[发明专利]用于旋转的电机器的转子

说明书

本发明涉及一种用于旋转的电机器特别是电动机或发电机的转子。还公开一种用于制造这种转子的方法。

在现代汽车中，日益安装有电动机。这些电动机在此特别是用作完全整合在驱动系中的驱动电机，或者在混合动力应用中例如用作起动器发电机或轴向电机。在此部分地采用他励的同步电机，其转子由设有励磁绕组的叠片组构成。这种转子在绕制的极齿之间形成槽。

在工作中，无论内部转动件还是外部转动件，都会出现很大的离心力，这种离心力会把励磁绕组从槽中拉出来。离心力取决于转速和槽内部组件的重量。因此特别是在机器高速旋转情况下，绕组在安装后被附加地固定。为此已知有各种不同的粘接机构，其用作浸渍树脂或浇注物质。

可以附加地使用槽止动件或槽楔，以便防止绕组从槽中拉出。这种槽楔例如由DE 28 17 951 A1已知。就针对转速高(10000转/分钟及以上)的电动机设计的转子而言，最好更为有效地克服在工作中出现的离心力将槽内部组件特别是励磁绕组固定住。

本发明的目的因此是，提出一种用于旋转的电机器的转子，其励磁绕组克服离心力被固定住，从而转子也可应用于很高的转速。

根据本发明的一个方面，提出一种用于旋转的电机器的转子，其具有多个带励磁绕组的极齿。在这些极齿之间分别形成槽，在这些槽中设置有槽楔。槽楔为凹形，其弯拱朝向转子的内部。

这种转子也适用于10000转/分钟及以上的高转速。这种形状的槽楔将槽内部组件特别稳固地固定住，因为凹形弯拱的槽楔能更好地引开离心力。

根据一种实施方式，槽楔具有恒定的弯曲半径。这些槽楔的横截面因而形成圆弧。

根据一种实施方式，槽楔形状稳定地夹紧在极齿中。为此在极齿中设有凹缺作为夹持件，这些凹缺可以按照槽楔的形状来成型，且容纳槽楔的边缘区段。这种形状的凹缺相应于槽楔的形状，并支持凹形槽楔的作用。

为了在浇注期间密封，槽楔与极齿之间的边界面可以具有例如硅树脂或粘接带形式的密封件。这种密封带可以在安装槽楔之前或期间要么敷设到槽楔上，要么敷设到极齿上的凹缺中。该密封带使得槽楔在其整个纵侧面上都密封。

在槽楔的至少一端与邻接的转子组件之间也可以设置密封堵塞形式的密封件。在此，密封堵塞可以具有柔性的叠片。

在一种实施方式中，用浇注物质包围励磁绕组。为此在安装转子之后，在铺设绕组并安装槽楔之后，把电绝缘的浇注物质例如浇注树脂或环氧树脂比如环氧树脂粘合剂或塑料加入到转子槽内部的空腔中并硬化。根据一种实施方式，用浇注物质基本上完全地浇注槽内部的空腔。

就这种转子而言，槽内部组件特别是励磁绕组克服在工作中出现的离心力被特别稳固地固定。

替代地，励磁绕组也可以被浸渍物质例如浸渍树脂包围。在浸渍情况下，转子浸入到浸渍物质中，然后干燥。在这种情况下，所有槽组件都粘接在一起，剩下的浸渍物质则滴落。转子槽在此通常未完全充满。

根据本发明的一个方面，提出一种带有所述转子的电动机。该电动机尤其可以被设计成他励的同步电机。它既可以是内部转动件，又可以是外部转动件。

由于槽内部组件克服所出现的离心力被有效地固定，所以电动机可以被设计用于10000转/分钟及以上的转速。

这种电动机适合于在汽车内应用。它们既可以用作完全整合在驱动系中的驱动电机，又可以例如用作起动器发电机、轮毂电机或者轴向电机(Achsmotor)。因此根据本发明的一个方面，提出一种带有驱动机构的汽车，该驱动机构具有所述电动机。汽车在此可以是电动汽车或者混合动力汽车。

根据本发明的另一方面，提出一种用于制造转子的方法，其中，该方法具有如下方法步骤：

-准备好转子叠片组，其带有励磁绕组和遮盖住槽的槽楔；

-把密封垫装到槽楔的外侧面上，其中，密封垫完全遮盖槽楔的外侧面；

-把转子装入浇注模具中；

-浇注转子；

-把转子从浇注模具中取出，去掉密封垫。

使用密封垫能实现可靠地防止浇注物质从极齿与槽楔之间的接口处漏出。由此也防止浇注物质到达槽楔表面。为了实现特别好的密封效果，可以使用由弹性材料例如耐热的硅树脂构成的密封垫，该密封垫在装入到浇注模具中时被压紧。

上述转子的有利设计，还可转用至电动机或汽车，也可视为电动机或汽车的有利设计。

图1为根据本发明的一个实施方式的电动机的示意性的横剖视图；

图2为根据图1的电动机的示意性的立体图；

图3示意性地示出在浇注转子时使用密封垫；

图4为转子的示意性的立体图和横剖视图；