设置有通过卡扣紧固而固定的保护盖的旋转电机的制作方法

本发明涉及一种旋转电机，其设置有通过卡扣紧固而固定的保护盖。本发明在机动车辆的交流发电机领域中具有特别有利但非排他的应用。

背景技术：

这种类型的交流发电机将机械能转换为电能，并且可以是可逆的。这种类型的可逆式交流发电机被称为交流发电机-起动器，并且可以将电能转换为机械能，特别是为了启动车辆的热力发动机。本发明也可以用电马达实施。

旋转电机以已知的方式包括壳体，并且在壳体的内部包括具有爪的与轴一体地旋转的转子和以存在气隙的方式围绕转子的定子。

转子可以是具有爪的转子，其包括两个磁轮和芯，励磁线圈缠绕在芯周围。可替代地，转子包括由堆叠的金属板形成的主体，金属板通过适当的固定系统以一组的形式被保持。转子包括例如由永磁体形成的极，所述永磁体容纳在设置在转子的磁质量中的腔中。可替代地，在所谓的“突出”极结构中，极由围绕转子的臂缠绕的线圈形成。

另外，定子包括由堆叠的薄金属板构成的主体，薄金属板形成冠，主体的内部面设有朝向内部开口的槽口，以便接收相绕组。这些绕组穿过定子主体中的槽口，并形成在定子主体两侧突出的髻状部。相绕组例如由覆盖有搪瓷的连续线或由通过焊接彼此连接的引脚形式的导电元件获得。这些绕组是多相绕组，其端部对应于连接到电子控制模块的相输出端，该电子控制模块在交流发电机的情况下由其包括整流桥，并且在适用时包括逆变器。

在电子控制模块周围装配有盖，以保护模块在车辆使用过程中免受灰尘和液体的喷射以及任何冲击。

从图1中可以看出，盖1可以通过设有双螺纹的螺钉2来固定。一个螺纹部分3使得可以将电子控制模块拧在后轴承上，另一个螺纹部分4可以通过将盖1的舌片5卡扣紧固到部分4的螺纹上来固定盖1。

但是，从长远来看，这种固定方式并不牢固。实际上，在振动测试期间，或在行驶一定距离后的车辆上，观察到与螺纹接触的塑料有磨损，这由于热力发动机的振动而锉舌片。这可能导致保护盖1与其固定单元脱离。

另外，通常不可能重复使用在组装线上完成时已经拆除的盖1，因为拆除盖会导致舌片5的断裂。

技术实现要素：

本发明的目的是通过提出一种用于机动车辆的旋转电机来有效地消除这些缺点中的至少一个。根据本发明，电机包括壳体，安装在壳体上的电子组件，定位于电子组件周围的保护盖，以及沿着轴线延伸并允许将盖固定在壳体和/或电子组件上的螺钉。再次根据本发明，保护盖包括形成固定区域的至少一个开口，至少一个舌片在该固定区域中延伸，该至少一个舌片界定了用于螺钉通过的中央开口。另外，螺钉包括螺钉头和保持槽，使得舌片容纳在所述槽中。

因此，由于保持槽的存在，本发明使得能够确保舌片的保持，而不会使舌片遭受过分的硬磨损，过分的硬磨损可能导致保护盖的脱离，而在根据现有技术的系统就是这种情况，根据现有技术的系统使舌片与螺钉的螺纹区域摩擦。

根据一个实施例，螺钉头和保持槽没有螺纹部分。

根据一个实施例，舌片抵靠螺钉头的肩部支撑，该肩部限定了保持槽的轴向端。

根据一个实施例，肩部相对于螺钉的轴线基本径向地延伸突出。换句话说，肩部在径向平面上延伸。

例如，槽和肩部围绕螺钉的整个圆周延伸。

特别地，肩部具有从保持槽的外周沿相对于螺钉的轴线径向的方向测量的厚度，该厚度被包含在0.1mm至1mm的范围内，并且优选地为大约0.5mm。

根据一个实施例，舌片是柔性的。

在这种情况下，每个固定区域包括至少两个舌片。例如，舌片围绕固定区域的圆周规则地分布。

根据一个实施例，螺钉头具有相对于轴线倾斜的外径向表面，并且舌片具有界定中央开口的内径向表面，该内径向表面以与螺钉头的所述外表面的倾斜互补的方式相对于轴线倾斜。这种类型的形式使得可以在盖的完全卡扣紧固之前在电机的装配板的移位期间确保护盖的保持。在这种情况下，螺钉头和保护盖中的开口具有互补的截头圆锥形形式。

根据一个实施例，在穿过螺钉头的外径向表面的、相对于轴线彼此相对的两条直线之间限定的开度角在10°至45°的范围内，并且优选是30°。

根据一个实施例，保护盖包括相对于轴线倾斜的至少一个拆卸肋。该肋使得能够在不损坏保护盖的情况下将其拆卸，从而能够在机器的维护操作之后重新安装保护盖，或者如果第一个有缺陷，则能够在另一机器上重复使用该保护盖。在这种情况下，盖包括分布在固定区域的圆周上的多个肋。

根据一个实施例，拆卸肋的径向厚度至少等于并且优选地大于肩部的厚度。例如，拆卸肋的厚度在0.1mm至1mm的范围内，并且优选为0.6mm。

根据一个实施例，拆卸肋相对于轴线的倾斜角在5°至15°的范围内，并且优选地为10°。

根据一个实施例，拆卸肋的轴向长度被包含在2mm至6mm的范围内，并且优选地为4mm。

根据一个实施例，从自固定区域中的开口延伸的壁的端部获得舌片，以界定用于容纳螺钉头的孔。

根据一个实施例，螺钉的第二部分包括用于由螺钉工具抓持的部分和允许将螺钉保持在壳体和/或电子组件上的螺纹部分。

根据一个实施例，保护盖包括多个固定区域，每个区域具有穿过其的螺钉。

根据一个实施例，旋转电机形成交流发电机或交流发电机-起动器或可逆电机，或者还形成电马达。

附图说明

通过阅读以下描述并查阅随附的附图，将更好地理解本发明。这些附图仅以举例说明的方式提供，绝不限制本发明。在附图中：

图1，已经描述，是根据现有技术的用于将保护盖卡扣紧固到旋转电机的组装螺钉上的系统的截面图。

图2是根据本发明的旋转电机的纵向截面图。

图3是在保护盖和螺钉之间的根据本发明的组件的示例的透视图。

图4是根据本发明的实施例的允许卡扣紧固保护盖的螺钉的侧视图。

图5a和5b分别是根据图3中的示例的在卡扣紧固保护盖之前和之后的保护盖和螺钉的截面图。

图6是根据一个实施例的用于固定保护盖的固定区域的俯视图。

图7是沿着图6中的轴线f-f的截面图，示出了拆卸槽的形式的示例。

具体实施方式

在图2至图7中，相同、相似或类似的元件从一个图到另一个保持相同的附图标记。

图2表示一种多相紧凑型交流发电机10，特别是用于机动车辆。交流发电机10可以将机械能转换成电能并且可以是可逆的。这种类型的可逆式交流发电机被称为交流发电机-起动器，可以将电能转换为机械能，特别是为了启动车辆的热力发动机。

该交流发电机10包括壳体11，并且在壳体的内部包括安装在轴13上的具有爪12的转子和在存在气隙的情况下包围转子12的定子16。轴13沿其延伸所沿的轴线x形成电机的轴线。

壳体11包括支撑定子16的前轴承17和后轴承18。轴承17、18具有中空的形式，并且每个轴承在中心处支撑用于使轴13旋转装配的滚珠轴承。

更具体地，转子12包括两个磁轮24、25，每个磁轮具有横向取向的法兰28，该法兰28在其外周上设置有爪29，该爪例如具有梯形形式和轴向取向。一个轮24、25的爪29轴向面向另一轮的法兰28。一个磁轮24、25的爪29穿入存在于另一个磁轮的两个相邻的爪29之间的空间中，从而使磁轮24、25的爪29彼此嵌置。

圆柱芯30轴向地插置在轮24、25的法兰28之间。在这种情况下，芯30由两个半芯组成，每个半芯均属于法兰28中的一个。该芯30在其外周上支撑励磁绕组31，该励磁绕组31缠绕在沿径向插置在芯30与线圈31之间的绝缘体32中。

可以将轴13推入磁轮24、25的中心孔中。轴13在其前端侧支撑属于运动传递装置的带轮35，在交流发电机10与机动车辆的热力发动机之间具有至少一个带。

后轴承18支撑设置有电刷39的电刷架38，电刷39设计成抵靠集电器41的环40摩擦，以确保向转子12的绕组供电。

另外，定子16包括呈一组金属板形式的主体43，该主体43设置有具有槽口绝缘件的槽口，用于装配定子16的相。每个相包括至少一个绕组，该至少一个绕组穿过定子主体43中的槽口，并且与所有相一起在定子主体43的两侧形成前髻状部44和后髻状部45。

相绕组例如由覆盖有搪瓷的连续线或由通过焊接彼此电连接的引脚形式的导电元件获得。

每个相绕组47包括形成连接到电子组件47的相输出的端部。该组件尤其包括例如由mosfet类型的晶体管或二极管构成的逆变器和/或整流桥，并且还可以包括控制模块。组件47包括散热器，该散热器允许冷却电子模块和/或二极管。电子组件，特别是散热器，通过至少一个螺钉55安装在后轴承18上。

保护盖50围绕电子组件47定位，以便在机动车辆使用期间保护其免受灰尘和液体的喷射。如图3所示，盖50包括具有径向取向的壁51和具有相对于轴线x轴向取向的边缘52。该盖50通过卡扣紧固而固定到螺钉55上。

在此处示出的示例中，保护盖50包括形成固定区域的开口。每个固定区域包括界定中央开口57的三个柔性舌片56，该中央开口57被设计成接收下文中更详细描述的螺钉55的头。在这种情况下，设置多个固定区域，例如三个固定区域，每个固定区域由三个舌片56界定。如图6所示，舌片56通过带有附图标记59的分离槽缝彼此分离。例如，舌片围绕固定区域的圆周规则地分布，并且因此在这种情况下彼此间隔120°。

在图5a和5b所示的示例中，从界定用于接收螺钉头的孔62的壁61的端部获得舌片56。例如，壁61从盖50的径向壁51突出地延伸，并且具有圆柱形状。相对于径向壁51，孔62的壁61轴向地面向电子组件47。舌片56从壁61的下端朝向盖的壁51突出地延伸。替代地，分离槽缝59也可以在壁61上延伸，使得每个舌片形成每个对应壁61的朝向孔62的开口端的边缘。

盖50优选地由塑料材料形成。舌片56、壁61、壁51和边缘52是单件的，并且通过模制形成，即它们彼此成为一体。

另外，如图4中的示例所示，螺钉55包括第一部分和第二部分，第一部分允许盖的保持，第二部分允许将螺钉固定在壳体和电子组件上。因此，在该示例中，螺钉的第二部分允许将电子组件47固定在壳体11上，特别是在后轴承18上。螺钉沿着轴线x’延伸，并且该轴线优选地基本平行于交流发电机10的轴线x。“基本上平行”是指这两个轴之间的角度在0到20°的范围内。作为变型，轴线x’可以相对于轴线x基本垂直或倾斜。

螺钉的第二部分设置有螺纹部分64，用于将散热器固定在后轴承18上。控制接合件65使得可以在拧紧螺钉55之前便于将螺钉55在轴承18的固定孔中放置在位。另外，在螺钉55的第二部分中设有抓持部分67，其例如为具有六个面的类型，以便允许通过自动拧紧工具来操纵螺钉55。该抓持部分例如以与螺钉的第一部分相邻的方式定位。螺纹部分64可以延伸到抓持部分67。作为变型，螺钉55可在螺纹部分64和抓持部分67之间包括无螺纹的平滑区域68。

螺钉55的第一部分包括头70和保持槽71。保持槽71在轴向上首先由螺钉头70的肩部72界定，其次由位于抓持部分67侧的肩部73界定。作为变型，该肩部73可以由抓持部分67的径向面构成。

如图5b所示，螺钉头70被设计成插入由舌片56界定的中央开口57的内部，使得柔性舌片56被容纳在保持槽71中。当盖50被安装时，舌片56被支撑抵靠螺钉头70的肩部72。为此，在舌片56的自由端处测量的开口57的内直径l1略小于肩部72的外直径l2，如图5a所示。

根据一个实施例，肩部72具有相对于轴线x'的径向厚度l3(参见图4)，该径向厚度是从槽71的外周开始测量的，其被包含在0.1mm至1mm的范围内，并且优选地大约为0.5mm。该厚度l3是在相对于螺钉55的轴线x’径向的方向上测量的。

在此处示出的示例中，螺钉头70和保护盖50中的开口57具有互补的截头圆锥形形式。因此，螺钉头70在相对于轴线x'为径向的平面上具有圆形横截面，直径随着从螺钉头70的肩部72朝向其自由端而减小。以严格等同的方式，螺钉头70可具有多边形形式的可变横截面。根据一个实施例，如图5b所示，头70的截头圆锥形具有开度角a1，该开度角a1在10°至45°的范围内，优选地为30°。

如尤其从图6和图7中可以看到的，保护盖50包括倾斜的拆卸肋76，以允许从螺钉55拆卸盖50。这些肋76从界定用于接收螺钉头70的孔62的壁61径向突出地延伸。优选地，肋与壁61成为一体。例如，固定区域包括与舌片一样多的肋。

为此目的，在相对于拆卸肋76的轴线x'径向的方向上的厚度l4至少等于并且优选地大于肩部72的厚度。例如，肋76的厚度l4被包含在0.1mm至1mm的范围内，并且优选地为0.6mm。肋76相对于轴线x’的倾斜角a2在5至15°的范围内，优选为10°。肋76的轴向长度l5被包含在2mm至6mm的范围内，并且优选地为4mm。这些尺寸是作为示例给出的，并且本领域技术人员将理解，它们可以特别地根据肩部的厚度以及舌片的倾斜度和轴向长度来调整。

参照图5a和5b，在下文中将描述保护盖50在固定螺钉55上的装配和/或从固定螺钉55的拆卸。该螺钉55使得可以提供双重功能，即，将电子组件47固定在轴承18上，并通过卡扣紧固来保持保护盖50。

在第一阶段，将螺钉50在散热器和后轴承中的相应开口中放置在位，后轴承中的开口包括与螺钉的第二部分的螺纹相对应的螺纹部分，以便将电子组件安装在壳体上。

然后，如图5a所示，将保护盖50放置到位，以使螺钉头70与盖50中的开口57配合。螺钉头70没有完全插入中央开口57的内部，而是仅仅部分地插入，从而使得可以在电机的装配板从一个位置以为到另一个期间确保保护盖50的周向和径向保持。

然后通过使螺钉头70穿入开口57的内部中进行盖50的完全卡扣紧固，直到舌片56位于槽71的内部，并且它们的自由端被支撑抵靠肩部72，如图5b所示。螺钉头70然后位于孔62的内部，以便不相对于盖50突出，如图3所示。

在需要移除保护盖50的电子组件47的维护操作期间，操作员可以将具有中空圆柱形形式的工具63插入孔62的内部，以便绕过螺钉头70。

如图7所示，该工具63的外直径l7基本上等于在肋76的斜面的入口处，即在最靠近盖50的壁51的肋的轴向端处测量的孔62的直径l6。工具63在箭头f1所示的方向上沿着肋76的整个轴向长度l5插入，这具有使舌片56在箭头f2的方向上相对于肩部72间隔开足以消除抵靠肩部72的支撑的径向距离的作用，并允许去除盖50，而没有舌片56的轴向阻力。

应当理解，上述描述仅是通过示例的方式提供的，并且不限制本发明的领域，通过用任何其他等同物替换不同的元件，将不构成对本发明的背离。例如，通过取消接收孔62将不会构成对本发明的范围的背离。在该示例中，固定区域不包括壁61，并且舌片直接从壁51延伸。

另外，本发明的不同特性、变型和/或实施例可以根据各种组合彼此关联，只要它们不是不兼容或互斥的即可。