CN101010849A - 带有集成发电机的气动工具 - Google Patents

Abstract

一种用于具有发电能力的气动工具的转子包括轴和结合转子体。转子体包括凹槽，所述凹槽被制成容纳包括磁体的绝缘分组件的尺寸，所述磁体被容纳在非磁绝缘体内。非磁绝缘体起作用以允许通量会聚在定子线圈上。改进的转子可装配有绝缘分组件，以与工具中定子相协同运转，以在将压缩流体应用到叶片时在转子转动情况下产生电能。环形定子通过气动工具的非磁端板是可支承的，且被设置在转子和转子轴承之间且优选由硅型心铁“B－FM”和磁线制造。

Description

带有集成发电机的气动工具

技术领域

下文中总体上涉及带有集成发电机的气动工具，更具体地涉及具有嵌入在其转子中的绝缘分组件的集成发电机，和/或使用工具端板可支撑的小型定子。

背景技术

常规的气动工具(例如气动扳手、磨砂器或研磨机)典型地包括由转子组成的电动机，所述转子被安装在由前和后端板支承的滚球轴承上，所述前后端板被定位在圆筒的各端，滚球轴承用于使转子在圆筒内转动。转子和圆筒是非同心排列的，以沿转子一侧的长度提供用于容纳压缩流体的腔体。将电动机进一步封装在工具壳体内。转子在其圆周周围在大量等距位置中纵向地被开槽，以支撑径向滑动在狭槽中的叶片，在叶片进入和退出腔体区域时能够前后一致接触在叶片和圆筒壁内侧。叶片每次进入腔体，它就接收从壳体通过圆筒的压缩流体流，从而引起转子在电动机和工具壳体内转动。转子轴上的齿轮齿将转动力传递给工具的工作端。

美国专利No.4678922(Leininger)公开了一种使用专门设计的转子和定子之间的磁耦合使用气动工具中例如空气的压缩流体流产生电能的系统。磁装置被附着至工具转子，从而在转动期间与安装在工具壳体中的定子、电动机圆筒或支承端板相协同运作，以在定子线圈中感生电流。第922号专利的公开内容从而提供了一种集成的、自给(self contained)且自提供动力的照明源，用于照亮工件。为了提高其电力输出、寿命、可用性和效率，还为了减小其尺寸，已经做出了各种改进。这种改进的例子可以在美国专利No.5525842(同样授予Leininger)中找到，在其中介绍了转子、定子和光源的各种结构。

为常规气动工具制造的转子典型地由钢合金作为单一片来加工，所述钢合金可在加工后通过热处理被硬化至可接受的标准。因为齿轮齿在工具使用期间所承受的恶劣环境(rigor)，所以一般尤其需要对转子轴上小齿轮区域(opinion area)进行硬化。气动工具转子中的驱动齿轮和叶片槽通常在热处理之前被加工，同时金属是相当地可延展性的。

在提供具有发电能力的例如气动工具的常规气动工具时，附加到用于容纳磁体的非磁延长部分的具体转子取代常规转子。非磁延长部分有助于增强南北磁向(magnet orientation)之间的极化差异，并且隔离或磁绝缘磁体，尽可能地避免可能干扰定子绕组的磁通聚焦的在钢空气圆筒的气腔内钢转子的铁磁影响以及工具内外任意其它磁影响。

因为难于切下热处理的转子以添加磁体或非磁延长部分(例如由非磁锌、300系列不锈钢或铝制造)，所以具有缩短的转子的特种钢转子被转向、开槽、钻孔、滚铣(hobbed)和热处理，进而非磁延长部分和磁体被随之附加到转子体。在替换方法中，新的轴被加工及热处理，随之由新的且非磁转子体容纳，在所述由新的且非磁转子体中磁体可是自容纳的。本领域普通技术人员将会理解，为了容纳在定子中感生电能的磁体而对特定转子的加工可是复杂的、耗时的，且因此是昂贵的。另外，意图针对于具体气动工具既提供具有常规的又具有发电的模式的制造商必须筹划制造相应转子的非常困难的方法。

由各个制造商提供的常规气动工具具有不同的专有尺寸、形状、公差、操作参数等。同样地，各个制造商还要求有效产生电能和实施用于该工具的专用定子。另外，具有发电能力的气动工具典型地要求不同于其常规相应部件的磁体侧端板，因为需要容纳定子绕组和可能支持线路的尺寸和形状。此外，工具自身的尺寸和形状将对用于定子绕组的线圈数量、支持线路的物理布置以及用于将产生的电能引导至其想要的负载的路径位置设置限制。如将被理解的，定子核芯磁导率、绕组大小及磁干扰量中的各个因素被考虑进由发电机产生的EMF量中，同时例如部件成本、可制造性和区别于常规相应部件的改变程度的考虑均有助于工具的整体成本。

因此，寻求对结合这种发电机的工具的可制造性的改进。

发明内容

根据本发明的一方面，将用于集成气动电动发电机的转子体在其中形成凹槽。所述凹槽容纳绝缘分组件，所述绝缘分组件包括在非磁绝缘体内的磁体，从而磁体通过非磁绝缘体基本上与转子体被磁绝缘或隔离。因为转子仅仅要求被形成在其转子体中的大量凹槽以容纳所述分组件，所以需要对常规气动工具相应部件进行很少的额外加工。

根据本发明的另一方面，环形定子由平环状基板制造，所述环形基板具有从那里凸出的极，其中绕组被居中在所述极上且被连接到连接体。环型定子被制成将被放置在转子和转子轴承之间的尺寸，以使通量通过轴承至少部分被引向绕组。

根据本发明的又一方面，支承环形定子的非磁端板包括：环形端壁，其被制成容纳转子轴的尺寸；和环形侧壁，其从端壁下垂且被制成支承环形定子的尺寸。环形侧壁具有：形成在其中的狭槽，用于容纳从环形定子至负载的连接器，以及腔体，其用于容纳环形定子的绕组。环形定子可被放置在端板内，以使其绕组与转动转子上磁体相协同运转，以产生电能。

根据本发明的又一方面，提供一种与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转的定子。所述定子包括：基板，其用于容纳转子轴；至少一个感应极，各个所述至少一个感应极从所述基板下垂且具有安装在其上的相应绕组；以及输出连接器，其在所述转子相对于所述定子转动时用于传递来自至少一个绕组的已产生的电能。

根据本发明的又一方面，提供一种与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转的定子。所述定子包括：圆盘，所述圆盘被制成与所述转子轴相协同运转的尺寸；至少一个感应极，各个所述至少一个感应机从所述圆盘垂下且具有安装在其上的各自绕组；以及输出连接器，其用于将生成的电能从至少一个绕组传递给负载。

将在随后是清楚的、连同其他方面和优点的这些寓于如在此后被更充分描述和要求的结构和操作的细节中，参考将具有形成其中部分的附图，其中相同标记自始至终指示相同部分。

附图说明

参考附图，在下面将详细阐述优选实施例的详细说明，其中：

图1是常规气动工具转子的透视图；

图2a是根据现有技术与非磁延展部分和转子磁体耦合的替代转子的端视图；

图2b是图2a中替代转子沿线A-A截取的侧截面分解图；

图2c是图2a中组装好的替代转子沿线A-A截取的侧截面图；

图3a是根据现有技术的具有非磁转子体和钢轴的气动工具转子的端视图；

图3b是图3a中转子沿线A-A截取的侧截面分解图；

图3c是图3a中转子沿线A-A截取的侧截面图，显示相对于那里的磁体的放置；

图4a是根据本发明实施例的磁组件的立体分解图；

图4b是显示根据本发明实施例的组装好的绝缘分组件的转子的末端立体分解图；

图4c是根据本发明实施例的4b中转子的侧截面图，显示相关联磁通图，集中的磁通密度处于转子体端面的定子区域中。

图5是端板、转子轴承、环形定子及其支持线路之间的相互关系的立体分解图；

图6是根据本发明实施例的环形定子的立体图；

图7是用于常规气动工具的端板的立体图；

图8a是根据本发明实施例的用于支承环形定子的端板的立体图；

图8b是图8a中支承环形定子的端板的立体图；

图9a是根据本发明替换实施例的转子、端部、轴承、转子延伸部和盘式转子的正视分解图；

图9b是图9a中端板的替换视图；

图9c是图9a中转子延伸部和盘式转子的替换视图；

图9d是图9a中展开显示的部件的组合图。

具体实施例

常规气动工具由壳体组成，在所述壳体上连接到流体软管。所述流体软管从穿过工具壳体的源传导压缩流体，例如空气，通过在转子叶片上施加作用力，引起在由壳体容纳的电动机内的转子旋转。接下来，转子产生将被从转子小齿轮通过行星齿轮系的作用力，以驱动在工具工作端的把手的棘齿、研磨机的研磨盘等。尽管某些气动工具利用齿轮系将转动力传递给工具的工作端，但其余的简单地通过采用螺旋轴和套筒或其它适合于所述工具主要应用的装置实现这些。

图1是常规气动工具的转子10的透视图。转子10包括轴12，转子体14被附连固定在轴12上。轴12在其中形成齿轮齿13，用于实现轴12将通过齿轮旋转力传递给工具的工作端，工作端可以包括扳手的棘齿、研磨机的研磨盘等。转子体14和轴112典型地由棒料铸造或加工为单个单元，但也可以被设计为多于一个部件的集合，所述多于一个部件需要额外的组装操作来完成该元件。转子体14在其中形成大量狭槽16，用于容纳叶片(未显示)，所述叶片在工作期间抓住流过工具气筒腔的流体，引起转子10旋转。通过铸造或使用机器磨刷挤压的粉末金属(PPM)以达到所要求的公差，旋紧或对棒料的CNC加工，或者多种方法的组合，例如使用可热处理钢，可以制造转子10。广泛被用于气动工具中高级转子的可热处理钢的两个等级是AISI 41L40和4140等级，所述气动工具由机加工方法所制造。

如由本领域技术人员所理解的，转子的机械性能不仅取决于所使用的材料，还取决于大量热处理因素，所述热处理因素包括序列温度变化、某一温度处的保持时间(time of retention)和根据其的制冷速度。

具有发电能力的气动工具在操作上类似于常规气动工具。然而，一些部件被取代、改变或添加，以利用空气电动机或工具壳体的转子和固定元件之间的相对运动，从而产生电能。安装在工具转子上的磁体在受到压缩流体流的影响的转动期间与定子绕组相协同运转，定子绕组被安装在电动机圆筒或端板、或工具壳体内，以在定子绕组中产生电能。因为部件替换、改变或添加(将在此后描述)，所以已经知道，具有发电能力的工具与其常规相对部件相比是不同的。

图2a是用于发电的气动工具的已知转子10的端视图。图2a中的转子10类似于图1中所示的，除了已经被制造装配在气动工具电动机内同时还与非磁延伸部18和转子磁体20相接合之外。转子10的转子磁体20与定子绕组(未显示)相协同运转，所述定子被安装在滚珠轴承保持端板内，所述滚珠轴承保持端板位于工具内电动机中圆筒的侧面，以在转子10相对于由端板容纳的定子的运动期间产生电能。图2b是图2a中转子10沿线A-A截取的侧截面分解图。图2b中转子10的转子体14比图1中的转子体短，从而容纳附加非磁延伸部18的额外的厚度，同时仍就装配在气动工具的电动机和壳体内。非磁延伸部18容纳磁体20，被挤压和接合至转子体14，依此被核查公差和完成加工。图2c是图2a中组装好的转子10沿线A-A截取的侧截面图。如由本领域技术人员所理解的，形成完整的惟一转子10和非磁延伸部18、附连这两者且确保在电动机所要求的公差内装配组件的过程是复杂任务，其包括超过常规转子的制造的另外操作。

图3a-c显示根据现有技术的不同气动工具转子10，其具有非磁转子体24和钢轴12。使用7075高抗张强度铝(重量轻、非磁材料)制造转子体24，所述7075高抗张强度铝可被热处理以提高强度。7075的转子体24可进一步由已知化学滑润剂Teflon(特氟纶)(商标名)硬包覆阳极氧化，以针对滑动空气叶片区域改善抗磨损能力。轴12被转动且由例如轴级可热处理钢的硬化材料所滚铣，因为齿轮齿13必须承受相对于转子体24的大量磨损。转子体24仅仅典型地容纳滑动叶片，所述滑动叶片由例如常规帆布加强、油浸泽酚类塑料或Nylon/Kevlar/Teflon成分中之一制造。轴12被压配合入非磁转子体24且使用两部分反应结构粘接剂被附连固定。非磁转子体24在其中固定容纳磁体20。尽管图3a-c中示出的混合转子10因7075铝的广泛使用而有利地减轻，但形成容纳磁体20的完整专用转子的过程是一种复杂过程。转子体和分离轴必须被形成，且此后被附连，其后者(分离轴)针对作为主要标准的专门容差是要求额外夹持和需要严格粘接的专门操作。

众所周知的是，已知材料不可能完全绝缘或隔离磁通量，同样地这里使用的术语“绝缘”或其派生词被用于表示基本上使用包围材料从直接接触中“产生将处于被隔离或分离位置”，更多地通过用词“隔离”来解释。

参考图4a和4b，在本发明的集成发电机中使用的转子10还包括转子体14和轴12。然而，转子体14包含容纳各自绝缘分组件19的大量凹槽26，所述分组件19包括由非磁绝缘体22容纳的磁体20。可以看出，与绝缘分组件19相结合可使用常规气动工具转子10，因为绝缘凹槽19被制成装配在凹槽26内的尺寸，而不是如图2和3中结构的所示的在转子10的前方凸出。图4a和4b中磁体20大致上为圆柱形，但被略微加工具有扁平侧。这个扁平侧有益于在磁体20被插入非磁绝缘体22中时使粘接剂能够包围磁体20，从而改善和简化粘接。类似地，非磁绝缘体22具有扁平侧，用于实现将绝缘分组件19附连固定到转子体14的凹槽26的粘接。

各个磁体20优选由钕铁绷(NdFeB)制造，但也可能由钐钴(SmCo)制造。NdFeB和SmCo是已知的稀土磁体，它们目前为可以商用的最富有永磁材料中的一些。此外，稀土磁体有益的是非常难于去磁化，这是它们非常适用于气动工具的振动环境中。稀土材料使用的一个缺点是它们潜在的低抗腐蚀能力。为了减少与潮气和例如典型的压缩蒸气的空气的接触量，有益的是在将它们插入绝缘分组件19之前包覆磁材，使用抗腐蚀材料，例如环氧树脂、自动反应环氧树脂密封剂、铬酸锌或环氧树脂-铬酸盐。可替换地，可以实施电镀，例如镍电沉积。

非磁绝缘体22可以由任意合适磁绝缘材料制造，例如非磁铸造锌、铝、黄铜和PPM300系列不锈钢，以在转子的前脸方向中具有单一开口的杯体形式，以使磁通量将被开口引导向定子线圈。

如可能看到的，本发明具有下述优点：大多数常规气动工具转子可以被使用，其仅仅略微由生成的凹槽所改变，各个凹槽被制成容纳绝缘分组件的尺寸。用于绝缘分组件的凹槽是相当简单构成的，甚至在热处理转子中使用例如钻中心切割立端刀和钻等效物。甚至在转子仅仅被表面硬化的情况中，或者在例如小齿轮的焦点区域中感应硬化(因此成本更低)，本发明具有相当明显的优点。对放置在易于形成的凹槽中的绝缘分组件的使用极大地减少了为了发电而必需更换常规气动工具的数量。简单而言(simply put)，对常规转子的惟一改变是形成凹槽及插入绝缘分组件。如上所述，这个工序在时间和复杂度上是非常低的成本，相比于形成具有附加到非磁延伸部的缩短本体的转子或者形成混合两片转子。

令人吃惊地，已经发现，相对于磁体使用如所示的非磁绝缘体起到有利地将磁通量聚焦向定子线圈的作用。参考图4c，转子10被显示，在绝缘分组件18被放置在转子10凹槽26中时使用磁体20中的通量图案40的重叠表示。剩余磁通量被典型显示为在位置60处由转子10的含铁材料所吸收的。然而，可以明白，在位置50处，定子线圈将被定位在距离转子10面的0.015至0.040英寸距离处，磁通密度是非常集中的。这种磁通密度汇集是由于受到非磁绝缘体22的影响，如所述的，非磁绝缘体22由磁绝缘材料和非磁通吸收材料制造。如本领域技术人员将会理解的，在邻近定子的位置50处以这种方式增加磁通密度的会集极大地有助于增加在定子绕组中产生的EMF数量。

图5是环形定子70、支持线路79和非磁空气电动发电机端板80及转子轴承90之间的相互关系的分解图。环形定子70和支持线路79由导体78链接。如能够明白的，安装在PCB板上的支持线路79包括二极管和电容，并且可能包括额外的元件，用于调整产生的电能和用于提供周期电能储备。支持线路79还可以另外方式被安装在例如扁形软性(Flat Flexible)线路上。

已经发现，计算机硬件领域中已知的小型Aerogel(气凝胶)(商标)电容尤其被有效用于暂时存储产生的电能，以不论波动的转子速度而提供更均匀的EMF，即使在转子已经停止转动后时间。通过试验已经发现，有大量常规气动工具方案，所述方案因尺寸和/或形状限制而能够容纳作为分离单元的由导线或带状电缆导体78连接的环形定子70和支持线路79。通过具有来自环形定子70的分离支持线路79，轴承90能够更接近环形定子70。令人吃惊地，这两个部件的靠近实际上使用环形定子70作用到“磁通链路”轴承90，以改善由环形定子70的磁通感应。因此，通过从支持线路79分离环形定子70，可能因尺寸限制而损耗的EMF可被至少部分地再生。

有益地，因其小型尺寸，环形定子70可被布置在转子和转子轴承90之间的端板80内，以尽可能地靠近转子。支持线路79优选被封装以轴承帽的形式形成固态元件，否则放置在如所示的两片封装之间，所述两片封装包括轴承帽92和线路盖94以保持线路79足够地分离而部聚集，支持线路可能使用通过该工具的压缩空气或其他流体传播(信号)。接地连接(未显示)从PC板的边缘添加，以实现与金属端板80的导电内壁接触，完成来自照明装置的通过工具壳体的负翻转路径，从支持线路79经由连接器78a实现正极性。

在图6中示出环形定子70的放大透视图。环形定子70由可机加工的硅型心铁“B”加工或压缩模制(另外地被称为硅型心铁“B-FM”)。硅型心铁“B-FM”是合理的廉价材料，其具有允许高通量密度的优良导磁率，并且可被快速加工或压缩模制。感应极72从环形基板71伸出，并且各个具有预包装的在附近的磁线绕组74。为了进一步减少环形定子70的“痕迹”，不需要将被使用形成绕组74的线轴。代替之，将磁线缠绕在感应极72周围，并且被胶合或者另外在形式上被封装。当使用“可粘合的”磁线时，通过应用与磁线绝缘体反应以生产粘结剂的工业酒精或丙酮滴，绕组74可被控制以简单地形成。另外的环氧树脂可是必需的，以确保绕组74保留以形成在气动工具的振动一加强环境中。如本领域技术人员将会理解的，线圈74被串联连接-一端至线路接地76，以及另一端至支持线路79。有益地，因为没有线轴，因此消除了因线轴造成凸缘通量吸收的现有技术低效率。

图7显示现有技术钢端板的放大透视图。现转向图8a，显示了用于支承环形定子70的改进的非磁端板80，其既对减轻的又对常规气动工具是有用的。端板80由铝或其他非磁材料制造，以使它没有取消对由图8b中端板80所显示支承的转子和环形定子70之间通量流的干扰。端板80依靠连接器78的终端槽84及绕组74间隙的侧壁腔82容纳端板82。终端槽84与容纳通孔的电动机对齐，以提供从电动机空腔的外侧产生的电流的凹槽。此外，端板80具有缩减厚度端壁86，为了减小电动机磁体和环形定子70的感应极72之间的磁体间隙，端壁86还依赖于形成在其间的开口容纳转子体。

导体78和78a可以是导线或带状电缆，或在由扁平软性线路组成的离散单线路内的流程(run)。

本发明的许多特征和优点根据详细的说明书是显而易见的，因此，其附属权利要求书的意图在于：覆盖落入本发明实事宗旨和范围内的本发明的所有这些特征和优点。另外，由于对于本领域技术人员而言许多改变和变化将容易发生，所以其意图不在于将本发明限制到所示和所述具体操作，因此所有适合的改变和等同物可以是所诉诸的、落入本发明的目的和范围内的。

例如，尽管具有在转子一端上四个绝缘分组件的优选实施例已经被显示，但是将会理解，任意数量绝缘分组件可以由转子所容纳，部分取决于绝缘分组件的尺寸、相对于转子前脸的容纳叶片的狭槽结构，在转子前脸中绝缘分组件被容纳，并且无论绝缘分组件的数量可能是多少，有偶数数量磁极被设置在转子末端上。

另外，尽管上述环形定子是优选的，由于其固有优点，其它定子结构可以被采用。例如，参考图9a-9d，具有塑料盘状基板(没有贯通它的开口)的定子112包括各个具有铁心的绕组114。绕组114经由连接器116被连接到工具体外侧的非封装支持线路(未显示)(在这种情况中，支持线路不会受到过量压缩等)。根据本实施例，绕组114没有如上述环形定子一样通过铁“桥”被链接，而是被挤压紧塑料基板中。环形核在绕组之间提供磁“桥”，从而在原理上保持磁通量的闭合线路，用于增加输出。用于图9a-9d所示实施例，放置在绕组(在面向磁体的磁极对面)背侧上的简单铁平棒乃至垫圈(未显示)将会增加定子输出。同样图9a-9d所示的是转子100的交替实施例，其中铝(非磁)延伸部106被螺旋在转子100的螺纹轴102上。延伸部106容纳磁体110。可以看出，对于不同定子结构可以使用不同转子结构，只要它们相互协同运转以在转子和定子相对于彼此转动时在定子线圈中产生电能。

尽管气凝胶电容器是优选的，因其出色性能而被使用在支持线路中，但是应当理解的是也可以使用其它电容器，例如电力双层电容器。

尽管铝已经被描述作为用于端板的优选材料，但是应当理解的是也可以使用其它材料，例如挤压粉末/烧结不锈钢合金。

另外，尽管磁体、非磁绝缘体和转子凹槽已经被显示作为通常圆筒形，但是应当理解的是这些部件可以是足以将磁通量施加在感应体上进而施加在定子的线圈绕组上的任意结构、形状或尺寸，只要磁体和非磁绝缘体之间相互关系是以下关系：磁体除了转子之外与基本上全部是隔离的，并且被嵌入在其中。

尽管非磁绝缘体已经被显示为杯状，但是非磁绝缘体可以形成为盒、碗、开口管、三角状等等的形状。足够的是非磁绝缘体容纳磁体，且被可容纳在转子的相应凹槽中，进而起到包围带有非通量吸收材料的磁体的作用，以这种方式通量仍旧被引导向转子的感应体和绕组线圈。

尽管将一些可买到的例如NdFeB或SmCo的最强、最大抗去磁的磁体用于转子是有益处的，但是应当理解的本发明可能使用任意磁性材料的磁体，虽然在定子绕组中降低了感应EMF的成本。

另外，可以想象到的是，具有凹槽的转子可被用于常规气动工具中，以使常规气动工具和发电相对部件使用具体相同的转子。实际上，对于汽车和工业气动工具工业的工程技术人员而言，为了减少在塑料喷射模制和PPM转子构造中用于生产转子的材料数量以及还减少较大气动工具中工具的总重量，在气动工具电动机中提供凹槽转子是公知技术。然而，形成被制成容纳绝缘分组件大小的凹槽提供了常规工具的重量损耗和发电能力转换的组合，其中转子是相关的。因此，极大地简化了制造。

尽管，参考具有例如磨砂机、研磨机或扳手的主要功能的气动工具，已经描述上面内容，但是将被理解的是本发明可被应用到具有其他主要功能的工具。人们还可能想象到多种应用，在其中将所述工具的主要功能用于产生用于各种装置的电能。

Claims (46)

1.一种用于气动工具中集成发电机的转子，所述转子包括：

轴，其包括用于将所述转子可旋转安装在所述气动工具的工具壳体内的装置，以使所述转子响应于通过所述工具的压缩流体流而转动；

转子体，其与所述轴结合且在其中具有凹槽，各个所述凹槽被制成容纳对应绝缘分组件的尺寸，所述对应绝缘分组件包括由非磁绝缘体容纳的磁体；

其中各个所述凹槽被定位在所述转子体内，在相应绝缘分组件被容纳在其中时以使所述相应绝缘分组件的磁体与所述集成发电机中的定子部分相协同运转，以在所述工具壳体内所述转子的转动下在所述定子部分中产生电流。

2.如权利要求1所述的转子，其中各个所述凹槽基本上是圆筒形的。

3.如权利要求1所述的转子，其中各个所述凹槽进一步被制成容纳粘结剂的尺寸，用于将相应绝缘分组件附连至所述转子体。

4.如权利要求1所述的转子，其中所述轴进一步包括用于将转动力转递给所述气动工具的工作端的装置。

5.如权利要求4所述的转子，其中所述传递转动力的装置包括齿轮齿。

6.如权利要求5所述的转子，其中至少所述齿轮齿通过热处理被硬化。

7.一种用于与集成在气动工具的工具壳体内的气动电动机发电机中的定子相协同运转的转子组件，所述气动电动机发电机用于产生电能，所述转子组件包括：

多个绝缘分组件，各个所述绝缘分组件包括磁体和非磁绝缘体装置，所述非磁绝缘体装置被制成容纳所述磁体的尺寸；

轴，其用于将所述转子组件可转动地安装在所述工具壳体内；

转子体，其与所述轴结合且具有用于容纳各自一个所述绝缘分组件的凹槽；

其中所述非磁绝缘体装置在所述转子被安装在所述工具壳体之内时基本上将所述磁体与除所述转子之外的所有部件磁绝缘。

8.如权利要求7所述的转子组件，其中所述非磁绝缘体是铝杯，以及所述磁体是被制成装配在所述铝杯内的圆柱体。

9.如权利要求7所述的转子组件，其中所述磁体由烧结钕制成。

10.如权利要求7所述的转子组件，其中所述磁体由钐钴(SmCo)制成。

11.如权利要求7所述的转子组件，其中至少所述磁体由环氧树脂涂覆。

12.如权利要求7所述的转子组件，其中所述至少所述磁体镀有抗腐蚀材料。

13.一种气动工具中用于与集成发电机中的定子相协同运转的转子组件，所述转子组件包括：

加长轴，包括将所述转子可旋转安装在气动工具中的装置；

与所述轴相结合的转子体，所述转子体具有至少一个狭槽，各个所述至少一个狭槽被制成容纳相应叶片的尺寸，所述转子体在其末端上具有多个凹槽，各个所述凹槽被制成容纳多个绝缘分组件中相应之一的尺寸，各个所述多个绝缘分组件包括：

磁体；

非磁绝缘体，其被制成容纳所述磁体的尺寸，从而在将各个所述多个绝缘分组件容纳在所述转子体的相应凹槽中时，基本上将所述磁体与所述转子磁绝缘。

14.一种绝缘分组件，其被制成以被容纳在相应凹槽中的尺寸，所述相应凹槽形成在转子的转子体中，用于与气动工具中的集成发电机中的定子相协同运转，所述绝缘分组件包括：

磁体；

非磁绝缘体，其被制成容纳所述磁体的尺寸，从而在将所述绝缘分组件容纳在所述转子体的相应凹槽中时，基本上将所述磁体与除所述定子之外的所有部件磁绝缘。

15.一种制造气动工具的转子的方法，所述方法包括：

铸造一体的转子体和转子轴；

在所述转子体上加工至少一个狭槽，用于容纳相应叶片；

在所述转子体的末端加工多个凹槽，各个所述凹槽被制成容纳绝缘分组件的尺寸，所述绝缘分组件包括由非磁绝缘体容纳的磁体。

16.一种制造气动工具的转子的方法，所述方法包括：

由未加工的棒料加工具有齿轮齿的一体的转子体和转子轴；

在所述转子体中加工至少一个狭槽，以容纳相应叶片；

在所述转子体的末端加工多个凹槽，各个凹槽被制成容纳绝缘分组件的尺寸，所述绝缘分组件包括由非磁绝缘体容纳的磁体。

17.如权利要求16所述的方法，进一步包括对所述齿轮齿进行热处理以得到预定硬度。

18.如权利要求17所述的方法，其中在加工至少一个凹槽之后实施所述热处理。

19.一种定子，其与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转，包括：

环形环，其被制成容纳所述转子轴的尺寸；

至少一个感应极，各个所述至少一个感应极从所述环形环垂下且具有安装在其上的各自绕组；

输出连接器，其将生成的电能从至少一个绕组传递给负载。

20.一种用于支承权利要求19中的环形定子的端板，所述端板由非磁材料形成且包括：

端壁，其具有被制成以容纳所述转子轴尺寸的开口；

环形侧壁，其从所述端壁下垂，并且在其向内侧上形成容纳所述连接器的终端槽和容纳各自一个所述转子的所述绕组的腔体；其中所述定子可由所述环形侧壁支撑在所述环形端壁上。

21.一种定子，其与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转，包括：

环形基板，其具有用于容纳所述转子轴的贯通开口；

至少一个感应极，各个所述至少一个感应极从所述环形基板垂下且具有安装在其上的各个绕组；

输出连接器，其用于在所述转子相对于所述定子旋转时传递至少一个绕组所产生的电能。

22.如权利要求21所述的定子，其中所述输出连接器将产生的电能传递给包括电容器的支持线路。

23.如权利要求22所述的定子，其中所述电容器是气凝胶(Aerogel)电容器。

24.如权利要求22所述的定子，其中所述支持线路和所述定子仅仅通过所述输出连接器被连接。

25.如权利要求22所述的定子，其中将所述支持线路封装以防止形成在所述气动工具内的凝露接触。

26.如权利要求21所述的定子，其中环形基板和感应极由硅型心铁“B”制造。

27.如权利要求21所述的定子，其中各个所述相应绕组在无线轴情况下被直接形成在各自感应极上。

28.如权利要求27所述的定子，其中各个所述相应绕组由磁线形成。

29.如权利要求28所述的定子，其中所述磁线是可粘结的且通过使用工业酒精保持为绕组形式。

30.如权利要求27所述的定子，其中通过环氧树脂封装将各个所述相应绕组保持为绕组绕形式。

31.如权利要求21所述的定子，其被设置在所述转子和转子轴承之间的端板内。

32.在用于气动工具的集成发电机中，一种用于支承定子的端板，所述定子具有环形状、至少一个绕组和用于从所述绕组传递已产生电能的输出连接器，所述端板由非磁材料制造且包括：

端壁，其具有用于容纳转子轴的贯通开口；

环形侧壁，其从所述端壁下垂且具有形成在其中的终端槽和至少一个腔体，所述终端槽用于容纳所述连接器，所述至少一个腔体用于容纳所述至少一个绕组中的相应之一。

33.如权利要求32所述的定子，其中所述非磁材料是铝。

34.一种定子，其与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转，包括：

基板；

至少一个感应极，各个所述至少一个感应极从所述基板下垂且具有安装在其上的相应绕组；

输出连接器，其在所述转子相对于所述定子转动时用于传递来自至少一个绕组的已产生的电能。

35.如权利要求34所述的定子，其中所述输出连接器将已产生的电能传递给包括电容器的支持线路。

36.如权利要求35所述的定子，其中所述电容器是气凝胶电容器和电力双层电容器中之一。

37.如权利要求35所述的定子，其中所述支持线路和所述定子仅仅通过所述输出连接器被连接。

38.如权利要求35所述的定子，其中所述支持线路被封装，以阻止与形成在所述气动工具中的凝露接触。

39.如权利要求34所述的定子，其中基板和感应极由硅型心铁“B”制造。

40.如权利要求34所述的定子，其中各个所述相应绕组在无线轴情况下被直接形成在各自感应极上。

41.如权利要求40所述的定子，其中各个所述相应绕组由磁线形成。

42.如权利要求41所述的定子，其中所述磁线是可粘结的且通过使用工业酒精保持为绕组形式。

43.如权利要求40所述的定子，其中通过环氧树脂封装将各个所述相应绕组保持为绕组绕形式。

44.一种定子，其与气动工具的集成发电机中的转子相协同运转，包括：

圆盘，其被制成与所述转子轴相协同运转的尺寸；

至少一个感应极，各个所述至少一个感应机从所述圆盘垂下且具有安装在其上的各自绕组；

输出连接器，其用于将生成的电能从至少一个绕组传递给负载。

45.如权利要求44所述的定子，其中所述圆盘具有至少一个凹槽且所述至少一个感应极从所述至少一个凹槽的对应部分下垂。

46.如权利要求44所述的定子，其中所述圆盘由塑料制造。

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