旋转电机的风扇上的目标件支架组件的制作方法

专利名称：旋转电机的风扇上的目标件支架组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安装在旋转电机上的目标件支架(target-carrier)组件。本发明更特别地涉及一种安装在旋转电机上的目标件支架组件，例如特别是用于 机动车的交流发电机-起动机，该旋转电机包括-壳体；-旋转地安装在壳体中的转子；-连接到转子的至少一个风扇；-与风扇独立且连接到该风扇的目标件支架；-由目标件支架承载的目标件；-至少一个传感器，由壳体承载且关联到目标件以确定转子的角位置。
背景技术：
旋转电机主要包括转子，其旋转地安装在相关的绕线式(wound)定子内。定子设 置在固定壳体中，该壳体与定子为一体。转子与旋转地安装在固定壳体中的轴一起旋转。该类型的电机从现有技术中可获知，特别是专利申请W0-A-01/69.762。在该文献 中，旋转电机是可逆交流发电机，所谓的交流发电机_起动机，其可被用于内燃机汽车中， 一方面作为发电机、另一方面作为电马达，特别是用于起动汽车的内燃机。该旋转电机设置有监视其转子角位置的器件。这些监视器件能使得转子相对于壳 体的角位置被确定且由此相对于定子的角位置被确定，特别用于在该旋转电机用于电马达 模式时在正确的时刻将电流注入定子线圈。这些器件包括至少一个传感器和安装在目标件 支架上的至少一个目标件，该支架旋转地连接到转子或连接到附连至转子的风扇。目标件 支架被轴穿过。目标件例如包括由属于环形目标件支架的边沿承载的周边磁性元件。在一种实施模式中，目标件支架通过形状配合经由风扇旋转地连接到转子。该目 标件支架包括座部，其可结合到转子。这种设计依赖于属于交流发电机-起动机的滑环换向器(slip-ringcommutator) 的形状。该换向器也安装到传统的交流发电机。替换地，目标件支架由与风扇相同的材料制造。文献FR-A-2. 857. 171还具有一种设计，其中目标件支架由与风扇相同的材料制 造。在该文献中，风扇包括附连至转子的金属插件和模制在该插件上的塑料凸缘-叶片 (flange-blade)单元。目标件是模制在凸缘上的环的形状。在一种实施模式中，目标件由 塑料磁体(plastic magnet)构成，也就是说，并入磁性颗粒(例如铁氧体或稀土)的塑料 材料。替换地，目标件结合在其上。这种设计要求生产风扇，然后目标件被附连到风扇。如果生产线在地理上是分散 的，特别是如果目标件不能在风扇生产线上附连至风扇，则这涉及大量的风扇运输。
在文献W02007/054186中，风扇与转子的轴为一体，形成目标件的盘体通过配合 在与风扇叶片的自由端为一体的销上而被附连。这种方案要求销被布置在叶片外周上，这使得它们的生产变复杂且导致它们厚度 的增加。而且，该方案要求风扇装备有毂，以安装在转子轴上，这意味着旋转电机的轴向长 度必须被增加。在文献DE 102 43 273中，风扇与转子为一体，目标件包括附连(以未描述的方 式)到至少一个风扇叶片的盘体。

发明内容
为了解决这些问题，本发明特别提出上述类型的组件，其特征在于，风扇目标件支 架构件中的一个称为第一构件，包括第一弹性配合固定器件以被弹性地配合到由被称为第 二构件的另一风扇目标件支架构件承载的具有互补形状的第二固定器件，用于把目标件支 架附连到风扇的内周。根据本发明单独或组合采用的其它特征-该组件包括用于将目标件支架相对于风扇以同轴线的方式定中心的器件；-通过把第一固定器件轴向地装配到第二固定器件，目标件支架被安装在风扇 上；-目标件支架通过第一和第二固定器件定中心；-第一构件是目标件支架；-第二构件是风扇；-第一固定器件包括至少一个销，所述销从目标件支架轴向地向前延伸且在前部 处具有径向向外转向的钩子形式的头部，且所述销能径向向内地弹性变形以通过勾住在与 风扇相关联孔口径向外侧的联接边缘来安装目标件支架，该联接边缘形成第二固定器件；-通过销和相关联孔口的联接边缘之间的径向接触，目标件支架被定中心在风扇 上；-联接边缘由风扇的中心孔的一部分形成；-目标件支架的第一固定器件包括至少一个夹持部，该夹持部包括轴向槽口，该槽 口轴向地向前或向后敞开且其由两个相对的侧壁界定，该侧壁可弹性地彼此分离以轴向地 接收属于第二固定器件的附连指，当这些壁被朝向彼此弹性地退回时，该附连指被轴向地 阻滞在夹持部中；-附连指属于风扇且从风扇的中心孔径向地向内延伸；_风扇的附连指从后风扇的中心孔径向地向内延伸；-通过夹持部的径向外表面和后风扇的内孔的边缘之间的径向接触，目标件支架 被定中心在风扇上；-目标件支架的第一固定器件由塑料制造；-目标件支架包括金属板，第一塑料固定器件被模制在该金属板上；-第一构件包括轴向取向的环；_第一固定器件与环为一体，其由塑料制造；
-目标件支架包括多个第一固定器件，其规则地设置在目标件支架的圆周上。


通过阅读下面的详细说明，其它优点和特征将变得明显，为了便于理解，应参考所 附视图，在附图中图1是轴向截面图，其示出了根据本发明的教导实施的旋转电机；图2是部分截面图，其以较大比例示出了根据本发明第一实施模式实施的图1的 目标件支架的一部分；图3是前视图，其示出了根据本发明第一实施模式实施的风扇；图4是图2的腔体的部分视图，该腔体由风扇的内周和由后极轮的凹进部限定；图5是沿图3的线5-5的截面图；图6是类似于图2的视图，其示出了根据本发明第二实施模式实施的目标件支 架；图7是前视图，其示出了根据本发明第二实施模式实施的后风扇。
具体实施例方式在本说明书随后的部分中，具有相同、相近或类似功能的元件用相同的附图标记表不。为了便于本说明书和权利要求的理解，在完全非限制性的基础上，将使用自后向 前指向的轴向取向，其在附图中由箭头“A”表示且该取向平行于中心轴12的旋转轴线“B”， 且使用垂直于轴向取向“A”且从中心轴1 2的旋转轴线“B”自内向外指向的径向取向，该 径向取向由箭头“R”表示。图1示出了旋转电机10，其为用于汽车的以可逆方式运行的交流发电机的形式。 这种交流发电机是所谓的交流发电机-起动机，且包括旋转轴12、与轴12 —起旋转的转子 14、围绕转子14且固定的多相类型绕线式定子16、以及所谓监视器件的器件18，该器件用 于确定转子14的角位置，特别用于在正确的时刻将电流注入定子。该图1对应于文献WO 01/69762中的图8上的实施模式，其中监视器件被创新的 监视器件18代替，以使得保留了电机的结构。在该图1中，中心轴12可旋转地绕其轴线“B”安装。轴线“B”限定旋转电机10 的旋转轴线，该电机在这里为多相类型。转子14与轴12 —起旋转且与后者一起形成旋转单元。如图2更好地所示，用于确定转子14的角位置的监视器件18包括由目标件支架 22承载的目标件20。在这些图所示的例子中，目标件20为磁性类型且由此由发射磁场的 元件形成。这些器件18将在下面更详细地描述。转子14是爪形转子，其包括两个具有爪的极轮24和场绕组26，该场绕组轴向地设 置在极轮24之间。每个极轮24包括凸缘28，该凸缘绕轴12径向地延伸且在其外周上承载 爪30。爪30包括径向突出部，在它们的外周上通过指向另一极轮24的凸缘28的轴向取 向齿而被延长。径向突出部延伸至凸缘28的外周。
爪30的每个齿具有梯形形状。极轮24的爪30在另一极轮24的爪30之间圆周 地交错。在转子14的外周(由爪30的齿的外周形成)与定子16的内周之间存在气隙。凸缘28每个都被中心孔穿透供轴12通过。通过轴12的轴向开槽段32压配合 (force fitting)在极轮24的凸缘28的中心孔中，凸缘28旋转地连接到中心轴12。为了允许转子14在轴12上的精确轴向定位，后极轮24的凸缘28的后端部的径 向表面33被轴向地设置为抵靠轴12的第一径向肩部表面35。肩部表面35更特别地由轴 12的中间段37承载，该中间段具有比相邻开槽段32的直径更大的直径。中间段37更特别 地形成轴环(collar) 37，如图2更详细地所示。表面33属于转子14的后极轮24在其内周上具有的材料空隙233 (图4)。空隙 233在这里是具有圆柱形形状的凹进部。根据一个特征，本发明利用转子14的该内凹进部233，其中，该凹进部233由径向 表面33和连接到后极轮24的径向端表面333的轴向取向表面133限定。例如由软铁制造的芯部34轴向地插置在极轮24的凸缘28之间。转子的绕组26 设置在芯部34周围。芯部34这里被实施为两个段，其每个都由与相关极轮24的凸缘28 相同的材料制造。当形成场绕组的转子14的绕组26被通电时，一个轮24的爪定义“北”磁极，而另 一极轮24的爪定义“南”磁极。定子16由固定的壳体36承载，该壳体容纳定子16和转子14。壳体36包括至少 两个凸缘38、40，也分别称为前支座38和后支座40，其又彼此闭合且在这里通过拉杆固定 在一起，其中一个拉杆可在图1中看到且由42表示。定子16包括与轴12共轴线且承载一组定子绕组46的环形定子芯部44。定子16的定子芯部44与固定壳体36为一体且由后者在内部承载。这里为了简 单，支座38、40没有以剖切视图示出而是以截面图示出。以已知的方式，定子芯部44由一捆轴向堆叠的板组成，其中设置有一系列容纳定 子线圈绕组46的轴向槽口，该槽口以每相至少一个绕组的比率设置，这适于三相类型的交 流发电机，替换地为六相或七相类型。绕组可以是具有单独的线圈、具有缠绕的线圈的类型、或具有例如文献 W0-A-92/06. 527中所述的“U”形条的类型。具有中空形式的支座38和40被穿孔，用于具有内部通风的紧凑型旋转电机10 内部的空气循环。关于支座38、40的孔口的形状的更确切细节，请参考例如上述文献WO 01/69762。图2示出了具有圆周延伸形状的进气孔口中的一个。转子14在这里在其每个轴向端部处分别承载与轴12共轴线的前风扇38和后风 扇50。风扇48、50在这里为离心式的。后风扇50比前风扇48更强劲。替换地，仅设置后风扇50。风扇48、50具有环形形状且包括中心凸缘52，该中心凸缘在其外周上设置有叶片 56。凸缘52在其中心被内孔54穿透，用于轴12的通过。风扇48、50的凸缘52在这里是金属的，以更好地散热，且附连到转子14的极轮 24，例如通过点焊，替换地通过压接或螺栓连接。风扇48、50由此与轴12 —起旋转。凸缘52例如由金属片制造且搁靠在后极轮24的径向端表面333上。
叶片56在这里是金属的。与文献WO 01/69762的方案对比，风扇的主要部分被保 留，仅风扇的内周被改进。如图4更好地所示，风扇50的内周部分地封闭空隙233。风扇50的内孔54由轴 向取向的环形凸起部154限定，该凸起部被弯曲部分254延长，该弯曲部分把凸起部154连 接到径向取向的凸缘52的内周。凸起部154和部分254形成环形凸缘。凸起部154、254 和凸缘52的内周封闭空隙233的外周。本发明以下述方式利用凸起部154、254的内表面188和凸缘52的前表面88。固定壳体36的每个支座38、40(在这里都由铝制造)在中心包括用于滚动轴承 (该轴承在这里由球轴承58、60形成)的轴承座，以用于转子14的轴12的旋转安装。这些前轴承58和后轴承60分别支撑轴12的前端段和后端段，且在这里具有单排 球，该球位于旋转内环62和外环64之间，该外环相对于壳体36的相关轴承座被固定。该环64安装在塑料保持架164中，该保持架径向地插置在属于后支座40的壳体 140和环64之间。具有轴12的衬套140限定了轴承60的轴承座。保持架164通过爪-棘 齿固定在壳体140上，以使得扩张(dilation)现象被吸收。风扇50的内凸起部154朝向轴承60指向，也就是说沿与转子24相反的方向。如图2所示，后球轴承60的内环62牢固地安装在轴12的形成轴承座部66的那 段上。轴承座部66设置在轴环37后。其直径小于轴环37的直径。由此轴承座部66向 前被轴环37的第二径向肩部表面70限定。轴12被延伸超过前支座38，以承载传动单元68，该传动单元在这里是通过轴12 上的螺母(未指定附图标记)固定在所述支座38外侧上的皮带轮的形状。与轴12—起旋 转的该皮带轮68被设计为与开槽V形皮带(未示出)协作，当旋转电机10工作于发电模 式中时，汽车的内燃机通过该皮带驱动轴12和转子14的该单元。相反，当所述旋转电机10工作于电马达模式中、特别是起动机模式中时，该皮带 轮68和与其相关联的皮带还使得旋转电机10驱动汽车的内燃机。替换地，轴12和汽车内燃机之间的传动装置可包括齿轮、具有可变距离的至少一 个轮带链系(chain of pulleys)和/或至少一个皮带。由此，传动单元68可具有许多构 造且包括齿轮、带齿的轮、皮带轮等。场绕组26的两个端部每个都通过线连接件(其中一个在图1上可看到，未指定附 图标记)连结到单独的换向器74，该换向器具有滑环72，该滑环通过轴12的后端部承载在 壳体36外部。为此，轴12的后端部的尺寸比轴12的前端部小，且后极轮24包括用于每个线连 接件的径向通道。这些通道中的一个(未指定附图标记)可在图1上看到。换向器74例如是参考文献FR-A-2. 710. 199中更详细描述的那种。该换向器74 由此在其前部处具有环174，该环轴向地位于轴承60和表面33之间。该环承载接线片，以 附连到转子14的场绕组26的端部的线连接件。这些接线片中的一个可在图1上看到，但 是未指定附图标记。接线片和两个线连接件在直径方向上相对。线连接件和极轮24的通道在目标件(在图1上未指定附图标记)的下部径向地展现。环174通过臂连接到承载环72的塑料圆柱形部分274。部分274轴向地位于轴承 60的后部。导电片嵌入塑料臂中以便每个都把接线片连接到环72，这里由铜制造。片在轴 承60下经过。其中一个片(未指定附图标记)可在图1上看到。定子绕组46自身通过电缆连接件和连接器连结到设置在旋转电机10外的电子管 理和控制装置(未示出)的电源级(power stage) 0定子绕组46的输出端中的一个76可在图1中看到。该输出端76穿过设置在后 支座40中的孔口。替换地，管理和控制模块的电源级由交流发电机_起动机的后支座40承载。这里如上所述，旋转电机10是参考文献W0-A-01/69.762所述的类型。后支座40 由此在与转子14相对的侧部上承载传感器保持器178，其可相对于后支座40在角度上进行调整。传感器保持器承载至少一个传感器。这里，传感器保持器178承载多个传感器且为文献W0-A-01/69. 762的图9上所 示的类型。其由此包括穿过后支座40的座部中的孔口的环形段(在图1中未指定附图标 记)。该传感器保持器178通过壳体140的后端部定中心。该段在这里装备有三个传感器78，安装在后支座40内侧。传感器78由此在传感器保持器178的角度调节后被固定地安装在后支座40上。传感器78在这里为霍尔效应类型的传感器。目标件20，包括在用于确定转子14的角位置的器件18中，该目标件具有绕轴12 的环形形状且与后风扇50 —起旋转，该风扇自身与转子14为一体且由此被轴12旋转地驱 动。目标件20由磁化磁性环形成，该环包括多个北-南磁极。由目标件支架22承载的目标件20轴向地延伸且定中心在轴12上。其被设置在 转子14的轴向后端部上。目标件支架22的结构和安装将在下面详述。目标件20在后支座40和壳体36的内部大致在后球轴承60的外环64的前端周 围延伸。目标件20环绕壳体140的前端部。目标件被径向地读取，传感器保持器178的显然在这一点上设置有传感器78的部 分的内周与目标件20的外周之间具有径向气隙。有利地，目标件20包括被硫化的弹性磁体(elasto-magnet)，也就是说模制到属 于目标件支架22的边沿上以定位于其上。由此，弹性磁体20粘附到属于目标件支架22的 边沿，这确保其附连至目标件支架22。弹性磁体增强了边沿的机械抗力且与边沿成为一体。弹性磁体由弹性体形成，其中并入磁性颗粒，例如铁氧体(ferrite)、铁氧化物颗 粒或稀土。有利地，在初始阶段，目标件支架的边沿涂覆有粘着底胶，以增加粘着强度。在一个实施模式中，磁性颗粒在最后阶段被磁化。替换地，目标件是结合到边沿的塑性磁体(plasto-magnet)，如上述文献FR A 2 857 171 所述。在所有情况中，目标件是磁性的且具有环形形状。在目标件20与轴12 —起旋转的作用下，每个传感器接收的磁场变化。这些传感器连接到电子管理和控制装置且传送信号，该信号为接收的磁场的函数，该装置处理所述 信号以推断转子14相对于壳体36且由此相对于定子16的角位置。电子管理和控制装置是文献FR-A-2. 745. 444中所述的类型且包括装备有变换器 的电源级，例如装备有MOSFET型晶体管，构成把定子16产生的AC电流转换为DC电流的转 换器，控制器件接收来自传感器和来自用于转子绕组26的励磁电流的调节器件的数据。这 些调节装置电连接到刷握装置(未示出)，该刷握包括与轴12承载的滑环72接触的电刷。该刷握装置和传感器保持器178被盖体(在图1上未指定附图标记)保护，该盖 体通过销附连到后支座40的座部。根据一个特征，目标件支架22被制造为与后风扇分离的部件。由此后风扇50和 目标件支架22可彼此独立地制造。风扇由此可被标准化且装备非可逆传统交流发电机。如图2所示，目标件支架22是杯体的形状且包括径向板84，其以下述方式旋转地 连接到轴12。通过同轴地环绕旋转中心轴12，目标件支架22径向地延伸。该目标件支架不与换向器74干涉，更准确地说是不与换向器74的环174干涉。通常目标件支架22优选地由非磁性材料制造。目标件支架22(图2)更特别地形成为径向环，其同轴地环绕中心轴12，且其在内 部由内孔80限定，在外部由用于安装目标件20的圆柱形裙部82限定。目标件支架22由此包括径向板84且在其外周上具有裙部82，该裙部轴向向后地 延伸，也就是说沿与转子相反的方向。裙部82的后外表面包括径向凸起部182以沿轴向方 向将目标件20轴向地楔入。装备有其凸起部122的裙部82由此形成目标件支架22的所 述边沿，目标件20附连至该边沿。当然，如果目标件是弹性磁体，可没有该凸起部182。板84轴向地位于壳体140的前表面和风扇50的凸起部154的后表面之间。孔80的直径在壳体140的外直径和内直径之间且由此大于换向器74的环174的 外直径。该环174相对于目标件支架22的板84沿表面33的方向轴向偏移。目标件支架22被旋转地安装在中心轴12上，轴向地位于转子14之后。为此，目 标件支架22通过固定器件附连至后风扇50，该固定器件将在下面详述。更特别地，后风扇50轴向地插置在目标件支架22和转子14之间。当目标件支架22被安装时，目标件20在壳体140的前端部和后球轴承60的外环 64周围径向地延伸。目标件支架22的轴向取向的圆柱形裙部82的内直径大于后风扇50的内孔54的 直径。目标件支架22的内孔80的直径在这里严格地处于后风扇50的内孔54的直径和轴 12的轴环37的外直径之间。根据本发明的教导，目标件支架22包括第一弹性配合固定器件86，以被弹性地配 合到由后风扇50的内周承载且具有互补形状的第二固定器件88，以把目标件支架22附连 至与转子14的后极轮24 —起旋转且由此与轴12 —起旋转的后风扇50。此外，该组件包括用于将目标件支架22相对于后风扇50定中心以使得目标件支 架22与轴12同轴线的器件。
这些定中心器件，在图2至5上的第一实施模式中，包括风扇50的内孔54的内表 面188，也就是说凸起部154、254的内表面。目标件支架22被设计为，通过从第一固定器件86自后向前地弹性且轴向地装配 到后风扇50的第二固定器件88，而被安装在后风扇50上。目标件支架22包括轴向取向的环186，其从板84轴向地朝向空隙233突出地延 伸。环186的前轴向端部穿入凹进部233。根据一个特征，该环由塑料制造。环186的后轴向端部通过模制而被附连在板84上。替换地其结合在板84的前表 面上。环186的内直径大于换向器的环174的外直径。该环174安装在环186内。环186由此环绕换向器74的环174且不与该环干涉。环186的外直径小于凹进部233的轴向表面133的直径。根据本发明的第一实施模式，其在图2至5上示出，第一固定器件86包括至少一 个销86，其从目标件支架22的板84轴向地向前延伸且具有自由前端头部90，该自由前端 头部具有径向向外转向的钩状形状。这些第一器件86属于目标件支架22的环186。轴向取向的销86相对于环186的本体径向地突出。其在其后端部处具有足部，该 足部位于环186的后轴向端部中。销86的头部90构成销的前端部。足部和头部90通过 轴向取向的本体连接，该本体在这里具有矩形横截面。头部90相对于销的本体径向向外突 出ο该环包括凹进的缝隙，该缝隙在其前端部处敞开以形成销86。该缝隙允许销的径 向弯曲(inflection)运动且其尺寸被相应地设置。目标件支架22在这里包括多个销86和由此类似的凹进缝隙，其规则地或以其它 方式围绕目标件支架22的环186设置。这里销的分布是规则的。两个凹进的缝隙在这里与每个销相关联以容易地形成这些销。销86能被径向向内地弹性变形，以通过每个都勾住后风扇50的凸缘52的在相关 孔口 94径向外侧的联接边缘88 (其形成第二固定构件)，来安装目标件支架22。后风扇50的联接边缘88有利地通过后风扇50的内孔54的部分形成。边缘88 属于孔54的内表面，更准确地是属于凸缘52的内周的前表面。该前表面径向地取向。这里有利地利用属于极轮24的空隙233来形成与轴环37接触的表面33。销86 最终位于表面33和限定孔54的凸缘52的前表面之间。每个销86都具有头部90，该头部形成钩子。每个头部90，如图4所示，有利地包 括前端表面190，该前端表面具有向内倾斜从后向前经过头部90的斜坡的形状。在组装过 程中，通过后风扇50上的目标件支架22的从后向前的轴向移位，通过与孔口 94的上边缘 194的后表面接触，该斜坡由此使得销86能自动地变形。由此在组装过程中，表面190与孔口 94的上边缘194的后表面接触，以使得销86 朝轴12的轴线B的方向径向向内地变形。然后，在对应于凸缘52的厚度的轴向移动之后， 销径向向外张开，以使得销86的形成钩子的头部90的后表面290接合凸缘52的构成联接 边缘88的前表面88。该前表面88由孔口 94的上边缘194的前表面组成。
孔口 94在这里(图3)由在孔54中敞开的槽口 94构成且由两个径向平行边缘 294且由上边缘194界定。在一个实施模式中，该边缘194被斜切以便于销86向内的径向 变形。边缘294被设计为与销的本体的侧边缘协作，以通过形状配合来阻止环186旋转。槽口 94的尺寸依赖于销的矩形本体的尺寸。槽口和销的数量依赖于具体应用。有 利地，设置至少两个销和两个互补槽口。在该实施例中，如图3所示，后风扇50的内周且由此其内孔54有利地设置有槽口 94，这里为四个，其布置为与销86相一致。环186的销86被设置在槽口 94中同时通过它 们的突出的头部90的后表面290而被勾住，该头部径向地突出内孔54的联接边缘88。该 边缘88属于凸缘的前表面且由槽口 94的上边缘194的前表面构成。槽口 94允许确保目标件支架22与后风扇50 —起旋转。实际上，销86通过槽口 94的径向边缘而被阻止沿两个方向的圆周运动。当然，替换地，槽口的数量可被增加，同时保留销的数目。在这种情况下，额外的槽口 54被设计用于从环显出的额外径向突出部的通道。这些突出部则被用于通过与槽口 94的侧边缘294的形状配合来阻止环186相对 于风扇50旋转。由此可减少销86的数目。而且这些突出部可同等地用于目标件支架相对 于风扇的角度指示。当目标件支架22被附连至后风扇50时，环186的径向外表面96径向地接触(在 这里为密切地接触)孔54的内表面188，以将目标件支架22相对于后风扇50定中心，该风 扇自身与轴12共轴线。将目标件支架22相对于后风扇50且由此相对于轴12定中心的器件由此包括表 面188和96。如果目标件支架22被附连至后风扇50，销86处于受约束状态，从而径向地搁靠在 后风扇50的内孔54的相关联联接边缘88上。当目标件支架22被定中心于后风扇50上 时，销86的径向弹性力对边缘194的作用被平衡。在一种实施模式中，示出的头部90的前端表面与环186的前端表面处于相同的水 平上。当转子14被安装时和当目标件支架22被附连至后风扇50时，较小的装配间隙存 在于环186的前端表面和后极轮24的凹进部233的后端部33的径向表面之间，以使得销 86的头部的后表面290可与凸缘52的前表面88接触，且还使得销86可被张开和径向缩 回。替换地，头部90的前端表面相对于环186的前端表面稍微向后缩回。由此，目标件支架22相对于转子14的其余部分被轴向地固定。应注意，微小的径 向间隙存在于头部的外周和凹进部233的表面33之间。当然为了避免任意运动，环可被连结(例如钉)到风扇的凸缘52。替换地，环186的前端表面装备有轴向作用的柔性器件，例如弹性环或波浪形弹 簧垫圈。当环被组装时，这些器件被压缩，然后松弛且保持预张紧地接触空隙的表面33，以 使得，由于压缩，头部的后表面290保持与边缘88的接触。然后不存在轴向间隙。根据本发明的未示出的替换例，固定销86可被植入由与目标件支架22的板84相同的材料制造的部件中。例如，具有联接头部的销86通过弯折钢材板条带制造，在弯折前， 该板条从目标件支架22的内孔80径向向内延伸。
最终，这些条带被抬起以轴向延伸。该配置是优选的，因为利用了形成孔80所需的废料。这些条带由该废料形成。在组装过程中，目标件支架22被同轴线地且轴向地设置在后风扇50之后，以使得 销86与后风扇50的槽口 94相一致。然后，如图2至5所示，目标件支架22沿后风扇50的方向轴向向前地运动，以使 得，当头部90的斜坡190在上边缘194上滑动时，销86弹性地径向向内弯曲，从而表面290 然后接合与内孔54相关联的联接边缘88，其中，该联接边缘由凸缘52的上边缘194的前表 面构成。当销86的头部90轴向地穿过凸缘52前部中的槽口 94时，销86在它们的就位状 态径向向外地弹性退回，如图2至5所示，使得销86的头部90与后风扇50的凸缘52的前 表面相对，由此阻止向目标件支架22的后部的轴向移位。销86然后被阻滞在后风扇50的槽口 94中，由此允许在单个生产操作中目标件支 架22附连到后风扇50并定中心。目标件支架22由此在所有情况下通过爪-棘齿而被附 连到风扇。当然，这些结构可被颠倒，以使得凸缘52的槽口被属于凸缘52且构成第二固定器 件88的附连指代替。由此，根据本发明的第二实施模式，其在图6和7上示出，塑料环186设置有目标 件支架22的第一固定器件86，其包括至少一个夹持部86，该夹持部包括周边凹进的轴向槽 口 100，该槽口轴向地朝向环186的前表面敞开且径向向外地敞开。槽口 100由彼此轴向面 对的两个径向侧壁102界定，该侧壁102能弹性地彼此分离以轴向地接收后风扇50的附连 指88。当侧壁102被朝向彼此弹性地缩回时，附连指88由此被捕获在槽口 100中。在图6上所示的例子中，目标件支架22包括四个夹持部86且由此包括四个槽口 100，这些槽口被规则地分布在目标件支架22上。如图7所示，后风扇50包括四个与槽口 100对应的附连指88，该附连指从其内孔 54径向向内地延伸且该附连指被设置为与槽口 100相一致。指88被以经济的方式制造，因为它们由构造凸缘52的内孔54产生的废料获得。每个槽口 100都不完全轴向地穿过环186，以使得夹持部86仅制造在一部分中。 每个槽口在后部处在凹部106中敞开以接收相关联的指88。环186由此在前部处被四个槽口 100劈开，该槽口每个都与一凹部106相关联。应注意，板84(图7)在其内周上通过轴向向后移位的部分而被延长。与目标件支 架22为一体的环186也在该中心部分被模制为98，同时接触板84的前表面。该替换配置使得环186被分裂为多个圆柱环形段。更准确地，每个段由轴向和径向缝隙界定，其中一个可在图6上的虚线104看到。 该缝隙从板84开始轴向地向前延伸且在前部处居中地敞开于安装在槽口 100的后部处的 凹部106中。该凹部106在圆周上宽于槽口 100。该配置使得壁102能被更容易圆周地分开。环186在其外周上具有外圆柱形表面110，其直径基本上与后风扇50的内孔54的直径相等。由此环186的外周密切接触孔54的内周。由此，可以实现环186 (可能是裂开的)相对于风扇50的良好的定中心，且由此实 现目标件20相对于风扇50 (相对于轴12定中心)的良好同轴性。当然，环186穿入极轮的具有凹进部形状的空隙中且不与换向器74干涉，如图1 至5。槽口 100的侧壁102相对于彼此平行。处于就位状态的槽口 100的圆周宽度小于相关联附连指88的圆周宽度，以使得， 在附连指88轴向地插入槽口 100的过程中，侧壁102被彼此圆周地弹性分离，以产生弹性配合。替换地，为了便于组装，侧壁102轴向地向后聚敛，以在槽口 100的后端部处比前 端部稍微更多地分开。由此，在槽口 100的后端部处，侧壁102被分开一圆周距离，该距离 大于相关联附连指88的圆周宽度，同时它们的前端小于相关联附连指88的圆周宽度。与槽口 100相对的侧壁102包括多个径向沟槽，其设计为夹持后风扇50的相关联 附连指88，以阻止向前轴向退回。这些沟槽有利地具有锯齿状的轴向轮廓，以改善目标件支 架22相对于后风扇50的轴向阻挡。每个槽口 100的后端部以所述的方式敞开于形成在环186中的后凹部106中。后 凹部106具有基本上与后风扇50的相关联附连指88的圆周宽度相等的圆周宽度，以使得 侧壁102能弹性地返回到它们的就位(at-rest)位置。附连指88由此被轴向地捕获在凹 部106中。以此方式被捕获的附连指88圆周地通过凹部106的侧壁(未指定附图标记)而 被轴向地阻挡，由此使得目标件支架22被旋转地连接到后风扇50。根据本发明的该第二实施模式的未示出替换例，环186的圆柱形外表面110形成 为截切段，该段具有从前端部径向向外升起的斜坡，以便于目标件支架22安装在后风扇50 上。由此前端环186 (可能分裂为环形段)被设置在比后风扇50的内孔54的直径小的直 径上，同时槽口 100的后凹部106周围的环段186的直径基本上等于后风扇50的内孔54 的直径。在组装过程中，目标件支架22被同轴线地且轴向地设置在后风扇50之后，以使得 槽口 100与附连指88相一致。然后目标件支架22轴向地向前移动，以使得附连指88圆周地且弹性地将槽口 100 的侧壁102彼此分开。当附连指88被接收在后凹部106中时，侧壁102被弹性地退回到其就位状态，以 阻挡附连指88轴向向前移位的前部。附连指88由此被捕获在后凹部106中。目标件支架 22由此在单个生产操作中被定中心且附连至后风扇50。通过如第一实施模式中的爪-棘 齿，由此确保固定。在所有情况下，指88和槽口 94的数目依赖于具体应用且可不同于四个。当然，本发明不限于所述示例性实施例。由此，替换地，环186被纤维(例如玻璃纤维)增强。环186的本体可包括多个径向突出的定中心支架，其与孔54的内表面配合。径向 间隙可由此存在于环186的本体和内孔54之间。
例如，以前述方式，这些突出部被安装在额外的槽口中且被设计为阻止目标件支 架相对于风扇旋转且还将目标件支架相对于风扇定中心。替换地，通过销和相关联孔口 94的联接边缘194之间的径向接触，目标件支架被 定中心在风扇上。这两个实施模式可被组合。例如凸缘52可包括两个指88和两个槽口 94，而环186 分别包括两个槽口 100和两个互补销86。在图6和7中，孔54替换地设置有至少两个槽口，用于接收与槽口互补的形状突 出部，以阻止环186旋转和减少指88的数量。图6和7上的内孔54可包括如图1至5所示的凸缘。该凸缘然后被指88打断。替换地，爪形转子14的芯部34与极轮的凸缘28分离。永久磁体替换地安装在至少一些爪30之间。转子替换地包括两个爪形转子，其沿轴12轴向地交错。第一转子的前表面承载前 风扇，而第二转子的后表面承载后风扇。定子16在这种情况下是单个部件或替换地为两个部件，每个部件与其中一个爪 形转子相关联。转子替换地是具有突出极的转子。在一个实施模式中，该转子包括交错的突出极和永久磁体。壳体36可包括多于两个部件。例如其包括前支座、后支座和在内部承载定子的中 间部件。交流发电机-起动机的后支座还可承载功率电子元件。这些元件例如属于例 如安装在夹层(mezzanine)上的多个模块，该夹层安装在后支座的顶部上，如文献WO 2004/040738 所述。这些结构可被颠倒，如上述文献W0-A-01/69. 762所述。由此前风扇替换地装备有 目标件支架22。支架38、40中的一个替换地通过流体循环冷却，以使得风扇48、50中的一个被消 除，另一个装备有目标件支架。在所有情况下，相关风扇可被标准化，后者能被装备有或以其他方式设置有目标 件支架。相同的风扇可由此被附连至属于交流发电机或交流发电机-起动机的转子。该风扇可有利地完全是金属的，以更好地散热。替换地，其由其它材料制造。可选 地，叶片的第一部分由与风扇凸缘相同的材料制造，叶片的另一部分由模制到第一部分上 的塑料制造。风扇叶片可具有未指定的形状。例如它们可轴向地倾斜。通常，风扇可具有轴向动作，为离心或向心类型。在所述实施模式中，这些结构可被颠倒。由此，替换地，具有销或槽口的环186与 风扇为一体，而槽口 94和指88分别属于目标件支架22。由此目标件支架风扇构件中的一个(称为第一构件)包括第一弹性配合固定器件 以被弹性地配合到由另一目标件支架风扇构件(称为第二构件)承载的第二固定器件，该 第二固定器件具有互补形状，用于把目标件支架附连至风扇，且其中，通过第一固定器件至第二固定器件的轴向装配，目标件支架被安装在风扇上。弹性装配在风扇的内周周围发生，也就是说在风扇叶片的外侧，叶片数目由此减 少。相关风扇没有被修改至任何较大的程度，叶片没有被改变。仅风扇的内周被改进。风扇可具有如现有技术的最小厚度，同时是金属的。目标件可被安装在目标件支架上，处于与风扇在转子上的安装位置分开的位置。生产线上的任意冲击风险被降低，因为目标件支架可被预先旋转平衡，以消除由 于离心力现象造成的任意不平衡，且可被在风扇转子单元的旋转平衡后安装。由于本发明，可实现目标件相对于定中心在轴上的风扇的良好同心度以及由此相 对于轴的良好同心度。根据本发明的方案不依赖于使用的换向器74，因为环186不与换向器干涉。本发明还应用于双风扇，也就是说包括两个叠置的风扇以增加叶片的数量，例如 如文献WO 2004/106748所述。在该情况下，例如目标件支架被附连到该文献的图2上的具 有凸缘的上风扇。利用该凸缘来附连目标件支架，例如以本发明的图2至5上所示的实施 模式。当然，替换地，叠置风扇的数量大于两个。同等地，在这些文献中，可看到把风扇以上述方式连结到转子的点焊部。目标件替换地被轴向地读取，如文献W0-A-01/69. 762所述。替换地，目标件20不是磁性的；监视器件18可选地被光学地读取或以文献 WO-A-01/69. 762所述的另一方式被读取。
权利要求
一种安装在旋转电机(10)上的目标件支架组件(22)，例如特别是用于机动车的交流发电机 起动机，该旋转电机包括 壳体(38，40)； 旋转地安装在壳体中的转子(14)； 连接到转子的至少一个风扇(48，50)； 与风扇独立且连接到该风扇的目标件支架(22)； 由目标件支架承载的目标件(20)； 至少一个传感器(78)，由壳体承载且关联到目标件以确定转子的角位置，其特征在于，目标件支架(22) 风扇(48，50)构件中的一个称为第一构件，包括第一弹性配合固定器件(86)以被弹性地配合到被称为第二构件的另一风扇(48，50) 目标件支架(22)构件承载的具有互补形状的第二固定器件(88)，用于把目标件支架(22)附连到风扇的内周。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，第一固定器件(86)包括至少一个销(86)， 所述销从第一构件(22，48，50)轴向地延伸且具有径向向外转向的钩子形状的头部(90)， 且所述销能径向向内地弹性变形以通过勾住第二构件(48，50-22)的在相关联孔口(94)径 向外侧的联接边缘(88)来安装第一构件(22-48，50)，该联接边缘形成第二固定器件。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，第一构件是目标件支架(22)；销(86)从目 标件支架(22)轴向向前地延伸；销(86)的头部(90)具有斜坡形式的前端表面(190)，该 斜坡从后向前向内倾斜地通过头部(90)。
4.如权利要求2或3所述的组件，其特征在于，第二构件是风扇(50)；风扇(50)具有 设置有内孔(54)的凸缘(52)；联接边缘(88)是风扇(50)的凸缘(52)的孔口(94)的径 向外侧的相关边缘。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，孔口(94)包括槽口(94)，该槽口敞开在风 扇(50)的凸缘(52)的内孔中。
6.如权利要求5所述的组件，其特征在于，槽口(94)由两个径向边缘(294)界定；销 (86)具有连接到其头部的轴向取向的本体；径向边缘(294)被设计为与销的本体的侧边缘 配合以通过形状配合阻止其旋转。
7.如权利要求所述的组件，其特征在于，第一固定器件(86)包括至少一个夹持部 (86)，该夹持部包括轴向槽口(100)，该槽口轴向地向前或向后敞开，且其由两个相对的侧 壁(102)界定，该两个侧壁能够彼此弹性地分离以轴向地接收属于第二固定器件(88)的附 连指(88)，当这些壁朝向彼此弹性地退回时，该附连指(88)被轴向地阻滞在夹持部(86) 中。
8.如权利要求7所述的组件，其特征在于，附连指(88)属于风扇(50)且从风扇(50) 的中心孔(54)径向地向内延伸。
9.如权利要求7或8所述的组件，其特征在于，在附连指(88)被插入前，槽口(100)的 圆周宽度小于附连指(88)的圆周宽度。
10.如前一权利要求所述的组件，其特征在于，通过第一和第二固定器件(86，88)，目 标件支架(22)以共轴线的方式相对于风扇(50)定中心。
11.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，第一构件(22-48，50)包括轴向取向的塑料环；第一固定器件(86)与该塑料环(186)为一体。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，转子(14)包括极轮(24)，具有内孔(54) 的凸缘(52)附连至该极轮，该内孔保持风扇(50)；极轮(24)在其内周上具有材料空隙，该 材料空隙为凹进部的形式；环(186)的前端部穿入该凹进部(233)。
13.如权利要求121所述的组件，其特征在于，环(186)的外周(96，110)密切接触凸缘 (52)的内孔(54)的内侧边缘。
全文摘要
本发明涉及一种安装在旋转电机上的目标件支架组件(22)，包括旋转地安装在壳体中的转子；旋转地连接到转子的风扇(50)；与风扇独立且连接到风扇的环形目标件支架(22)；由目标件支架承载的至少一个目标件(20)；其中，目标件支架(22)风扇(48，50)构件中的一个称为第一构件，包括第一弹性配合固定器件以被弹性地配合到被称为第二构件的另一风扇(50)目标件支架(22)构件承载且具有互补形状的第二固定器件，用于把目标件支架(22)附连到风扇的内周。本发明可被用于机动车的交流发电机-起动机。
文档编号H02K11/00GK101904078SQ200880121894
公开日2010年12月1日 申请日期2008年12月18日 优先权日2007年12月19日
发明者弗吉尼·勒罗伊 申请人:法雷奥电机设备公司