送器的制造尽可能简单而同时又稳健的旋转电机。
[0006]另外还应提出这种旋转电机的一种经济的制造方法。
[0007]按照本发明的一个方面，给出一种旋转电机，它具有带有布置在转子轴上的转子叠片组的转子。该转子具有至少一个在转子轴的轴向方向上封闭该转子叠片组的绕组头遮盖件，其中该绕组头遮盖件具有内侧和外侧。在该绕组头遮盖件的外侧布置传感器的传感器轨。就此而言该转子叠片组具有优选激励绕组。
[0008]该旋转电机具有相对少量的构件，因为为传感器没有设置单独的发送轮。而是在绕组头遮盖件本身上施设传感器轨，绕组头遮盖件在这种带有激励绕组和在某些情况下浇注的转子凹槽的机器上总归是存在的。
[0009]在一种实施方式中，该传感器轨布置在绕组头遮盖件的沿轴向方向封闭转子叠片组的端面上。当应该设置沿轴向方向对传感器轨进行读取的传感器元件时，该实施方式是适用的。
[0010]在一种替代实施方式中，该传感器轨布置在绕组头遮盖件的沿着径向方向封闭转子叠片组的侧面上。当应该设置沿径向方向对传感器轨进行读取的传感器元件时，该实施方式适用。
[0011]在一种实施方式中，传感器轨用冷气体喷涂法来施设。对于这种覆层方法而言，覆层材料以粉末形式以高的速度敷设在衬底上。其中粉末颗粒被加速到如此之高的速度，以致于其即便没有先前的、在撞击在衬底上时的熔融或熔化的情况下也形成致密而又牢固附着的层。
[0012]针对在冷气体喷涂法中施设的传感器轨适用各种各样的材料。其尤其可以具有从铜、铝和钢的组合中选取的材料。
[0013]在一种替代实施方式中，传感器轨在深冲工序期间被印刻。当绕组头遮盖件在深冲方法中制造时，该传感器轨无需大的附加耗费即可同时制成。为此把传感器轨的轮廓冲印(durchpr^gen )在绕组头遮盖件的外侧上。
[0014]在该实施方式中，传感器轨因此由与绕组头遮盖件相同的材料并与该绕组头遮盖件一件式地构造。
[0015]在一种实施方式中，绕组头遮盖件具有合金，其中该合金含有铁、铬和镍，其中铬在该合金中具有18和19之间的重量百分数(亦即18%至19% )并且镍在该合金中具有12和13之间的重量百分数(亦即12%至13% )。
[0016]例如绕组头遮盖件具有这样一种材料，其基本具有合金成分为FeEestCraNibMncCdSIePfSgNh的材料，其含有的合金成分包括:
[0017]-铬Cr，具有在18至19之间的重量百分数a，
[0018]-镍Ni，具有在12至13之间的重量百分数b，
[0019]-锰Mn，具有在O至1.4之间的重量百分数C，
[0020]-碳C，具有在O至0.055之间的重量百分数d，
[0021]-硅Si，具有在O至0.6之间的重量百分数e，
[0022]-磷P，具有在O至0.04之间的重量百分数f，
[0023]-硫S，具有在O至0.008之间的重量百分数g，
[0024]-氮N，具有在O至0.1之间的重量百分数h，
[0025]-铁Fe，剩余的重量百分数，其中优选或理想的是:
[0026]余量=100-a-b-c-d-e-f-g-h。除此之外,该材料可以具有制造上典型的具有其他物料的杂质。
[0027]相对于已知的不锈钢例如按照欧洲标准EN 10020的钢1.4301或1.4303，该材料具有特别高的铬和镍成分。已经发现，由这种钢制造的工件在变形、冲压或剪切之后仍旧保持不可磁化。因此减少涡流损失。因此这种钢由于其强度及其不可磁化性特别适用于绕组头遮盖件。
[0028]这种旋转电机还适宜于高达每分钟10000转和更高的转速。
[0029]在一种实施方式中，该旋转电机构造为电动马达。它还可以构造为发电机，例如起动器发电机，或者不仅作为马达而且作为发电机来运行。
[0030]这样的电动马达适合应用于机动车。其不仅可以作为完全集成在驱动链中的驱动马达，例如作为轮毂马达或车轴马达，而且例如可以作为起动器发电机使用。因而按照本发明的一个方面提出一种具有所描述的电动马达的机动车。就此而言该机动车可以构造为电动车辆或者混合动力车辆。
[0031]另外，给出旋转电机的制造方法，其中该方法具有下列步骤:
[0032]-提供带有激励绕组的转子叠片组；
[0033]-提供适宜于在轴向方向上封闭转子叠片组的绕组头遮盖件，而且它具有内侧和外侧；
[0034]-将传感器的传感器轨施设在绕组头遮盖件的外侧上。
[0035]传感器轨的施设尤其可以用冷气体喷涂法进行。还可以设想用其他方法把传感器轨施加在绕组头遮盖件的外侧上。例如该传感器轨可以由铝、优质钢或铜或其合金预制并借助于连接方法例如点焊、摩擦焊接、铆接、旋拧、敛缝或粘贴与绕组头遮盖件连接。
[0036]另外，给出旋转电机的另一种制造方法，其中该方法具有下列步骤:
[0037]-提供带有激励绕组的转子叠片组；
[0038]-在深冲方法中制造绕组头遮盖件，其中该绕组头遮盖件适宜于在轴向方向上封闭转子叠片组，而且其中该绕组头遮盖件具有在轴向方向上封闭该转子叠片组的端面；
[0039]-在深冲方法期间把传感器的传感器轨冲印在该绕组头遮盖件的端面上。
【专利附图】
【附图说明】
[0040]现借助附图详细阐述实施方式。
[0041]图1不意地表不按照本发明一种实施方式的旋转电机的转子的一部分的剖面；
[0042]图2示意地表示按照图1的转子的透视图；
[0043]图3示意地表示按照本发明的第一实施方式的绕组头遮盖件的一部分的剖面；并且
[0044]图4示意地表示按照本发明的第二实施方式的绕组头遮盖件的一部分的剖面。
[0045]在所有附图中相同的部件设有相同的附图标记。
【具体实施方式】
[0046]图1表不旋转电机转子I的一部分的剖面。定子未不出。
[0047]在该实施方式中该旋转电机构造为他激式同步机。其转子I具有带有激励绕组3的转子叠片组2。激励绕组3安置在转子叠片组2的未示出的凹槽中，凹槽内部空间否则可以用浇铸料或浸溃用树脂浇注。
[0048]在激励绕组3的绕组头的范围内设置绕组头遮盖件4。它包围转子叠片组2的一个端部和激励绕组3的绕组头并具有中央孔以用于穿过转子轴7。
[0049]绕组头遮盖件4在箭头6指示的轴向上封闭转子叠片组2。绕组头遮盖件具有面向转子叠片组2的内侧11和背向转子叠片组2的外侧15。外侧15分成在轴向方向上封闭转子叠片组2的端面5和从侧面包围转子叠片组2并从而在径向将其封闭的侧面12。
[0050]图2表示图1所示转子I的透视图。在这个视图上还示出转子轴7，转子叠片组2与转子轴防止扭转地连接并且可旋转地支承在未示出的电机外壳件上。
[0051]另外，在图2中还示出带有传感器元件9的转子位置发送器13。传感器元件9在箭头6表示的轴向方向上对置于布置在绕组头遮盖件4的端面5上的传感器轨8。
[0052]图3以剖面示出按照第一实施方式的带有传感器轨8的绕组头遮盖件4的一部分。在该实施方式中，传感器轨8用冷气体喷涂法敷设在端面5上并由铜形成。对于传感器轨，还可以使用铝或钢或铜合金或铝合金。绕组头遮盖件4由带有合金成份为FeEestCraNibMncCdSiePfSgNh的合金的不可磁化的钢形成,其中a、b、C、d、e、f、g和h以重量百分数给出而且18彡a彡19 ;12彡b彡13 ;0彡c彡1.4 ;0彡d彡0.055 ;0彡e彡0.6 ;O彡f彡0.04 ;0彡g彡0.008和O彡h彡0.1。
[0053]图4以剖面表示按照第二实施方式的带有传感器轨8的绕组头遮盖件4的一部分。在该实施方式中，传感器轨8在制造绕组头遮盖件4时在深冲方法中从内侧11出来地冲印。在该实施方式中绕组头遮盖件4和传感器轨8由同一材料形成并一件式构造。通过深冲工序在绕组头遮盖件4的外侧15上冲印传感器轨8。
[0054]尽管上面的说明书中给出了至少一个示例性实施方式，但可以进行各种的改变和改型。所述实施方式只是示例且并不设置用于以某种方式限制有效范围、可应用性或配置方案。相反，以上的说明书向技术人员提供用于转换至少一个示例性实施方式的蓝图，其中在不脱离所附权利要求的保护范围及其法律等效的情况下，在一个示例性实施方式中描述的元件的功能和布置方式可以进行很多改变。
[0055]另外，公开了旋转电机的一种制造方法，其中该方法具有下列步骤:
[0056]-提供带有激励绕组3的转子叠片组2；
[0057]-提供绕组头遮盖件4，它适宜于在轴向方向上封闭转子叠片组2并具有内侧11和外侧15 ；
[0058]-在绕组头遮盖件4的外侧15上施加传感器13的传感器轨8。
[0059]此外，公开了旋转电机的另一种制造方法，其中该方法具有下列步骤:
[0060]-提供带有激励绕组3的转子叠片组2；
[0061]-在深冲方法中制造绕组头遮盖件4，其中绕组头遮盖件4适宜于在轴向方向上封闭转子叠片组2，其中绕组头遮盖件4具有在轴向方向上封闭转子叠片组2的端面5 ；
[0062]-在深冲方法期间在绕组头遮盖件4的端面5上冲印传感器13的传感器轨8。
[0063]附图标记列表
[0064]I 转子
[0065]2 转子叠片组
[0066]3 激励绕组
[0067]4 绕组头遮盖件
[0068]5 端面
[0069]6 箭头
[0070]7 转子轴
[0071]8 传感器轨
[0072]9 传感器元件
[0073]11 内侧
[0074]12 侧面
[0075]13转子位置发送器
[0076]15 外侧
【权利要求】
1.旋转电机，具有下列特征: -带有布置在转子轴(7)上的转子叠片组(2)的转子(I)； -其中转子(I)具有至少一个将转子叠片组(2)沿转子轴(7)的轴向方向封闭的绕组头遮盖件⑷； -绕组头遮盖件⑷具有外侧(15)； -其中在绕组头遮盖件(4)的外侧(15)上布置了传感器(13)的传感器轨(8)。
2.按照权利要求1的旋转电机， 其中传感器轨(8)布置在绕组头遮盖件(4)的将转子叠片组(2)沿轴向方向封闭的端面(5)上。
3.按照权利要求1的旋转电机， 其中传感器轨(8)布置在绕组头遮盖件(4)的将转子叠片组(2)沿径向方向封闭的侧面(12)上。
4.按照权利要求1至3中任一项的旋转电机， 其中传感器轨(8)在冷气体喷涂法中施设在绕组头遮盖件(4)的外侧(15)上。
5.按照权利要求1至4中任一项的旋转电机， 其中传感器轨(8)含有铜、铝和/或钢。
6.按照权利要求1至3中任一项的旋转电机， 其中传感器轨⑶在深冲工序期间被冲印在绕组头遮盖件⑷的外侧(15)上。
7.按照权利要求1至6中任一项的旋转电机， 其中绕组头遮盖件(4)具有合金，其中该合金含有铁、铬和镍，其中在该合金中所含的铬具有在18和19之间的重量百分数并且在该合金中所含的镍具有在12和13之间的重量百分数。
8.按照权利要求7的旋转电机， 其中绕组头遮盖件⑷具有FeltestCraNibMneCdSiePfSgNh的合金成分，其中a、b、C、d、e、f、g和h以重量百分数给出且18彡a彡19 ;12彡b彡13 ;0彡c彡1.4 ;0彡d彡0.055 ;O彡e彡0.6 ;0彡f彡0.04 ;0彡g彡0.008并且O彡h彡0.1。
9.带有按照上列权利要求中任一项所述的旋转电机的机动车。
【文档编号】H02K11/00GK104205578SQ201380011603
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2013年2月26日 优先权日:2012年2月28日
【发明者】M·布拉托夫 申请人:大陆汽车有限公司