CN109995157A - 旋转电机的转子及相关制造工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种旋转电机的转子，其包括：本体，其包括圆柱形中心芯和从圆柱形中心芯径向向外延伸的周向的多个臂，本体用于安装成能够围绕旋转轴线X移动，线圈组，其由匝的缠绕产生并形成至少一个线圈系列(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')，线圈包括围绕本体的至少两个臂的预定数量的匝，系列中的两个相邻的线圈部分重叠地彼此角度偏移，其中，转子包括至少一个附加保持环(S1，S1'，S2，S2')，其围绕至少两个臂缠绕，所述至少两个臂中的至少一个臂与至少一个系列的定位在径向最外侧的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')所缠绕的臂是共同的，并且至少两个臂中的至少一个臂与最后的线圈所缠绕的臂不同，使得至少一个附加保持环与最后的线圈的匝部分重叠。

Description

旋转电机的转子及相关制造工艺
技术领域
本发明涉及一种旋转电机，特别是涉及一种电马达，其意于用于机动车辆中，例如在齿轮传动马达单元中，更具体地涉及一种包括绕线转子的旋转电机。
背景技术
在某些电马达中使用绕线转子是已知的做法。这些绕线转子通常包括由层压片的堆叠制成的本体，该本体包括臂，匝围绕该臂缠绕以形成用于与定子的磁极相互作用的线圈，该定子的磁极可以使用磁体或使用线圈来制造。向转子的线圈施加电力允许与定子的磁极相互作用以使转子转动。例如使用刷子实现向转子施加电力。
转子的各个线圈彼此成角度地偏移，并且特别地可以重叠。在这种情况下，最后的线圈的匝被缠绕并保持在臂的端部周围，使得在旋转机器的寿命期间匝滑脱的风险不小，从而可能导致故障。具体地说，需要尽可能地限制转子的直径以限制旋转机器的尺寸(以使其更容易在车辆中使用)，这就是为什么不能增加臂的尺寸以防止匝滑脱的原因。
发明内容
因此，本发明试图提供一种解决方案，该解决方案能够防止转子线圈的最后的匝滑脱，而不增加转子直径。
为此，本发明涉及一种旋转电机的转子，其包括：
-本体，其包括圆柱形中心芯和从圆柱形中心芯径向向外延伸的周向的多个臂，本体用于安装成能够围绕旋转轴线X移动，
-线圈，其由匝的缠绕产生并形成至少一个线圈系列，线圈包括围绕本体的至少两个臂的预定数量的匝，系列中的两个相邻的线圈以带有部分重叠的方式彼此成角度地偏移，
其中，转子包括至少一个附加保持环，其围绕至少两个臂缠绕，所述至少两个臂中的至少一个臂与至少一个系列的定位在径向最外侧的最后的线圈所缠绕的臂是共同的，并且所述至少两个臂中的至少一个臂与所述最后的线圈所缠绕的臂不同，使得所述至少一个附加保持环与所述最后的线圈的匝部分重叠。
转子可以具有以下附加方面中的一个：
附加保持环是至少一线圈系列的附加保持匝。
转子可以包括两个线圈系列，其相对于旋转轴线X相对于彼此成180°布置。
单个线圈系列包括至少一个附加保持匝，其与两个系列中的最后的线圈的匝部分重叠。
两个线圈系列各自包括至少一个附加保持匝。
在多个臂之间产生至少一个线圈系列的至少一个附加保持匝，所述多个臂中的至少一个臂是线圈系列的最后的线圈所缠绕的臂，并且所述多个臂中的至少一个臂是另外的线圈系列的最后的线圈所缠绕的臂，线圈系列的所述至少一个附加保持匝与线圈系列的最后的线圈的匝部分重叠。
所述至少一个附加保持匝在相对于系列的最后的线圈的匝的方向基本上等于360°除以旋转机器的磁极数量的角度的方向上延伸，即在包括四个磁极的机器中在基本垂直于最后的线圈的匝的方向上延伸。
所述至少一个附加保持匝围绕本体的覆盖基本上等于180°的角度的多个臂缠绕。
所述至少一个附加保持匝在本体的臂之间缠绕，所述本体的臂中的一个与系列的最后的线圈所缠绕的本体的臂相邻，另外的臂与所述最后的线圈所缠绕的本体的臂是共同的。
至少一个匝在与达扭矩的增加对应的缠绕方向上缠绕。
本体的臂具有T的整体形状，T的基部指向旋转轴线X，并且T的自由端形成两个凸出匝保持返回部。
转子配置成与旋转电机的定子协作，该定子包括大于或等于四的多个磁极。
线圈所缠绕的臂所覆盖的角度基本上等于360°除以旋转电机定子的磁极数。
本体包括至少十个臂。
本体包括十八个臂，通过围绕本体的四个臂缠绕匝而形成线圈。
线圈中的匝的数量为30匝。
转子包括滑环，所述滑环设置有多个端子并且被配置为向转子的线圈供电，并且附加保持环是连接滑环的两个端子的连接线。
本发明还涉及一种旋转电机，其包括如上所述的转子。
本发明还涉及一种旋转电机的转子的制造方法，所述转子包括本体，所述本体包括圆柱形中心芯和从圆柱形中心芯径向向外延伸的周向交替的臂，本体用于安装成能够围绕旋转轴线X移动，所述方法包括：
-围绕本体的至少两个臂缠绕线圈组的预定匝数以形成至少一个线圈系列的一连串缠绕步骤，执行缠绕步骤以使得，系列的两个相邻线圈围绕至少一个共同的臂和至少一个不同的臂缠绕，系列的两个相邻线圈以带有部分重叠的方式彼此成角度偏移，
-围绕本体的至少两个臂缠绕至少一个线圈保持匝的附加步骤，所述至少两个臂中的至少一个臂与系列的定位在径向最外侧的最后的线圈所缠绕的臂是共同的，所述至少两个臂中的另外的臂与系列的最后的线圈所缠绕的臂不同，所述至少一个保持匝与所述最后的线圈的匝部分重叠。
所述方法还可以具有以下附加方面：
所述一连串缠绕步骤在本体上的第一位置处和本体上的与所述第一位置径向相对的第二位置处重复地和同时地进行，以便形成关于旋转轴线X对称的两个线圈系列。
附图说明
通过阅读以下参考附图、以示例方式且绝非限制性地给出的以下描述，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚，其中：
图1是转子本体的示意性透视图；
图2是在转子本体的旋转轴线X上的示意图；
图3是根据第一实施例的绕线转子的示图；
图4是从滑环侧观察的图3的绕线转子的示图；
图5是根据第二实施例的绕线转子的示图；
图6是根据第三实施例的绕线转子的示图；
图7是根据第四实施例的绕线转子的示图；
图8是根据第五实施例的绕线转子的示图；
图9是根据第六实施例的绕线转子的示图；
图10是根据第七实施例的绕线转子的示图；
图11是根据第八实施例的绕线转子的示图；
图12是根据第九实施例的绕线转子的示图；
图13是根据第十实施例的绕线转子的示图；
图14是根据第十一实施例的绕线转子的示图；
图15是根据本发明的绕线齿状转子18的制造中的各个步骤的流程图；
图16和17是根据第一缠绕配置和第二缠绕配置的转子的示意性投影平面图。
在所有附图中，相同的元件具有相同的附图标记。
具体实施方式
以下实施例是示例。尽管描述涉及一个或多个实施例，但是这不一定意味着每个引用涉及相同的实施例，或者这些特征仅适用于仅一个实施例。不同实施例的单个特征也可以被组合或互换以便创建其他实施例。
图1是诸如电马达的旋转机器的转子1的本体3的示意性透视图。在本发明的上下文中，旋转机器包括布置在定子(未示出)处的至少四个磁极。磁极例如使用永磁体或使用线圈来制造。本体3具有圆柱形整体形状，并且旨在接收围绕其周边分布的一个或多个线圈系列。本体3旨在安装成能够围绕与圆柱体的中心轴线对应的旋转轴线X移动。
本体3包括圆柱形中心芯5和周向的多个臂，在该情况下，为18个臂，其表示为B1，B2......B18(臂B16，B17和B18在图1中被隐藏)，这意味着多个臂布置在圆柱形中心芯5的圆周上，从圆柱形中心芯5径向向外延伸。臂B1...B18围绕圆柱形中心芯5的整个圆周均匀地分布，并且由用于接收线圈组的匝的绕组的凹口分开。当然，本发明不限于转子3的臂B1...B18的均匀分布。在这种情况下，本体3包括18个臂，但是本发明不限于这个数量的臂，而是任何数量，优选地高于10个。另外，马达的磁极数可以不同于四个。
如图2中最佳可见，其描绘了在本体3的旋转轴线X上的视图，本体3的臂B1...B18例如具有T的整体形状，T的基部7指向旋转轴线X，并且T的自由端形成两个凸出返回部9，其有助于匝保持。
本体3例如由彼此组装的一束层压片形成，每个层压片对应于本体3的一个“切片”，该本体3包括包括圆柱形中心芯5和多个臂B1...B18。然而，其他类型的本体3，例如单件式本体，同样是可行的。
图3描绘了转子1的示图，该转子1的绕组包括分布在本体3的臂B1...B18上的两个线圈系列C1...C9和C1'......C9'。线圈由围绕本体的两个臂B1...B18缠绕的多个匝产生，并由单根线制成。线例如是铜线。转子1还包括滑环11，其允许线圈被供电，如图4所示。图4描绘了从滑环11侧看到的图3的转子1，线圈C1......C9'的两端分别连接到滑环11的预定端子，以便允许线圈在所需时刻被供电以使转子1转动。滑环11包括例如表示为V1...V18的十八个端子，刷子(未示出)摩擦抵靠该十八个端子以便向线圈C1...C9'供电。第一刷子对应于正电源，第二刷子对应于负电源，使得当第一刷子与第一端子(例如V1)接触、第二刷子与第二端子(例如V5)接触时，V1和V5之间串联的线圈通电。关于线圈C1...C9'到滑环11的端子V1...V18的连接，存在各种可行的配置，以操作电马达。
然而，应该注意的是，本发明不限于包括两个线圈系列的转子，而是延展到包括不同数量的线圈系列的转子1，例如以90°间隔布置的四个线圈系列，如图13和图14所示。为清楚起见，图13和14中的线圈中的一些未标记。第二系列的线圈C1'......C9'定位为面向第一系列的线圈C1...C9，如图3的实施例中那样，但转子1还包括定位为面向第三系列C1”...C9”的第四系列C1”'...C9”'，各个系列相隔90°定位。
使用包括两个直径地相对的线圈系列的转子1使得可以获得更好地平衡的转子1(与包括单个线圈系列的转子1相比)，因为两个系列的线圈的位置是关于旋转轴线对称的，并因此不会产生任何额外的不平衡。
线圈系列的数量尤其取决于旋转机器的磁极数。如果执行缠绕步骤的机器包括多个缠绕臂，则可以同时生产各个线圈系列，从而可以更快地形成转子1的线圈组。
如果机器仅具有一个匝缠绕臂，则也可以交替地生产线圈系列。在后一种情况下，每个系列的第一线圈C1，C1'，C1“，C1”被缠绕，接着是每个系列的第二线圈C2，C2'，C2“，C2”'，等等，直到每个系列的最后的线圈C9，C9'，C9'，C9”。线圈系列的数量尤其取决于磁极数。通常，线圈系列的数量等于一个或磁极数或磁极数的一半。因此，对于包括四个磁极的马达，线圈系列的数量是一个、两个或四个。
在图3的情景中，两个线圈系列基本相同并且间隔开180°定位，这意味着一个线圈，例如第一系列的第一线圈C1与另一系列的相同线圈(在我们的示例中即第一线圈C1')相对定位。在这种情况下，每个系列形成成组的九个线圈，该成组的九个线圈在第一系列情况中分别表示为C1，C2......C9，在第二系列的情况中分别表示为C1'，C2'......C9'。然而，同样可以在每个系列中具有不同数量的线圈。优选地，各种系列具有相同数量的线圈以保持转子1平衡。
因此，线圈通过围绕本体的至少两个臂缠绕预定匝数(例如30匝)而形成。对于系列的所有线圈C1...C9'，各个线圈的匝数优选地相同。
缠绕线圈的臂的数量选择为基本上等于极距，或略小。极距对应于等于360°的角度除以电马达的磁极数。在这种情况下，马达包括四个磁极，因此极距等于90°。因为转子3包括十八个臂，为了获得覆盖大致90°角的线圈，需要选择等于四个或五个的数量的臂来缠绕匝，并且优选地等于四个以便覆盖小于极距的角度。
在图3的情景中，线圈C1...C9'因此通过围绕四个臂的匝的缠绕而形成，即，本体的四个臂布置在线圈C1...C9'的匝的中间，在与四个臂中的间隔最远的那两个臂相邻的凹口中进行缠绕。然而，线圈C1......C9'可以同样地围绕不同于四个的数量的臂缠绕。
因此，形成线圈C1的匝围绕臂B9，B10，B11和B12缠绕，而下一个线圈C2的匝围绕臂B10，B11，B12和B13缠绕(在一个系列的两个相邻线圈之间以一个臂或20°偏移)。因此，线圈C2的匝与臂B10，B11和B12上的线圈C1的匝重叠。因此，一个系列的两个相邻线圈部分重叠地、相对于彼此成角度地偏移。此外，应该注意的是，对于一系列的各个线圈，匝的缠绕方向是相同的(对于系列中的所有线圈沿顺时针或逆时针方向缠绕)。对于不同系列的各个线圈，该方向也是相同的。在这种情况下，一个系列的两个相邻线圈之间的偏移对应于一个臂的偏移，其对应于20°。由于部分重叠，结合在这种情况下存在相对于彼此以180°布置的两个系列，匝被定位为越来越靠近转子1的周边和臂B1......B18的凸出的返回部9。
为了防止系列的最后的线圈的匝(在这种情况下，线圈C9和C9'，即系列中在径向最外侧的线圈)滑脱，至少一个附加的保持环围绕本体的至少两个臂缠绕，该至少两个臂中的至少一个臂是臂中的、该系列的最后的线圈缠绕的臂，该至少两个臂中的至少一个臂与所述最后的线圈缠绕的臂不同。
根据第一实施例，保持环对应于线圈系列中的一个线圈C1...C9'的附加保持匝。因此，至少一个附加保持匝与最后的线圈C9、C9'的匝部分重叠。附加保持匝可以在与该系列的线圈的匝的缠绕方向(顺时针或逆时针)相同的方向或不同的方向上缠绕。一个或多个附加保持匝与系列的最后的线圈连续缠绕，使得如果最后的线圈需要连接到滑环11的第一和第二预定端子，则最后的线圈的第一端连接到第一端子并且一个或多个附加匝的端部连接到第二端子。
在图3的情况下，线圈组包括附加保持匝，该附加保持匝基本上垂直于最后的线圈C9，C9'的匝的方向延伸。具体地，最后的线圈C9围绕臂B17，B18，B1和B2缠绕，并且附加保持匝S1围绕臂B11，B12，B13，B14，B15，B16和B17缠绕。在基本垂直于最后的线圈C9的匝的方向的方向上延伸的保持匝允许有效地保持最后线圈C9的匝。
另外，在如图3的情况中包括两个线圈系列的转子的情况中，附加匝优选地以这样的方式缠绕，使得两个最后的线圈C9和C9'部分地重叠。线圈C9'围绕臂B8，B9，B10和B11缠绕，第二线圈系列的最后匝S1'围绕臂B2，B3，B4，B5，B6，B7和B8缠绕。因此，附加匝S1和S1'各自与最后的线圈C9和C9'部分重叠，因此有助于将最后的线圈C9和C9'的匝保持就位。优选地，附加匝S1和S1'分别与最后的线圈C9，C9'的第一和第二部分重叠，该第一部分和第二部分例如对应于最后的线圈C9，C9'的一侧和另一侧，以便优化最后的线圈C9，C9'的保持。
或者，仅线圈系列中的一个包括一个或多个附加匝，并且这个或这些附加匝部分地与两个线圈系列的最后的线圈的匝重叠。
图5至图10描绘了另外的保持匝的其他可能的配置。在所有这些配置中，线圈C1...C9'以与图3中相同的方式定位，即使缠绕线圈C1...C9'的臂B1...B18的数量可以不同。
图5描绘了一种配置，其中附加保持匝围绕本体3的四个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且与该最后的线圈C9相关联并由线指示的附加保持匝S1在臂B16，B17，B18和B1之间延伸。或者，附加保持匝S1可以在臂B4，B5，B6和B7之间等同地延伸，如虚线示意性所示。
对称地，对于另一线圈系列，最后的线圈C9’围绕臂B10，B11，B12和B13缠绕，并且与该最后的线圈C9'相关联的附加保持匝S1’围绕臂B13，B14，B15和B16或围绕臂B7，B8，B9和B10缠绕。
图6描绘了一种配置，其中附加保持匝缠绕本体3的五个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且由线指示的附加保持匝s1在臂B15，B16，B17，B18和B1之间延伸。或者，附加保持匝s1可以在臂B4，B5，B6，B7和B8之间等同地延伸，如虚线示意性所示。
对称地，对于另一线圈系列，最后的线圈C9'围绕臂B10，B11，B12和B13缠绕，并且附加保持匝围绕臂B12，B13，B14，B15和B16或围绕臂B7，B8，B9，B10和B11缠绕。
图7描绘了一种配置，其中附加保持匝围绕本体3的六个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且由线表示的附加保持匝s1在臂B14，B15，B16，B17，B18和B1之间延伸。或者，附加保持匝s1可以等同地围绕臂B4，B5，B6，B7，B8和B9缠绕，如虚线示意性所示。
对称地，对于另一线圈系列，最后的线圈C9’围绕臂B10，B11，B12和B13缠绕，并且附加保持匝围绕臂B11，B12，B13，B14，B15和B16或围绕臂B7，B8，B9，B10，B11和B12缠绕。
图8描绘了一种配置，其中附加保持匝围绕本体3的七个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且由线指示的附加保持匝s1在臂B13，B14，B15，B16，B17，B18和B1之间延伸。或者，附加保持匝s1可以在臂B4，B5，B6，B7，B8，B9和B10之间等同地延伸，如虚线示意性所示。
对于其他线圈系列，附加保持匝的缠绕解决方案与第一线圈系列的相同。这则是这样的情况，其中有两个附加保持匝对应于所描述的两个位置。
图9描绘了一种配置，其中附加保持匝围绕本体3的八个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且由线指示的附加保持匝s1在臂B13，B14，B15，B16，B17，B18，B1和B2之间延伸。或者，附加保持匝s1可以等同地围绕臂B4，B5，B6，B7，B8，B9，B10和B11缠绕，如虚线示意性所示。或者，附加保持匝s1可以围绕臂B12，B13，B14，B15，B16，B17，B18和B1，或者替代地仍然围绕臂B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9和B10缠绕。
对于其他线圈系列，附加保持匝的缠绕解决方案与第一线圈系列的相同。这则是这样的情况，其中有两个附加保持匝对应于所描述的两个位置。
图10描绘了一种配置，其中附加保持匝围绕本体3的九个臂缠绕。因此，最后的线圈C9围绕臂B1，B2，B3和B4缠绕，并且由线指示的附加保持匝s1在臂B12，B13，B14，B15，B16，B17，B18，B1和B2之间延伸。或者，附加保持匝s1可以等同地围绕臂B3，B4，B5，B6，B7，B8，B9，B10和B11缠绕，如虚线示意性所示。
对于其他线圈系列，附加保持匝的缠绕解决方案与第一线圈系列的相同。这则是这样的情况，其中有两个附加保持匝对应于所描述的两个位置。
或者，在图10的情况下，根据所述两个位置中的一个的单个附加保持匝可用于保持两个系列中的两个最后的线圈C9和C9'。
还应注意，本发明不限于所描述的配置，而是延伸到覆盖所有配置，其包括至少一个保持匝，该至少一个附加保持匝与最后的线圈C9，C9'的匝部分地重叠，以防止这些匝在旋转电机正在使用时滑脱。其中一个实施例的特征可以与另一个实施例的特征组合；因此，与线圈C9相关联的附加匝S1可以围绕四个臂缠绕，如图4所示，而与线圈C9'相关联的附加匝S1'可以围绕五个臂缠绕，如图5所示。
该线圈系列可等同地包括若干附加保持匝，例如两个附加保持匝，如图11所示，其中两个附加匝表示为S1和S2。在该示例中，两个匝S1和S2围绕相同的臂并且在相同的缠绕方向上缠绕，虽然同样可以在第一位置具有第一附加匝并且在不同于第一位置的第二位置中具有第二附加匝，如图12所示。因此，附加匝可以采用图4至图9中描述的位置以及使得可以防止最后的线圈C9，C9'的匝滑脱的其他位置中的一个。附加匝的数量也可以大于2。另外，对于包括单个附加保持匝的之前的实施例，可以仅使用线圈系列中的一个的附加保持匝来保持系列的最后的线圈C9，C9'的匝。如前所述，同样可以具有包括多于两个的线圈系列的数量的转子，例如相隔90°定位的四个系列。在那种情况下，一个或多个附加匝可以与两个系列的最后的线圈的匝部分地重叠。
如前所述，转子1的线圈系列的数量不必限于一个或两个，而是也可以是更高的数量。图13描绘了转子1，其包括四个线圈系列，其分别表示为C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”和C1”'...C9”'，并且间隔开90°定位。每个线圈C1......C9”'围绕转子1的四个臂B1...B18缠绕。每个线圈系列包括九个线圈，并且一个系列的相邻线圈部分重叠地在角度上偏移，如在上文描述的实施例中那样。第二系列的线圈C1'...C9'分别与第一系列C1...C9的线圈径向相对，而第四系列C1”'...C9”'的线圈分别与第三系列C1”...C9”的线圈径向相对。另外，一个或多个附加匝可以布置成使得系列线圈中的两个线圈系列的最后的线圈的匝至少部分地重叠。
在图13的情况下，一个或多个附加保持匝可以围绕径向相对的系列的最后的线圈的匝所缠绕的臂缠绕，如线T1和T2所指示的。
或者，一个或多个附加保持匝可以围绕两个相邻系列的最后的线圈的匝所缠绕的臂缠绕，如图14中的线T1'和T2'所指示的，其线圈组在其他方面与图13的线圈组相同。
允许保持各个系列的最后的线圈的匝的一个或多个附加匝的其他位置同样是可能的。
根据第二实施例，附加保持环由用于连接滑环11的两个端子V1...V18的连接线产生。具体地，如前所述，线圈C1......C9”'连接到滑环11的端子，以便允许它们被供电。然而，在电马达1包括仅具有两个刷子的四个或更多个磁极的情况下，短路用于向所有磁极的线圈供电。这些短路是滑环11的端子V1...V18之间的连接，为此两个刷子将在同一时刻提供相同的功率。例如，在电马达包括相隔90°布置的四个刷子的情况下，两个径向相对的刷子提供相同的电压，因此可以省去这两个刷子中的一个，并可以通过也被称为“带”的导电连接线连接到滑环11的径向相对的端子。
图16描绘了转子3的平面投影。该图的上部描绘了转子3的臂B1...B18，而底部描绘了滑环11的端子V1...V18。线圈的匝的位置用箭头线表示，箭头表示匝的缠绕方向。然而，应该注意的是，线圈仅部分地示出(与滑环11的端子的连接仅针对最后的线圈C9和C9'指示)。在图16的情况下，第一系列的最后的线圈C9围绕臂B12，B13，B14和B15缠绕，第二系列的最后的线圈C9'围绕臂B3，B4，B5和B6缠绕。另外，两个最后的线圈C9和C9'串联连接在滑环11的端子V10和V11之间(系列的等效(第一，第二...)线圈全部串联连接在滑环11的两个端子之间)。应注意，线圈C1...C9'也可以并联连接在滑环11的两个端子之间。
此外，转子3包括连接滑环11的相对端子的连接线L1，L2......L9。连接线L1连接端子V1至V10，连接线L2连接端子V2至V11...连接线L9连接端子V9至V18。连接线可以减少使用的刷子数量。
因此，利用这样的配置，可以使这些连接线L1...L9中的至少一个绕过转子的至少两个臂，使得与一个或多个系列的最后的线圈C9，C9'的匝至少部分地重叠，以便将这些匝保持就位。图17中通过然后替换线L1(以虚线示出)的连接线L1'(同样以虚线表示)描绘了这样的实施例。连接线L1'在臂B4和B5之间穿过，使得与最后的线圈C9'的匝重叠，并且在臂B13和B14之间穿过，使得与最后的线圈C9的臂(匝？)重叠。显然，可以使用连接线L1'的其他位置，只要这些位置允许最后的线圈C9，C9'中的至少一个的匝的部分重叠。连接线L1'连接滑环的端子V1和V10，如图16中的连接线L1。其他连接线L2...L9保持与图16的连接线L2...L9相同。然而，可以通过使用多个连接线来产生用于保持最后的线圈C9，C9'的匝的环。
另外，根据未示出的替代实施例，由连接线L1'形成的环可以围绕至少两个臂形成两个绕组，两个绕组以彼此相反的方向缠绕，以便补偿由于连接线L1'形成的环的不对称性引起的张力。优选地，一个或多个保持环围绕转子1的多个臂B1...B18缠绕，以覆盖基本上等于2个极距的角度，即在包括四个磁极的电马达和包括十八个臂B1...B18的转子1的情况下，在八个和十个臂B1...B18之间。
保持环还可以由与至少一个系列的最后的线圈的匝至少部分地重叠的任何线或元件形成，并且可以在其端部处固定到滑环11，使得将最后的线圈的匝保持就位。附件不限于焊接附件，而是涵盖本领域技术人员已知的任何类型的附件。
图15描绘了转子1的制造中的各个步骤。
第一步骤101是制造本体3。如前所述，该本体3可以由连结在一起的堆叠的叠层制成。第一步骤例如涉及(特别是根据本体3的臂的数量)将叠层切割成所需形状的第一子步骤，以及将叠层固定在一起的第二子步骤，例如通过夹紧、焊接或粘接。
该方法接下来包括用于创建线圈组的一系列步骤102至110，每个步骤对应于围绕多个臂的预定匝数(例如30)的缠绕以形成线圈C1...C9”'。如果线圈组仅包括一个线圈系列，则围绕至少一个公共臂和至少一个不同的臂执行两个连续的缠绕步骤，使得两个相邻的线圈部分重叠地彼此成角度地偏移。对应于各种线圈的各个缠绕在相同的缠绕方向上完成。因此，步骤102例如对应于围绕臂B9，B10，B11和B12(如图3中所示)的线圈C1的创建，并且步骤103例如对应于围绕臂B10，B11，B12和B13的线圈C2的创建。因此，线圈C2的匝与臂B10，B11和B12上的线圈C1的匝重叠。
另外，在转子1包括若干线圈系列的情况下，特别是如图3的转子的情况下的两个系列，该方法包括第二连续步骤102'至110'，其可以分别与步骤102至110同时执行。因此，步骤102'对应于围绕臂B18，B1，B2和B3(如图3所示)的线圈C1'的创建，因此步骤103'对应于围绕臂B1，B2，B3和B4的线圈C2'的创建。因此，线圈C2'的匝与臂B1，B2和B3上的线圈C1'的匝重叠。同时创建几个线圈系列使得可以减少制造转子1的线圈组所需的时间，但是需要包括多个匝缠绕臂的机器。
或者，步骤102'至110'可以在时间上相对于步骤102至110偏移。
另外，可以使用仅包括一个缠绕臂的机器来生产若干系列的线圈，例如图3中的两个线圈系列。在这种情况下，各种系列的线圈交替形成，该方法对于所有线圈包括形成第一系列的第一线圈的步骤102，然后形成第二系列的第一线圈的步骤102'，然后形成第二线圈的步骤102'，然后形成第二系列的第二线圈的步骤103'，等等。线圈在转子的本体上的定位保持与由两个缠绕臂同时生产的两个线圈系列相同。以相同的方式，可以获得更多数量的线圈系列，例如四个系列，如图13和14中所示。
该方法还包括如上所述的缠绕至少一个附加保持匝的步骤111。附加匝的数量例如是一匝S1，其例如在与步骤110中形成的最后的线圈的匝基本垂直的方向上缠绕。至少一个附加匝的缠绕方向(或卷绕方向)优选地是与最后的线圈相反的方向。
类似地，还可以执行步骤111'，以便形成与第二线圈系列相关联的一个(或多个)附加匝S1'。在包括两个缠绕臂的机器的情况下，步骤111和111'可以是同时的。
附加匝S1和S1'例如布置成使得两个系列的最后的线圈C9和C9'的匝部分地重叠。
在包括四个线圈系列的转子1的情况下，附加匝(图13和14中的T1，T2，T1'和T2')可以被布置成与两个系列的最后的线圈C9，C9'，C9”，C9”'的匝部分重叠。
因此，使用至少一个附加保持匝使得可以避免系列的最后的线圈的匝滑脱，从而使得可以保持具有减小的直径的转子，同时确保电马达的正确运行。另外，如果转子包括若干线圈系列，则可以使用附加匝来保持两个最后的线圈的匝。

Claims (12)

1.一种旋转电机的转子(1)，包括：
本体(3)，其包括圆柱形中心芯(5)和从圆柱形中心芯(5)径向向外延伸的周向的多个臂(B1...B18)，本体(3)用于安装成能够围绕旋转轴线X移动，
线圈组，其由匝的缠绕产生并形成至少一个线圈系列(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')，线圈(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')包括围绕本体的至少两个臂(B1...B18)的预定数量的匝，线圈系列中的两个相邻的线圈(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')以带有部分重叠的方式彼此成角度地偏移，
其特征在于，转子包括至少一个附加保持环(S1，S1'，S2，S2')，所述至少一个附加保持环围绕至少两个臂(B1...B18)缠绕，所述至少两个臂中的至少一个臂与至少一个线圈系列的定位在径向最外侧的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')所缠绕的臂(B1...B18)是共同的，并且至少两个臂中的至少一个臂与所述最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')所缠绕的臂不同，使得所述至少一个附加保持环(S1，S1'，S2，S2')与所述最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')的匝部分重叠。
2.根据权利要求1所述的转子(1)，其中，所述附加保持环是至少一线圈系列的附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')。
3.根据权利要求2所述的转子(1)，包括两个线圈系列，这两个线圈系列相对于旋转轴线X相对于彼此成180°布置。
4.根据权利要求3所述的转子(1)，其中单个线圈系列包括与两个线圈系列中的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')的匝部分重叠的至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')。
5.根据权利要求3所述的转子(1)，其中所述两个线圈系列各自包括至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')。
6.根据权利要求5所述的转子(1)，其中，在多个臂(B1...B18)之间产生至少一个线圈系列的至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')，所述多个臂(B1...B18)中的至少一个臂是线圈系列的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')所缠绕的臂，并且所述多个臂(B1...B18)中的至少一个臂是另外的线圈系列的最后的线圈(C9，C9')所缠绕的臂，线圈系列的至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')与线圈系列的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')的匝部分重叠。
7.根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其中至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')相对于系列的最后的线圈系列的匝的方向在基本上等于360°除以旋转机器的磁极数的角度的方向上延伸。
8.根据前述权利要求中任一项所述的转子(1)，其配置为与旋转电机的定子协作，所述定子包括大于或等于四的数量的磁极。
9.根据权利要求8所述的转子(1)，其中线圈(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')所缠绕的臂(B1...B18)所覆盖的角度基本上等于360°除以旋转电机定子的磁极数。
10.根据权利要求1所述的转子(1)，其包括滑环(11)，所述滑环(11)设置有多个端子(V1...V18)并且被配置为向转子(1)的线圈(C1...C9”')供电，其中，附加保持环是连接滑环(11)的两个端子的连接线(L1')。
11.一种用于旋转电机的转子(1)的制造方法，所述转子包括本体(3)，所述本体(3)包括圆柱形中心芯(5)和从圆柱形中心芯(5)径向向外延伸的周向交替的臂(B1...B18)，本体(3)用于安装成能够围绕旋转轴线X移动，所述方法包括：
围绕本体(3)的至少两个臂(B1...B18)缠绕线圈组的预定数量的匝以形成至少一个线圈系列(C1...C9，C1'...C9'，C1”...C9”，C1”'...C9”')的一连串缠绕步骤(102...110,102'...110')，执行缠绕步骤使得，线圈系列的两个相邻线圈围绕至少一个共同的臂(B1...B18)和至少一个不同的臂(B1...B18)缠绕，线圈系列的两个相邻线圈以带有部分重叠的方式彼此成角度地偏移，
围绕本体(3)的至少两个臂(B1...B18)缠绕线圈组的至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')的附加步骤(111,111')，所述至少两个臂(B1...B18)中的至少一个臂与线圈系列的定位在径向最外侧的最后的线圈(C9，C9')所缠绕的臂(B1...B18)是共同的，所述至少两个臂(B1...B18)中的另外的臂(B1...B18)与线圈系列的最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')所缠绕的臂(B1...B18)不同，所述至少一个附加保持匝(S1，S1'，S2，S2')与所述最后的线圈(C9，C9'，C9”，C9”')的匝部分重叠。
12.根据权利要求11所述的制造方法，其中连续的缠绕步骤在本体(3)上的第一位置处和本体上的与所述第一位置直径地相对的第二位置处重复地和同时地进行，以便形成关于旋转轴线X对称的两个线圈系列。
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