CN108808905A - 分段式转子结构的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种分段式转子结构的制造方法，首先是制备多个第一硅钢片与多个第二硅钢片；接着是制备一第一末端硅钢片与一第二末端硅钢片；然后是将第一硅钢片与第二硅钢片分别堆叠定位形成一第一转子本体与一第二转子本体；之后是将第一末端硅钢片与第二末端硅钢片分别设置于第一转子本体与第二转子本体；再来是利用第一末端硅钢片的第一引伸结构与第一铆点将多个铁套环分别固定于第一末端硅钢片上；最后是将第二转子本体连同第二末端硅钢片叠置于铁套环上，使第二末端硅钢片的第二引伸结构与第二铆点固定住铁套环，藉以制造出分段式转子结构。

Description

分段式转子结构的制造方法

技术领域

本发明涉及一种分段式转子结构的制造方法，尤其涉及一种利用末端硅钢片的引伸结构与铆点来避免铁套环在压铸时变形的分段式转子结构的制造方法。

背景技术

一般来说，在现有的感应电动机中，通常会将多个硅钢片互相堆叠铆接形成一转子本体，之后再利用压铸工艺在转子本体所具有的灌注通道中灌注铝浆而形成铸铝棒，进而利用铸铝棒来达到电磁感应的作用。

在常见的感应电动机制作中，铸铝棒都能很容易的通过压铸工艺来形成，但当要制造较为大型的感应电动机时，通常会将转子本体分为多段转子组，并在两相邻的转子组间设有内隔片，以使内隔片可以连通每一段转子组的灌注通道，进而在压铸工艺时，使铝浆可以填满灌注通道而形成连通每一段转子组的铸铝棒。

承上所述，由于现有的内隔片通常是由铝合金所构成，因此当铝浆灌注于转子组的灌注通道时，内隔片往往会因为承受强大的压力及高温而产生变形，并使铝浆外泄喷出，进而无法顺利的制造出具有铸铝棒的大型转子。尤其当多个转子组互相堆叠时，较为底下的内隔片所承受的重量也会相对增加，导致在高温时更容易产生变形。

发明内容

有鉴于在现有的技术中，为了制造较大型的感应电机转子，通常会将转子本体分为多段转子组，并在各转子组之间设有内隔片来连通各段转子组的灌注通道，但由于在压铸工艺时，是以高压将高温的铝浆灌入灌注通道中，因此用来连接各转子组的灌注通道的内隔片很容易因为承受不住高压与高温而产生变形，进而使铝浆外泄喷出，导致无法顺利制造出感应电机转子；缘此，本发明的主要目的在于提供一种分段式转子结构的制造方法，可以有效的避免连接两相邻转子组的内隔片在承受高压与高温时产生变形。

基于上述目的，本发明所采用的必要技术手段系提供一种分段式转子结构的制造方法，包含以下步骤(a)至步骤(f)。

步骤(a)是制备多个第一硅钢片与多个第二硅钢片，使每一第一硅钢片具有多个第一灌注孔，并使每一第二硅钢片具有多个第二灌注孔。

步骤(b)是制备一第一末端硅钢片与一第二末端硅钢片，使第一末端硅钢片具有多个第一末端灌注孔、多个自第一末端灌注孔延伸出的第一引伸结构以及多个环绕于第一引伸结构的第一铆点，并使第二末端硅钢片具有多个第二末端灌注孔、多个自第二末端灌注孔延伸出的第二引伸结构以及多个环绕于第二引伸结构的第二铆点。

步骤(c)是将第一硅钢片堆叠定位形成一第一转子本体，使第一转子本体具有多个第一灌注通道，以及将第二硅钢片堆叠定位形成一第二转子本体，使第二转子本体具有多个第二灌注通道。

步骤(d)是将第一末端硅钢片与第二末端硅钢片分别设置于第一转子本体与第二转子本体，使第一末端灌注孔分别连通于第一灌注通道，并使第二末端灌注孔分别连通于第二灌注通道。

步骤(e)是将多个铁套环分别套设于第一引伸结构，并卡抵于第一铆点。

步骤(f)是将第二转子本体连同第二末端硅钢片叠置于铁套环上，使铁套环分别套设于第二引伸结构而卡抵于第二铆点，进而使第一灌注通道经由铁套环连通于第二灌注通道，藉以制造出一分段式转子结构。

在本发明的一较佳实施例中，分段式转子结构的制造方法在步骤(f)之后更包含步骤(g)，步骤(g)是将一铝浆灌入第一灌注通道、铁套环与第二灌注通道，使铝浆在冷却后形成多个贯穿第一灌注通道、铁套环与第二灌注通道的铸铝棒。

此外，在步骤(b)中，第一铆点间隔地设置于第一引伸结构的两侧，第二铆点间隔地设置于第二引伸结构的两侧。

如上所述，本发明是利用第一末端硅钢片的第一引伸结构与第一铆点来固定于铁套环的一端，并利用第二末端硅钢片的第二引伸结构与第二铆点来固定于铁套环的另一端，藉以使铁套环可以稳固地设置于第一转子本体与第二转子本体之间，进而在分段式转子结构进行压铸工艺时，可利用第一铆点与第二铆点的支撑来防止铁套环外扩变形，有效的达到防止铁套环变形以及铝浆外泄。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的第一段转子组的立体示意图；

图2为图1圈A处的放大示意图；

图3显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的第一段转子组设有多个铁套环的立体示意图；

图4显示引伸结构、铆点与铁套环间的关系的剖视示意图；

图5显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的立体分解示意图；

图6显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的立体示意图；

图7显示第二段转子组与第一段转子组之间通过铁套环连通的剖视示意图；

图8显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子的立体示意图；

图9显示铸铝棒穿设于第一段转子组、铁套环与第二段转子组的剖视示意图；以及

图10显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的制造方法的流程图。

其中，附图标记

100 分段式转子结构

1 第一段转子组

11 第一转子本体

111、112 第一硅钢片

1111、1121 第一灌注孔

12 第一末端硅钢片

121 第一末端灌注孔

1211 泄气缺口

122 第一引伸结构

123 第一铆点

2 铁套环

3 第二段转子组

31 第二转子本体

311、312 第二硅钢片

3111、3121 第二灌注孔

32 第二末端硅钢片

321 第二末端灌注孔

322 第二引伸结构

323 第二铆点

4 铸铝棒

200 分段式转子

x 转子轴向

PC1 第一灌注通道

PC2 第二灌注通道

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求范围，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参阅图1与图2，图1显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的第一段转子组的立体示意图；图2为图1圈A处的放大示意图。

如图所示，一第一段转子组1包含一第一转子本体11与一第一末端硅钢片12，而第一转子本体11由多个第一硅钢片111与多个第一硅钢片112互相堆叠而成，且在本实施例中，是以四个第一硅钢片111与二个第一硅钢片112的比例沿一转子轴向x依序排列并互相堆叠而成，而第一硅钢片111与第一硅钢片112的差异仅在于第一硅钢片112设有泄气缺口(图未标示)，而第一硅钢片111则无。

第一末端硅钢片12是设置于第一转子本体11的一端，并具有多个第一末端灌注孔121、多个第一引伸结构122与多个第一铆点123。第一引伸结构122分别自第一末端灌注孔121一体成型地沿转子轴向x凸伸所形成，且第一铆点123分别沿转子轴向x凸伸出，并间隔地环绕排列于第一引伸结构122的周围。

在本实施例中，每一第一末端灌注孔121为长条型孔洞，且每一第一引伸结构122的两侧更分别间隔地设置有三个第一铆点123。然而在其他实施例中，第一铆点123的设置数量可以随着第一末端灌注孔121的边长与第一铆点123的大小而定，例如第一铆点123可以以较短的尺寸而较多的数量设置于第一引伸结构122的两侧，或者可以以较长的尺寸而较少的数量设置于第一引伸结构122的两侧。在实务上，第一引伸结构122可以由第一末端灌注孔121的边缘通过冲压的方式所形成。此外，在本实施例中，每一第一末端灌注孔121皆开设有一泄气缺口1211。

请继续参阅图3与图4，图3显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的第一段转子组设有多个铁套环的立体示意图；图4显示引伸结构、铆点与铁套环间的关系的剖视示意图。

如图所示，由于第一末端硅钢片12的第一引伸结构122与第一铆点123皆是沿转子轴向x凸伸出。且铁套环2是套设于第一引伸结构122而相对应地定位于第一末端硅钢片12的第一末端灌注孔121，且铁套环2更抵接于铆点123，藉以使铁套环2连通相对应的第一末端灌注孔121而稳固地设置于第一末端硅钢片12。

承上所述，由于第一硅钢片111开设有多个第一灌注孔1111，且第一硅钢片112开设有多个第一灌注孔1121，因此多个第一硅钢片111与多个第一硅钢片112中的任意两个相邻堆叠者的第一灌注孔1111或1121沿转子轴向x彼此连通而形成多个第一灌注通道PC1，而第一末端灌注孔121分别连通于第一灌注通道PC1，且当铁套环2套设于第一引伸结构122时，铁套环2会连通于第一末端灌注孔121，进而连通于第一灌注通道PC1。

请继续参阅图5至图7，图5显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的立体分解示意图；图6显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的立体示意图；图7显示第二段转子组与第一段转子组之间通过铁套环连通的剖视示意图。如图所示，在铁套环2分别套设于第一末端硅钢片12的多个第一引伸结构122后，第二段转子组3对应地叠置于多个铁套环2上，且第二段转子组3所具有的多个第二灌注通道PC2经由铁套环2分别对应地连通于第一段转子组1的第一灌注通道PC1。

如上所述，本发明所提供的分段式转子结构100包含上述的第一段转子组1、上述的铁套环2以及一第二段转子组3。

第二段转子组3的结构与第一段转子组1相似，第二段转子组3同样包含一第二转子本体31与一第二末端硅钢片32。第二转子本体31是由多个第二硅钢片311与多个第二硅钢片312互相堆叠而成，且在本实施例中，是以四个第一硅钢片311与二个硅钢片312的比例沿转子轴向x依序排列并互相堆叠而成，而第二硅钢片311与第二硅钢片312的差异仅在于第二硅钢片312设有泄气缺口(图未标示)，而第二硅钢片311则无。

其中，由于第二硅钢片311开设有多个第二灌注孔3111，且第二硅钢片312开设有多个第二灌注孔3121，因此多个第二硅钢片311与多个第二硅钢片312中的任意两个相邻堆叠者的第二灌注孔3111或3121沿转子轴向x彼此连通而形成多个第二灌注通道PC2。

第二末端硅钢片32系设置于第二转子本体31面向第一段转子组1设有第一末端硅钢片12的一端，并具有多个第二末端灌注孔321、多个第二引伸结构322与多个第二铆点323。第二末端灌注孔321分别连通于第二灌注通道PC2，而第二引伸结构322系分别自第二末端灌注孔321一体成型地沿转子轴向x的反向凸伸所形成，且第二铆点323分别沿转子轴向x的反向凸伸出，并间隔地环绕排列于第二引伸结构322的周围。

其中，当第二引伸结构322伸入铁套环2，并使铁套环2卡设于第二引伸结构322与第二铆点323之间时，铁套环2会连通于第二末端灌注孔321，进而连通于第二灌注通道PC2，藉以使第一灌注通道PC1与第二灌注通道PC2可以通过铁套环2彼此连通

基于以上所述，由于本发明的分段式转子结构100是在第一段转子组1的第一末端硅钢片12设有连通于第一末端灌注孔121的第一引伸结构122，并在第一引伸结构122的周围间隔地设置有第一铆点123，因此铁套环2可以套设于第一引伸结构122而定位于第一引伸结构122与第一铆点123之间，藉此，当第二段转子组3通过叠置于多个铁套环2而使第二灌注通道PC2经由铁套环2连通于第一灌注通道PC1后，即可利用压铸工艺将铝浆灌入第一灌注通道PC1、铁套环2与第二灌注通道PC2中。

请继续参阅图8与图9，图8显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子的立体示意图；图9显示铸铝棒穿设于第一段转子组、铁套环与第二段转子组的剖视示意图。

如图所示，在上述的分段式转子结构100经由压铸工艺而将铝浆灌入第一灌注通道PC1、铁套环2与第二灌注通道PC2后，铝浆冷却会形成贯穿第一灌注通道PC1、铁套环2与第二灌注通道PC2的铸铝棒4，进而使分段式转子结构100经由压铸工艺转变成具有多个铸铝棒4的分段式转子200。

在实务上，当分段式转子结构100进行压铸工艺时，第一灌注通道PC1、铁套环2与第二灌注通道PC2中的空气可以藉由第一灌注孔1121的泄气缺口(图未标示)、第二灌注孔3121的泄气缺口(图未标示)、第一末端灌注孔121的泄气缺口1211或第二末端灌注孔321的泄气缺口(图未标示)排出。

图10显示本发明较佳实施例所提供的分段式转子结构的制造方法的流程图。如图所示，本发明所提供的一种分段式转子结构的制造方法，包含以下步骤S1至步骤S7。

首先，步骤S1是制备多个第一硅钢片(如上述的第一硅钢片111与112)以及多个第二硅钢片(如上述的第一硅钢片311与312)，使每一第一硅钢片具有多个第一灌注孔(如上述的第一灌注孔1111与1121)，并使每一第二硅钢片具有多个第二灌注孔(如上述的第二灌注孔3111与3121)。

接着，步骤S2是制备一第一末端硅钢片(如上述的第一末端硅钢片12)与一第二末端硅钢片(如上述的第二末端硅钢片32)，使第一末端硅钢片具有多个第一末端灌注孔(如上述的第一末端灌注孔121)、多个自第一末端灌注孔延伸出的第一引伸结构(如上述的第一引伸结构122)以及多个环绕于第一引伸结构的第一铆点(如上述的第一铆点123)，并使第二末端硅钢片具有多个第二末端灌注孔(如上述的第二末端灌注孔321)、多个自第二末端灌注孔延伸出的第二引伸结构(如上述的第二引伸结构322)以及多个环绕于第二引伸结构的第二铆点(如上述的第二铆点323)。

步骤S3是将第一硅钢片堆叠定位形成一第一转子本体(如上述的第一转子本体11)，使第一转子本体具有多个第一灌注通道(如上述的第一灌注通道PC1)，以及将第二硅钢片堆叠定位形成一第二转子本体(如上述的第二转子本体31)，使第二转子本体具有多个第二灌注通道(如上述的第二灌注通道PC2)。

步骤S4是将第一末端硅钢片与第二末端硅钢片分别设置于第一转子本体与第二转子本体，使第一末端灌注孔分别连通于第一灌注通道，并使第二末端灌注孔分别连通于第二灌注通道。

步骤S5是将多个铁套环(如上述的铁套环2)分别套设于第一引伸结构，并卡抵于第一铆点。

步骤S6是将第二转子本体连同第二末端硅钢片叠置于铁套环上，使铁套环分别套设于第二引伸结构而卡抵于第二铆点，进而使第一灌注通道经由铁套环连通于第二灌注通道，藉以制造出一分段式转子结构(如上述的分段式转子结构100)。

最后，步骤S7是将一铝浆灌入第一灌注通道、铁套环与第二灌注通道，使铝浆在冷却后形成多个贯穿第一灌注通道、铁套环与第二灌注通道的铸铝棒(如上述的铸铝棒4)。

综上所述，相较于现有技术为了制造较大型的感应电机转子而利用内隔片来连通各段转子组的灌注通道，却因为内隔片承受不住高压与高温而产生变形或融化，导致无法顺利制造出感应电机转子；本发明利用第一末端硅钢片的第一引伸结构与第一铆点来固定于铁套环的一端，并利用第二末端硅钢片的第二引伸结构与第二铆点来固定于铁套环的另一端，可以使铁套环稳固地设置于第一转子本体与第二转子本体之间，进而在分段式转子结构进行压铸工艺时，可利用第一铆点与第二铆点的支撑来防止铁套环外扩变形，有效的达到防止铁套环变形以及铝浆外泄。

此外，由于本发明更利用铁套环取代现有技术利用铝合金所制成的内隔片，因此更能有效的承受压铸工艺时所承受的高温与高压。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种分段式转子结构的制造方法，其特征在于，包含以下步骤：

(a)制备多个第一硅钢片与多个第二硅钢片，使每一该些第一硅钢片具有多个第一灌注孔，并使每一该些第二硅钢片具有多个第二灌注孔；

(b)制备一第一末端硅钢片与一第二末端硅钢片，使该第一末端硅钢片具有多个第一末端灌注孔、多个自该些第一末端灌注孔延伸出的第一引伸结构以及多个环绕于该些第一引伸结构的第一铆点，并使该第二末端硅钢片具有多个第二末端灌注孔、多个自该些第二末端灌注孔延伸出的第二引伸结构以及多个环绕于该些第二引伸结构的第二铆点；

(c)将该些第一硅钢片堆叠定位形成一第一转子本体，使该第一转子本体具有多个第一灌注通道，以及将该些第二硅钢片堆叠定位形成一第二转子本体，使该第二转子本体具有多个第二灌注通道；

(d)将该第一末端硅钢片与该第二末端硅钢片分别设置于该第一转子本体与该第二转子本体，使该些第一末端灌注孔分别连通于该些第一灌注通道，并使该些第二末端灌注孔分别连通于该些第二灌注通道；

(e)将多个铁套环分别套设于该些第一引伸结构，并卡抵于该些第一铆点；以及

(f)将该第二转子本体连同该第二末端硅钢片叠置于该些铁套环上，使该些铁套环分别套设于该些第二引伸结构而卡抵于该些第二铆点，进而使该些第一灌注通道经由该些铁套环连通于该些第二灌注通道，藉以制造出一分段式转子结构。

2.根据权利要求1所述的分段式转子结构的制造方法，其特征在于，在步骤(f)之后更包含以下步骤(g)：

(g)将一铝浆灌入该些第一灌注通道、该些铁套环与该些第二灌注通道，使该铝浆在冷却后形成多个贯穿该些第一灌注通道、该些铁套环与该些第二灌注通道的铸铝棒。

3.根据权利要求1所述的分段式转子结构的制造方法，其特征在于，在步骤(b)中，该些第一铆点间隔地设置于该些第一引伸结构的两侧，该些第二铆点间隔地设置于该些第二引伸结构的两侧。