CN1004183B - 旋转电机的电极及其制作方法 - Google Patents

Abstract

一种旋转电机的电枢具有一个带多个槽、齿的叠片式铁心。这些槽和齿在铁心的圆柱形表面上交替地排列。线圈位于槽内。该电枢具有止档，用以防止位于槽中的线圈发生移位。当预先形成一个贯穿每个齿端部的通孔时，通过使齿端部产生变形形成止挡。

Description

旋转电机的电极及其制作方法

此项发明涉及到一种旋转电机的电枢及其制作方法，特别是涉及到一种具有适用于有效地防止线圈发生移位的半闭口槽的电枢。

用在旋转电机中带有防止线圈发生移位的半闭口槽的电枢已公开过;例如，在美国第3，586，893号专利中和日本第52-9805号已公开专利中，表明这种槽是通过压制而成或通过将预先在该槽开口附近形成的突出部分弯曲而成。

然而，这种先有技术存在以下缺陷。

当这种突出部分被弯向槽内时，突出部分的尖端就可能损伤槽中包在线圈上面的绝缘层，因此造成绝缘的坏损。特别是当一个突出部分侧面有一条缝隙时，因为降低了机械强度，所以在高速运转时可能会发生碎裂。若半闭口槽是通过挤压一个半圆形突出部分形成的话，就需要使用较大型的机械来施加较大的弯曲力，否则突出部的边缘区域可能变得粗糙并且将对电枢磁阻的均匀性产生不利的影响。

此项发明的一个目的是消除先有技术中存在的缺陷，为旋转电机提供一种电枢，其结构能够保证在槽的开口上方形成曲面状止档，以防止线圈发生移位。

上述的目的可以通过提供半闭口槽来实现，这种槽是通过挤压电枢铁心上相邻槽对之间的齿的顶端部分，使之发生变形所形成的，而在每个齿的端部要预先形成一个通孔。

在每个齿的端部形成的通孔提供了一个完全被铁心材料包围的空洞。当具有通孔的端部发生变形时，围绕在通孔四周的部分由此就有张力产生，从而形成了阻塞线圈的止档，该止档弯曲适度，不弯入槽内。

这样形成的止档将不会损伤位于槽内的线圈上的绝缘层，并且齿的受压表面平坦，这样就维持了磁阻的均匀性。

本发明的实施例将结合附图详细描述，附图中：

图1表示一个此项发明的旋转电机电枢的局部剖面图。

图2A到图2D表示按照此项发明形成一个在电枢槽内从齿的两侧凸起的部分的过程。

图3表示此项发明的定子电枢的剖面图。

图4表示另一个实施例中电枢的局部剖面。

图5A和图5B表示了这项发明进一步的实施例。

图1表示此项发明的旋转电机电枢的局部放大剖面图。参考图1，叠片式铁心2上设有槽1，每个槽可容纳多个绝缘的线圈3，线圈3是由像纸这样的绝缘层6防护起来的。每对相邻槽1之间的齿8都带有按照这项发明中的方法而加工出的止档7，这将在下边详细叙述。如同下边就会明显地看到的那样，止档7形成一个在槽内凸出的曲面;它的这种曲面形状对于防止线圈发生移位又不损伤包在线圈上的绝缘层是很适宜的。在图1中，标号4表示由于压挤齿的端部，已被挤小的一个小空洞的痕迹线。然而，根据此项发明，该空洞在压制过程中被全部挤掉了，因此人的眼睛很难辨认出那条痕迹线（参看图2D）。显然，原有的这个空洞将不会对电枢的磁阻产生任何不利的影响。

现参照图2A到2D对电枢的制作过程加以描述。各图中与图1相同的标号表示与之相同的部分。

参看图2A，两个线圈3被置于在电枢叠片式铁心2中形成的槽1内。这些线圈靠纸绝缘层6与槽的内壁绝缘。由图可见，被铁心材料包围的通孔4是沿着齿8的端部表面伸延贯穿而形成的。齿8是位于叠片式铁心2中的每对槽1之间。即该通孔位于靠近槽的开口端。在这项发明的实施例中，通孔4是通过将钢片冲出带孔的预定形状后再叠装，这样将钢片叠成电枢铁心时形成所需通孔。

本发明所采用的铁心材料，一般不要求用硅钢片，因为硅钢片太硬、太脆。但是应该明确，在汽车中用的起动器或交流发电机的铁心一般不用硅钢片，而是采用冷轧软钢片或热轧软钢片，如果必要，也可以限制铁心材料采用软钢片。

图2B和2C表示图2A中的电枢在受到按箭头P的方向的挤压的过程中产生变形时的状态。

当通孔4在压力P下变形后，叠片式铁心2在通孔左右两侧的部分将象图示的那样向槽1方向凸出来。这些部位发生变形并凸出来，并不向下弯入槽内，因为其两侧部位分别通过通孔上边跨接两侧部位的部分受到箭头Q所示方向的拉力。图2B表示电枢在承受压力的初始阶段的剖面图，图2C表示齿端两侧和跨接部分发生进一步变形时电枢的剖面图。

图2D表示在压制过程结束时电枢的剖面图。叠片式铁心中的通孔4变形后完全消失了。跨接部分11与叠片式铁心的齿8的主要部分紧密接触，则通孔4完全消失形成了在槽内从齿的两侧凸出的止档7，由此可防止线圈发生移位。每个止档与齿的侧壁一起提供了一个槽的平滑的曲面形内表面，然后，线圈和配件可按常规方式用漆或树脂固定。已变形的在通孔4上方的跨接部分11可以通过对电枢铁心上齿8的周边进行机加工除掉。将跨接部分去掉能有效地消除磁阻的不均匀性，这种不均匀性在压制过程进行得不够充分，使电枢表面附近残留有空隙时是可能发生的。

以上所述的实施例是用于转子上的，例如汽车的启动马达，但是这项发明也可应用于定子。图3表示了这项发明应用于电机定子电枢13的示例。在图3中，与图1中相同的标号表明同样的部分。此项发明也可用于扁平电枢。

图4表示在经受压制过程之前如图2A所示的电枢结构的一种改进方案。与图2A中相同的标号表明与其相同的部分。在这个改进方案中，每个叠片式铁心2的齿8的端部10两侧棱边呈弧形，这就有助于使线圈3下到槽1之中，并且还可以防止线圈3被尖锐的边缘损伤。

图5A到5B表示了这个发明的进一步实施例。在图1到图4中所表示的实施例中，通孔的变形是通过施加一个相对于叠片式铁心基本成径向的力P而实现的。在图5A或5B的实施例中，所施加的压力是偏斜于径向的，于是就能在每个齿的右侧边缘或左侧边缘形成可阻塞线圈的止档7a或7b。根据这些实施例，通过改变施加压力的方向就可以调整半闭口槽的形状。

虽然压制过程所采用的方法还未谈及，但很明显，这可以通过滚轧、压制或压平（ironing）工艺中任何熟知的方法来实现。

如上所述，根据这项发明，只要用比较简单的设备，就可以容易地制作出具有半闭口槽的旋转电机的电枢，该半闭口槽的内表面有适度的曲面，它不会损伤线圈外的绝缘层。

Claims (14)

1、一种旋转电机的电枢，它包括：

一个具有多个槽和多个齿的圆柱形叠片式铁心，槽和齿沿着该铁心的圆柱形表面交替排列，线圈就置于上述的槽中，

在上述槽的各开口处设置止档结构，以防止位于上述槽中的线圈发生移位，其特征在于：当预先形成了一个贯穿于每个齿端部的通孔时，通过压力加工使上述齿的端部发生变形就可形成上述止档结构，因此该止档装置在每一个槽内呈一曲面状凸出来。

2、按照权利要求1的一种旋转电机的电枢，其中上述止档结构包括分别从每个槽的两侧在每个槽开口内延伸的两个止档。

3、按照权利要求1的一种旋转电机的电枢，其中上述的止档结构包括从每个槽的一侧在每个槽开口内延伸的止档。

4、按照权利要求1的一种旋转电机的电枢，该电枢是一个转子。

5、按照权利要求1的一种旋转电机的电枢，该电枢是一个定子。

6、一种制作旋转电机电枢的方法所包括的步骤为：

通过将多个钢片叠装，把电枢铁心制作成这样的形状，即上述叠片式铁心带有多个槽和多个齿，它们交替地排列在此铁心的圆柱形表面上，

将线圈分别置入上述的槽中，

向该铁心施加压力，使得每个齿的一部分发生形变，这样就使上述的铁心形成半闭口槽，其特征在于：在采取对该铁心施加压力这一步骤之前，要形成一个沿着每个齿端部延伸贯穿的通孔。

7、按照权利要求6的方法，上述压力是施加在电枢铁心的径向方向。

8、按照权利要求6的方法，上述压力是施加在偏斜于电枢铁心的径向方向。

9、按照权利要求6的方法，进而还包括在把线圈置于槽中之前形成其每个齿的端部两侧棱边呈弧形的叠片式铁心。

Images