CN1702944A - 磁场组件以及生产该组件的方法 - Google Patents

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CN1702944A CN 200410103270 CN200410103270A CN1702944A CN 1702944 A CN1702944 A CN 1702944A CN 200410103270 CN200410103270 CN 200410103270 CN 200410103270 A CN200410103270 A CN 200410103270A CN 1702944 A CN1702944 A CN 1702944A
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B·L·费比鲁格
E·M·奥特
M·J·厄尼斯
J·C·史东
M·A·泽姆洛
R·G·库斯米尔斯基
D·J·史密斯
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Abstract

一种电机、采用该电机的电动工具以及制造该电机所述的方法,它包括通过单独成形出极块、回路块和励磁线圈来制造定子。该励磁线圈设置在pole path piece的颈部上,回路块贴附到极块上。将电枢设置于定子中,所述电枢的外直径是定子外直径的至少0.625倍。在一个方面,这样形成该励磁线圈,使得所述线圈延伸超出极块的极顶。

Description

磁场组件以及生产该组件的方法
相关申请
本申请要求2003年9月5日申请的申请号为60/500384和2004年2月20日申请的申请号为60/546243的美国临时申请的优先权。上述申请公开的内容这里结合作为参考。
技术领域
本发明涉及一种电机,尤其涉及一种用于电机的磁场以及形成该磁场的方法。
背景技术
电机是一种产生电能或使用电能的机器。一般的电机是交流发电机、发电机和电马达。
电马达广泛应用于诸如钻孔机、锯、喷砂和磨削装置的电动工具上,也可应用于诸如轧边机和剪切具的现场工具上,这里仅仅列举了一些这种工具。全部这些装置都利用具有电枢和磁场元件比如定子的电马达。
图1示出了通常在现有技术中用于电马达的定子100。定子100由叠片组102构成,多个磁导线绕组104围绕叠片组102卷绕以形成励磁线圈114。叠片组102是通过将适当数量的单个叠片108叠在一起并将它们焊接在一起而形成的。单个叠片108一般由钢板冲压而制成。这样,松散的叠片108载入堆叠器中。这个堆叠器拾取起适当数量的叠片108并将它们放入夹具中,在该夹具中将叠片焊接在一起。叠片108具有槽,这样所形成的叠片组102中也具有槽110,在所述槽中绕有磁导线104。磁导线,这个词通常理解为,就是通常用于电机比如电枢和定子中绕制线圈的导线。在绕制磁导线104之前,绝缘套管或绝缘槽衬(未示出),比如钢纸,设置到槽110中并将端环112放到叠片组102上。端环112示例性地由塑料制成并形成以包括线圈型116。随后在槽110中缠绕磁导线104而绕制成励磁线圈114。在绕成励磁线圈114后,磁导线104的端部可适当地封闭,这样端头118位于端子接线柱120中。随后将磁导线104粘合在一起,例如当使用可粘接磁导线时可利用热来粘合在一起。可粘接磁导线是层间具有热活化胶粘剂的磁导线。一种通常采用的可粘接磁导线是Phelps Dodgeof Fort Wayne,Indiana生产的商品名为BONDEZE的导线。另一种选择是磁导线104可以通过下文描述的滴流树脂工艺而粘接在一起。在定子100应用在将定子暴露于特定研磨环境中,比如研磨机中的情况下,需要在励磁线圈114上施加用于磨损保护的环氧涂层。
在所述的工艺中存在许多问题。首先,它属于资本密集型工艺。为了装备一条用于生产具有六个二次循环时间的小功率马达的定子的生产线,一般需要三到五百万美元范围的投资。绝缘槽衬必须准确定位以满足U.L.(电气安全或安全设备库)的要求并准确保持这个位置。在现有工艺中,纸制槽衬在定子进入工艺下一个工位时会移动。
端环会限制槽填充量。槽填充量是可以置入槽中的磁导线数量。槽填充量越大,则定子产生的磁场越高。然而,置入槽中的磁导线数量的增加可以引起端环变形。端环可加厚以使其加固,但是这将减少用于磁导线的槽体积。
在前面所述的定子制造工艺中,一旦磁导线已经绕到槽中并且磁导线的端头中止了,那么如果采用的是可粘接导线则磁导线可粘合在一起,如果采用滴流树脂则需在磁导线上施加“滴流”树脂。施加滴流树脂的工艺是一个有些难于操控获得一致的结果的工艺。该工艺还有许多缺陷,并不仅仅是实现稳固、一致的结果的成本和难度的问题。
首先,滴流工艺需要利用相对大的和昂贵的烘箱来在施加滴流树脂之前仔细地将部分组装好的定子预加热到相对精确的温度。滴流树脂的温度也需要受到精确的控制以实现树脂通过叠片组中槽的良好流动。滴流树脂通过叠片组中槽的一致的、完全的流动也得到证实是非常难以实现的。比如,滴流树脂很难在磁导线之间实现很好的流动。随后,在进行下一个制造步骤之前,必须存在冷却期,在该冷却期间中通常使空气通过定子以冷却定子。使得制造工艺更复杂的在于,滴流树脂一般具有很短的保存期限,因此必须在相对短的时间内使用。这需要成批的滴流树脂经常与那些没有在其保存期限内使用而浪费了的滴流树脂混合在一起。
因此,用于工艺过程中的定子常常不是为获得最佳性能和最佳成本而设计。
发明内容
在本发明的一个方面中,磁场组件,比如定子,用于根据本发明一个方面制造的电机,具有绕成网状的励磁线圈。引线从每个励磁线圈的端部伸出。该励磁线圈是绝缘的。该励磁线圈与定子铁芯块组装在一起装入定子,该定子铁芯块可以例如是极块和回路块。定子铁芯块是在与励磁线圈组装在一起之前形成好的。在本发明的一个方面中,极块和回路块是单独形成的,随后再与励磁线圈组装在一起,其中励磁线圈也是单独形成的。
在本发明的一个方面中,励磁线圈是由多匝可粘合的磁导线绕制而成,其中磁导线是在励磁线圈绕成预定形成形状之后受热从而将多匝磁导线粘在一起的。
在本发明的一个方面中,励磁线圈是通过将它们封装在封装材料中而进行绝缘的。在本发明的一个方面中,励磁线圈是通过围绕它们的模制塑料来进行封装的。在本发明的一个方面中,该塑料为导热塑料。本发明的一个方面中,该励磁线圈是通过在它们上涂覆一种弹性材料,比如液态硅橡胶,来进行封装的,比如通过围绕它们模制橡胶。
在本发明的一个方面中,励磁线圈是通过在它们上涂覆滴流树脂或环氧树脂涂层来进行绝缘的。本发明的一个方面中,励磁线圈可以通过在它们周围包绕绝缘带来进行绝缘。本发明的一个方面中,励磁线圈采用绝缘套筒或绝缘槽衬进行绝缘。本发明的一个方面中,励磁线圈通过包绕设置于极块和回路块之间部分的绝缘材料层制成的槽衬来进行绝缘,该绝缘材料层在其两个表面上具有B级粘接剂。
本发明的一个方面中,定子铁芯块包括具有极顶的极块,励磁线圈放到每个极块上,其中励磁线圈延伸超出极块极顶的边缘范围。本发明的一个方面中,采用如此形成的定子的马达比采用按传统方法形成的相同直径的定子的电机具有更大的功率。本发明的一个方面中,手持式动力工具具有这种马达。本发明的一个方面中,与具有传统定子的马达相比,励磁线圈的厚度减小,其允许采用更大直径的电枢以使马达功率增大。本发明的一个方面中,在励磁线圈形成时受到压制。
本发明进一步的应用领域在下文详细描述中将会变得非常明显。应该理解的是,尽管其中表示本发明的优选实施方式详细说明和具体实例仅仅是为了说明性的目的而不是旨在限制本发明的范围。
附图说明
通过详细的说明并结合附图可以更充分地了解本发明,其中:
图1是现有技术中定子的透视图;
图2是根据本发明一个方面的形成定子的方法的流程图;
图3是根据图2中方法所形成的定子的分解组装视图;
图3A是槽衬的透视图;
图3B是采用图3中定子所制造的电马达的顶视图;
图4A-4C是根据本发明一个方面所组装的定子的透视图;
图5A-5E是根据本发明一个方面的具有配合部件的定子回路和极块的侧剖视图;
图5F是极块和励磁线圈的侧剖视图,极块部分桩撑在励磁线圈上;
图6A-6C是根据本发明一个方面用于密封励磁线圈的模件,模制成形前的线圈,以及模制成形后的励磁线圈的透视图;
图7A和7B是根据本发明一个方面图4中定子的变型的侧剖视图;
图8是根据本发明一个方面具有定子的电动工具的横截面图;
图9是根据本发明一种实施方式的用于绝缘定子励磁线圈的绝缘套筒的前部透视图;
图10是图9中绝缘套筒的后部透视图;
图11是采用图9和10的绝缘套筒的励磁线圈/绝缘套筒组件的透视图;
图12是组装在极块上的图11中励磁线圈/绝缘套筒组件的透视图;
图13是根据本发明一个实施方式的绝缘槽衬的透视图;
图14是图13中绝缘槽衬的侧视图;
图15是根据本发明一个实施方式的定子的横截面图,其中励磁线圈利用图13和14中的绝缘槽衬进行绝缘;
图16A和16B是根据本发明一个实施方式的绝缘槽衬的侧视图和前视图,该绝缘槽衬是图13和14中绝缘槽衬的变型;
图17是根据本发明一个实施方式形成的四极定子;
图18是图9中绝缘套筒的变型的透视图;
图19是具有绝缘涂层的定子铁芯块的侧剖视图;
图20是由其上含有B级粘合剂的绝缘材料层而制成的绝缘槽衬的等尺度图;
图21是用图20中绝缘槽衬的绝缘的励磁线圈的侧视图;
图22是具有图21中励磁线圈的磁场元件的透视图。
具体实施方式
下文优选实施方式的说明都仅仅是示例性的,并不旨在限制本发明、其应用或使用。
参考附图2和3,图中示出了根据本发明一个方面的磁场组件,在本例中为定子300的制造工艺。步骤210中,通过将磁导线303缠绕成预定形状,将用于定子300励磁线圈304的线圈如线圈614(图6)缠绕成预定形状,优选网状。“网状”就是在组装好的定子300中的励磁线圈304的最终形状。步骤212中,磁导线303粘结在一起。磁导线303优选为可粘结磁导线,比如BONDEZE导线,其上具有热活化胶粘剂层,给成形线圈64加热以活化磁导线303上的粘结剂从而把它们粘结在一起。容易理解的是磁导线可以在线圈仍旧在缠绕工具中时或在已经从工具中拆下线圈之后粘结。在线圈仍在缠绕工具中时粘结导线的优点在于,可保证从工具上拆下线圈时线圈仍可保持其形状。线圈也可以在粘结过程中受到压缩。随后,粘结好的线圈614在步骤213中进行测试。
励磁线圈304具有线圈端305,并且导线302从在步骤214中由成形线圈614制造成的线圈端延伸出。可以采用不同的方式制造引线302。线圈端305可以示意性地终止于端子307处,引线302连接到端子307上。引线302可以直接连接到线圈端305上。线圈端305的长度可以采用各种方法进行绝缘,比如收缩管、各种壁厚的TFE或PTFE管,该绝缘长度设置引线302。采用了诸如TFE或PTFE管,除了可以对线圈端305进行绝缘之外,还提供了应变消除以及为引线302增加刚性等优点。在线圈端305上滑动诸如TFE或PTFE管的管来保护它们,这些管可以通过任何类型的端头来保持。
步骤216中,绝缘成形线圈614以形成励磁线圈304。成形线圈614可以采用封装材料309来封装从而来进行绝缘,所述封装材料309形成了封装313。封装材料309示意性地为一种弹性热塑性塑料或热固性塑料,比如热固性液体硅橡胶。封装材料309示意性地围绕励磁线圈304而注射成形。容易理解,其它工艺和材料也可以用于与封装材料309一起封装粘结好的成形线圈,比如传递模塑法或者喷涂该封装材料309。封装材料还可以具有更高的刚性热固性。封装材料可以例证性的是导热的并且可以为刚性更高的导热塑料,比如LNPEngineering Plastics of Exton,PA生产的Konduit热塑性塑料。可以例证性的采用公知的真空注入工艺来施加这些封装材料。所形成的励磁线圈614可以置于真空腔中并将封装材料通过毛细作用送到励磁线圈614上。
采用适当的封装材料对励磁线圈304进行封装可以增强磨损保护并提高抗电弧径迹性。一些类型的电动工具,比如用于研磨金属并在块状物(叫做嵌凸缝)之间移动研钵的研磨机,会产生大量的研磨颗粒,这些颗粒在运行期间将会被吸入电机并因此经过定子和转子线圈绕组上方。这些颗粒会磨损导线的绝缘层,也容易磨损用于涂覆线圈绕组的附加的滴流漆或生料。最后,导线短路,马达烧坏,导致电动工具不能工作。径迹是在电机外面形成交替导电通路的条件,因此可使通常不能流通电流的地方流通电流,比如马达绕组的外部。这个通路通常由电动工具运行期间吸入电机中的金属碎片形成的,金属碎片在工具外壳中集中并与电动工具的电气系统的暴露在外的元件接触,比如电刷箱,暴露的马达励磁线圈和引线。
硅橡胶,比如液体硅橡胶,是一种封装材料,其可以用来增强磨损保护并提高抗电弧径迹性。硅橡胶是一种弹性材料,并在吸入电机的颗粒撞击它时可以缓冲这些颗粒。采用具有适当硬度的硅橡胶等级为机械强度、耐磨性、抗扯性、可制造性等方面的功能性提供了一种所需的平衡。例如,液体硅橡胶具有40-70 Shore A的硬度,比如可以大于50,和很高的抗扯强度,即每英寸200磅的抗扯强度或更大。容易理解的是其它具有类似特性的弹性体也可以用作封装材料。硅橡胶或类似的弹性体可以通过除注射成形法之外的许多方法来施加,比如喷涂、涂刷和模压法,并可以由任何适当的方法进行固化,比如热固化、室温固化、湿固化以及紫外光固化。
另一种选择是或除了封装励磁线圈之外,绝缘槽衬,比如槽衬322(图3A)可以置于极块308和回路块310内表面之间的定子铁芯槽中。在图5A的实施例中更具体地示出了极块404和回路块402内表面505之间的槽503。绝缘槽衬可以为公知类型的绝缘槽衬,比如那些由硬化纸板制成的槽衬。
将绝缘励磁线圈304与定子铁芯块306组装在一起构成定子300。定子铁芯块306包括极块308和护铁或回路块310。
定子铁芯块306在步骤220中形成在钢叠片的外面,如上所述。在这点上,叠片可以堆叠并粘合在一起,比如通过焊接法,或者叠片706(图7A和7B)冲压出互锁装置,比如互锁装置704(图7A和7B),其可以在冲压叠片时将叠片互锁在一起。每个铁芯块306可以示例性地分别在其叠片上进行缝焊,以在处理、组装定子300期间和使用定子300的马达的运行期间加固铁芯块。定子铁芯块306也可以通过模塑或压制铁粉而形成,铁粉示例性的为上面涂覆有硫酸盐的铁粉。这样的一种涂覆硫酸盐的铁粉为瑞典Hgans AB的美国分公司North American Hgans,Inc.,111 Hoganas Way,Hollsopple,PA 15935-6416生产的SOMALOYtm 500。应理解定子铁芯块306也可以由其它压制或模塑的铁粉制成,比如烧结铁粉。
应理解的是定子铁芯块306的形成可以示例性地独立于励磁线圈304的形成,反之亦然。因此,定子铁芯块306和励磁线圈304可以在不同线上进行制造和存储到所需为止。还允许对励磁线圈304和定子铁芯块306的几何尺寸进行优化。另外,极块308可以示例性地与回路块310单独制造。这允许极块308和回路块310的几何尺寸分别达到最优化。最优的是,极块308与回路块310和励磁线圈304相同。
每个极块308示例性地具有带有矩形外基座312的颈部311,基座312带有向内开口弓形圆柱极顶部分314,其上带有极顶318。每个回路块310示例性地是一个带有相对端316的半圆柱体,两个相对端316成形与其它回路块310的相对端316中一端或两端以及极块308的矩形外基座312相连接。在组装封装好的励磁线圈304和定子铁芯块306时,封装好的励磁线圈304置于相应极块308的颈部311之上。例如通过紧压在一起、焊接、铆接、成形操作、或类似的操作。将回路块310随后固定在极块308上。
电枢,比如电枢352(图3B),在制造电马达比如电马达350(图3B)的过程中随后设置到定子300中。
刚才所述的工艺具有许多优点。相对简单、廉价的机器可以用于缠绕励磁线圈304。另外,多个磁导线可同时绕制以形成励磁线圈304。它还可以提供更高的槽填充系数(绕组槽中的导线总面积,包括导线绝缘层,除以绕组槽的有效面积或总面积),尤其是在粘结过程中压制线圈导线时。换一个角度看这个问题,这也提供了更密的励磁线圈,其具有更高的装填系数(导线总面积,包括导线绝缘层,除以由励磁线圈内部和外部周长限定出的励磁线圈包罩的面积)。
在粘结期间压制导线通过确保相邻线圈导线紧紧粘在一起进而增加粘结强度来提高粘结性。还有,通过将线圈导线压制在一起,可以消除绕制工艺中形成的许多空隙。这也减少或消除了线圈中的空气穴进而改善热交换,因为线圈内部导线与外部导线直接接触,其中外部导线在马达运行过程中是暴露于气流中的。因此在马达运行期间产生的热阻可以通过线圈以经过相邻导线来传导的方式来消除,该方式比通过空气穴对流消除更快速。最后,通过将线圈导线压制在一起,可以实现比普通绕制技术更高的槽填充系数和装填系数。这可以比普通绕制技术具有更多的导线匝数或具有相同数目但更大规格的(更密集的)导线匝数。采用这个工艺可以实现具有高于百分之六十、七十、八十直至大约八十五的装填系数的励磁线圈。
本发明的一个方面,多股导线用于绕制励磁线圈304,其也可提供更多的槽填充量。这种市场上可买到的导线通常叫做绞合线。
本发明的一个方面,可以绕制具有不同功能以及例如不同尺寸的多种磁导线,以形成励磁线圈304。例如,每个励磁线圈304可以绕制十八种规格的磁导线以形成一个或多个受激励可提供磁场的线圈,所提供的磁场与电马达电枢相互作用使得电枢旋转。在每个励磁线圈304种绕制二十一种规格的导线以形成受激励可使电枢制动的线圈。在这点上,不同尺寸的磁导线按顺序绕制,即绕制第一尺寸磁导线然后绕制第二尺寸磁导线,或者二者可以同时进行绕制。二十一种规格的导线绕制的可以比十八种规格的导线匝数多以产生可使电枢快速制动的所需磁通量。
将励磁线圈304制成预定形状,比如通过将它们绕制成预定形状,然后粘结这些磁导线303以允许励磁线圈304可进行绕制,使得在将励磁线圈304组装到定子300中时,它们延伸超过极块308极顶318的边缘320。这也就是说,励磁线圈304可以在极块308极顶318的边缘320范围外进行延伸。在这点上,可以形成回路块310,使得所述回路块比极块308长。这也允许绕制磁导线,使得一旦励磁线圈304组装到定子300中时,励磁线圈304延伸绕过或超过极块308的端部范围并且不会延伸超出回路块310的边缘。还有,线圈形成步骤使得励磁线圈304形成得更紧凑,正如这里所讨论的,并更薄。通过能够形成励磁线圈304,使得它们可以延伸超出极块308极顶318的边缘320并更紧凑,申请人已经确定可以实现至少百分之十更多输出的能量并可为给定尺寸磁场元件提供更佳的热性能。例如,申请人发现具有根据本发明制造的直径59mm的定子的电马达可以比具有常规制造的直径59mm定子的电马达多大约百分之三十六的输出能量。这也允许更小直径的定子用于提供给定量的输出能量。例如,申请人发现具有根据本发明制造的直径55mm定子的电马达可以与具有常规制造的直径59mm定子的电马达有相同的输出功率。
将励磁线圈304形成,例如网状,并随后将励磁线圈组装到极块上也可允许用于给定直径马达的定子200的总直径保持不变,但允许采用更大直径的电枢。正如所公知的,由冷或热最大瓦特输出测得的马达的最大性能随着电枢尺寸的增加而增加。更具体而言,随着马达电枢直径的增加,马达的功率按电枢直径的平方增长。但是对于普通马达,电枢直径的每次增加都会导致定子直径的相应增加进而使马达直径增加。采用上述和下文将描述的根据本发明来制造的定子的马达使得励磁线圈绕组,比如励磁线圈304,可以更紧密地进行包绕。这也使得它们可以更细地进行包绕,由此使得定子铁芯块的厚度降低。将励磁线圈304绕组包绕得更细则使得,如上所述,马达直径降低或更大直径电枢用于给定直径的马达中。上述具有根据本发明构造的55mm直径(也是马达的直径)定子、用于小角度研磨机的马达可提供大约1000W的输出功率。为了实现1000W的电机功率输出,则需要直径59mm的常规定子。
使用上述提及的具有常规59mm直径定子的马达作为示例,其具有常规的利用针式卷线机绕在极顶周围的励磁线圈,该马达的励磁线圈全部槽面积(槽面积是可以放置励磁线圈的面积,其在常规针式绕制磁场元件情况下受到极的极顶宽度或弧度的限制)为大约90mm2并且径向尺寸如下:
电枢半径 17.5mm
气隙     0.5mm
励磁线圈厚度 6.5mm(包括极顶厚度)
护铁厚度     5mm
(气隙是励磁线圈或极顶面两者中更靠近电枢的那一个与电枢之间的间隙)
上述提及的带有根据本发明制造的55mm直径定子的马达,其中在本发明中励磁线圈304可以延伸超出极顶318的边缘320,该马达所具有的励磁线圈整个槽面积大约为100mm2,并且具有下列径向尺寸:
电枢半径 17.5mm
气隙     0.5mm
线圈厚度 4.5mm(包括极顶厚度)
护铁厚度 4mm
两种情况中的电枢绕组为八匝0.52mm的导线,两种情况中的每个励磁线圈绕组为六十二匝0.75mm的导线。
另一种选择是,可以采用根据本发明制造的59mm直径的定子,允许电枢直径增加4mm,功率也有同比例的增加。
下表1示出的是普通交流(AC)马达在38000RPM时的电枢外径,磁场元件外径、电枢外径/磁场元件外径的比,以及输出功率,其中该交流马达具有57mm和59mm的磁场元件外径,下表2示出的是带有根据本发明前述方面制造的磁场元件的AC马达的相同信息,其中该电机具有55mm和59mm的磁场元件外径。
                                 表1
  磁场外径   电枢外径   比值   RPM   瓦数
  56.96mm   35.19mm   0.618   38000   800
  59.00   35.19mm   0.596   38000   1000
                                 表2
  磁场外径(Df)   电枢外径(Da)   比值   RPM   瓦数
  55mm   35.19mm   0.640   38000   1050
  59.00   37.00mm   0.627   38000   1600
以具有59mm磁场元件外径的AC马达作为示例,正如从表1和2中所看到的,根据本发明前述方面制造的马达,允许使用37mm外径的电枢,其在38000RPM时发出1600瓦的功率,比普通采用了35.19mm电枢外径的电机在38000RPM时发出的1000瓦输出能量成适当比例增加。也可以从表1和表格2看出,具有根据本发明方面制造的55mm外径的磁场元件的马达允许采用35.19mm的电枢外径,使得在38000RPM时发出1050瓦的输出功率,这比具有56.96mm外径的磁场元件的现有AC马达功率的1.25倍还要多,该马达也采用35.19mm的电枢外径。根据本发明的前述方面,对给定马达体积(马达外部直径×马达长度)的AC马达350(图3B)具有电枢352和磁场元件或定子300,该磁场元件或定子300的电枢外径(Da)与磁场外径(Df)比值至少为0.625,这将使得马达350的功率是具有相同的磁场元件外径但是更小电枢外径的现有AC马达功率的至少1.3倍,其中AC马达350是根据本发明前述方面制造的。马达也可以与磁场元件工作温度热平衡,磁场元件的工作温度与电枢的工作温度大致相同。
使定子铁芯块306相互独立地成形,尤其是与励磁线圈304分开形成,消除了本设计的一个重要方面和根据该设计建构的励磁线圈的构形,尤其是占据了定子铁芯块306、极块308的结构的影响。在常规的带有针式绕制励磁线圈的定子中,励磁线圈不能延伸超出极顶的边缘,这是因为极顶用于在绕制期间以及在粘结或施加滴流树脂之前保持住励磁线圈导线。因此可使用的磁场绕组面积由极顶的宽度或弧度(包括角度)限定。虽然极顶的弧度可以增加以增大可以绕制励磁线圈的面积,但这会引起性能问题,尤其是换向性能。使极顶弧度延伸过多将降低换向性能。因此,换向性能将限制通过增加极顶弧度来增大面积的程度,其中该面积是绕制线圈所在处的面积。相反,在前述或下文所述的根据本发明所制造的定子中,比如定子300,极顶的弧度不会限制设置励磁线圈处的面积,因此,不会限制励磁线圈304的尺寸。正如所讨论的,可以形成励磁线圈304,使得它们延伸超出极顶318的边缘320。也就是,励磁线圈的弧度或所包含的角度要比极顶的弧度或所包含的角度大。因此,在两极定子比如定子300中,可以形成两个励磁线圈304,使得它们各自的边缘是几乎彼此相邻的,即,每个励磁线圈304具有几乎一百八十度的弧度(包括角度),如图15中的励磁线圈614所示。将上述具有根据本发明制造的定子的55mm马达与上述具有常规针式绕制定子的59mm马达相比,55mm马达的极顶具有的弧度或所包括的角度710为110度(图7A),励磁线圈具有的弧度或所包括的角度712为158度,而常规59mm马达的励磁线圈具有125度的弧度或所包括的角度,这个角度是极顶弧度或所包括的角度的度数。根据本发明制造的定子可具有励磁线圈,所述励磁线圈的弧度或所包括的角度超过极顶弧度或所包括的角度的100%,并高至极顶弧度或所包括角度的163%,比如,通过仅是实例性的而非限制性的方式,为极顶弧度或所包括角度的至少110%、125%、140%、155%。
在将励磁线圈304组装到定子300中之前形成励磁线圈304还具有简化“引导”所述线圈的优点。“引导”励磁线圈304是引出或连接引线,比如导线302,的过程。在普通定子中,其中定子线圈为针式绕制到极上的,磁导线的长度必须从绕制的线圈中露出,且或者与引线连接,或者如果用作引线则与端子连接。如果磁导线用作引线,必须进行应变松驰。这个过程一般会引起导线(磁导线,引线或两者都是)的长度大于实际引线所需的长度,其中在使用已经组装了定子的马达时,实际引线必须穿过定子以固定定子并保持定子不会与电枢接触。相反,通过将励磁线圈304与定子铁芯块306单独成形并在将它们组装到定子300中之前,可以简化“引导”工艺,这种工艺要易于接近线圈,这是因为它没有在定子中。引线可以直接连接到线圈附近,该线圈几乎不具有需要从线圈露出的磁导线。如果磁导线用作引线,那么只有引线所需的长度需要露出来。进一步的优点在于如果在“引导”励磁线圈304时发生了无法弥补的错误,只需丢弃励磁线圈304,而且不用进行任何拆卸。相反,如果在普通定子中引导励磁线圈时出现了错误,或者全部定子不得不废弃或者将损坏的励磁线圈从定子上拆下来绕上新的励磁线圈,如果不是不可能的,那么这通常是不切实际的。
从铁粉中压制出定子铁芯块306相比于前面提到的内容还具有其它优点。定子铁芯块306,尤其是极块308,可以在一次操作中形成三维部件。相反,在前面所述的普通工艺中,定子的极块是通过叠制适当数量的叠片而制成的,实际上,是通过叠制适当数量的二维块以达到最终的三维极块的。通过从铁粉中压制出定子铁芯块306,可以保持比普通工艺更小的公差。
采用已绝缘铁粉作为铁粉具有其它优点,因为已绝缘铁粉具有较低的涡流损耗。
图4A-4C示出了本发明上述方面的一种变型。磁场组件,本例中为定子400,具有第一和第二回路块402,第一和第二极块404,以及第一和第二励磁线圈406。励磁线圈406示例性地为预成形线圈,其采用弹性封装件408进行封装。励磁线圈406如前述参考图3所示的实施例那样绕成预定形状。例如,弹性封装件408为液体硅橡胶,如前所述。应理解的是,励磁线圈406可以按照与前面所述不同的其它方式进行绝缘。
为了组装定子400,励磁线圈406设置在极块404的颈部414之上。颈部414中具有相对的接收部504(图5A-5C),其位于极块404的极顶部分522和极块404颈部414的基座部分524之间。极顶部分522的周向和径向外部边缘526周向向外突出以提供唇缘528(也就是说,极顶部分522具有底切527)。边缘526可以是凹进的,并且具有如图5D所示的半径以易于将励磁线圈406组装到极块404上。如果边缘526为尖形边缘,那么励磁线圈406上的绝缘层(catch),并很可能自线圈上的正确位置产生移动。如果边缘526具有平滑的半径,那么励磁线圈406上的绝缘层可以更自由地滑到极块404上,并便于使绝缘层在励磁线圈406上正确定位。
在采用诸如液体硅橡胶的弹性封装材料进行封装的时候,励磁线圈406可以咬在边缘528上并咬入底切527中,底切527可以在定子400进一步组装过程中将它们保持在适当位置。凸起或其它干扰部件可以由封装材料构成,其中励磁线圈邻接极顶部分522以进一步将励磁线圈406保持在极块上。在一种变型中,唇缘528也可以在一个或多个位置上桩撑在线圈绕组406之上,如在529处所示,以进一步保持住励磁线圈406,如图5F所示。
励磁线圈406的端部418可以延伸超出极块404的极顶420。随后沿径向(横向)放置回路块402并将其与极块404相配合。极块404的径向外端部422的相对边缘423具有配合部件424,其与回路块402边缘428上的相应配合部件426紧密配合,在下文中将对此进行详细描述。
在本发明的一个方面,励磁线圈406可以具有在封装件408中形成的配合部件410。极块404具有在其上面形成的相应配合部件412,在这点上,极块404可以采用具有配合部件412的封装材料进行封装,其中配合部件412就是在这种封装件中形成的,或者配合部件412可以由软磁材料直接形成,其中极块404就是由这种软磁材料制成的。配合部件410可以是一个突出部或棘爪,且配合部件412将为相应的孔或凹进部。反之亦然,即,配合部件412为突出部或棘爪,而配合部件410为相应的孔或凹进部。励磁线圈406的配合部件410和极块404的配合部件412在励磁线圈406置于极块404颈部414之上时紧密配合在一起,将每个励磁线圈406保持到相应的极块404中,形成线圈/极子组件416。极块404可以由叠片或铁粉制成,比如绝缘铁粉,比如参考图2和3所述的那样。类似地,回路块402可以由叠片或绝缘铁粉制成。
回到图5A和5B,图中示出了配合部件424、426的一种实施方式。每个同路块402的每个边缘428的配合元件426为突出部500,其从回路块402的相应边缘428延伸出来,在突出部500和回路块402边缘428的连接处具有凹进部。每个极块404(图4B)的每个径向外端部422的每个相对边缘423上的配合部件424包括接收部504,其被限定在极块404的基座部分524的外部指状物指状物506与极块404的极顶部分522之间。配合部件424进一步包括外部指状物506,其具有从指状物506的外端部512径向向内延伸的突出部510。
图示中每个接收部504大于各自回路块402的突出部500,使得突出部500可以很容易地容纳在接收部504中。这可以通过形成指状物506来实现,使得在突出部500第一次插入到接收部504中时,其可以相对于突出部500具有一定角度514,如图5B所示。另外,可以设置接收突出部500和接收部504的配合半径的尺寸,以使得考虑到公差而在它们之间一直保持适当的间距516。
一旦回路块402的突出部500插入到各自极块404的接收部504中,极块404的指状物506径向向内变形,使得从指状物506外端部512径向向内延伸的突出部510容纳在了相应回路块402的凹进部502中。突出部510在凹进部502中的配合形成了配合棘爪518(图5A),该配合爪将极块404和回路块402机械锁合在一起。由此回路块402和极块404利用配合棘爪518机械互锁并通过摩擦力保持在一起。极块404也可以焊接到回路块402上以进一步加强极块404与回路块402的连接。另一种选择是,极块404和回路块402可以焊接到一起。
图5C示出了图5A和5B中的配合部件424、426的变型,其几乎与图5A和5B中示出的实施方式是相同的,现在仅讨论不同之处。图5C中的与图5A和5B中的相同的元件用相同的附图标记表示。不同之处在于配合棘爪518沿突出部500向远端移动。这与图5A和5B中示出实施例中的同一部段的长度相比,增大了由附图标记520表示的“临界长度”。这个临界长度是大部分磁通所通过的回路块402和极块404的那部分的长度。这个临界长度的最大化对马达性能是有利的。
例如,当回路块402与极块404紧密配合时,它们径向设置在一起,如图4B中由箭头440所示,相对于轴向。该回路块402径向压住安装在极块404上的励磁线圈406的对应侧。这不再需要回路块402轴向滑动穿过励磁线圈406了,并且消除了由于回路块402滑动穿过励磁线圈406而导致的损坏包围励磁线圈406的绝缘层的可能性。还有,当回路块402和极块404通过沿相对于轴向的径向放置在一起进行配合时,公差,尤其是励磁线圈406的公差,可以稍微宽松一点。
将回路块402与极块404分开也具有优点,优点在于不仅可以采用不同的材料,比如不同磁性等级的钢进行制造,还可以采用不同的构造技术。例如,极块404可以由所述的叠片组来构成,而回路块由固体钢制成。然后极块404包括可变形部分,其将相对于回路块402的对应部分而变形以使回路块402和极块404固定在一起。
虽然已经在上下文描述的具有两个极的定子300和400(图3和4)带有两个回路块和两个极块,应理解的是在本发明范围内的其它结构也是允许的。例如,可以仅采用一个回路块,该回路块例如是一个圆柱形块,带有附加在回路块相对侧内侧上的两个极块。每个回路块可以由多个块组成,多个块连接在一起,比如通过焊接或形成咬合在一起的配合部件的方式。定子铁芯块也可以通过插入到定子壳体中而被保持在一起。定子也可以具有多于两个极,比如四极、六极、八极或其它二的倍数极。在这点上,为每个极提供至少一个极块,并且它们应围绕定子等距离地间隔。每个极块应该由连接在一起的多块所构成。
图17示出了这种具有多于两个极,比如四极,的定子1700。定子1700包括四个回路块1702,四个极块1704和四个励磁线圈1706。回路块1702、极块1704和励磁线圈1706按照上述方式全部单独成形。励磁线圈1706随后置于极块1704的颈部1708之上,使得它们与极块1704的极顶1710邻接,并且极块1704和回路块1702紧密配合在一起。
在本发明的一个方面中,定子铁芯块包括至少三个块——两个极块和一个回路块。在本发明的一个方面中,极块、回路块以及励磁线圈全都是单独成形而随后再组装在一起的。通过单独成形,就意味着极块与回路块是分开成形的,从而回路块与励磁线圈是分开形成的。
图6示出了模具600的实施例,其可以用于模制封装材料,比如形成封装件的封装材料309(图3),尤其是在采用了诸如液体硅橡胶的弹性封装材料时。模具600具有铁芯板602,该板带有台阶604,定位柱606从台阶604上延伸出来。在台阶604的任一侧,铁芯板602具有凸起垫608和孔610。凸起垫608为椭圆形的并在台阶604和铁芯板602的边缘612之间以多种方式进行延伸。模具600还具有腔板,图中未示出,其在模具封闭的时候与铁芯板602紧密配合。该腔板也可以具有凸起垫608和孔610。
凸起垫608相对于铁芯板602的表面620以居中隔开的方式保持线圈614,以利于封装材料309围绕线圈614的径向内侧622流动。孔610导致形成压紧突起或突出部624,所述突起或突出部624在线圈304的径向内侧622上在封装件313中成形,如果突起或突出部624设置在模具600的腔板上,则突起或突出部624位于线圈304的径向外侧628上。(为了保持连续性,附图标记622用于表示线圈614和励磁线圈304的径向内侧)。凸起片608在励磁线圈304的径向内侧622上的封装件313中形成凹进部626,如果设置在模子600的腔板上,则在励磁线圈304的径向外侧628上形成凹进部626。除了在线圈614与铁芯板602之间——如果设置在腔板上的话则在线圈614与模具600的腔板之间——提供间隙之外,凸起片608也可以用来使封装件313的壁变薄,所述封装件313用于封装励磁线圈304的线圈614。当励磁线圈组装到定子300(图3)中时,压紧突出部624在励磁线圈304与极块308之间(压紧突出部624位于励磁线圈304的径向内侧622上)和在励磁线圈304和回路块310之间(压紧突出部624位于励磁线圈304的径向外侧628上)提供额外的压紧区。设置压紧突出部624的大小,使得该大小比励磁线圈304的全部面积要小,这样它们提供了额外的保持力,而不会在组装励磁线圈304和定子铁芯块306(图3)以形成定子300(图3)的时候显著地增加装配干扰力。
参照图6A-C,描述了励磁线圈,比如励磁线圈304(图3和6C)的模制。磁导线303绕成具有预定形状的线圈614(图6B),该线圈614为圆柱形部分并具有中心开口的矩形部分616(图6B),这也是励磁线圈304的最终形状,正如从图6C中所看到的。线圈614置于模具600中,使得台阶604延伸穿过中心开口矩形部分616。在线圈614首先置于模具600中时,线圈614的中心开口矩形616围绕定位柱606设置,这样在线圈614置于模具600中时将有助于在铁芯板602上正确定位线圈614。引线302设置在铁芯板602的槽618中,在图6A中仅示出了其中一个。模具600的腔板在铁芯板602之上封闭和封装材料309(图3)注入到模具600中,从而封装线圈614以形成励磁线圈304,其中磁导线303被封在由封装材料309形成的封装件313中。
励磁线圈304的线圈614可以采用除了封装之外的工艺进行绝缘,比如通过采用滴流树脂工艺施加树脂涂层、通过将成形线圈614浸入环氧树脂槽以施加环氧树脂涂层的工艺、粉末涂层工艺,其中在粉末涂层工艺中,加热线圈绕组使粉末状环氧固化在线圈导线上,以及通过给它们提供电绝缘泡沫材料,或者绝缘绕组带,比如电绝缘带或环氧带,来缠绕它们。在一种粉末涂层工艺中,加热线圈位于环氧流化床中。在使用涂层对线圈进行绝缘时,涂层可以在线圈组装到定子中之前或之后施加到线圈上。应理解的是,可以对线圈进行封装或施加涂层以增强耐磨性和径迹阻抗,对线圈进一步绝缘以在线圈和定子铁芯块之间提供绝缘,比如采用绝缘槽衬或绕组绝缘带来缠绕已封装好的或施加好涂层的线圈。
图7示出了定子400(图4C)的截面图,其中励磁线圈用诸如绝缘纸、电绝缘胶带、环氧带或电绝缘泡沫塑料等绝缘材料702层来进行绝缘。绝缘材料702在邻接磁场叠片的区域缠绕着励磁线圈700的线圈,磁场叠片可以比如是回路块402和极块404。
这种电绝缘塑料,除了电绝缘泡沫材料之外,不是柔性的,所以必须在绝缘材料702和磁场叠片之间留有间隙,其中磁场叠片可以比如是回路块和极块402、404。这些间隙决定了定子400中励磁线圈700的松散程度。为了提高产品寿命和耐用性,必须消除这些间隙或至少使之最小化。为了实现这些,将一种柔性材料708(图7B)设置在回路块402和励磁线圈700之间。柔性材料708可以是具有适当温度特性的泡沫材料。柔性材料708也可以在一侧或两侧上具有粘粘剂以助于在组装定子400期间将其保持在适当的位置,并可提高励磁线圈700相对于回路块402的保持力。
如果泡沫材料用作电绝缘材料702或柔性材料708,那么其可以是导热的以提高热传递。在这点上,泡沫材料可以含有诸如陶瓷等填充物以提高导热性。如果适合于产品的电气设计,也可以采用其它类型的填充物,例如比陶瓷更便宜的石墨。
现在参考附图8,示出了一种电动工具800。电动工具800为一种手持式电动工具,示出的是一种钻孔机,然而也可以是根据本发明的任何类型的电动工具。该电动工具800包括包围马达803的壳体802。起动元件804与马达和电源806连接,电源例如为交流电。马达803经由传动系统810与输出端808连接。输出端808包括具有夹具814的卡盘812以固定住诸如钻头(未示出)等工具。马达803包括电枢816和定子818,定子是根据本发明制成的,比如定子300或400(图3和图4)。
图9-12示出了一种绝缘套筒900,其可以用作绝缘槽衬322(图3A)并代替封装励磁线圈,比如励磁线圈1104(图11)。为了方便起见,将参照图4中的定子400来对绝缘套筒900进行描述。绝缘套筒900例如可以由诸如液态硅橡胶等柔性材料制成,也可以是模制好的。绝缘套筒900包括外部段902、内部段904,以及在内部段和外部段902、904的一边缘形成桥连接的弯曲部906。定位或中心定位突出部908从弯曲部906的相对端延伸而出。外部段902的外表面912上具有形成其上的横向延伸向外突出的压制肋914。在内部段904的外表面1002上可以形成凹穴1000(图10),用于接收极块404(图4)的一个极顶420。绝缘套筒900的外部段和内部段902、904以及弯曲部906限定出槽916,在这个槽中容纳励磁线圈1104(图11)的一侧1102。
现在描述对绝缘套筒900的应用。在组装定子400的过程中,两个绝缘套筒900设置在励磁线圈1104上,其中励磁线圈1104的相对两侧1102(图11)容纳在各自的绝缘套筒900的槽916中以形成励磁线圈/套筒组件1100。绝缘套筒900的外部段902宽度例如可以等于或最好稍大于励磁线圈1104的侧边1102的宽度,其中励磁线圈1104容纳在绝缘套筒900的槽916中,从而在励磁线圈组装到定子400中时,使励磁线圈1104与邻接励磁线圈1104侧边1102的回路块402内表面绝缘。绝缘套筒900的内部段904宽度例如可以等于或最好稍大于极块404的极顶420部分的宽度,该极块404在励磁线圈1104组装到定子400中时邻接于励磁线圈1104的侧边,以使励磁线圈与邻接于励磁线圈1104侧边的极顶420的表面绝缘。
随后,励磁线圈/套筒组件1100设置到每个极块404的颈部414之上,且极块404与回路块402配合。每个极块404的极顶420容纳在对应绝缘套筒900的凹穴1000(图10)中,其中套筒900设置在励磁线圈1104的两相对侧边1102之上,以有助于将励磁线圈/套筒组件1100保持在适当的位置。绝缘套筒900的定心片908使极块404和励磁线圈/套筒组件1100彼此中心对准。压制肋914压靠着对应回路块402的对应内表面434(图4B),并有助于将励磁线圈/套筒组件固定在定子400中处于适当位置,这样励磁线圈/套筒组件1000在马达运行期间将不会振动变松,其中该马达比如用于电动工具800中。
转到图18,其示出了作为绝缘套筒900的一种变型的绝缘套筒1800。绝缘套筒1800也由柔性材料制成,比如硅橡胶,但是它是挤出成形的而不是模制成形的。绝缘套筒1800包括外部段1802、内部段1804和在内部段和外部段1802、1804的一边缘形成桥连接的弯曲部1806。外部段1802的外表面1808上具有形成其上的向外突出的压制肋1810,该压制肋延伸经过外部段1802。外部段和内部段1802、1804以及弯曲部1806限定出槽1812,在这个槽中容纳诸如励磁线圈1104(图11)的励磁线圈侧边。压制肋1810允许在用于挤出绝缘套筒1800的工具中进行调整调节,这样在其作为定子比如定子400部件进行组装时,可以将励磁线圈比如励磁线圈1104上的保持力最优化。
参考附图5E,极顶部分522的径向外部段521的边缘526是凹进的,并在530处具有倒圆部。然而,边缘526没有包括唇缘528(图5D),使得极顶部分522的径向外部段521径向延伸的外表面532存在没有爪、唇缘或其它类似部件的平滑壁。在使用柔性绝缘套筒900和纸制的绝缘槽衬绝缘励磁线圈时,比如实施例中的绝缘槽衬322(图3A)、1300和1600(下文描述),这可以改善组装性能。倒圆部530和由面532表示的平滑表面可有助于防止绝缘套筒900和绝缘槽衬133、1600从它们围绕励磁线圈的正确位置上移开。
正如所提到的,绝缘套筒900例如可以由柔性材料制成,比如液态硅橡胶,也例如可以用来代替封装励磁线圈。其好处在于,不必再往励磁线圈模具中填入封装材料了。绝缘套筒900可以按照申请人所希望的速度进行单独模制,这个速度将远远快于对励磁线圈进行缠绕的速度,用于模制绝缘套筒的模具可能比用于填入模制励磁线圈的模具有更多的型腔。
图13-15示出了根据本发明实施方式的绝缘槽衬1300,其可用作绝缘槽衬322(图3A)并代替封装励磁线圈。绝缘槽衬1300包括由诸如绝缘纸、绝缘塑料薄膜和类似物等的绝缘材料制成的基片1302,其具有外部段1301和内部段1303。基片1302的材料例如可以包括各种等级的Nomex纸或胶带、聚酯/玻璃纤维、聚酯/碎布、Nomex/聚酯,或聚酯/Dacron叠片。将内部胶带1304设置在基片1302外部段1301的内表面1306上,外部胶带1308设置在基片1302内部段1303的外表面1310上。外部段1301的外表面1404(图14)也具有置于其上的胶带(未示出),就像内部段1303的内表面1406一样。内部和外部胶带1304、1308可以示意性地包括非粘接性的延伸突出的防蚀条带1400(附图14),其在组装期间易于从内部和外部胶带1304、1308上拆下。基片1302相对的上下边缘1312中的一个或两个可以在卷边上进行折叠。
绝缘槽衬1300可以示例性的为“C”或“U”形,并示例性的预制成形以使得其适于诸如励磁线圈614的励磁线圈和定子400极块404的极顶420径向外表面1500(图15)的轮廓,其中所述外表面1500邻接于励磁线圈614和回路块402的内表面1502。这有助于如内部胶带1304与励磁线圈614之间和/或外部胶带1308与极块404极顶420的表面1500之间的粘接剂保持力。这对组装也有帮助。例如可以这样设置绝缘槽衬1300的尺寸,使得外部段1301的远端边缘1505(图15)延伸超出励磁线圈614的远端边缘1506,以及内部段1303的远端边缘1508延伸超出极顶420的外边缘1510。在59mm直径定子中,这个距离示意性的最小值为2mm。基片1302的卷边1312延伸超出回路块402的轴向边436(图4B)和极块404的轴向边438(图4A),以在回路块402和极块404上定位绝缘槽衬1300,并在基片1302的两个相对边1312都卷起时可卡住回路块402和极块404上的绝缘槽衬1300。
现在描述绝缘槽衬1300的应用。在组装定子400过程中,保护条带1400从两个绝缘槽衬1300的内部粘接剂条带1304上拆下,随后绝缘槽衬1300设置到励磁线圈614上,其中励磁线圈614的两相对侧边容纳在对应的绝缘槽衬1300中。如果胶带设置到内部段1303的内表面1406之上,那么它的保护条带可以在在励磁线圈614的侧边上设置绝缘槽衬1300之前拆下。内部胶条1304将绝缘槽衬1300固定在励磁线圈614的侧边上,绝缘槽衬1300设置在励磁线圈614上。随后保护条带1400从绝缘槽衬1300的外部胶带1308和设置在极块404颈部414上的励磁线圈/绝缘槽衬组件1514(图15)上拆下,再使绝缘槽衬1300的外部胶带1308与极块404的极顶420的表面1500接触,这样外部胶带1308上的粘接剂与极顶420的表面1504接触。回路块402然后和极块404相配合。如果将胶带设置在绝缘槽衬1300的外部段1301外表面1404上,那么可以在与绝缘槽衬1300邻接的回路块402与极块404配合之前将它的保护带拆下。应理解的是,虽然在图15中仅示出了一个绝缘槽衬1300,但是,所有的励磁线圈614都应与绝缘槽衬1300,例如,用于每个励磁线圈614的两个绝缘槽衬1300绝缘。
内部胶带1304示意性地可以是一种柔性胶带,比如厚度范围为.001”到.250”的泡沫材料或凝胶带,以填充间隙,并填充到励磁线圈614的元件轮廓内以提供较强的保持力。外部胶带1308也可以是一种柔性胶带。
例如可这样设置外部胶带1308的尺寸,使得在其边缘和基片1302的边缘之间具有间隙,如1316处所示。也就是说,外部胶带1308要小于所位于的外表面1310。通过在基片1302边缘和外胶带1308之间设置间隙,即将外部胶带的尺寸设置成小于所位于的外表面1310,这样当绝缘槽衬1300组装到定子400中时,回路块402的内表面1502可以完全覆盖住外部胶带的粘接剂。这可以将任何灰尘或碎片接触到外部胶带1308的粘接剂上并保持在上面的可能性降到最低或者消除这种可能性。类似的,例如可以这样设置内部胶带1304的尺寸,以使得其小于所位于的基片1302的内表面1306。应理解的是,绝缘槽衬1300可以具有多个内部和外部胶带1304、1308。
绝缘槽衬1300的内部和外部胶带1304、1308可实现三个目的。它们将励磁线圈614保持在回路块402和极块404上并防止在励磁线圈614与回路块402及极块404之间产生滑动。它们起到二次支撑的作用,以将励磁线圈614的绕组保持在一起。它们还起到将回路块402和极块404保持在一起的二次支撑的作用。
例如可使绝缘槽衬1300的基片1302厚度最优化,以填充间隙,进而使励磁线圈614和回路块以及极块402、404的组件保持紧密,并在分别与励磁线圈614和回路块402内表面1502接触时保持在内部和外部胶带1304、1308上的压力。在59mmO.D.定子400中,基片1302最佳的厚度是.002”到.030”的范围。外部段1301的远边缘1505也可以如图14中1402示出的那样是折叠起来的。这样做有助于填充间隙,为紧密地与局部区域配合而在局部区域中增加干扰。也可以采用更薄、更易整形、更廉价的纸来制作基片1302。
某种材料,比如一些类型的可以用于基片1302的绝缘纸,一侧具有光滑表面以及另一侧具有粗糙表面。对于这些材料来说,绝缘槽衬1300示意性的可以这样形成,即该光滑表面是基片1302的外表面,该外表面与极顶420的表面1500和回路块402的内表面1502接触以方便组装。
如图15所示,在另一种实施方式中励磁线圈614可以采用全部包上绝缘材料,比如绝缘纸,的方式进行绝缘,如1512假想线所示。这可以减小绝缘纸卷起来进入到已经采用了定子400的马达电枢中的可能性,并可以防止绝缘纸在组装期间滑动。
图16A和16B示出了绝缘槽衬1600,其为绝缘槽衬1300的变型。相似的元件将采用相同的附图标记表示,这里仅描述不同之处。绝缘槽衬1600包括柔性材料1602,其设置在基片1302的内部段1303内外表面1406、1310以及外部段1301的内外表面1306、1404上。该柔性材料1602在绝缘槽衬1600的基片1302,励磁线圈,如励磁线圈614(图15),和回路块402以及极块404之间提供阻碍物。应理解的是柔性材料1602可以设置到基片1302外部段1301的内外表面1306、1404中的一个上或两个表面都设置,以及设置到基片1302内部段1303的内外表面1406、1310中的一个上或两个表面都设置。还应理解的是,柔性材料1602可以是柔性材料带、珠或其它形状。进一步容易理解的是,柔性材料1602可以是任何适合的柔性材料,比如柔性聚合物,比如硅、树脂、泡沫材料或者环氧。
另一种选择是或者除了封装励磁线圈或者利用绝缘槽衬之外,定子铁芯块306或者定子铁芯块的适当部分,可以采用封装材料或涂层材料进行封装或涂覆,所述材料可以例如是热塑性塑料和热固性塑料,其例如可以导热或不导热。通过列举非限制性的示例,定子铁芯块306(或其适当部分)可以采用环氧涂层进行涂覆,该涂层可以是喷上去的也可以是采用静电涂覆工艺施加的。参考图19,绝缘层1900施加到极块404的极顶部分522的表面1902上,并施加到回路块402(图19中仅示出了一个)的径向内相对面1904上。
参考图20和21,图中示出了绝缘槽衬2000,其是绝缘套筒1300(图13)的变型。绝缘槽衬2000由绝缘材料层制成,这种绝缘材料可以是上述绝缘纸中的一种,其两侧边或表面涂覆有B级热固性粘接剂薄层,该粘接剂例如是VonRolllsola 6001(酚型)或6351(环氧型)。B级热固性粘接剂是一种摸着是干的而不是粘的粘接剂,其是通过加热来达到固化状态的。励磁线圈的每一部分都缠绕着绝缘槽衬2000,其中励磁线圈设置于极块和与该极块配合的回路块之间。图示绝缘槽衬2000围绕励磁线圈轮廓形成有折痕。另外,在低温应用中,可以采用热塑性粘接剂,比如VonRolllsola HS2400。另外,也可以采用具有粘接剂的预层压薄膜,比如3M粘接薄膜538或588(热固化或溶剂)或者3MENPE365(紫外线固化)。含有树脂的薄膜自身粘附到用于槽衬的绝缘纸上。
在组件中,绝缘槽衬2000缠绕到励磁线圈,比如励磁线圈2100(图21),的适当部分上,并采用薄层胶带例如0.025mm厚的丙烯酸粘接胶带进行固定,以形成绝缘励磁线圈2102。经绝缘的励磁线圈2102随后放到极块404(图4)的颈部414上。优选的是,在绝缘槽衬2000和极块404之间要具有足够的压力以在定子400组装期间将两者保持在一起。如果不这样的话,可以采用临时粘接剂,比如薄的双面带、单组分或双组分胶粘剂以及紫外光固化粘接剂。
这样选择用于绝缘槽衬2000的材料,比如绝缘纸,的厚度,使得最终组装好后在励磁线圈2100、绝缘槽衬2000和回路块402以及极块404之间具有很轻微的压力。这将使励磁线圈2100保持在适当位置,直到B级粘接剂活化并固化。如果没有足够的压力,则可以采用临时粘接剂,直到粘接剂固化。用于绝缘槽衬2000的材料两侧上的B级粘接剂粘到励磁线圈2100和回路块402以及极块404上,并将它们彼此固定。这便于采用了定子400的马达承受很大的振动,这种振动可以在某些马达/电动工具应用中出现。B级粘接剂也可以用于将回路块402以及极块404的单个叠片粘合在一起。
图22示出了根据本发明制成的磁场元件(定子),其采用了经绝缘的励磁线圈2102。与前面描述过的附图中相同的元件采用相同的附图标记。在图22示出的实施例中,在励磁线圈2102放到极块404和与回路块402配合的极块404的颈部上之后采用前面描述过的工艺之一,对励磁线圈2102涂覆环氧。例如,通过将励磁线圈2102放入环氧流化床中并加热励磁线圈2102,比如通过使电流流过它们,来向励磁线圈2102涂覆环氧树脂。
对本发明的描述在本质仅仅是示例性的,因此没有偏离本发明宗旨的变型都将属于本发明的范围之内。这种变型不是指偏离了本发明精神和范围的变型。

Claims (230)

1、一种制造电马达所述的方法,它包括:
a.将励磁线圈形成预定形状;
b.形成极块和回路块;
c.在励磁线圈形成预定形状后将励磁线圈放置到该极块上;
d.在该励磁线圈放到极块上之后使极块和回路块配合以形成具有外直径的定子;以及
e.在定子中放置电枢,该电枢具有的外直径至少是定子外直径的0.625倍。
2、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括形成该励磁线圈以使得在将所述励磁线圈放到极块上时所述励磁线圈延伸超出极块的极顶;
3、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成网状。
4、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在将励磁线圈放到极块上之前将每个励磁线圈导线粘在一起。
5、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在形成励磁线圈时将每个励磁线圈导线粘在一起。
6、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在将励磁线圈放到极块上之前将励磁线圈用塑料进行封装。
7、根据权利要求6所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈封装在热固性塑料中。
8、根据权利要求6所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈封装在热塑性塑料中。
9、根据权利要求6所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈封装在液态硅橡胶中。
10、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在将励磁线圈形成预定形状之后以及回路块已经与极块配合好之后,并在将励磁线圈放到极块上之前,将每个励磁线圈的每部分用绝缘槽衬进行包覆,其中励磁线圈设置在一个极块和一个与该极块配合的回路块之间,该绝缘槽衬是由两侧含有B级粘接剂的绝缘材料层形成的,并加热励磁线圈以活化B级粘接剂来粘接绝缘槽衬至相应的励磁线圈以及粘接至相应的回路块和邻接励磁线圈的极块,从而将它们固定在一起。
11、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在回路块已经与极块配合好时,将绝缘套筒设置到每个励磁线圈的每部分上,其中励磁线圈将设置在极块的一个表面与回路块的一个表面之间。
12、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在回路块已经与极块配合好时,将绝缘套筒设置到每个励磁线圈的每部分上,其中该绝缘套筒至少在其一个表面上具有柔性材料,励磁线圈将设置在极块的一个表面与回路块的一个表面之间。
13、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括在回路块已经与极块配合好时,将绝缘套筒设置到每个励磁线圈的每部分上,其中该绝缘套筒由液态硅橡胶、绝缘纸和绝缘塑料薄膜中的至少一种制成,且励磁线圈将设置在极块的一个表面与回路块的一个表面之间。
14、根据权利要求13所述的方法,其特征在于,其包括在励磁线圈每部分与极块和回路块中至少一个之间提供过盈配合,其中一个绝缘套筒位于该励磁线圈之上,励磁线圈的那部分是通过在绝缘套筒表面上提供至少一个压制肋而设置在极块和回路块之间的,该绝缘套筒邻接于极块和回路块的其中之一,励磁线圈的那部分所在该极块和回路块之间。
15、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括将每个极块固定到回路块上,这是通过在那个极块和那些回路块上设置配合部件而将回路块与极块配合在一起的,并使配合部件一起变形以将那个极块固定到那些回路块上。
16、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括将每个极块固定到回路块上,这是通过在该极块的颈部部分上设置容纳穴部以及在那些回路块端部上设置指状物,将该指状物插入该凹进部,并使具有凹进部的极块颈部部分和回路块的指状物一起变形,从而将回路块配合到极块上的。
17、根据权利要求16所述的方法,其特征在于,其包括将该励磁线圈形成网状,这样在它们放到该极块上时延伸超出该极块的顶部。
18、一种制造电马达所述的方法,它包括:
a.形成励磁线圈,从而使得在它们放置到极块上时延伸超出该极块的极顶;
b.形成回路块和极块;
c.将该励磁线圈放到所述极块上;
d.将极块与回路块配合在一起以形成具有外直径的定子;以及
e.在该定子中放入具有外直径的电枢,该直径至少是该定子外直径的0.625倍。
19、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将该励磁线圈形成为具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的110%。
20、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将该励磁线圈形成为具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的125%。
21、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将该励磁线圈形成为具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的140%。
22、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将该励磁线圈形成为具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的155%。
23、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有至少为60%的装填系数。
24、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有至少为70%的装填系数。
25、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有至少为80%的装填系数。
26、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有至少为85%的装填系数。
27、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
28、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
29、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
30、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
31、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
32、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
33、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
34、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
35、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成的励磁线圈使其具有装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
36、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
37、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
38、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
39、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
40、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
41、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
42、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括形成励磁线圈使其具有装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
43、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成网状,并在励磁线圈放到极块上之前将每个励磁线圈导线粘在一起。
44、根据权利要求43所述的方法,其特征在于,其包括在每个励磁线圈的每部分上设置绝缘套筒,其中线圈设置在一个极块和一个回路块之间。
45、根据权利要求44所述的方法,其特征在于,其包括在每个绝缘套筒的至少一个表面上设置柔性材料,其中该套筒邻接于极块和回路块中的一个。
46、根据权利要求44所述的方法,其特征在于,其包括在励磁线圈的每部分与极块和回路块中的至少一个之间提供过盈配合,其中一个绝缘套筒位于该励磁线圈之上,那部分励磁线圈是通过在绝缘套筒表面上提供至少一个压制肋而设置在极块和回路块之间的,该绝缘套筒邻接于极块和回路块其中之一,其中励磁线圈那部分所在该极块和回路块之间。
47、根据权利要求44的方法,其特征在于,在每个励磁线圈每部分上设置绝缘套筒包括采用由液态硅橡胶、绝缘纸和绝缘塑料薄膜中的至少一种而制成的绝缘套筒。
48、根据权利要求43所述的方法,其特征在于,其包括在将励磁线圈放到一个极块上之前将每个励磁线圈用塑料封装。
49、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括将每个极块固定到回路块上,这是通过在那个极块和那些回路块上设置配合部件而将回路块与极块配合在一起的,并使该配合部件一起变形以将那个极块固定到那些回路块上。
50、根据权利要求18的方法,其特征在于,其包括将每个极块固定到回路块上,这是通过在该极块的颈部部分上设置容纳穴部以及在那些回路块端部上设置指状物,将该指状物插入该凹进部,并使具有凹进部的极块颈部部分和回路块的指状物一起变形,从而将回路块配合到极块上。
51、一种电马达,它包括:
a.具有极块的定子,其中在所述极块上设置励磁线圈,并且回路块与该极块配合,该定子具有外直径;以及
b.具有外直径的电枢,该外直径至少是定子外直径的0.625倍。
52、根据权利要求51的马达,其特征在于,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块极顶。
53、根据权利要求51所述的马达,其特征在于,其包括容纳该励磁线圈的绝缘套筒,该绝缘套筒设置在该励磁线圈与相邻于该励磁线圈的极块和回路块的表面之间。
54、根据权利要求51的马达,其特征在于,该极块和回路块具有配合部件,该部件一起变形将该回路块固定到极块上。
55、根据权利要求51的马达,其特征在于,每个极块具有其上含有相对接收穴部的颈部,每个回路块在每端具有指状物,该指状物容纳在极块对应的穴部中,具有接收穴部的极顶的颈部部分与指状物一起变形从而将该极块固定到回路块上。
56、一种电马达,它包括:
a.具有极块的定子,其中所述极块上设置在励磁线圈,回路块与该极块配合,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块极顶,该定子具有外直径;以及
b.具有外直径的电枢,电枢的该外直径是定子外直径的至少0.625倍。
57、根据权利要求56的马达,其特征在于,将该励磁线圈具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的110%。
58、根据权利要求56的马达,其特征在于,将该励磁线圈具有坡口角度,该角至少是极顶坡口角度的125%。
59、根据权利要求56的马达,其特征在于,将该励磁线圈具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的140%。
60、根据权利要求56的马达,其特征在于,将该励磁线圈具有坡口角度,所述角度至少是极顶坡口角度的155%。
61、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%。
62、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%。
63、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%。
64、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%。
65、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
66、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
67、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
68、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
69、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
70、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
71、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
72、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
73、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
74、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
75、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
76、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
77、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
78、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
79、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
80、根据权利要求56的马达,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
81、根据权利要求56所述的马达,其特征在于,其包括容纳该励磁线圈的绝缘套筒,该绝缘套筒设置在该励磁线圈与相邻于该励磁线圈的极块和回路块的表面之间。
82、根据权利要求56的马达,其特征在于,该极块和回路块具有配合部件,将这些配合部件一起变形从而将该回路块固定到极块上。
83、根据权利要求56的马达,其特征在于,每个极块具有其上含有相对接收穴部的颈部,每个回路块在每端具有指状物,该指状物容纳在极块对应的穴部中,具有接收穴部的极顶的颈部部分与指状物一起变形从而将该极块固定到回路块上。
84、一种手持式电动工具,它包括:
a.壳体;以及
b.设置于该壳体中的马达,该马达包括:
i.具有极块的定子,所述极块上设置励磁线圈,并且回路块与该极块配合,该定子具有外直径;以及
ii.具有外直径的电枢,该外直径至少是定子外直径的0.625倍。
85、根据权利要求84的电动工具,其特征在于,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块顶部。
86、根据权利要求84的所述的电动工具,其特征在于,其包括容纳该励磁线圈的绝缘套筒,该绝缘套筒设置在该励磁线圈与相邻于该励磁线圈的极块和回路块的表面之间。
87、根据权利要求84的电动工具,其特征在于,该极块和回路块具有配合部件,将这些部件一起变形以将该回路块固定到极块上。
88、根据权利要求84的电动工具,其特征在于,每个极块具有其上含有相对接收穴部的颈部,每个回路块在每端具有指状物,该指状物容纳在极块对应的穴部中,具有接收穴部的极顶的颈部部分与指状物一起变形将该极块固定到回路块上。
89、一种手持式电动工具,它包括:
a.壳体;
b.设置于该壳体中的马达,
c.该马达包括:
i.具有极块的定子,在所述极块上设置励磁线圈,回路块与该极块配合,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块极顶,该定子具有外直径;
ii.具有外直径的电枢,其是定子外直径的至少0.625倍。
90、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该励磁线圈具有坡口角度至少是极顶坡口角度的110%。
91、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该励磁线圈具有坡口角度至少是极顶坡口角度的125%。
92、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该励磁线圈具有坡口角度至少是极顶坡口角度的140%。
93、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该励磁线圈具有坡口角度至少是极顶坡口角度的155%。
94、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%。
95、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%。
96、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%。
97、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%。
98、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
99、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
100、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
101、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少110%。
102、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
103、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
104、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
105、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少125%。
106、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
107、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
108、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
109、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少140%。
110、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少60%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
111、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少70%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
112、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少80%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
113、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,励磁线圈的装填系数为至少85%,并且坡口角度是极顶坡口角度的至少155%。
114、根据权利要求89的所述的电动工具,其特征在于,其包括容纳该励磁线圈的绝缘套筒,该绝缘套筒设置在该励磁线圈与相邻于该励磁线圈的极块和回路块的表面之间。
115、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该极块和回路块具有配合部件,所述配合部件一起变形从而将该回路块固定到极块上。
116、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,每个极块具有其上含有相对接收穴部的颈部,每个回路块在每端具有指状物,其容纳在极块对应的穴部中,具有接收穴部的极顶的颈部部分与指状物一起变形将该极块固定到回路块上。
117、一种电马达,它包括:
(a).具有多个极块、多个励磁线圈和多个回路块的多组块定子,多个回路块与每个极块配合;
(i).每个回路块具有相对的端部,该端部带有从每端开始延伸的突出部分;
(ii).每个极块具有带有接收穴部的颈部,该穴部位于该颈部径向外端的相对外部指状物与极块极顶部分的径向外部段的相对面之间,每个相对的接收穴部具有一个回路块的一个突出部分,其与容纳其中的极块配合,该极块固定到该回路块上,所述回路块是通过使该极块颈部径向外端的相对外部指状物相对于那些回路块的突出部分变形而进行配合的;
(iii).至少一个围绕每个极块设置的励磁线圈,所述线圈设置在极块的极顶部分和与所述极块相配合的回路块之间;以及
(b)容纳在该定子中的电枢。
118、根据权利要求117的电马达,其特征在于,每个极块颈部的径向外端部的指状物具有径向向内延伸的突出部,该回路块在该突出部分和回路块端部的连接处具有凹进部,在该指状物相对于该回路块的突出部分变形时该指状物的突出部容纳在了该凹进部中,其中回路块的突出部分容纳在了该极块的相对的接收穴部中以形成配合棘爪,其将该极块和那些回路块机械锁定在一起。
119、根据权利要求118的电马达,其特征在于,每个回路块也可以焊接到与其配合的每个极块上。
120、根据权利要求117的电马达,其特征在于,每个极块颈部的径向外端部的指状物具有径向向内延伸的突出部,该回路块的突起部分具有凹进部,其在远端与该突出部分和回路块的端部连接处是分开的,在指状物相对于回路块的突起部分变形时该指状物的突出部容纳在了该凹进部中,其中回路块的突出部分容纳在了极块的相对接收凹部中以形成配合棘爪,其将极块和那些回路块机械锁定在一起,该配合棘爪在远端与回路块端部和它们的突起部分连接处是分开的,以增加极块以及与其配合的回路块的临界长度。
121、根据权利要求120的电马达,其特征在于,每个回路块也可以焊接到与其配合的每个极块上。
122、根据权利要求117的电马达,其特征在于,每个极块的极顶部分具有沿周部的径向外边缘,其是凹进的,并具有便于将励磁线圈放置到极块上的倒圆部。
123、根据权利要求122的电马达,其特征在于,每个极块的极顶部分的径向外部段的径向延伸外表面是平滑的。
124、根据权利要求122的电马达,其特征在于,每个极块极顶部分的周向和径向外边缘是向外突出的,以设置唇缘,其为设置到极块上的励磁线圈提供保持力。
125、一种电马达,它包括:
a.具有多个极块、多个励磁线圈和多个回路块的多组块定子,多个回路块与每个极块配合;
(i).每个回路块具有相对的端部,该端部带有从每端开始延伸的突出部分,还在该突起部分上具有凹进部,该突起部分与每个突起部分和从其上延伸而出的端部的连接处是分开的;
(ii).每个极块具有带有接收穴部的颈部,该穴部位于该颈部径向外端的相对外部指状物与极块极顶部分的径向外部段的相对面之间,该指状物具有径向向内延伸的突出部,每个相对的容纳穴部具有一个回路块的一个突起部分,与容纳其中的极块配合,该极块固定到该回路块上,它是通过使该极块颈部径向外端的相对外部指状物相对于那些回路块的突出部分变形而进行配合的,以形成配合棘爪,其将极块和那些回路块锁定在一起,该配合棘爪在远端与回路块端部和它们的突出部分连接处是分开的,以增加极块以及与其配合的回路块的临界长度;
(iii).每个回路块也可以焊接到与其配合的每个极块上;
(iv).至少一个励磁线圈围绕每个极块设置在极块极顶部分和与该极块配合的回路块之间;和
(b).容纳在该定子中的电枢。
126、一种电马达,它包括:
a.具有多个极块、多个励磁线圈和多个回路块的多组块定子,多个回路块与每个极块配合;
(i).每个回路块具有相对的端部,该端部带有从每端开始延伸的突出部分;
(ii).每个极块具有相对的容纳穴部,与该极块配合的回路块的突出部分容纳在该穴部中;
(iii).每个回路块焊接到与其配合的每个极块上;
(iv).励磁线圈中的至少一个围绕每个极块设置在极块极顶部分和与该极块配合的回路块之间;以及
b.容纳在该定子中的电枢。
127、根据权利要求126的电马达,其特征在于,每个极块的极顶部分具有沿周向和径向的外边缘,其是凹进的,并具有便于将励磁线圈放置到极块上的倒圆部。
128、根据权利要求127的电马达,其特征在于,每个极块的极顶部分径向外部段的径向延伸外表面是平滑的。
129、一种手持式电动工具,它包括:
a.围绕电马达的壳体,该电马达包括:
(i).具有多个极块、多个励磁线圈和多个回路块的多组块定子,多个回路块与每个极块配合;
每个回路块具有相对的端部,该端部带有从每端开始延伸的突出部分;
每个极块具有带有相对的容纳穴部的颈部,该凹部位于该颈部径向外端的相对外部指状物与极块极顶部分的径向外部段的相对面之间,每个相对的容纳穴部具有与容纳其中的极块配合的一个回路块的一个突起部分,通过使该极块颈部径向外端的相对外部指状物根据那些回路块的突起部分变形该极块固定到与其相配合的该回路块上。
至少一个励磁线圈围绕每个极块设置在极块极顶部分和与该极块配合的回路块之间;
(ii).容纳在该定子中的电枢;以及
b.与该电马达连接的传动系统。
130、根据权利要求129的电动工具,其特征在于,每个极块颈部的径向外端部的指状物具有径向向内延伸的突出部,该回路块在该突出部分和回路块端部的连接处具有凹进部,在该指状物相对于该回路块的突出部分变形时该指状物的突出部容纳在了该凹进部中,其中回路块的突起部分容纳在了该极块的相对容纳穴部中以形成配合棘爪,其将该极块和那些回路块机械锁定在一起。
131、根据权利要求130的电动工具,其特征在于,每个回路块也可以焊接到与其配合的每个极块上。
132、根据权利要求129的电动工具,其特征在于,每个极块颈部的径向外端部的指状物具有径向向内延伸的突出部,该回路块的突出部分具有凹进部,其在远端与该突出部分和回路块的端部连接处是分开的,在指状物根据回路块的突出部分变形时该指状物的突出部容纳在了该凹进部中,其中回路块的突出部分容纳在了极块的相对容纳穴部中以形成配合棘爪,其将极块和那些回路块机械锁定在一起,该配合棘爪在远端与回路块端部和它们的突起部分连接处是分开的,以增加极块以及与其配合的回路块的临界长度。
133、根据权利要求132的电动工具,其特征在于,每个回路块也可以焊接到与其配合的每个极块上。
134、根据权利要求132的电动工具,其特征在于,每个极块的极顶部分具有沿周向和径向的外边缘,其是凹进的,并具有便于将励磁线圈放置到极块上的倒圆部。
135、根据权利要求134的电动工具,其特征在于,每个极块的极顶部分径向外部段的径向延伸外表面是平滑的。
136、一种电动工具,它包括:
a.围绕电马达的壳体,该电马达包括:
i.具有多个极块、多个励磁线圈和多个回路块的多组块定子,多个回路块与每个极块配合;
每个极块具有相对的容纳穴部,与该极块配合的回路块的突出部分容纳在该穴部中;
每个回路块焊接到与其配合的每个极块上;
励磁线圈中的至少一个围绕每个极块设置在极块极顶部分和与该极块配合的回路块之间;和
ii.容纳在该定子中的电枢。
137、根据权利要求136的电动工具,其特征在于,每个极块的极顶部分具有沿周向和径向的外边缘,其是凹进的,并具有便于将励磁线圈放置到极块上的半径。
138、根据权利要求137的电动工具,其特征在于,每个极块的极顶部分径向外的径向延伸外表面是平滑的。
139、一种制造电马达所述的方法,它包括:
a.将励磁线圈形成预定形状;
b.形成极块和回路块;
c.将绝缘套筒放置到该励磁线圈的每个部分上,在将该励磁线圈放到极块上之前以及在将该励磁线圈形成为预定形状之后,该线圈将设置到一个极块和与该极块配合的一个回路块之间;
d.将其上带有绝缘套筒的励磁线圈设置到该极块上;
e.在将该励磁线圈放到该极块上之后将极块与回路块配合以形成定子;以及
f.将电枢置入该定子中。
140、根据权利要求139的方法,其特征在于,采用一种柔性胶带,其设置到每个绝缘套筒的表面上,该绝缘套筒与该绝缘套筒所在的一个极块和一个与该极块配合的回路块相邻接,以占据该励磁线圈与极块和回路块中的一个之间的间隙,该块是与该胶带所在的绝缘套筒的表面邻接的。
141、根据权利要求140所述的方法,其特征在于,其包括这样制造该柔性胶带,即其要小于极块和回路块中的一个的表面,所述块是与该胶带所在的绝缘套筒表面邻接的,这样它可以完全由所述表面覆盖了。
142、根据权利要求139的方法,其特征在于,采用一种柔性胶带,其设置到每个绝缘套筒的表面上,该绝缘套筒与该绝缘套筒所在的极块和一个与该极块配合的回路块相邻接,以占据该励磁线圈与极块之间的间隙,以及该励磁线圈和回路块之间的间隙,其中该绝缘套筒设置到该励磁线圈上,该励磁线圈设置到该极块上。
143、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括将每个绝缘套筒粘到励磁线圈上,该励磁线圈设置有至少一个设置到该绝缘套筒表面上的胶带,在该绝缘套筒设置到该励磁线圈上时是与该励磁线圈是邻接的。
144、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括使用设置到每个绝缘套筒的内表面和外表面上的胶带,以有助于将该励磁线圈保持在它们所在的极块以及与极块配合的回路块上,有助于将绝缘套筒所在的励磁线圈的绕组保持在一起,以及有助于将每个极块和与该极块配合的回路块保持在一起。
145、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括将该绝缘套筒置于该回路块和极块上,其中该绝缘套筒的卷边在回路块和极块极顶的轴向边缘之上延伸。
146、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括将该绝缘套筒卡在回路块和极块上,其中在该绝缘套筒相对侧上的卷边在回路块和极块极顶的相对轴向边缘之上延伸。
147、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括将该绝缘套筒所在的极块的极顶设置到该绝缘套筒内部段的外表面的穴部中。
148、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括在每个励磁线圈与至少一个设置了该励磁线圈的极块和与一个该极块配合的回路块之间提供过盈配合,其中在该励磁线圈上的每个绝缘套筒表面上具有压制肋,其中该励磁线圈与至少一个设置了绝缘套筒的极块和与该极块配合的一个回路块是邻接的。
149、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括将每个绝缘套筒由液态硅橡胶制成,以在该绝缘套筒内部段的外表面上形成穴部,用于容纳极块的极顶,带有绝缘套筒的励磁线圈设置在该极块上,该绝缘套筒在与极块配合的一个回路块径向内表面邻接的表面上具有压制肋,将该极顶置入绝缘套筒的穴部中并在励磁线圈与带有压制肋的回路块之间提供过盈配合。
150、根据权利要求139所述的方法,其特征在于,其包括在将励磁线圈设置到极块上时,将每个绝缘套筒形成为与它所在的励磁线圈轮廓以及其所邻接的极块的极顶径向外表面相匹配。
151、一种电马达,它包括:
a.定子,其具有分开形成的配合在一起的极块和回路块;
b.在极块和与该极块配合的回路块之间设置于该极块上的励磁线圈;
c.每个励磁线圈具有绕在励磁线圈每部分上的绝缘套筒,其设置在励磁线圈所在的极块和与该极块配合的一个回路块之间;
d.一种柔性胶带,设置于每个绝缘套筒的表面和极块与回路块至少一个块的表面之间,该至少一个块的表面与绝缘套筒的表面是邻接的,以占据那个带有绝缘套筒的励磁线圈和那个极块与回路块中的一个之间的间隙;以及
e.在定子中的电枢。
152、根据权利要求151的电马达,其特征在于,该柔性胶带要小于极块和回路块中的一个的表面,所述回路块与那个绝缘套筒的那个表面是邻接的,这样该柔性胶带可以由那个极块和回路块中的一个的表面完全覆盖了。
153、一种电马达,它包括:
a.定子,其具有分开形成的配合在一起的极块和回路块;
b.在极块和与该极块配合的回路块之间设置于该极块上的励磁线圈;
c.每个励磁线圈具有绕在励磁线圈每部分上的绝缘套筒,其设置在励磁线圈所在的极块和与该极块配合的一个回路块之间;
d.柔性胶带,设置于每个绝缘套筒的表面上,所述表面与极块和回路块是邻接的,在上述块之间绝缘套筒置于其中以占据那个带有绝缘套筒的励磁线圈和那个极块以及那个回路块之间的间隙;以及
e.在定子中的电枢。
154、根据权利要求153所述的电马达,其特征在于,其包括一种胶带,设置在每个绝缘套筒的表面上,在该绝缘套筒放到励磁线圈上时其与该励磁线圈邻接,以将该绝缘套筒粘到那个励磁线圈上。
155、根据权利要求153所述的电马达,其特征在于,其包括设置到每个绝缘套筒的内表面和外表面上的胶带,以有助于将该励磁线圈保持到它们所在的极块上以及保持到与极块配合的回路块上,以有助于将绝缘套筒所在的励磁线圈的绕组保持在一起,以及有助于将每个极块和与该极块配合的回路块保持在一起。
156、根据权利要求153的电马达,其特征在于,该绝缘套筒包括卷边,其在回路块和极块极顶的轴向边缘之上延伸。
157、根据权利要求153的电马达,其特征在于,每个绝缘套筒内部段的外表面包括穴部,一个极块的极顶容纳所述穴部中。
158、根据权利要求153的电马达,其特征在于,每个绝缘套筒在表面上包括压制肋,其与一个极块以及一个与该极块配合的回路块邻接,其中带有那个绝缘套筒的励磁线圈设置在该极块上,这样可以在该励磁线圈和极块与回路块中的一个之间提供过盈配合。
159、根据权利要求153的电马达,其特征在于,每个绝缘套筒与它所在的励磁线圈轮廓一致,并与其邻接的极块极顶的径向外表面相匹配。
160、一种手持式电动工具,它包括:
a.壳体,所述壳体包围电马达,该电马达包括:
i.具有分开形成的配合在一起的极块和回路块的定子;
ii.在极块和与该极块配合的回路块之间置于该极块上的励磁线圈;
iii.每个励磁线圈具有绕在励磁线圈每部分上的绝缘套筒,其设置在励磁线圈所在的极块和与该极块配合的一个回路块之间;
iv.柔性胶带,置于每个绝缘套筒的表面上,其与极块和回路块是邻接的,在上述块之间绝缘套筒置于其中以占据那个带有绝缘套筒的励磁线圈和那个极块和那个回路块之间的间隙;以及
b.在定子中的电枢。
161、根据权利要求160的所述的电动工具,其特征在于,其包括一种胶带,其设置在每个绝缘套筒的表面上,在该绝缘套筒放到励磁线圈上时其与该励磁线圈邻接,以将该绝缘套筒粘到那个励磁线圈上。
162、根据权利要求161的所述的电动工具,其特征在于,其包括设置到每个绝缘套筒的内表面和外表面上的胶带,以有助于将该励磁线圈保持到它们所在的极块上以及保持到与极块配合的回路块上,以有助于将绝缘套筒所在的励磁线圈的绕组保持在一起,以及有助于将每个极块和与该极块配合的回路块保持在一起。
163、根据权利要求161的电动工具,其特征在于,该绝缘套筒包括卷边,其在回路块和极块极顶的轴向边缘之上延伸。
164、根据权利要求161的电动工具,其特征在于,每个绝缘套筒内部段的外表面包括穴部,一个极块的极顶容纳其中。
165、根据权利要求161的电动工具,其特征在于,每个绝缘套筒在表面上包括压制肋,其与一个极块以及一个与该极块配合的回路块邻接,其中带有那个绝缘套筒的励磁线圈设置在该极块上,这样可以在该励磁线圈和极块与回路块中的一个之间提供过盈配合。
166、根据权利要求161的电动工具,其特征在于,每个绝缘槽衬与它所在的励磁线圈轮廓一致,并与其邻接的极块极顶的径向外表面相匹配。
167、一种制造电马达所述的方法,它包括:
a.将励磁线圈形成预定形状;
b.形成极块和回路块;
c.在将该励磁线圈放到那个极块上之前以及在将该励磁线圈形成为预定形状之后,对励磁线圈的每部分用绝缘槽衬进行包绕,其中,该励磁线圈设置到一个极块和一个与该极块配合的回路块之间,由绝缘材料制成的绝缘槽衬上具有一种B级粘接剂;
d.将带有该绝缘套筒的励磁线圈放到该极块上;
e.在将该励磁线圈放到极块上之后将该极块与回路块配合以形成定子;
f.加热该励磁线圈,进而使B级粘接剂活化,其将绝缘材料与励磁线圈进行粘接,并将极块和回路块进行粘接,以将它们固定在一起;以及
g.将电枢置入该定子中。
168、根据权利要求167的方法,其特征在于,该B级粘接剂为一种B级热固性粘接剂。
169、一种电马达,它包括:
a.定子,其具有分开形成的配合在一起的极块和回路块;
b.在极块和与该极块配合的回路块之间置于该极块上的励磁线圈;
c.每个励磁线圈的每部分,设置于极块和一个与那个极块配合的回路块之间,其中该励磁线圈放到在极块上,每个励磁线圈包绕着每面带有B级粘接剂的绝缘材料层,在组装定子期间该B级粘接剂通过加热活化,并将绝缘材料与励磁线圈粘在一起,并与极块和回路块进行粘接以固定在一起;以及
d.置于该定子中的电枢。
170、根据权利要求169的电马达,其特征在于,该B级粘接剂为一种B级热固性粘接剂。
171、一种手持式电动工具,它包括:
a.包围马达的壳体,该马达包括:
(i).具有分开形成的配合在一起的极块和回路块的定子;
(ii).在极块和与该极块配合的回路块之间设置于该极块上的励磁线圈;
(iii).每个励磁线圈的每部分,设置于极块和一个与那个极块配合的回路块之间,其中该励磁线圈放到在极块上,每个励磁线圈包绕着每面带有B级粘接剂的绝缘材料层,在组装定子期间该B级粘接剂通过加热活化,并将绝缘材料与励磁线圈粘在一起,并与极块和回路块进行粘接以固定在一起;以及
(iv).置于该定子中的电枢。
172、根据权利要求171的电动工具,其特征在于,该B级粘接剂为一种B级热固性粘接剂。
173、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括在将该励磁线圈放到那个极块上之前以及在将该励磁线圈形成为预定形状之后以及该回路块已经与极块配合好后,对每个励磁线圈的每部分用绝缘槽衬进行包绕,其中每一个励磁线圈设置到一个极块和一个与该极块配合的回路块之间,绝缘槽衬由两面带有B级粘接剂的绝缘材料层制成的,并对励磁线圈进行加热以活化该B级粘接剂,以将绝缘槽衬与相应的励磁线圈粘在一起,并与相应的邻接该励磁线圈的回路块和极块粘在一起,以将它们固定在一起。
174、根据权利要求51所述的马达,其特征在于,其包括一种由在每一面上具有B级粘接剂的绝缘材料层构成的绝缘槽衬,其包绕在每个励磁线圈的每部分周围,励磁线圈设置在一个极块和一个和该极块配合的回路块之间,B级粘接剂在定子组装期间活化,并粘接绝缘材料层至那个励磁线圈和那些极块和回路块以将它们固定在一起。。
175、根据权利要求56所述的马达,其特征在于,其包括一种由在每一面上具有B级粘接剂的绝缘材料层构成的绝缘槽衬,其包绕在每个励磁线圈的每部分周围,励磁线圈设置在一个极块和一个和该极块配合的回路块之间,B级粘接剂在定子组装期间活化,并粘接绝缘材料层至那个励磁线圈和那些极块和回路块以将它们固定在一起。
176、根据权利要求84的所述的电动工具,其特征在于,其包括一种由在每一面上具有B级粘接剂的绝缘材料层构成的绝缘槽衬,其包绕在每个励磁线圈的每部分周围,励磁线圈设置在一个极块和一个和该极块配合的回路块之间,B级粘接剂在定子组装期间活化,并粘接绝缘材料层至那个励磁线圈和那些极块和回路块以将它们固定在一起。
177、根据权利要求89的所述的电动工具,其特征在于,其包括一种由在每一面上具有B级粘接剂的绝缘材料层构成的绝缘槽衬,其包绕在每个励磁线圈的每部分周围,励磁线圈设置在一个极块和一个和该极块配合的回路块之间,B级粘接剂在定子组装期间活化,并粘接绝缘材料层至那个励磁线圈和那些极块和回路块以将它们固定在一起。
178、根据权利要求1所述的方法,其特征在于,其包括通过采用TFE和PTFE管中的一种对励磁线圈的线圈端部长度进行绝缘,为该励磁线圈提供引线。
179、根据权利要求18所述的方法,其特征在于,其包括通过采用TFE和PTFE管中的一种对励磁线圈的线圈端部长度进行绝缘,为该励磁线圈提供引线。
180、根据权利要求51的马达,其特征在于,每个励磁线圈的线圈端部长度是采用TFE和PTFE管中的一种来进行绝缘的,以为每个励磁线圈提供引线。
181、根据权利要求56的马达,其特征在于,每个励磁线圈的线圈端部长度是采用TFE和PTFE管中的一种来进行绝缘的,以为每个励磁线圈提供引线。
182、根据权利要求84的电动工具,其特征在于,每个励磁线圈的线圈端部长度是采用TFE和PTFE管中的一种来进行绝缘的,以为每个励磁线圈提供引线。
183、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,每个励磁线圈的线圈端部长度是采用TFE和PTFE管中的一种来进行绝缘的,以为每个励磁线圈提供引线。
184、根据权利要求56的马达,其特征在于,极块和回路块中的至少一个是由绝缘铁粉制成的。
185、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,极块和回路块中的至少一个是由绝缘铁粉制成的。
186、一种制造电马达所述的方法,它包括:
a.将励磁线圈形成预定形状;
b.采用至少一个由绝缘铁粉制成的定子铁芯块来形成定子铁芯块;
c.在定子铁芯块已经形成为定子后,将励磁线圈和定子铁芯块组装在一起;和
d.将电枢置于该定子中。
187、根据权利要求186的方法,其特征在于,该定子铁芯块为极块和回路块,并形成至少一个由绝缘铁粉制成的定子铁芯块,包括将极块和回路块中的至少一个由绝缘铁粉制成,并将该励磁线圈和定子铁芯块组装在一起,包括将励磁线圈放到相应极块的颈部上,随后使极块和回路块相配合。
188、根据权利要求187的方法,其特征在于,该极块和回路块都是由绝缘铁粉制成的。
189、一种电马达,它包括:
a.具有分开形成的铁芯块和分开形成并组装在一起的励磁线圈的定子,至少一个定子铁芯块是由绝缘铁粉制成的;以及
b.电枢。
190、根据权利要求189的电马达,其特征在于,该定子铁芯块包括极块和回路块,极块和回路块中的至少一个由绝缘铁粉制成并且励磁线圈设置在该极块的颈部。
191、根据权利要求190的电马达,其特征在于,极块和回路块都是由绝缘铁粉制成的。
192、一种手持式电动工具,它包括:
a.壳体;和
b.设置于该壳体中的马达,该马达包括:
(i).具有分开形成的铁芯块和分开形成并组装在一起的励磁线圈的定子,至少一个定子铁芯块是由绝缘铁粉制成的;以及
(ii).电枢。
193、根据权利要求192的电动工具,其特征在于,该定子铁芯块包括极块和回路块,极块和回路块中的至少一个由绝缘铁粉制成并且励磁线圈设置在该极块的颈部。
194、根据权利要求193所述的电动工具,其特征在于,极块和回路块都是由绝缘铁粉制成的。
195、一种制造给定构架尺寸的电马达的方法,该电马达比普通针式绕制的相同构架尺寸的马达具有更大的功率,它包括:
a.这样形成励磁线圈,即在将所述励磁线圈放到极块上时延伸超出极块的极顶;
b.形成回路块和极块;
c.将励磁线圈放到极块上;
d.使极块和回路块相配合以形成具有外直径的定子;
e.对具有外直径的电枢进行缠绕,该外直径是定子外直径的至少0.625倍,并将它放入到定子中;
f.其中,形成该励磁线圈包括为该电马达提供在所需速度时的最大功率输出,该功率至少要比相同构架尺寸的普通针式绕制电马达在该所需速度时的最大功率输出大至少百分之三十。
196、根据权利要求195的方法,其特征在于,该电马达具有55mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1050瓦特。
197、根据权利要求195的方法,其特征在于,该电马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1300瓦特。
198、根据权利要求195的方法,其特征在于,该电马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1600瓦特。
199、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为60%的装填系数。
200、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的125%,并且具有至少为60%的装填系数。
201、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的145%,并且具有至少为60%的装填系数。
202、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的155%,并且具有至少为60%的装填系数。
203、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为70%的装填系数。
204、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的125%,并且具有至少为70%的装填系数。
205、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的145%,并且具有至少为70%的装填系数。
206、根据权利要求195所述的方法,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的155%,并且具有至少为70%的装填系数。
207、一种给定构架尺寸的电马达,该电马达比普通针式绕制的相同构架尺寸的马达具有更大的功率,它包括:
a.定子,其具有极块,励磁线圈放到该极块上,回路块与该极块相配合,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块的极顶,该定子具有外直径;
b.电枢,其具有外直径,该直径是该定子外直径的至少0.625倍;以及
c.该励磁线圈为该电马达提供所需速度时的最大功率输出,该功率输出至少要比相同构架尺寸的普通针式绕制电马达在该所需速度时的最大功率输出大至少百分之三十。
208、根据权利要求207的马达,其特征在于,该马达具有55mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1000瓦特。
209、根据权利要求207的马达,其特征在于,该马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1250瓦特。
210、根据权利要求207的马达,其特征在于,该马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1600瓦特。
211、根据权利要求207所述的马达,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为60%的装填系数。
212、根据权利要求207所述的马达,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的125%,并且具有至少为60%的装填系数。
213、根据权利要求207所述的马达,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的145%,并且具有至少为60%的装填系数。
214、根据权利要求207所述的马达,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的155%,并且具有至少为60%的装填系数。
215、根据权利要求207所述的马达,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为70%的装填系数。
216、一种手持式电动工具,它包括:
a.壳体;
b.一个给定构架尺寸的马达,其设置于该壳体中,该马达比普通的相同构架尺寸的马达有更大的功率,所述马达包括:
(i).定子,其具有极块,励磁线圈放到该极块上,回路块与该极块相配合,该励磁线圈延伸超出它们所在的极块的极顶,该定子具有外直径;
(ii).电枢,其具有外直径,该直径是该定子外直径的至少0.625倍;以及
(iii).该励磁线圈为该马达提供所需速度时的最大功率输出,该功率至少要比相同构架尺寸的普通马达在该所需速度时的最大功率输出大至少百分之三十。
217、根据权利要求216的电动工具,其特征在于,该电马达具有55mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1000瓦特。
218、根据权利要求216的电动工具,其特征在于,该电马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1250瓦特。
219、根据权利要求216的电动工具,其特征在于,该电马达具有59mm的构架尺寸,并在38000rpm时的最大功率输出为至少1600瓦特。
220、根据权利要求216的所述的电动工具,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为60%的装填系数。
221、根据权利要求216的所述的电动工具,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的125%,并且具有至少为60%的装填系数。
222、根据权利要求216的所述的电动工具,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的145%,并且具有至少为60%的装填系数。
223、根据权利要求216的所述的电动工具,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的155%,并且具有至少为60%的装填系数。
224、根据权利要求216的所述的电动工具,其特征在于,其包括将励磁线圈形成具有坡口角度,其至少是极顶坡口角度的110%,并且具有至少为70%的装填系数。
225、根据权利要求1的方法,其特征在于,该马达是热平衡的。
226、根据权利要求18的方法,其特征在于,该马达是热平衡的。
227、根据权利要求51的马达,其特征在于,该马达是热平衡的。
228、根据权利要求56的马达,其特征在于,该马达是热平衡的。
229、根据权利要求84的电动工具,其特征在于,该马达是热平衡的。
230、根据权利要求89的电动工具,其特征在于,该马达是热平衡的。
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