[发明专利]绝缘屏蔽装置、电枢和电机

说明书

本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的绝缘屏蔽装置，如照权利要求13的前序部分所述的电枢，以及如照权利要求14的前序部分所述的电机。

电机的电枢，特别是在液体中运行的小功率电机的电枢，由于其转动产生液压损失。这种损失与转速成超比例地增加。具有铁芯、轴、槽绝缘装置、整流器和绕组的普通电枢产生大的液压损失，因为主要是槽孔像叶片一样地起作用，并且产生强烈的涡流。通常用于减少液压损失的办法是，在外圆周对电枢完全地包封。于是圆柱形的外壳表面产生明显更小的涡流，因此在电枢转动时产生的液压损失就较少。

然而在绕组、特别是它的铜线的常用漆绝缘与具有轴的铁芯之间的绝缘，常常在制造技术上给可靠的包封以及电枢的可靠功能造成困难。虽然具有绕结的聚合粉末的常用槽绝缘对于温度影响和机械载荷非常稳定，并且能够事后对电枢进行全包封(Vollumspritzung)，以便获得较少形成涡流的外圆周。然而，其缺点是主要是：在小批量生产这种电机时，为此的制造设备成本高；在大批量生产时，为了达到在几何形状上精确的绝缘存在困难和高成本；在通过聚合粉末进行全包封时为了密封的泵部件接触表面或者外表面可能会弄脏轴承部位，以及由此产生的附加工作成本和后期工作成本。

也公开了一种具有绝缘屏蔽的槽绝缘，这些绝缘屏蔽插入到电枢轴上，并且在槽中盖住铁芯薄片的内部几何形状以及在绕组头的区域中盖住电枢轴。通常将绝缘屏蔽构造成星形。然而在使用绝缘屏蔽时，由于匝间短路的危险，也就是在绕组的绕组线与铁芯或轴之间的电短路危险，全包封是不可行的。由于必要的注塑压力，在包封时绕组线的漆绝缘容易受到损伤，并且会和铁芯接触。主要是在以必要的小节拍时间并且以随之而来的高注塑压力进行的大批量生产中，将带有绝缘屏蔽的电枢全包封不能实现过程可靠，或者由于高的缺陷费用而不能盈利。

本发明的优点

本发明提出一种用于使电绕组相对电机的铁芯和/或轴实现电绝缘的绝缘屏蔽装置。在该绝缘屏蔽装置中，铁芯在其轴向延展内在其导引绕组的槽中连续地被一个或者多个屏蔽构件遮盖。在此，在结构上考虑由铁芯的通常必需的长度公差所形成的常用轴向安装间隙。通过在整个轴向延展上连续的覆盖，就不存在绕组的绕组线直接贴靠在铁芯或者轴上的区域，而是仅仅位于电绝缘的屏蔽构件上。因此，甚至在对电枢全包封出现通常较高的注塑压力的情况下，也不出现匝间短路。

只需要简单的工序和少量的投资费用，就可以保证在铁芯和/或轴与构造为铜漆线的绕组线之间没有短路可能，即只须设置绝缘屏蔽装置。在大批量生产时，即使是小节拍时间和高注塑压力的情况下，后续地对电枢进行全包封也是过程可靠的。

在第一个有利的方案中，第一屏蔽构件和第二屏蔽构件搭接。这些屏蔽构件分别从电机的第一和第二端面插入到铁芯中，在铁芯的轴向延展之内在其背离于端面的自由端部上处于搭接区域内。由此保证在接头上不出现间隙，否则在进行注塑包封时，绕组线会挤压间隙中的铁芯，并且损害绕组线的电绝缘。也可以使用两个以上的彼此搭接地布置的屏蔽构件。

优选搭接区域设置在轴向延展的中心。这特别是对大的电枢长度或者铁芯长度是有利的。

搭接区域备选地可设置在轴向延展的中心之外，并且布置在背离于注塑侧的方向上，该注塑侧用于喷射注塑材料以在外圆周上对铁芯形成全包封。

在一个有利的方案中，屏蔽构件之一在它的自由端部具有台阶。该台阶可被另一屏蔽构件的自由端部底切。

在一个有利的方案中，屏蔽构件构造成相同的，其中，它们的自由端部相互倾斜地沿内径和/或外径方向延伸。由此可成本有利地制造屏蔽构件，并且在使用时不会混淆。

在另一有利的方案中，替代沿轴向方向的斜面轮廓，屏蔽构件可以在它们的自由端部上通过具有斜坡的冠状轮廓构成，用于垂直于轴向方向形成搭接。

屏蔽构件有利地可以彼此卡锁。由此可避免屏蔽构件在注塑时沿电枢轴线方向彼此滑脱。

在另一替代的有利方案中，屏蔽构件穿过铁芯的轴向延展，并且在端面之一的区域中嵌接到在那里在端侧设置的电绝缘的终端构件中。这种方案特别是用在铁芯的轴向延展比较短时，以及用在绝缘装置的屏蔽构件具有足够的壁厚时。

在有利的方案中，可将电绝缘的终端构件构造成绝缘星(Isolier-stern)。

电绝缘的终端构件也可由烧结的聚合粉末衬层和/或绝缘纸构成。

在有利的方案中，可将至少一个屏蔽构件构造成星形的绝缘星。

为了避免沿电枢轴线方向上滑开，有利地使至少一个屏蔽构件以压配合设置在铁芯上。