CN101651372A

CN101651372A - 电机及其卷轴和星状部件

Info

Publication number: CN101651372A
Application number: CN200910160095A
Authority: CN
Inventors: 柯克·尼特; 斯科特·比泽尔
Original assignee: Remy Technologies LLC
Current assignee: Remy Technologies LLC
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2009-07-21
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2029-07-21
Also published as: US20100019607A1; KR101618715B1; KR20100010493A; DE102009033255A1; US8106559B2; US20110031842A1; CN101651372B; US8044549B2

Abstract

本发明涉及一种电机及其卷轴和星状部件，该电机具有一壳体、一安装在壳体内的定子和一包含一个卷轴组件的转子。该卷轴组件具有一卷轴，该卷轴的主体部分的第一端部经中间部分基本无间断地延伸到第二端部。第一端部上带有多个第一安装件和第二安装件。一个星状部件紧固在卷轴第一端部分上。

Description

电机及其卷轴和星状部件

发明背景

[0001]本发明的实施例涉及电机工艺，尤其是，电机的卷轴组件。

[0002]某些电机，例如爪极交流发电机，包含一个由多个钢块(steelsegments)制成的转子，一个钢芯，电磁线和一个卷轴组件。此卷轴组件包含一个用来将电磁线与钢芯隔离的卷轴和用来将电磁线与钢块隔离开的薄片。现有技术中的卷轴完全由塑料制成。这种塑料卷轴体积庞大，限制了电磁线的携带性能。

[0003]较新的卷轴组件采用了如图1中总体上以编号2表示的塑料卷轴和星状层压薄片(未示出)。卷轴组件可以用的层压薄片或星状薄片比现有技术中的卷轴组件用的薄很多。更薄的薄片设计增加了电磁线的携带性能和经过卷轴组件的热传递。在较新卷轴组件比老式完全塑料设计的卷轴相比有一些优点的同时，也存在一个缺点，那就是层压薄片是用声波焊接的方法连接在卷轴2上的。声波焊接方法不仅是一种难度大并且昂贵的方法，而且要求卷轴2包括形式为厚凸缘4和5的厚塑料部分来提供焊接支撑面，其中的一个以编号8表示。这个厚塑料部分或者厚凸缘4和5使新设计的目的落空。也就是说，将厚凸缘4和5加到卷轴2上后，降低了电磁线的携带性能。

发明内容

[0004]根据本发明的一个实施例，一种电机包含一个壳体、一个安装在壳体内的定子和一个具有卷轴组件的转子。该卷轴组件具有一个有主体部分的卷轴。该卷轴主体部分的第一端部经一中间部分基本无间断地延伸到第二端部。卷轴的第一端部带有多个第一安装件和多个第二安装件。一个星状部件被紧固在卷轴第一端部上。

[0005]根据本发明的另一实施例，一个电机卷轴具有一个主体部分，其第一端部经中间部分基本无间断地延伸到第二端部。该卷轴还的第一端部上具有的多个安装件。

[0006]根据本发明的另一实施例，电机的一个星状部件具有多个薄片，这些薄片一起形成一中央开孔，还具有多个延伸进该中央开孔里的安装部件。这些安装部件与卷轴上具有的相应的安装件配合而形成一个卷轴组件。

[0007]本发明的实施例的技术实现其它的特征和有点。这里详细描述的本发明的其他实施例和方面视为本发明的一部分。为了更好的理解本发明及其优点和特征，请参考说明书和附图。

附图说明

[0008]图1是根据现有技术构成的电机的卷轴的右视图。

[0009]图2是根据本发明实施例构成的具有卷轴组件的电机的横剖面图。

[0010]图3是本发明实施例的卷轴组件的右侧透视图。

[0011]图4是图3中的卷轴组件的卷轴部分的右侧透视图。

[0012]图5是图3中的卷轴组件的星状部件的右侧透视图。

[0013]图6是图5中的星状部件安装到图4中的卷轴上的右侧透视图。

[0014]具体实施方式先参见图2和图3，图中示出的是一按照本发明的实施例构成的自动交流发电机形式的电机，其总体由20表示。电机20具有一个壳体22，该壳体具有第一表面23和相对的第二表面24壳体。第二表面24上装有多个电元件25，并且具有一个盖子26。此外，电机20如图所示带有一个含有多个钢块(steel segments)(未单独示出)的定子29和一个转子32。转子32具有一个操作连接于带轮36的轴34和一个卷轴组件38。接下来将更加详细说明，卷轴组件38包含一个缠绕着导线42并且由第一和第二星状部件48和50保护的卷轴40。根据本实施例的一个方面，卷轴40是由非导电材料制成，例如尼龙，每个星状部件也是非导电薄片或者薄板制成。典型的是，每个星状部件48和50都是由非导电薄片或薄板冲压或者碾平而成。在运行中，转子32在壳体22中转动，与定子29相邻。转子32的运动引起导线42中产生电流。产生的电流被传送给电元件25处理。处理过的电流然后被用来给各种电器供电。

[0015]现在将参考图3到图6来说明根据本发明实施例构成的卷轴组件38。如图所示，星状部件48和50安装在卷轴40上，并被操作(折叠起来)为下面的导线(未示出)提供保护。根据本实施例的一个方面，卷轴40由易模制并且电绝缘的材料制成，例如，但不限于塑料。在此，卷轴40具有一个主体部分60，该主体部分有一个第一周边的端部62，该第一周边端部经一个基本无间断的中间部分65延伸到第二周边端部63。也就是说，卷轴40不带有厚凸缘，以使卷轴组件38的导线携带量最大化。所示卷轴40还带有一个导线打结的柱子67，多个第一安装件(其中一个以编号74表示)和多个第二安装件(其中一个以编号76表示)，用来安装星状部件48。卷轴40还带有多个第三安装件(其中一个以编号80表示)和多个第四安装件(其中一个以编号82表示)，用来安装星状部件50。

[0016]正如图4中最清楚地示出的，每个第一和第三安装件74和80都采用凸起的形式，例如以与安装件74相连的以编号84示出，与安装件80相连的以编号85示出。每个凸起84和85从第一和第二端部62和63中相应的一个基本垂直地向外延伸，并围绕主体60呈间隔关系。此外，凸起84具有一个耳形件87和一个耳垂形件88。同样的，凸起85具有一个耳形件90和一个耳垂形件91。图4还示出，每个第二和第四安装件76和82是凹槽，比如，与第二安装件76相连的以编号93表示，与第四安装件82相连的以编号94表示。每个凹槽93和94围绕相应的第一和第二端部62和63呈间隔关系。更具体地说，凸起84和凹槽93围绕着第一端部分62错开，而凸起85和凹槽94围绕着第二端部63错开。错开应该这样理解，例如，凸起84和凹槽93围绕着第一周边端部62呈交替形式分布。

[0017]至此应该明白，每个星状部件48和50的形状是相似的。因此，接下来参考图5来详细说明星状部件48，同时也应该理解星状部件50具有相应的结构。如图所示，星状部件48由层压材料制成，例如，但不限于Polyester/

聚酯或Polyimide/聚酰亚胺或类似材料。星状部件48具有一个带中央开孔105的主体104。星状部件48具有多个从中央开孔105径向向外伸出的薄片部分110-116和多个安装件，其中一个安装部件以编号130表示，还具有多个安装元件，其中一个安装元件以编号132表示。每一个安装部件130以隆起137的形式径直向中央开孔105延伸，而每一个安装元件132以凹部140的形式形成于主体104上。

[0018]现在参考图6来说明卷轴38的结构的例子。如图所示，每个星状部件48和50安装到卷轴40的第一和第二端部分2和63的相应的一个上。星状部件48的朝向使每个隆起137与一个相应的第二安装件76对正。通过这种方式，每个凹部140与一个相应的第一安装件74对正。第一安装件74防止星状部件48沿离开第二端部63的方向移动，第二安装件76防止星状部件48沿第二端部63的方向移动。

[0019]更具体地说，当星状部件48正确定位时，每个第一安装部件74就会卡进相应的凹部140内。通过这种结构，耳形件87和耳垂形件80不仅有利于确定理想的定向，而且可以防止星状部件48相对于卷轴40中心轴(未单独示出)的任何轴向运动或转动。相似的，星状部件50被第三安装件80和第四安装件82紧固在卷轴40上。

[0020]一旦星状部件48和50被正确定位，星状部件50上的隆起137就被折叠到卷轴40的内表面(未单独示出)上。更具体地说，一个钢圈146插入卷轴40来折叠隆起137，将其锁定到凹槽93上。隆起137防止星状部件48相对卷轴40转动。钢圈146带有一个切口148以确保其与卷轴40紧密连接。在星状部件48和50被定位锁住后，卷轴40上缠上卷导线。在卷完导线后，卷轴组件38被插到转子芯块(segment core)(未单独示出)上。芯块上的块指(未示出)使每个星状部件48和50上的薄片110-116折叠起来。块指还使星状部件48上的隆起137折叠到钢圈146中形成的相应凹槽(未单独标示)中去，从而形成了如图3所示卷轴部件38。

[0021]至此应该明白，以上优选实施例给出了一种卷轴组件和卷轴组件的组成部件，可以在提高导线容量的同时省去昂贵并且难度大的焊接操作。也就是说，通过省去现有技术卷轴所需的又大又厚的凸缘，优选实施例中的卷轴在不增大尺寸的前提下可以容纳更多的导线。

[0022]总而言之，本书面说明通过实施例公开了本发明，包括最佳方式，也使任何该领域技术人员能够实施本发明，包括制造、使用一些仪器或系统和实施一些采纳了此发明的方法。本发明可授予专利的范围由权利要求界定，并且可能包括该领域技术人员能想到的其他实施例。如果其他的实施例有构件与权利要求书中的字面意义一样或者它们包含的等同构件与权利要求书字面意义无实质的区别，那么这样的实施例也应该在本发明的优选实施例的范围内。

Claims

1.一种电机，包括：

一壳体；

一安装在壳体内的定子；

一带有卷轴组件的转子，其特征在于：该卷轴组件具有：

一个有主体部分的卷轴，该主体部分的第一端部经中间部分基本无间断延伸到第二端部，卷轴的第一端部分上具有的多个第一安装件和第二安装件；

被固定在卷轴第一端部上的一个星状部件。

2.如权利要求1所述的电机，其特征在于：星状部件的主体具有一中央开孔，星状部件还具有多个从中央开孔向外呈辐射状的薄片和多个延伸进中央开孔的安装部件，这些安装部件与相应的安装件接合而形成卷轴组件。

3.如权利要求2所述的电机，其特征在于：所述多个第一安装件包括多个凸起，这些凸起从第一或第二端部径向向外延伸。

4.如权利要求3所述的电机，其特征在于：每个凸起具有一个耳形件和一个耳垂形件。

5.如权利要求3所述的电机，其特征在于：所述多个第二安装件包括形成在卷轴第一端上的若干凹槽。

6.如权利要求1所述的电机，其特征在于：星状部件带有多个安装元件，每个安装元件都与所述多个安装部件中的一个相邻。

7.如权利要求1所述的电机，其特征在于：卷轴由塑料制成。

8.如权利要求7所述的电机，其特征在于：星状部件由至少一片非导电材料制成。

9.如权利要求7所述的电机，其特征在于：星状部件由非导电材料的薄板制成。

10.如权利要求1所述的电机，其特征在于：还具有一个位于卷轴内表面上的钢圈。

11.如权利要求1所述的电机，其特征在于：还具有第二端部上的多个第三安装件和多个第四安装件，第三安装件与第四安装件是不同的，和另一个被紧固在卷轴第二端部分的第二星状部件。

12.如权利要求1所述的电机，其特征在于：所述多个第一安装件防止星状部件在离开第二端部的方向上移动。

13.如权利要求12所述的电机，其特征在于：所述多个第二安装件防止星状部件在朝向第二端部分的方向上移动。

14.如权利要求1所述的电机，其特征在于：多个第二安装件防止星状部件相对于卷轴组件的中心轴线转动。

15.一种电机用卷轴，该卷轴具有一个主体部分，该主体部分的第一端部经中间部分基本无间断延伸到第二端部；其特征在于：在第一端部分上的多个安装件。

16.如权利要求15所述的卷轴，其特征在于：安装件包含多个第一安装件和多个第二安装件，第一安装件与第二安装件是不同的。

17.如权利要求16所述的卷轴，其特征在于：第二安装件包括形成在卷轴的第一或第二端部上的凹槽。

18.如权利要求16所述的卷轴，其特征在于：所述多个第一安装件包括多个从第一端部向外径向延伸的凸起。

19.如权利要求18所述的卷轴，其特征在于：每个凸起带有一个耳形件和一个耳垂形件。

20.如权利要求16所述的卷轴，其特征在于：所述多个安装件包括多个第三安装件和多个第四安装件，第三安装件与第四安装件是不同的，每个第三和第四安装件都在第二端部上。

21.一种电机用的星状部件，该星状部件具有：

多个薄片，这些薄片共同界定了一个中央开孔；

多个延伸进中央开孔的安装部件，这些安装部件用来与卷轴上的所述多个安装件中的相应的一个接合，以形成卷轴组件。

22.如权利要求21所述的星状部件，其特征在于：该星状部件具有多个安装元件，每个安装元件分别与所述多个安装部件中的相应的一个相邻。

23.如权利要求21所述的星状部件，其中的星状部件由非导电层压材料制成。