电的转子和用于在转子绕组与接触金属箍之间提供电接触的方法与流程

本发明涉及一种电的转子和一种用于在转子绕组与转子的接触金属箍之间产生电接触的方法。本发明因而特别是应用在特别是汽车中的电动机和交流发电机领域内。

背景技术：

电的转子应用在发电机比如交流发电机中，或者也应用在电动机中。所谓的他励转子在此分别具有至少一个转子励磁绕组，该转子励磁绕组为了通电而与滑环机构电连接。通常，无论转子的电绕组即转子绕组，还是滑环机构或换向器，都由铜构成。它们能以有效的方式例如通过钎焊、电阻焊接和/或通过超声焊接相互电接触。

例如在文献de3838436a1中公开了一种常见的交流发电机，其转子励磁绕组和连接导线通过点焊接而相互电接触。

然而，出于成本原因，通常希望不使用铜线，而是使用更便宜的金属线比如铝线作为转子绕组的绕组线。为了使得它们然后与其它组件比如铜的滑环机构连接，往往需要繁琐的方法，以便保护铜与其它金属例如铝之间的接触部位免遭腐蚀。这往往需要显著的制造开销，因而提高了制造成本。在现有技术中已知有各种不同的解决方案，以便仍可在铜线和铝线之间产生合适的连接。

文献us2806215a例如公开了一种铝制压套，其被设计用来压紧到铝线的去除绝缘的端部上，其中，为了使得铝线或压套与铜线连接，在压套上焊接了铜制的环形区段。

文献de102013200794a1披露了一种接触部件，用于与电的机器产生电接触。在此，接触部件由一种多组分连接件构成，该多组分连接件由两种不同的导电材料组成，以便使得绕组机构与换向器挂钩材料配合地连接，该绕组机构由不同于换向器挂钩的材料构成。接触部件具有：第一连接区段，其由与绕组机构相同的材料构成，用于与绕组机构连接；第二连接区段，其由与换向器挂钩相同的材料构成，用于与换向器挂钩连接。

技术实现要素：

根据本发明，提出具有独立权利要求的特征的一种电的转子和一种用于在转子绕组的电导体与滑环机构的接触金属箍之间产生电接触的方法。有利的设计是从属权利要求以及后续说明的主题。

在本发明的范畴内提出，由第一种导电材料特别是铝构成的电导体，与由不同于第一种导电材料的第二种导电材料特别是铜构成的接触金属箍，借助于布置在它们之间的接触部件而连接，该接触部件至少在与电导体接触的接触面上具有不同于第一种导电材料的第三种导电材料特别是锡，以便由此防止因第一种材料与第二种材料接触所致的腐蚀。

本发明在此提供了如下优点：能以简单的方式使得由不同的金属构成的电导体相互电接触。这尤其能实现使得发电机的铝制转子绕组与铜制滑环机构防腐蚀地连接。

通过提出的本发明，转子绕组可以通过所谓的“冷”接触与滑环机构的接触金属箍电接触。这意味着，至少在接触面上特别是无需为了电接触而对不同的材料或金属予以焊接和/或钎焊。尤其不必要的是，使得两个导体或两个电导体之一即转子绕组的端部和/或接触金属箍熔接，以便分别与另一电导体连接。通过这种方式，可以避免接触部位的过大的易腐蚀性，通常在主要通过焊接和/或钎焊而产生的多组分连接或金属间相的情况下出现这种易腐蚀性。采用本发明也能以有效的方式避免显著地增大多组分连接的比电阻，这种增大通常在多组分连接区域内导致接触部位的导电性降低。本发明因而尤其适合于在铜制接触金属箍与铝制电导体之间产生电接触。

代替在接触区域内的多组分连接，通过本发明可以实现转子绕组的电导体与接触金属箍的机械接触，而不必为此熔接电导体和/或接触金属箍。

在优选具有浮雕式结构的第一接触面上，在此构造了另一金属层特别是锡层，作为中间层。这可以用来避免在接触部件的第一种导电材料与转子绕组之间的直接接触，而通过中间层却产生了电接触。例如，这在铜制接触部件与铝制转子绕组的电导体电接触时可以是有利的，以便抑制腐蚀。

此外，本发明能实现明显简化转子绕组与接触金属箍的电接触，因为在使用本发明的接触部件情况下，机械的器件就足以在不同的金属之间、比如在铜与铝之间产生接触。本发明尤其可以实现不必焊接由不同的金属比如铜和铝构成的各导电部件，因而无需特别的防腐措施。

本发明提供了如下可行性：以简单的方式使得铝制转子绕组与通常的铜制滑环机构接触。由此可以给通常的电的机器配备一种转子，该转子具有铝制转子绕组，却与通常的铜制滑环机构接触。

接触部件优选被设计用于至少部分地接纳且至少部分地包围转子绕组的电导体，特别是其端部，其中，接触部件的第一接触面特别是内面形成位于内部的面向被接纳的第一电导体的接纳面，且优选具有浮雕式结构，该结构被设计用于至少部分地刺入到电导体中。换句话说，接触部件经过设计，从而浮雕式结构切入或挤入或咬入到电导体中。

优选地，接触部件在此一体地由导电材料特别是金属制成。例如，接触部件可以由铸件制成，或者由金属块冲压和/或铣削而成。为此，各种导电材料，特别是金属是合适的。这里既可考虑纯金属，又可考虑合金。特别地，接触部件的材料可以经过选取，从而接触部件由与接触金属箍或滑环机构—其应和接触部件的第二接触面连接—相同的材料构成。这尤其可以实现以特别简单且惯常的方式使得接触金属箍与接触部件导电地连接或接触。例如，这种电接触于是也可以通过焊接和/或钎焊进行，因为在焊接和/或钎焊时不用担心出现不同金属的易受腐蚀的多组分连接。但尽管如此，接触部件仍可以在第二接触面上具有例如锡的镀层，该镀层可以有助于产生电接触。

特别地，第二接触面可以至少部分地设有尤其是镀覆另一种材料特别是金属。在此，例如具有低熔点的金属可以是有利的，以便简化在第二接触面上的焊接和/或钎焊。例如，接触部件的第二接触面可以至少部分地设有锡。这具有如下优点：接触部件能与接触金属箍良好地焊接和/或钎焊。

在接触部件的第一接触面上的浮雕式结构在此优选构造成或者具有齿和/或锯齿。特别地，浮雕式结构经过构造，从而它可以在接触部件压紧时至少部分地切入或挤入或咬入到位于接触部件中的导体内。浮雕深度，即第一接触面的所述结构的隆起长度，在此经过优选的设计，从而它也可以至少部分地刺穿可能在第一电导体上构造的绝缘物和/或漆层，而且能至少在某些部位刺入到转子绕组的电导体的导电部分或芯部中。例如有利的是，浮雕深度设计得大于电导体的绝缘层或漆层的厚度。优选地，浮雕深度为至少1mm，优选至少2mm，进一步优选至少3mm，更进一步优选至少4mm，最优选至少5mm。

根据一种优选的实施方式，因而提出一种电的转子，其具有在至少一个接触面上镀层的接触部件，以便使得铝制转子绕组与铜制接触金属箍连接。由此可以在接触部件与转子绕组之间在第一接触面上在无直接的铝-铜-接触情况下提供冷的接触部位，而接触部件的第二接触面可以与滑环机构的接触金属箍如通常那样钎焊或焊接。

本发明的其它优点和设计可由说明书和附图得到。

本发明借助实施例在附图中示意性地示出，并将在下面参照附图予以介绍。

附图说明

图1为通常的转子与滑环机构的常见接触的示意性的纵剖视图；

图2为借助接触部件接触本发明的转子的示意性的纵剖视图；

图3为根据一种优选的实施方式断开的接触部件的示意图；

图4为根据一种优选的实施方式闭合的接触部件的示意图；

图5为根据一种优选的实施方式断开的接触部件的浮雕式结构的断面图。

具体实施方式

图1为发电机的通常的转子10与滑环机构12或滑环构件组的常见接触的示意性的纵剖视图。转子10在此具有作为转子绕组14的铜线，该铜线带有包绕的绝缘漆14a且构造成铜漆包线。根据通常的实施例，铜线或转子绕组14的端部14b绝缘，且在接触金属箍16的焊接区域16a内延伸。接触金属箍16在此同样构造成铜，且在焊接区域16a内镀锡，以便能实现或者便于在焊接区域16a内将铜线14的绝缘的端部14b与接触金属箍16焊接。这可以例如采用电阻焊接和/或超声焊接来进行。

接触金属箍16在此与轴18连接，并且，转子绕组14的电连接件在球轴承20和溅油板22下面穿过。在球轴承20和溅油板22的对面，接触金属箍16与滑环构件组12连接或接触。转子绕组14的两个端部14b在此各自分别借助接触金属箍16与各自的滑环12a接触。接触金属箍16在此埋入到由绝缘材料构成的挤压物质28中。

由于根据所示的通常的实施例全部的电导体和导电的组件都由铜构成，所以它们能以通常的方式相互焊接，而在此不会引起增大的易受腐蚀性。

图2所示为借助接触部件26使得本发明的根据优选实施方式的转子10与滑环机构12接触的示意性的局部的纵剖视图。在此，转子绕组24由作为第一种导电材料的铝线构成，其带有包绕的绝缘物24a作为铝漆包线。转子绕组24在此借助本发明的接触部件26根据优选的实施方式与接触金属箍16连接，该接触金属箍由作为第二种导电材料的铜构成。接触部件26在此具有由铜构成的接触部件体26a，该接触部件体包绕转子绕组24的端部。接触部件26在与铝漆包线接触的第一接触面上利用作为第三导电材料的锡镀层。

在此，在接触部件26与转子绕组24的端部之间的连接作为“冷”接触通过在作为第一接触面的内侧面上的机械的压紧或挤压来进行，而接触部件26的优选同样镀锡的外侧面作为第二接触面与接触金属箍16的优选同样镀锡的焊接区域16a焊接。

通过这种方式，在没有直接的铝-铜-接触情况下在铝和镀锡的铜之间产生冷接触部位，而在铜与铜之间则可以采用通常的连接方法，比如焊接和/或钎焊。在使用接触部件26时无需使得转子绕组24的端部去除绝缘，因为接触部件根据所示实施方式会至少局部地穿透包围铝线的绝缘层24a。

图3所示为根据一种优选的实施方式断开的接触部件26的示意图，该接触部件按照压接的方式构造。接触部件26由铜构成，并且用锡镀层。铝制转子绕组24可以作为第一种电导体伸入到接触部件26中，从而接触部件26的第一接触面26b面向转子绕组24。在所示的示意图中看不见浮雕式的结构30(见图5)。

图4示出图3的接触部件26处于闭合状态下，即在它借助合适的工具被压紧或挤紧之后的状态。然后，接触部件26包绕转子绕组24，并且沿着利用锡镀层的第一接触面在导电的由铜构成的接触部件26与转子绕组24的埋入在绝缘物24a内部的铝线之间产生电接触。

图5所示为根据一种优选的实施方式在接触部件体26a或接触部件26的第一接触面上的浮雕式结构30的示范性的剖视图。在此尤其可看到锯齿式的设计，这种设计能实现刺穿第一电导体周围的有时存在的绝缘层24a，并刺入到第一电导体中。例如，尤其是针对不同设计的第一电导体或者针对带有不同绝缘物的导体，也可以构造其它浮雕式的结构30，例如带有或大或小的齿。