具有纱束绕组的用于转子的支承设备的制作方法

本发明涉及一种用于电机的凸极转子。凸极转子具有转子芯，转子芯具有转子磁轭和沿周向在转子磁轭上分布地设置的凸极。各两个沿径向相对置的凸极构成一个凸极对。各凸极分别具有转子齿和极靴。此外，凸极转子包括产生磁场的绕组，所述绕组围绕凸极的转子齿缠绕并且在转子芯的相对置的端侧上构成绕组头，以及包括用于支承绕组头的支承装置。本发明此外涉及一种电机。

背景技术：

1、当前关注如下电机，所述电机例如可以被用作用于电气化机动车、亦即电动车辆或混合车辆的发动机。这样的电机通常具有带有可通电定子绕组的位置固定的定子以及关于定子可旋转地支撑的转子。在他励电机的情况下，转子也具有可通电转子绕组。这些转子绕组可以在转子中以凸极结构围绕转子的转子芯的凸极或者说转子极缠绕。所述绕组例如被引导经过星形盘以构成绕组头，所述星形盘设置在叠片组的沿轴向彼此相对置的端侧上。出于稳定性原因由各一个端盖或支承环包套绕组头。支承环例如可以经由卡口闭锁与相应的星形盘机械连接。通过星形盘-支承环结构，绕组头被支承在凸极转子的最外面的区域上，最大的离心力作用于所述区域。这可能导致，绕组头尤其是在绕组头至电流传感器的连接线的区域中在高转速时仅被不充分地支承。

技术实现思路

1、本发明的任务是，提供一种用于电机的凸极转子的支承装置，该支承装置具有特别高的支承作用。

2、该任务按照本发明通过具有按照相应独立权利要求的特征的凸极转子以及电机来解决。本发明的有利实施方案是从属权利要求、说明书以及附图的主题。

3、按照本发明的用于电机的凸极转子包括转子芯，转子芯具有转子磁轭和沿周向在转子磁轭上分布地设置的凸极，其中，各两个沿径向相对置的凸极构成一个凸极对，并且各凸极分别具有转子齿和极靴。此外，凸极转子包括产生磁场的绕组，所述绕组围绕凸极的转子齿缠绕并且在转子芯的相对置的端侧上构成绕组头，以及包括用于支承绕组头的支承装置。支承装置具有张紧和换向设备以及带有至少一个纱束的纱束绕组。通过纱束形成多个沿周向错开的、围拢凸极对的绕组的线匝。纱束为此具有轴向的第一纱束区段和端侧的第二纱束区段，其中，第二纱束区段借助张紧和换向设备被引导经过绕组头以构成在沿径向相对置的凸极之间的线匝并且在被引导经过绕组头时沿周向被换向以构成在两个线匝之间的线匝过渡。

4、此外，一种具有定子和关于定子可旋转地支撑的按照本发明的凸极转子的电机属于本发明。该电机尤其是构成为电流激励的内转子同步电机(ssm)。该电机尤其是电气化机动车的牵引机。

5、凸极转子的转子芯例如构成为轴向堆叠的并且相互连接的电工钢片的叠片组。转子芯具有例如环形的转子磁轭，转子轴可以被引导穿过转子磁轭并且不可相对旋转地与转子芯连接。各转子齿沿径向在转子磁轭上伸出地并且沿周向彼此间隔开地设置。在转子齿上设置圆弧形的极靴。极靴的部分区域在此沿周向伸出，从而围绕转子齿缠绕的绕组的绕组导线沿径向设置在极靴和转子磁轭之间并且在凸极转子旋转时由极靴保持在转子齿上。

6、此外，在转子芯的沿轴向相对置的端侧上可以设置各一个星形盘，所述星形盘用于引导绕组导线经过转子芯的端侧。星形盘的几何形状在此对应于转子芯的凸极结构。被引导经过端侧的绕组导线区段构成绕组头。这些绕组头在此可以由星形盘的轴向伸出的突出部分在转子旋转时保持在星形盘上并且因此针对在旋转时作用的离心力被支承。为了改善星形盘的针对离心力支承作用，凸极转子还具有支承装置。

7、支承装置具有纱束。纱束应理解为由平行设置的长丝(连续纤维)组成的束或链。纱束尤其是被构成为塑料纤维束或玻璃纤维束。该纱束或该纤维束这样以多个线匝成对地围绕可通电的绕组缠绕，使得各两个相对置的凸极在拉力下机械连接或拉紧。每个凸极对的绕组在此由至少一个线匝包围。优选地，纱束绕组或纤维束绕组对于每个凸极对具有至少两个线匝。在此，分别至少一个线匝设置在极靴的沿周向相对置的、在相应的转子齿上伸出的极靴区域中。线匝在轴向方向上沿绕组延伸并且在径向方向上延伸经过绕组头并且沿周向彼此错开地设置，其中，各两个线匝通过一个线匝过渡部连接。为了沿周向错开地设置线匝以及为了将端侧的第二纱束区段在凸极转子的转子轴旁引导经过，设置张紧和换向设备。张紧和换向设备尤其是具有两个张紧和换向辊，其不可相对旋转地设置在转子芯的沿轴向相对置的端侧上。例如，张紧和换向辊在两个端侧上不可相对旋转地与被引导穿过转子芯的转子轴连接。张紧和换向辊尤其是具有多个沿轴向相叠设置的导向槽，所述导向槽用于将第二纱束区段在凸极转子的转子轴处换向和引导经过。

8、为了将支承装置装配在凸极转子上，尤其是将纱束的纱束始端多次围绕第一张紧和换向辊缠绕，以通过构成纱束拉力而固定纱束。从第一张紧和换向辊出发，将纱束引导经过第一端侧的绕组头至第一凸极对的第一凸极并且在轴向上沿该凸极的绕组从第一端侧引导至第二端侧。在第二端侧那里，借助第二张紧和换向辊将纱束引导经过第二端侧的绕组头、在转子轴旁引导经过至第一凸极对的沿径向相对置的第二凸极。从第二凸极那里，将纱束在轴向上沿第二凸极的绕组往回引导至第一端侧，在第一端侧那里借助第一张紧和换向辊将纱束引导经过第一端侧的绕组头以完成第一线匝。在此借助第一张紧和换向辊使纱束沿周向转向，从而相对于第一线匝错开设置的第二线匝开始。纱束在此如此程度地沿周向转向，使得：第二线匝要么重新在第一凸极上开始并且因此缠绕用于第一凸极对的另一个线匝，要么第二线匝在第二凸极对的一个凸极上开始并且因此缠绕用于第二凸极对的线匝。在此产生这样多的线匝，使得每个凸极对被至少一个线匝缠绕。

9、这样的通过张紧和换向设备以及纱束绕组形成的支承装置尤其是在高转速时具有高的相对于离心力的支承作用。

10、特别优选地，在绕组和凸极的极靴之间形成沿轴向延伸的缺口，轴向的第一纱束区段设置在所述缺口中。缺口在此仅经由在两个凸极之间形成的极间隙而敞开并且因此可接近。纱束在此首先沿周向偏转，以便可以将纱束设置在极间隙中并且可以将纱束切向地推入或插入缺口中。尤其是，星形盘在此具有用于将第一纱束区段导入缺口中的导向辅助装置。例如，导向辅助装置构成为星形盘的在绕组头上沿轴向伸出的销，纱束在第一纱束区段和第二纱束区段之间的过渡区域中设置在所述销之间。尤其是设置在星形盘的轴向的突出部分上的销设计用于在将纱束导入缺口中时阻止第二纱束区段沿周向滑动。通过销，纱束局部地固定在相应的凸极上，从而被引导经过绕组头的第二纱束区段在由插入决定的偏转运动中不沿周向滑动。

11、在本发明的一种有利的进一步扩展方案中，凸极转子具有支承环，所述支承环设置在端侧上，以用于包套绕组头，其中，在支承环之下的型腔被用于构成具有纱束绕组的纤维复合材料的浇注材料填充，绕组头和纱束绕组设置在所述型腔中。支承环或端盖尤其是具有圆柱形外罩，所述圆柱形外罩紧贴在星形盘的沿轴向伸出的突出部分的外侧上并且与该突出部分机械连接。支承环的与端侧重叠的盖具有填充开口，经由所述填充开口可以注入浇注材料以用于进一步提高支承作用。

12、关于按照本发明的凸极转子介绍的实施形式及其优点对应适用于按照本发明的电机。

13、本发明的其他特征由权利要求、附图和对附图的说明得出。以上在说明书中所提及的特征和特征组合以及接着在对附图的说明中所提及的和/或在附图中单独示出的特征和特征组合不仅能够以相应给出的组合使用，而且也能够以其他组合使用，还能够单独使用。