动力电机的转子的制作方法_3

文档序号:9476482阅读:来源:国知局
所以不需要为了理解作更多的说明。
[0042]本发明的变换在于转子4的绕组线11用铝制成。鼓形换向器8的导体扇形块10按多种材料组合的结构方式设计。它们各有一个铜制的滑动面区域18和一个铝制的接线区21,其中,铝制的接线区21分别包括一个相对于电刷滑动面沿径向大量伸出的接线片20。绕组线11在端侧与各自配属的导体扇形块10的接线片20焊接,不直接接触(铜制的)滑动面区域18。
[0043]在图2和图3所示的实施例中,鼓形换向器的导体扇形块10(侧凹的)电枢段17完全用铜制成。它们各是一种统一的、还包括各自配属的滑动面区域18的铜结构19的组成部分。包括所涉及的导体扇形块的大块接线片20、用铝制成的接线分扇形块27,分别安置在各自配属的铜结构19沿径向的外面。按图2,接线分扇形块27在这里端部平接地与铜结构19焊接,确切地说采用电容卸荷焊接。与此相对,在按图3的实施例中,其中接线分扇形块27与铜结构19例如借助超声波焊接互相连接,接线分扇形块27和铜结构19在制齿的连接区22范围内互相啮合。下面结合图7至15还会详细说明适用于制造条状基本型材的另外两种方法,由这种基本型材可以通过冲压成形制造基本上按图2和图3的导体扇形块10。在按图2和图3的实施例中,大块接线片分别有接纳两根绕组线11端头的槽形留空23。当然这绝对不是不能变更的,因为,如图2a所示,绕组线11的两个端头也可以在没有这种留空的情况下与大块接线片20焊接。
[0044]在按图4的实施例中,与前面说明的那些实施例不同,换向片10的电枢段17仅部分用铜制成,其余部分此时用铝制造。因此在这种换向片中电枢段17的第一区24是一种统一的、还包括各自配属的滑动面区域18的铜结构25的组成部分,而电枢段17的第二区26是一种统一的、还包括各自配属的接线区21和大块接线片20的、铝制的接线分扇形块27的组成部分。铜结构25与接线分扇形块27,在这里,在铜结构25的轴向端侧28的区域内,端部平接地互相焊接,确切地说采用电容卸荷焊接。与此相对,在按图4a略有改变的实施形式中,在从接线分扇形块27过渡到铜结构25的区域内,设置形状配合式接合区29。它包括设在接线分扇形块27上的一个插入铜结构25对应切口 30中的隆凸31,由此相应地增大在接线分扇形块27与铜结构25之间的接触面,以及此接触面除此之外还参与沿圆周方向的定向。这种设计特别适用于借助超声波焊接或摩擦焊接来冷焊接接线分扇形块27与铜结构25。按连接技术的另一种变更,例如也可以考虑类似于按图3所示的这种制齿的连接区。
[0045]在图5、图5a和图6所示的实施例中,与按上面已叙说的那些实施形式不同,电枢段17完全用铝制造。因此,在按图5的换向片10中,电枢段17是一种统一的、还包括各自配属的接线区21和大块接线片20的铝制基本结构32的全部。在此铝制的基本结构32上安置包括滑动面区域18的铜面板33,为此目的,铝制基本结构32有支承杆34。例如这种已知的冷焊方法、电容卸荷焊接法,以及在使用导电胶粘剂条件下的粘结法适用于连接铜面板33与铝制基本结构32,亦即其支承杆34。
[0046]图5a表示按图5所示实施形式的一种变更。具体而言,在这里具有大块接线片20的接线区21,并非一种统一的、还包括电枢段的基本结构的组成部分。确切地说,为了构成接线区21,将一个包括接线片20的单独的铝结构57,例如借助激光焊接焊在导体扇形块坯件58上。导体扇形块坯件58则用条状双料型材冲压成形,这种双料型材通过永久连接铜的分型材(条状型材)和铝的分型材(条状型材)形成(参见下面对图7至图15的说明),此时,或必要时在第二个步骤中,在由条状双料型材制造的导体扇形块坯件58冲压成形后,在以后单独安置包括接线片20的铝结构57的地方,通过冲压去除铜的分型材到这样的程度,亦即在那里裸露出铝的分型材,从而包括大块接线片20的铝结构57便可以在那里焊接在导体扇形块坯件58上(见铝-铝焊接接头59)。
[0047]与此相对,在图6所示的导体扇形块10中,预制的、包括铝制基座36及安置在此基座36上包括滑动面区域18的铜面板33的第一分扇形块35,在端侧与预制的第二分扇形块37拼合,后者用铝制成并包括接线区21和大块接线片20。第一分扇形块35的铜面板33和基座36,在这里,在制齿连接区38的范围内互相啮合。后面详细说明一种特别适用于制造第一分扇形块35的方法。导体扇形块的两个分扇形块35和37,彼此独立固定在鼓形换向器8的支架9内,为此第一分扇形块35包括第一电枢分段39,而第二分扇形块37包括第二电枢分段40。这两个分扇形块35与37的连接,在这里为了保护铜制的滑动面区域防止再结晶,仍然采用电容卸荷焊接方法进行。
[0048]由两种互相牢固连接的材料组成的区域,亦即在这里导体扇形块10—方面用铜和另一方面用铝相容的金属制造的结构,这尤其适用于如按图3的导体扇形块10和按图6的导体扇形块10的第一分扇形块35,按本发明优选的扩展设计,在过渡区恰当定向(亦即基本平行于换向器轴线定向)时,可以制成双料挤压型材,如在表示两种不同方案的方法的图7至图14中所表示的那样。为此,按图7尤其可以采用所谓的“Conform”方法,确切地说通过使用“Mult1-Grove (多用格罗万)”机床,在下面结合基本型材的制造说明这种方法,这种基本型材适用于进一步加工成为图3所示的导体扇形块10。经过输送轮42的第一个圆周槽41,将形式上为铜条44的铜供给挤压喷嘴43,经过第二个圆周槽46供给形式上为铝条46的铝。在这里,尤其通过相应地设计用于这两种材料的挤压通道,将挤压喷嘴43设计为,使空间略成分段地实现铜和铝的成形。因此铜在第一喷嘴段43a内得到其在成品双料挤压型材中(参见图10)呈现的横截面形状(包括制齿的连接表面在内)。在第二个连接在下游的喷嘴段43b内,将铝通过挤压成形在已挤压的铜上。因此已经固化的铜构成被铝流过的挤压通道的边界,这导致铝与铜互相极其紧密并能永久保持的材料接合式连接。在采用按图7的方法时,这种意味着是用于后续加工成按图3的换向片10的换向片基本型材47的双料挤压型材(图10),通过同时将铜和铝挤压通过共同的喷嘴系统,制成一种共挤压型材。
[0049]按如图10所示双料挤压型材相应的方式,可以为在按本发明的转子中使用的鼓形换向器导体扇形块,制造不同设计的铜/铝双料挤压型材,如尤其制成可以进一步加工成图6所示的导体扇形块10的第一分型材35的基本型材。
[0050]图11表示采用“Conklad”方法制造另一种铜/铝双料挤压型材55 (参见图14),它(作为为换向片的基本型材)可以在制造按本发明的转子的鼓形换向器导体扇形块的框架内使用。确切地说,在这里将铝挤压在预成形的铜基本型材48 (参见图12)上,它在形状没有明显变化的情况下穿过挤压喷嘴49。通过借助双槽式输送轮51输入两个铝条50以及挤压喷嘴49相应地输出,实现将铝对称地双重挤压在铜基本型材48上,由此形成包括一个铜核心区53和两个铝边缘区54的对称的三区挤压型材52 (参见图13)。通过二等分,由三区挤压型材52得到两个双料挤压型材55 (图14)。在采用Conklad方法时恰当的是,通过燕尾槽状侧凹56,铜的区域和铝的区域分别附加形状配合式互相连接。此外,在将铝挤压到铜基本型材48上后,接着可以后续机械加工过渡区,以优化过渡区的机械和电气质量。
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