CN201156682Y - 带具有多件定子的马达的动力工具 - Google Patents

Abstract

一种动力工具，具有马达，该马达有由单独形成的磁极件、回程线路件和磁场线圈制成的定子。磁场线圈布置在磁极件的颈部上面，回程线路件固定在磁极件上。外径为定子外径的至少0.625的电枢布置在定子中。磁场线圈可以形成为使它们超过磁极件的极尖延伸。

Description

带具有多件定子的马达的动力工具

技术领域

本新型涉及动力工具，特别是涉及更适合人机工程的动力工具，其利用带有分别形成的回程线路件、磁极件和磁场线圈然后装配在一起的马达，以便提供给定尺寸的更高功率马达。

背景技术

本申请是2004年9月3日申请的No.10/934334名称为“Field Assembliesand Methods of Making Same”的部分继续申请；2004年9月4日申请的No.10/934104名称为“Electric Motor with Field Assemblies Having Core Pieceswith Mating Features”的部分继续申请，以及2004年9月3日申请的No.10/934333名称为“Electric Motor with Field Assemblies with SlotInsulation”的部分继续申请，这些申请都要求美国临时申请No.60/500384申请日为2003年9月5日，和美国临时申请No.60/546243申请日为2004年2月20日的优先权。本申请还要求美国临时申请No.60/659336申请日为2005年3月7日和美国临时申请No.60/660114申请日为2005年3月9日的优先权。上述申请的说明书被本文参引。

电动机器是产生电力或使用电力的机器。普通类型的电动机器是交流发电机、发电机和电马达。

电马达用于各种用途，包括动力工具例如钻机、锯、磨砂和研磨装置以及工场工具例如轧边机和修剪器，这里只列出了这样的一些工具。这些装置都利用具有电枢和场例如定子的电马达。

图1表示了用于电马达的典型现有技术定子100。定子100由叠片堆栈102形成，多个电磁线绕组104缠绕在该叠片堆栈102上以便形成磁场线圈114。叠片堆栈102通过使合适数目的单独叠片108堆栈在一起并焊接在一起而形成。各叠片108通常通过由钢冲压它们而制成。因此，将松散的叠片108装入堆垛器(stacker)中。堆垛器拾取合适数目的叠片108，并将它们置于夹具中，在该夹具中它们被焊接在一起。叠片108形成有狭槽，这样，所形成的叠片堆栈102中有狭槽110，电磁线104缠绕在该狭槽110中。公知术语电磁线是方便地用于电机例如电枢和定子中的绕组线圈的线。在缠绕电磁线104之前，绝缘套筒或绝缘狭槽衬套(未示出)例如硫化纤维布置在狭槽110和端部环112中，该端部环112放置在叠片堆栈102上。端部环表示为由塑料制成并形成为包括线圈架116。然后通过将电磁线104缠绕在狭槽110中而缠绕磁场线圈114。在缠绕了磁场线圈114之后，电磁线104的端部适当地终止，例如终止于端子柱120中的端子118上。然后，电磁线104粘在一起，例如当使用可粘接电磁线时通过加热粘在一起。可粘接电磁线是有一层热激活热塑性或热固性聚合物粘接剂的电磁线。普通使用的一种可粘接电磁线可由Indiana的Phelps Dodge of Fort Wayne购得，商标名为BONDEZE。也可选择，电磁线104可以通过下面介绍的滴流树脂工艺进行粘接。其中，定子100将应用在使它暴露于特别磨损环境中，例如研磨机，环氧树脂涂层施加在磁场线圈114上，用于防止磨损。

众所周知，马达输出功率是马达速度和扭矩的乘积，因此，一种提高输出功率的方法是改变线圈的绕组以便使马达运行更快速。但是，这通常是不现实的，因为较高马达转速将在齿轮上产生更大应力，升高总体振动水平，并可能导致工具的速度超过相连附件例如钻头等的额定速度。

如果存在任何这些限制，且马达转速不能增加时，可选择方法是增加堆栈长度。总体关系是马达输出功率与马达定子的堆栈长度和电枢直径的平方的乘积成正比。例如，对于给定马达速度，可以通过使堆栈长度加倍或使电枢直径增加系数2^1/2而使得马达输出功率加倍。

在很多动力工具用途中，增加堆栈长度并不实际，因为它可能对工具的人机工程性产生不利影响，或者使得工具的总体长度增加而导致使用起来很麻烦的程度。例如，具有延伸的或更长本体的往复锯将在密闭空间中例如切割建筑物墙壁中的管等中更难操纵。

尽管增加电枢直径是增加马达输出功率的一种选择，但是这经常导致场或定子的直径线性增加，这又可能对工具的人机工程性产生不利影响。

新型内容

按照本新型的动力工具具有马达，该马达具有由单独形成的磁极件、回程线路件和磁场线圈制成的定子。磁场线圈布置在磁级路径件的颈部上方，回程线路件固定在磁极件上。外径为定子外径的至少0.625的电枢布置在定子中。在本新型的一个方面中，磁场线圈可以形成为使得它们超过磁极件的极尖延伸。

通过下面的详细说明将清楚本新型的其它应用领域。应当理解，详细说明和特殊示例旨在表示本新型优选实施例的同时将只用于说明，而并非限制本新型的范围。

附图说明

通过详细说明和附图将更充分地了解本新型，附图中：

图1是现有技术的定子的透视图；

图2是根据本新型的一个方面用于形成定子的方法的流程图；

图3是根据图2的方法形成的定子的分解装配图；

图3A是狭槽衬套的透视图；

图3B是使用图3的定子制成的电马达的俯视图；

图4A-4C是根据本新型的一个方面装配的定子的透视图；

图5A-5E是根据本新型的一个方面具有匹配特征的定子回程线路和磁极件的侧剖视图；

图5F是磁极件和磁场线圈的侧剖视图，磁极件的一部分堆垛在磁场线圈上；

图6A-6C是根据本新型的一个方面用于封装磁场线圈的模具、在模制之前的线圈以及在模制后的磁场线圈的透视图；

图7A和7B是根据本新型的一个方面的、图4定子的变化形式的侧剖视图；

图8是根据本新型一个方面的、具有定子的动力工具的剖视图；

图9是根据本新型实施例用于定子的绝缘磁场线圈的绝缘套筒的正视透视图；

图10是图9的绝缘套筒的后视透视图；

图11是使用图9和图10的绝缘套筒的磁场线圈/绝缘套筒组件的透视图；

图12是装配在磁极件上的、图11的磁场线圈/绝缘套筒组件的透视图；

图13是根据本新型一个实施例的绝缘狭槽衬套的透视图；

图14是图13的绝缘狭槽衬套的侧视图；

图15是根据本新型一个实施例的定子的剖视图，其中磁场线圈由图13和14的绝缘狭槽衬套来绝缘；

图16A和16B是根据本新型一个实施例的绝缘狭槽衬套的侧视图和正视图，该绝缘狭槽衬套是图13和14的绝缘狭槽衬套的变化形式；

图17是根据本新型一个实施例形成的四磁极定子；

图18是图9的绝缘套筒的变化形式的透视图；

图19是具有绝缘涂层的定子铁芯件的侧剖图；

图20是由一层绝缘材料制成的绝缘狭槽衬套的等距视图，该绝缘狭槽衬套上带有B级热固性粘接剂或热塑性粘接剂；

图21是采用图20的绝缘狭槽衬套绝缘的磁场线圈的侧视图；

图22是具有图21的磁场线圈的磁场的透视图；

图23是根据本新型一个方面的手持异形铣机(router)的透视图；

图24是根据本新型一个方面的手持往复锯的局部剖透视图；

图25是根据本新型一个方面的手持动力机械螺丝刀的透视图；

图26是根据本新型一个方面的手持任意轨道打磨器的透视图；

图27是图26的手持任意轨道打磨器沿图26中的线27-27的侧剖视图；

图28是根据本新型一个方面的研磨机的透视图；

图29是图28的研磨机沿图28中的线29-29的剖视图；

图30是根据本新型一个方面的圆锯的透视图；

图31是根据本新型一个方面的斜切锯的透视图；

图32是根据本新型一个方面的截断锯的透视图；

图33是根据本新型一个方面的冲击扳手的透视图；

图34是在各种最大空载速度下比较现有技术马达和本新型马达的最大瓦特数的曲线图；

图35是在各种最大空载速度下比较现有技术马达和本新型马达的最大热瓦特数的曲线图；

图36是当马达将在31000rpm的最大空载速度下运行时比较现有技术马达和本新型马达在各种堆栈长度下的功率输出的曲线图；

图37是当马达将在32000rpm的最大空载速度下运行时比较现有技术马达和本新型马达在各种堆栈长度下的功率输出的曲线图；

图38是当马达将在34000rpm的最大空载速度下运行时比较现有技术马达和本新型马达在各种堆栈长度下的功率输出的曲线图；以及

图39是表示对于根据本新型一个方面的马达比较最大瓦特数输出和空载弧度的曲线图。

具体实施方式

下面对优选实施例的说明只是解释性的，决不是将限制本新型以及它的应用或使用方式。

参考图2和3，图中表示了根据本新型一个方面用于制造磁场组件在本例中为定子300的方法。在步骤210中，通过将电磁线303缠绕成预定形状，用于定子300的磁场线圈304的线圈例如图6的线圈614缠绕成预定形状，优选是净形状。“净形状”的意思是磁场线圈304在装配的定子300中的最终形状。在步骤212中，电磁线303粘接在一起。优选是，电磁线303是可粘接电磁线，例如BONDEZE线，上面具有一层热激活的热塑性或热固性粘接剂，且向形成的线圈614施加热量，以便激活在电磁线303上的粘接剂，从而将它们粘接在一起。应当理解，当线圈仍然在缠绕工具中时或者当线圈从工具中取出之后，电磁线可以进行粘接。当线圈仍然在在缠绕工具中时粘接该线的优点是保证当线圈从工具中取出时仍然保持它的形状。线圈还可以在粘接过程中进行压缩。然后在213中测试粘接线圈614。

磁场线圈304具有线圈端部305，该线圈端部305有从它上面伸出的引线302，该引线302在步骤214中从形成的线圈614上产生。引线302可以使用不同的可选择方式产生。线圈端部305可以表示为终止于端子307处，且引线302安装在该端子307上。引线302可以直接安装在线圈端部305上。线圈端部305的一段长度可以由各种方法进行绝缘，例如皱缩管、各种壁厚的TFE或PTFE管，且该绝缘段提供引线302。除了绝缘线圈端部305外还使用管例如TFE或PTFE管将进一步有利于释放应变和增加引线302的刚性。在线圈端部305上面的滑动管例如TFE或PTFE管将屏蔽它们，且管可以通过任意类型的端部端子来保持。

在步骤216中，绝缘形成的线圈614，以便形成磁场线圈304。形成的线圈614可以通过将它用封装材料309封装而进行绝缘，该封装材料309形成封装313。封装材料309表示为弹性的热塑性或热固性塑料，例如热固性液体硅橡胶。封装材料309表示为注射模制在磁场线圈304周围。应当理解，其它方法和材料也可以用于通过封装材料309来封装形成的和粘接的线圈，例如传递模塑或喷射封装材料309。封装材料还可以是更刚性的热固性材料。封装材料可以表示为导热，并可以是更加刚性的导热塑料，例如可由LNPEngineering Plastics of Exton，PA购得的Konduit

热塑性塑料。封装材料可以表示为使用已知的真空浸渍工艺施加。形成的磁场线圈614可以布置在真空腔室中，且封装材料芯吸在磁场线圈614上。

用合适的封装材料封装磁场线圈304将提高防磨损性和增强防漏电性。一些类型的动力工具例如用于研磨金属和除去在砖块之间的灰浆(称为嵌凸缝)的研磨机将产生大量的磨损颗粒，该磨损颗粒在工作过程中吸入马达中，因此经过定子和转子线圈绕组。这些颗粒磨损线圈的绝缘物，还将磨损可能用于涂覆线圈绕组的额外滴流清漆或膏剂。最终，线圈电短路以及马达烧坏，从而导致动力工具不能工作。漏电痕迹(tracking)是这样的状态，即在马达外部产生可选导电通路，从而在电流正常时并不经过的地方承载电流，例如马达绕组的外部。该通路通常由在动力工具的工作过程中吸入马达内的金属碎屑而产生，这些金属碎屑收集在工具壳体内，并与动力工具的电系统的暴露的元件接触，例如电刷盒、暴露的马达磁场绕组以及引线。

硅橡胶例如液体硅橡胶是一种这样的封装材料，它可以用于提高防磨损性和改善防漏电性。硅橡胶是弹性材料，并当颗粒碰撞它时对吸入马达内的颗粒进行缓冲。使用具有合适硬度等级的硅橡胶将在机械强度、抗磨损性、抗撕裂性和可制造性方面产生合适的功能平衡。例如，液体硅橡胶的硬度在40至70肖氏A的范围内，并表示为大于大约50，并有较高撕裂强度，也就是说撕裂强度为200磅每英寸或更大。应当理解，具有相当特性的其它弹性体也可以用作封装材料。除了注射模制，硅橡胶或类似弹性体还可以通过各种装置来施加，例如喷涂、刷上和压缩模制，并可以通过任意合适方法来固化，例如热固化、室温固化、潮湿固化和UV光固化。

除了封装磁场线圈或者也可选择，绝缘狭槽衬套例如狭槽衬套322，(图3A)可以布置在定子铁芯的狭槽中并在磁极件308和回程线路件310的内表面之间。这种狭槽503更具体地显示在图5A的实施例中，位于磁极件404和回程线路件的内表面505之间。绝缘狭槽衬套为已知的狭槽衬类型，例如由纤维或毛面聚酯。

绝缘的磁场线圈304装配有定子铁芯件306以形成定子300。定子铁芯件306包括磁极件308和护铁或回程线路件310。

定子铁芯件306在步骤220中由钢叠片形成，如上所述。这样，叠片可以堆垛和粘接在一起，例如通过焊接，或者叠片706(图7A和7B)冲压成具有互锁装置，例如互锁装置704(图7A和7B)，该互锁装置使得叠片在冲压时相互锁定在一起。各铁芯件306可以单独横过它的叠片而接缝焊接，以便在定子300的运送、装配过程中和在其中采用定子的马达的工作过程中对它进行增强。定子铁芯件306还可以由铁粉模制或压制形成，如绝缘铁粉，例如涂覆硫酸盐的铁粉。一种这样的硫酸盐涂覆铁粉是可由瑞典的Hoganas AB购得的SOMALOY^tm 500，可通过它的美国附属北美Hoganas公司购买，111Hoganas Way，Hollsopple，PA 15935-6416。应当理解，定子铁芯件306也可以由其它铁粉形成，该铁粉可以压制或模制，例如烧结铁粉。

应当理解，形成定子铁芯件306可与形成磁场线圈304独立地进行，反之亦然。因此，定子铁芯件306和磁场线圈304可以在分开的线上制造并储存一直到需要时刻。磁场线圈304和定子铁芯件306的几何形状可以优化。而且，磁极件308与回程线路件310分开制造，这使得磁极件308和回程线路件310的几何形状可以分别优化。优选是，磁极件308是相同的，回程线路件310和磁场线圈304也一样。

各磁极件308表示为有颈部311，该颈部311有矩形外侧基底312，该外侧基底312上有向内开口的弓形柱形极尖部分314，该极尖部分314有极尖318。各回程线路件310表示为半圆柱形，具有相对端316，该相对端316成形为安装在另一回程线路件310的相对端316和磁极件308的矩形外侧基底312上。在装配封装的磁场线圈304和定子铁芯件306时，封装的磁场线圈304布置在各磁极件308的颈部311上。然后回程线路件310固定在磁极件308上，例如通过卡扣连接在一起、焊接、铆接、通过螺钉、成形操作等。

在制造电马达例如电马达350(图3B)时，将电枢(例如图3B的电枢352)再布置于定子300中。

上述方法有多个优点。相对简单、便宜的机器可以用于缠绕磁场线圈304。而且，多个电磁线可以同时缠绕，以便形成磁场线圈304。它还提供了更高的狭槽填充系数(在绕组狭槽中的线的总面积包括线绝缘件)除以绕组狭槽的可用面积或总面积)，特别是当线圈的线在粘接过程中压缩时。另一方面，它提供了更致密的磁场线圈，该磁场线圈有更高的装填系数(线的总面积包括线绝缘件除以由磁场线圈的内周和外周确定的磁场线圈的包络面积)。

在粘接过程中压缩线将通过保证线圈的相邻线而牢固在一起以提高粘接强度。此外，通过将线圈的线压在一起，可以从缠绕程序中除去很多空隙。这减少或消除了在线圈中的气穴，从而导致提高热传递，因为线圈的内部线与外部线直接接触，当马达工作时该外部线暴露于气流中。因此，在马达工作过程中产生的电阻热量能够通过相邻线的传导而不是通过气穴的对流而快速通过线圈耗散。最后，通过将线圈的线压缩在一起，与普通绕组技术相比可以获得更高的狭槽填充系数和装填系数。与普通绕组技术相比，这能够有更多圈的线，或者有相同圈数的更大号(更粗)的线。装填系数大于百分之六十、七十、八十且直到大约百分之八十五的磁场线圈可以通过该方法而获得。

在本新型的一个方面，多股线用于缠绕磁场线圈304，该磁场线圈304也提供更多的狭槽填充。市场上可获得的这种线通常称为绞合线。

在本新型的一个方面，可以缠绕具有不同功能和不同尺寸的多个电磁线，以便形成磁场线圈304。例如，十八号的电磁线可以缠绕在各磁场线圈304中，以便形成一个或多个线圈，这些线圈通电时将提供与电马达的电枢相互作用的磁场，以便使电枢旋转。二十一号的线可以缠绕在各磁场线圈304中，以便形成线圈，该线圈在通电时将使电枢制动。这样，顺序缠绕不同尺寸的电磁线，也就是，缠绕第一尺寸的电磁线，然后缠绕第二尺寸的电磁线，或者它们同时缠绕。二十一号线缠绕的圈数比十八号线更多，以便产生所需的通量，从而使电枢快速制动。

使磁场线圈304形成预定形状，例如通过缠绕它们成预定形状，然后粘接电磁线303使得磁场线圈304缠绕成这样，即当磁场线圈304装配在定子300中时，它们超过磁极件308的极尖318的边缘320延伸。因此回程线路件310可以形成为使得它们比磁极件308轴向更长。这也使得电磁线能够缠绕成这样，即当装配至定子300中时，磁场线圈304环绕磁极件308的端部或超过该端部延伸，且并不超过回程线路件310的边缘延伸。还有，线圈形成步骤使得磁场线圈304能够形成为更紧凑如前所述和更薄。通过能够使磁场线圈304形成为使得它们超过磁极件308的极尖318的边缘320延伸和更紧凑，申请人确定能够获得至少百分之十的更多输出功率，并对于给定尺寸的磁场线圈将提供更好的热特性。例如，申请人发现，具有根据本新型制造的59mm直径定子的电马达与具有普通制造的59mm直径定子的电马达相比有大约百分之三十六的更多输出功率。这也可能使用更小直径的定子来获得给定量的输出功率。例如，申请人发现，具有根据本新型制造的55mm直径定子的电马达的输出功率与具有普通形成的59mm直径定子的电马达大致相同。

使磁场线圈304形成净形状(net shape)，然后将磁场线圈装配在磁极件上，这也使得定子300给定直径马达的总体直径保持相同，但是允许使用更大直径的电枢。众所周知，当电枢的尺寸增加时，通过冷或热最大瓦特输出而测量的最大马达性能将增加。更具体地说，当马达电枢的直径增加时，马达的功率随着电枢直径的平方而增大。但是对于普通马达，电枢直径增加每个增量都导致定子的直径相应增加，并因此增加马达的直径。使用如上面所述和下面进一步介绍的根据本新型制造的定子的马达能够使得磁场线圈例如磁场线圈304的绕组包装更紧密。它还能够使它们包装得更薄，这又相应使得定子铁芯件的厚度减小。如上所述，将磁场线圈304的绕组包装得更薄将使得马达的直径减小，或者更大直径的电枢可以用于给定直径的马达。具有根据本新型构成的55mm直径定子(该直径也是马达的直径)的上述马达用于较小角度研磨机，它提供大约1000W的功率输出。为了使用普通定子获得1000W的功率输出，需要59mm的定子。

当使用作为实例的、具有普通59mm直径定子的上述马达时，该定子有通过普通使用的针缠绕器而缠绕在磁极的极尖周围的磁场线圈，该马达有大约90mm²的磁场线圈总狭槽面积(狭槽面积是能够布置磁场线圈的面积，在普通的针缠绕磁场线圈中，该面积受到磁极的极尖的宽度或弧度的限制)，且径向尺寸如下：

电枢半径：    17.5mm

气隙：        0.5mm

磁场线圈厚度：6.5mm(包括极尖的厚度)

护铁厚度：    5mm

(气隙是在更靠近电枢的磁场线圈或极尖面和电枢之间的间隙)

具有根据本新型制造的55mm直径定子的上述马达，具有大约100mm²的磁场线圈总狭槽面积，其中磁场线圈304能够超过极尖318的边缘320延伸并有以下径向尺寸：

电枢半径：    17.5mm

气隙：        0.5mm

磁场线圈厚度：4.5mm(包括极尖的厚度)

护铁厚度：    4mm

在两个实例中的电枢绕组都是0.52mm线的八圈，且在两个实例中的各磁场线圈的绕组都为0.75mm线的六十二圈。

也可选择，可以使用根据本新型构成的59mm直径定子，从而使电枢的直径能够增加4mm，功率相应增加。

下面的表1表示了具有57mm和59mm的场OD的普通AC马达的电枢OD、场OD、电枢OD/场O.D比例和在38000RPM时的功率输出。下面的表2表示了具有场OD为55mm和59mm的、根据本新型的前述方面制造的磁场线圈的AC马达的相同信息。

以具有59mm场O.D.的AC马达作为实例，如表1和2中所示，根据本新型前述方面制造的马达能够使用37mm O.D.电枢，且与普通AC马达，相比在38000 RPM时的功率相应增加至1600瓦特。该普通AC马达利用35.19mm O.D.电枢，且在38000 RPM时的功率输出为1000瓦特。还如表1和2所示，具有根据本新型的该方面制造的55mm O.D.磁场线圈的马达能够使用35.19mm O.D.电枢，从而导致在38000RPM时的功率输出为1050瓦特，它超过现有AC马达的功率的1.25倍。该现有AC马达具有56.96mm O.D.磁场线圈，也使用35.19mm O.D.电枢。根据本新型的前述方面，对于给定马达容积(马达外径×马达长度)，根据本新型前述方面制造的AC电马达350(图3B)具有电枢352和场或定子300，且电枢O.D.(D_a)与场O.D.(D_f)的比例为至少0.625，这导致马达350的功率为具有相同OD的磁场线圈但是有更小的OD电枢的现有AC电马达的至少1.3倍。当磁场线圈的工作温度与电枢在马达的额定电流或功率下的工作温度相同时，例如马达的水下实验额定值，马达也热平衡。

彼此分离和特别是与磁场线圈304分离地形成定子铁芯件306将使得重要的磁场线圈的设计和结构与定子铁芯件306特别是磁极件308的设计和结构分离。在具有针缠绕磁场线圈的普通定子中，磁场线圈不能超过极尖的边缘伸出，因为极尖是用于在缠绕过程中和在粘接或施加滴流树脂之前保持磁场线圈的线。这样，可用的场绕组区域由极尖的宽度和弧度(包括角度)来确定。尽管能够增大极尖的弧度以便增加磁场线圈能够缠绕的面积，但是这引起性能问题，特别是整流(commutation)性能。极尖的弧度延伸太多将降低整流。因此，整流性能限制了线圈缠绕区域可以通过增加极尖的弧度而增大的程度。因此，已经显示更窄、减小跨距的磁极面可以有利于整流，且有利于减小电弧、更好的电刷/整流器寿命和更小的电噪音。然而，在普通的针缠绕磁场线圈中，这减小了可用的场绕组面积并因此限制了可以获得的输出功率。

在万能马达整流器中，碳刷和整流器提供了用于向旋转的电枢供电的装置，和用于当电枢线圈旋转时使合适电枢线圈中的电流平滑反转的装置。安装在这些线圈上的当整流器的杆经过碳刷下面并在很短时间内有效短路时，该反转产生。从设计的观点，在该整流过程中控制功率消耗对于减小电弧、形成足够的电刷寿命和减小电噪音都很重要。后者是一些市场的重要设计考虑因素，其中，地方代理处已经设置了可接受的噪音水平的极限，并采取附加措施/部件来使它降低至可接受的水平。

使马达有正向偏压是提高整流的一种普通技术。这通过移动绕组与整流器的连接或通过使电刷的物理位置运动而实现。这具有移动短路线圈(当电刷桥接两个整流器杆时)进入场通量的弱后缘的效果。在短路线圈中产生的反向EMF抵销了一些整流电压，并减少了电弧。缺点是马达有确定方向偏压，因此沿一个方向的整流比另一方向更差。

通常使用两种方法来控制使马达有正向偏压的效果。第一方法是提供反向电刷环，该装置根据选定马达运转方向而使得电刷的位置进行物理运动。这保证电刷位置和相关联的马达偏压适合马达运转的方向。它的缺点是与该附加机构相关的成本、尺寸和可靠性。

通常用于反向用途特别是当使用变速开关时的第二方法是当开关处于反向模式时物理限制开关行程。这限制了马达沿反向方向的功率和速度，因此即使通过使马达有正向偏压而产生较差的反向整流，但是限制了功率和相关电噪音。该方法的一个缺点是，根据反向方向电弧的严重性，开关行程可以限制到当它变得防碍用户时的点。考虑沿向前方向驱动螺钉的实例，发现反向功率限制工具不能使螺钉旋出。

已经显示，减小磁极面跨距对整流产生有利影响。该影响的一个措施是空载(NL)电弧，当马达在它的空载速度下运转时由于电弧而产生功率损失(瓦特)。

在图39中，根据本新型的多件定子的马达的磁场线圈直径为59mm，堆栈长度为35mm。在所有情况下，所述马达的最大空载速度为大约29000rpm，且所有马达都为中性缠绕，意思是它们有无方向偏压，且无论马达向前或向后运转性能都将类似。

由图37可知，当磁极面跨距减小时，在任意给定功率输出下整流都提高，即NL电弧降低。在普通针缠绕磁场线圈中，有使得最大瓦特输出(MWO)也减小的进一步限制，因为可用场绕组狭槽面积减小。图37表示了通过使用具有本新型的多件定子的马达，仍然可获得提高整流的优点，且并不牺牲绕组面积或MWO。普通场设计通常使用在120和130度之间的磁极跨距，而在该特殊实例中，最佳跨距为115度。这提供了在整流性能、功率和线圈周围的机械稳定性之间的最佳平衡。

具有本新型的多件磁场线圈的马达提供了更大的马达设计灵活性，以便优化在给定包装中的输出功率，同时提供了满足特殊寿命和EMI要求的整流。这样的优点是不需要用于控制整流权衡的上述两种普通方法中的任意一种，或者实际上使它们在功率输出和/或寿命方面有甚至更高的性能，同时保持可接受的EMI输出。

在实施例中，如上面和后面所述根据本新型制造的定子，例如定子300，极尖的弧度并不限制可以布置磁场线圈的区域，因此并不限制磁场线圈304的尺寸。如上所述，磁场线圈304可以形成为使它们超过极尖318的边缘320延伸。也就是，磁场线圈的弧度或夹角大于极尖的弧度或夹角。这样，在两磁极定子例如定子300中，两个磁场线圈304能够形成为使它们的各边缘总是彼此相邻，也就是，各磁场线圈304有几乎180度的弧度(夹角)，如图15的磁场线圈614示意表示。使具有根据本新型制造的定子的上述55mm马达与具有普通针缠绕定子的上述59mm马达比较，55mm马达的极尖的弧度或夹角710(图7A)为110度，而磁场线圈的弧度或夹角712为158度，而普通59mm马达的磁场线圈的弧度或夹角为125度，它也是极尖的弧度或夹角。根据本新型制造的定子的磁场线圈的弧度或夹角超过极尖的弧度或夹角的100％，并达到极尖的弧度或夹角的大约163％，例如但非限定为极尖的弧或夹角的至少110％、125％、140％、155％。

在将磁场线圈304装配至定子300之前形成磁场线圈304还提供了简化“引导”它们的优点。“引导”磁场线圈304是引出或安装引线例如引线302的工序。在磁场线圈环绕磁极进行针缠绕的普通定子中，一定长度的电磁线必须从缠绕线圈上引出，并安装在端部环中的端子上或者当用作引线时安装的端子上。当电磁线用作引线时，它必须释放应变。该方法通常导致线(电磁线、引线、或者电磁线和引线)的长度比所需的实际引线更长，该引线必须穿过定子布置，以便使它固定和当装配该定子的马达使用时保持与电枢接触。相反，通过使磁场线圈304与定子铁芯件306分开形成和在它们装配至定子300中之前，“引导”工序简化，因为线圈并不处于定子中将更容易接近该线圈。引线可以直接安装在线圈附近，从线圈引出所需的电磁线很少。当电磁线用作引线时，只需要引出所需长度的引线。进一步的优点是，当在“引导”磁场线圈304时产生不可修理的错误时，只需要废弃该磁场线圈304，且它能够在不需要任何拆卸的情况下废弃。相反，当在普通定子中在引导磁场线圈时产生错误时，或者整个定子必须废弃，或者磁场线圈必须从定子中拆卸并缠绕新的磁场线圈，即使可能这通常也是不实际的。

除了上述优点，定子铁芯件306由铁粉压制而成还提供了附加优点。定子铁芯件306特别是磁极件308能够在一个操作中形成为三维部件。相反，在上述普通方法中，定子的磁极件通过将合适数目的叠片堆垛而制成，从而实际上堆垛合适数目的两维件以便获得所形成的三维磁极件。通过使定子铁芯件306由铁粉压制，与普通方法相比可以保持更小的公差。

使用绝缘铁粉作为铁粉将提供附加优点，即绝缘铁粉具有降低的涡流损失。

图4A-4C表示了本新型上述方面的变化形式。磁场组件在本实例中为定子400有第一和第二回程线路件402、第一和第二磁极件404以及第一和第二磁场线圈406。磁场线圈406表示为由弹性体封装材料408封装的预成形线圈。磁场线圈406缠绕成预定形状，如上面参考图3所示实施例所述。弹性体封装材料408为液体硅橡胶，如上所述。应当理解，磁场线圈406可以以上述其它方式来绝缘。

为了装配定子400，磁场线圈406布置在磁极件404的颈部414上面。颈部414中有在磁极件404的极尖部分522和磁极件404的颈部414的基部部分524之间的相对接收空穴504(图5A-5C)。极尖部分522的周向和径向外边缘526周向向外凸出，以便提供唇缘528(换句话说，极尖部分522有底切口527)。边缘526可以表示为凹入，并有圆角，如图5D所示，以便容易将磁场线圈406装配至磁极件404上。当边缘526为尖锐边缘时，磁场线圈406上的绝缘件可能卡住，并可能从线圈上的电流位置离开。通过有平滑圆角的边缘526，磁场线圈406上的绝缘件更自由地滑动至磁极件404上，并有利于使绝缘件在磁场线圈406上保持正确定位。

当由弹性体封装材料例如液体硅橡胶进行封装时，磁场线圈406卡在唇缘528上，并进入底切口527中，该底切口在定子400的进一步装配过程中使它们保持就位。凸块或其它干涉特征可以由封装材料形成，在此处磁场线圈抵靠极尖部分522，以便进一步使磁场线圈406保持在磁极件上。在变化形式中，唇缘528还可以在一个或多个位置处堆垛在磁场线圈406上，表示为在529处，以便提供进一步地保持磁场线圈406，如图5F所示。

磁场线圈406的端部418可以超过磁极件404的极尖420而延伸。然后，回程线路件402径向(横向)引入并与磁极件404匹配。磁极件404的径向外端422的相对边缘423有匹配特征424，该匹配特征与回程线路件402的边缘428中的相应匹配特征426匹配，如后面更详细所述。

在本新型的一个方面，磁场线圈406可以有形成于封装408中的匹配特征。磁极件404有形成于其中的相应匹配特征412，这样，磁极件404可以由封装材料进行封装，且匹配特征412形成于该封装材料中，或者匹配特征412直接形成于软磁性材料中，磁极件404由该软磁性材料制成。匹配特征410可以是凸起或棘爪，而匹配特征412是相应的孔或凹口。也可以相反，也就是，匹配特征412是凸起或棘爪，而匹配特征410是相应孔或凹口。当磁场线圈406布置在磁极件404的颈部414上面时，磁场线圈406的匹配特征410和磁极件404的匹配特征412匹配在一起，从而使各磁场线圈406保持在相应磁极件404上，形成线圈/磁极子组件416。磁极件404可以由叠片或铁粉例如绝缘铁粉制造，如上面参考图2和3所述。类似的，回程线路件402可以由叠片或绝缘铁粉制造。

参考图5A和5B，图中表示了匹配特征424、426的实施例。各回程线路件402的各边缘428的匹配特征426是从回程线路件402的各边缘428伸出的凸起500，并有在凸起500和回程线路件402的边缘428的结合处的凹口502。在各磁极件404(图4B)的各径向外端422的各相对边缘423中匹配特征424包括接收空穴504，该接收空穴确定于磁极件404的基部部分524的外部指状物506和磁极件404的极尖部分522之间。匹配特征424还包括外部指状物506，该外部指状物506有从指状物506的外端512径向向内延伸的凸起510。

各接收空穴504表示为大于各回程线路件402的凸起500，这样，凸起500很容易装入接收空穴504中。这通过形成指状物506来实现，因此，当凸起500首先插入接收空穴504中时，它相对于凸起500在角度514处，如图5B所示。另外，接收凸起500和接收空穴504的匹配圆角的尺寸设置为在它们之间考虑到公差总是有合适的间隙516。

一旦回程线路件402的凸起500插入各磁极件404的接收空穴504中，磁极件404的指状物506就径向向内变形，这样从指状物506的外端512径向向内伸出的凸起510装入各回程线路件402的凹口502中。凸起510配合至凹口502中形成匹配棘爪518(图5A)，该棘爪518将磁极件404和回程线路件402机械地锁定在一起。因此，回程线路件402和磁极件404通过匹配棘爪518而机械互锁，并通过摩擦而保持在一起。磁极件404还可以焊接在回程线路件402上，以便进一步加强磁极件404在回程线路件402上的安装。也可选择，磁极件404和回程线路件402恰好能焊接在一起。

图5C表示了图5A和5B的匹配特征424、426的变化形式，它们几乎与图5A和5B中所示实施例相同因而只介绍区别点。图5C中的、与图5A和5B中的元件相同的元件以相同附图标记来表示。区别是匹配棘爪518沿凸起500向外向远侧移动。与图5A和5B中所示实施例的相同段的长度相比，这增加了由附图标记520表示的“关键长度”。该关键长度是回程线路件402和磁极件404的、承载通过大部分磁通的部分的长度。使该关键长度最大将有利于马达性能。

如图所示，当回程线路件402与磁极件404匹配时，它们与轴向相反而径向靠拢，如图4B中箭头440所示。回程线路件402径向压缩安装在磁极件404上的磁场线圈406的各侧部。这消除了回程线路件402沿轴向横过磁场线圈406的滑动以及由于回程线路件402横过它们滑动而可能对磁场线圈406周围的绝缘件造成的损坏。还有，当回程线路件402和磁极件404通过与轴向相反而径向靠拢匹配时，特别是磁场线圈406的公差可以稍微更松。

回程线路件402与磁极件404分开制造也提供了这样的优点，即不仅能够使用不同材料例如不同磁等级的钢来制造它们，而且可以使用不同的构造技术。例如，磁极件404可以由叠片堆栈来制造，如上所述，而回程线路件由实心钢来制造。磁极件404又可以包括可变形部分，它将变形抵靠回程线路件402的相应部分，以便将回程线路件402和磁极件404紧固在一起。

尽管定子300和400(图3和4)在本文中介绍为具有两磁极，并有两个回程线路件和两个磁极件，但是应当理解，在本新型的范围内也可以使用其它结构。例如，可以只使用一个回程线路件，该回程线路件将为柱形件，且两个磁极件固定在在它相对侧上的回程线路件的内侧。各回程线路件可以由连接在一起的多件制成，例如通过焊接或者通过在其中形成卡扣在一起的匹配特征。定子铁芯件还可以通过插入定子壳体中而保持在一起。定子还可以有超过两个的磁极，例如四个、六个、八个或者两个的其它倍数。这样，至少一个磁极件将用于各磁极，且它们将环绕定子等间距间开。各磁极件可以由连接在一起的多件制成。

图17表示了定子1700具有多于两个磁极，所示为四个磁极。定子1700表示为包括四个回程线路件1702、四个磁极件1704和四个磁场线圈1706。回程线路件1702、磁极件1704和磁场线圈1706都以上述方式分别形成。然后磁场线圈1706布置于磁极件1704的颈部1708上面，这样它们抵靠磁极件1704的极尖1710，且磁极件1704和回程线路件1702匹配在一起。

在本新型的一个方面，定子的铁芯件包括至少三件-两个磁极件和一个回程线路件。在本新型的一个方面，磁极件、回程线路件和磁场线圈都分别形成，然后装配在一起。分别形成的意思是磁极件与回程线路件分开形成，该回程线路件又与磁场线圈分开形成。

图6表示了可以用于模制封装材料的模具600的所示实施例，该封装材料例如封装材料309(图3)，它形成封装，特别是当使用弹性封装材料例如液体硅橡胶时。模具600有铁芯板602，该铁芯板602有平台604，定位柱606从该平台604延伸。在平台604的各侧，铁芯板602有凸出垫608和孔610。凸出垫608表示为椭圆形，并在平台604和铁芯板602的边缘612之间的通路的主要部分上延伸。模具600还有空腔板(未示出)，当模具600关闭时，该空腔板与铁芯板602匹配。空腔板还可以有凸出垫608和孔610。

凸出垫608以中心间隔关系将线圈614保持在铁芯板602的表面620上，以便于封装材料309在线圈614的径向内侧622周围流动。孔610形成压缩凸片或凸起624，如果布置在模具600的空腔板中，该压缩凸片或凸起624形成于磁场线圈304的径向内侧622和磁场线圈304的径向外侧628上的封装材料313中。(为了连续，附图标记622用于表示线圈614和磁场线圈304的径向内侧。)如果布置在模具600的空腔板中，凸出垫608形成在磁场线圈304的径向内侧622和磁场线圈304的径向外侧628上的封装材料313中的凹口626。当布置在空腔板上时除了提供在线圈614和铁芯板602以及模具600的空腔板之间的间距，凸出垫608还可以用于使得封装磁场线圈304的线圈614的封装材料313的壁变薄。当磁场线圈304装配至定子300中时(图3)，压缩凸片624提供在磁场线圈304和磁极件308之间(在磁场线圈304的径向内侧622上的压缩凸片624)和在磁场线圈304和回程线路件310之间(在磁场线圈304的径向外侧628上的压缩凸片624)的附加压缩区域。压缩凸片624的尺寸设置成使得它们比较磁场线圈304的总面积小，这样它们提供附加保持，同时当磁场线圈304与定子铁芯件306(图3)装配形成定子300(图3)时不会使装配干涉力明显增加。

下面将参考图6A-C介绍磁场线圈例如磁场线圈304(图3和6C)的模制。电磁线303缠绕在具有预定形状的线圈614(图6B)中，该线圈614是带有中心开口矩形部分616的柱体的一部分，(图6B)，它也是磁场线圈304的最终形状，如图6C中所示。线圈614布置在模具600中，这样平台604通过中心开口矩形部分616延伸。当线圈614开始置于模具600中时，线圈614的中心开口矩形部分616布置在定位柱606周围，其帮助当线圈614置于模具600中时将线圈614正确定位在铁芯板602上。引线302布置在铁芯板602的狭槽618中，图6A中只表示了一个狭槽。模具600的空腔板封闭在铁芯板602上面，且封装材料309(图3)注入模具600中，封装线圈614以便形成磁场线圈，且电磁线303封装在由封装材料309制成的封装件313中。

磁场线圈303的线圈614可以通过与封装不同的工序绝缘，例如通过使用滴流树脂工序而向它们施加树脂涂层、通过将形成的线圈614浸入环氧树脂储罐中而向它们施加环氧树脂涂层、进行粉末涂覆工序，其中加热的线圈绕组使得粉末环氧树脂固化在线圈线上，向它们施加电绝缘泡沫塑料、或者环绕它们缠绕绝缘胶带例如电绝缘胶带或环氧树脂胶带。在一种粉末涂覆工序中，加热的线圈布置在环氧树脂的流化床中。当线圈通过涂层而绝缘时，涂层可以在线圈装配在定子中之前或之后施加在线圈上。还应当理解，线圈可以进行封装或涂覆，以便提高防磨损性和防漏电性，且线圈进一步绝缘，以便提供在线圈和定子铁芯件之间的绝缘，例如通过绝缘狭槽衬套或将绝缘胶带缠绕在封装或涂覆的线圈周围。

图7表示了定子400(图4C)的剖视图，其中，磁场线圈700通过一层绝缘材料702例如绝缘纸、电绝缘胶带、环氧树脂胶带或电绝缘泡沫塑料进地绝缘。绝缘材料702在抵靠场叠片例如回程线路件402和磁极件404的区域中缠绕在磁场线圈700的线圈周围。

除了电绝缘泡沫塑料，这样的电绝缘材料没有柔顺性，因此必须在绝缘材料702和场叠片例如返回和磁极件402、404之间留有间隙。这些间隙导致定子400中的磁场线圈700有一定程度的松弛。为了提高产品使用寿命和耐久性，需要消除这些间隙，或者至少使它们最小。因此，柔顺材料708(图7B)布置在回程线路件402和磁场线圈700之间。柔顺材料708可以为具有合适额定温度的泡沫塑料。柔顺材料708还可以有在一侧或两侧的粘接剂，以便于在定子400的装配过程中使它保持就位，并提高磁场线圈700相对于回程线路件402的保持力。

如果泡沫塑料用作电绝缘材料702或柔顺材料708，它可以导热，以便提高热传递。这样，它可以包含填料例如陶瓷，以便提高热导率。也可以使用其它类型的填料，例如如适合于产品的电设计可以使用比陶瓷更便宜的碳。

下面参考图8，图中表示了动力工具800。动力工具800是手持动力工具，并表示为钻机，不过，根据本新型可以用于任意类型的动力工具。动力工具800包括壳体802，该壳体802包围马达803。起动部件804与马达和电源806表示为AC电源连接。马达803通过传动系统810而与输出装置808连接。输出装置808包括具有夹爪814的夹盘812，以便保持工具例如钻头(未示出)。马达803包括电枢816和根据本新型制造的定子818，例如定子300或400(图3和4)。

图9-12表示了绝缘套筒900，该绝缘套筒900可以用作绝缘狭槽衬套322(图3A)，并代替封装磁场线圈例如磁场线圈1104(图11)。为了方便，绝缘套筒900将参考图4的定子400进行介绍。绝缘套筒900可以由柔顺材料制造，例如液体硅橡胶，并可以进行模制。绝缘套筒900包括外部部分902、内部部分904以及在一边缘处桥接内部部分和外部部分904、902的桥接部分906。定位或定心凸片908从桥接部分906的相对端延伸。外部部分902的外表面912上形成有横向延伸向外凸出的压缩肋914。空穴1000(图10)可以形成于内部部分904的外表面1002中，用于接收磁极件404(图4)的一个极尖420。绝缘套筒900的外部部分和内部部分902、904以及桥接部分906确定了狭槽916，磁场线圈1104的一侧1102(图11)装入该狭槽916中。

下面将介绍绝缘套筒900的使用。在装配定子400时，两个绝缘套筒900布置在磁场线圈1104上，且磁场线圈1104的相对侧1102(图11)装入各绝缘套筒900的狭槽916中，以便形成磁场线圈/套筒组件1100。绝缘套筒900的外部部分902的宽度可以与装入绝缘套筒900的狭槽916中的磁场线圈1104的侧部的宽度相同或优选是稍微更大些，以便当磁场线圈1104装配至定子400中时使得磁场线圈1104与回程线路件402的靠近磁场线圈1104侧部1102的内表面绝缘。当磁场线圈1104装配至定子400中时，绝缘套筒900的内部部分904的宽度可以与磁极件404的极尖420的靠近磁场线圈1104侧部的部分的宽度相同或稍微更大些，以便使磁场线圈与极尖420的靠近磁场线圈1104侧部的表面绝缘。

磁场线圈/套筒组件1100然后布置在各磁极件404的颈部414上面，且磁极件404与回程线路件402匹配。各磁极件404的极尖420装入设置在该磁场线圈1104的相对侧1102上面的各绝缘套筒900的空穴1000中，以便帮助磁场线圈/套筒组件1100保持就位。绝缘套筒900的定心凸片908使得磁极件404和磁场线圈/套筒组件1100彼此相对定心。压缩肋914压靠在各回程线路件402的各内表面434(图4B)上，并帮助使磁场线圈/套筒组件在定子400中固定就位，这样，磁场线圈/套筒组件1100不会在马达的工作过程中振动松开，该马达例如在动力工具800中使用。

参考图18，图中表示了作为绝缘套筒900的变化形式的绝缘套筒1800。绝缘套筒1800也由柔顺材料例如硅橡胶制造，但是挤压而不是模制。绝缘套筒1800包括外部部分1802、内部部分1804和桥接部分1806，该桥接部分1806在内部和外部部分1804、1802的一边缘处桥接该内部和外部部分1804、1802。外部部分1802的外表面1808上形成有向外凸出的压缩肋1810，该压缩肋1810横过外部部分1802延伸。外部和内部部分1802、1804以及桥接部分1806确定了狭槽1812，磁场线圈例如磁场线圈1104(图11)的一侧装入该狭槽1812中。压缩肋1810能够在用于挤压绝缘套筒1800的工具中进行校正调节，这样，当磁场线圈装配为定子的一个部件时，在磁场线圈例如磁场线圈1104上的保持力能够进行优化。

参考图5E，极尖部分522的径向外部部分521的边缘526凹入并有在530处的圆角。然而，边缘526并不形成为包括唇缘528(图5D)，这样极尖部分522的径向外部部分521的径向延伸外表面532有平滑的壁，而没有棘爪、唇缘等。当磁场线圈通过柔顺绝缘套筒900和由纸制成的绝缘狭槽衬套，例如绝缘狭槽衬套322(图3A)、1300和1600(下面将介绍)的实施例来绝缘时这改进了组件。圆角530和由表面532呈现的平滑壁将帮助防止绝缘套筒900和绝缘狭槽衬套1300、1600离开它们的、环绕磁场线圈的合适位置，并防止绝缘套筒900和绝缘狭槽衬套1300、1600环绕磁场线圈从它们的合适位置离开。

如上所述，绝缘套筒900可以由柔顺材料例如液体硅橡胶制成，并可以用于代替封装磁场线圈。这样的优点是不必通过封装剂来插入模制磁场线圈。绝缘套筒900可以以申请人预期的速率分开模制，该速率将比能够缠绕磁场线圈的速率快得多，且用于模制绝缘套筒的模具可能有比用于插入模制磁场线圈的模具更多的空腔。

图13-15表示了本新型实施例的绝缘狭槽衬套1300，该绝缘狭槽衬套1300可以用作绝缘狭槽衬套322并代替封装磁场线圈。绝缘狭槽衬套1300包括由绝缘材料例如绝缘纸、绝缘塑料膜等制成的基体1302，该基体1302有外部部分1301和内部部分1303。可以制造基体1302的示例材料包括各种等级的Nomex

纸或胶带、聚酯/玻璃纤维、聚酯/碎布、Nomex

/聚酯、或者聚酯/Dacron

层叠材料。内部粘接剂条1304设置在基体1302的外部部分1301的内表面1306上，且外部粘接剂条1308设置在基体1302的内部部分1303的外表面1310上。外部部分1301的外表面1404(图14)还可以有设置在上面的粘接剂条(未示出)，如同内部部分1303的内表面1406。内部和外部粘接剂条1304、1308可以包括不粘外伸覆盖条1400(图14)，该覆盖条1400可以很容易地在装配过程中从内部和外部粘接剂条1304、1308上除去。基体1302的相对上部和/或底部边缘1312可以折叠在翻边边缘上。

绝缘狭槽衬套1300可以是“C”或“U”形，并可以预先成形，这样它与磁场线圈例如磁场线圈614的轮廓以及定子400的磁极件404的极尖420的径向外表面1500相配合(图15)，该外表面1500抵靠磁场线圈614和回程线路件402的内表面。这有助于粘接剂保持，例如在内部粘接剂条1304和磁场线圈614之间和/或在外部粘接剂条1 308和磁极件404的极尖420的表面1500之间。这还有助于装配。绝缘狭槽衬套130的尺寸可以设置成使得外部部分1301的远侧边缘1505(图15)超过磁场线圈614的远侧边缘1506延伸，且内部部分1303的远侧边缘1508超过极尖420的外边缘1510延伸。在59mmOD定子中，该距离表示为最小2mm。基体1302的翻边边缘1312在回程线路件402的轴向边缘436(图4B)和磁极件404的轴向边缘438(图4A)上面延伸，以便将绝缘狭槽衬套1300定位在回程线路件402和磁极件404上，且当基体1302的两个相对边缘1312进行翻边时将绝缘狭槽衬套1300卡在回程线路件402和磁极件404上。

下面介绍绝缘狭槽衬套1300的使用。在装配定子400时，覆盖条1400从两个绝缘狭槽衬套1300的内部粘接剂条1304上除去，这两个绝缘狭槽衬套1300然后布置于磁场线圈614上，磁场线圈614的相对侧装入相应一个绝缘狭槽衬套1300中。如粘接剂条提供在内部部分1303的内表面1406上时，它的覆盖条在将绝缘狭槽衬套1300布置在磁场线圈614的侧部上面之前除去。内部粘接剂条1304将绝缘狭槽衬套1300固定在磁场线圈614的侧部上，绝缘狭槽衬套1300布置在该磁场线圈614上面。然后从绝缘狭槽衬套1300的外部粘接剂条1308上除去覆盖条1400，磁场线圈/绝缘狭槽衬套组件1514(图15)布置在磁极件404的颈部414上面，从而使得绝缘狭槽衬套1300的外部粘接剂条1308与磁极件404的极尖420的表面1500接触，这样，在外部粘接剂条1308上的粘接剂与极尖420的表面1504接触。回程线路件402然后与磁极件404匹配。如粘接剂条提供在绝缘狭槽衬套1300的外部部分1301的外表面1404上时，它的覆盖条在将与该绝缘狭槽衬套1300抵靠的回程线路件402与磁极件404匹配之前除去。应当理解，尽管图15中只表示了一个绝缘狭槽衬套1300，但是所有磁场线圈614都将用绝缘狭槽衬套1300绝缘，例如，各磁场线圈614使用两个绝缘狭槽衬套1300。

内部粘接剂条1304可以是柔性粘接剂条，例如厚度在0.001″至0.250″范围内的泡沫塑料或凝胶条，以便占据空隙和填充至磁场线圈614的部件轮廓中，用以提供强大的保持力。外部粘接剂条1308也可以是柔性粘接剂条。

外部粘接剂条1308的尺寸可以设置成使得在它的边缘和基体1302的边缘之间有间隙，图中在1316处表示。也就是，外部粘接剂条1308比其设置的外表面1310较小。通过使基体1302的边缘和外部粘接剂条1308之间有间隙，也就是使得外部粘接剂条1308的尺寸设置成小于其设置的外表面1310，当绝缘狭槽衬套1300装配在定子400中时，在外部粘接剂条上的粘接剂完全由回程线路件402的内表面1502覆盖。这减少或消除了与外部粘接剂条1308上的粘接剂接触并保持在它上面的任何灰尘或碎屑。类似的，内部粘接剂条1304的尺寸可以设置成使它小于基体1302的其设置的内表面1306。应当理解，绝缘狭槽衬套1300可以有多个内部和外部粘接剂条1304、1308。

绝缘狭槽衬套1300的内部和外部粘接剂条1304、1308用于三个目的。它们将磁场线圈614保持在回程线路件402和磁极件404上，并防止在磁场线圈614和回程线路件402以及磁极件404之间滑移。它们用作使磁场线圈614的绕组保持在一起的辅助支承件。它们还用作使回程线路件402和磁极件404保持在一起的辅助支承件。

绝缘狭槽衬套1300的基体1302的厚度可以进行优化，以便占据间隙，因此当它们分别接触回程线路件402的磁场线圈614和内表面1502时，使磁场线圈614和回程线路以及磁极件402、404的组件保持紧密，并维持在内部和外部粘接剂条1304、1308上的压力。在59mm OD定子400中，基体1302的最佳厚度在0.002″至0.030″的范围内。外部部分1301的远侧边缘1505也可以折叠，如图14中在1402处所示。这样将有助于占据间隙，增加在局部区域中的干涉，用于在该局部区域中紧密配合。它还可以使得更薄、良好相符、更低成本的纸张能够用于基体1302。

可以用于基体1302的某些材料例如某些种类的绝缘纸张有在一侧的光滑表面和在另一侧的粗糙表面。对于这些材料，绝缘狭槽衬套1300可以形成为使得光滑表面为基体1302的外表面，该外表面与极尖420的表面1500和回程线路件402的内表面1502接触，从而方便装配。

如图15中所示，在可选择实施例中，磁场线圈614将通过完全包绕绝缘材料例如绝缘纸而进行绝缘，如1512处的虚线所示。这降低了绝缘纸卷入马达电枢中的可能性，定子400用于该马达中，并防止绝缘纸在装配过程中滑移。

图16A和16B表示了作为绝缘狭槽衬套1300的变化形式的绝缘狭槽衬套1600。相同元件以相同附图标记表示，并将只介绍差异点。绝缘狭槽衬套1600包括柔顺材料1602，该柔顺材料1602设置在基体1302的内部部分1303的内表面和外表面1406、1310上以及外部部分1301的内表面和外表面1306、1404上。柔顺材料1602提供了在绝缘狭槽衬套1600的基体1302、磁场线圈例如磁场线圈614，(图15)以及回程线路件402和磁极件404之间的干涉。应当理解，柔顺材料1602可以设置在基体1302的外部部分1301的内表面和外表面1306、1404中的一个上而不是两个上以及设置在基体1302的内部部分1303的内表面和外表面1406、1310中的一个上而不是两个上。应当理解，柔顺材料1602可以为柔顺材料的条、卷边或其它形状。还应当理解，柔顺材料1602可以为任意合适的柔顺材料，例如柔顺聚合物如硅酮、树脂、泡沫塑料或环氧树脂。

也可选择，或者除了封装磁场线圈和/或使用绝缘狭槽衬套之外，定子铁芯件306或定子铁芯件的合适部分可以封装或覆盖有封装或涂覆材料，例如热塑性和热固性塑料，它们可以导热或不导热。例如但非限定，定子铁芯件306(或它们的合适部分)可以覆盖有环氧树脂涂层，该环氧树脂涂层可以使用静电涂覆工艺来喷涂或施加。参考图19，将绝缘层1900应用在磁极件404的极尖部分522的表面1902上和回程线路件402的径向朝内表面1904上(图19中只表示了其中的一个)。

参考图20和21，图中表示了作为绝缘狭槽衬套1300(图13)的变化形式的绝缘狭槽衬套2000。绝缘狭槽衬套2000由一层绝缘材料制成，例如一种上述绝缘纸，且两侧或两表面涂覆有B级热固性粘接剂的薄层，例如VonRollsola 6001(酚醛树脂)或6351(环氧树脂)。B级热固性粘接剂是干接触和无粘性粘接剂，并处在通过施加热量而固化的状态。绝缘狭槽衬套2000包绕在磁场线圈的各部分上，该磁场线圈设置在磁极件和与该磁极件匹配的回程线路件之间。绝缘狭槽衬套2000形成有环绕磁场线圈轮廓的折痕。另外，对于低温应用，可以使用热塑性粘接剂，例如VonRollsola HS2400。而且，也可以使用具有粘接剂的预层叠薄膜，例如3M粘接薄膜583或588(加热或溶剂固化)，或者3M ENPE-365(UV光固化)。包含树脂的薄膜自身粘附在用于狭槽衬套的绝缘纸上。

在装配时，绝缘狭槽衬套2000包绕磁场线圈例如磁场线圈2100(图21)的合适部分，并用薄胶带例如0.0251mm厚的丙烯酸粘接剂胶带固定，以便形成绝缘磁场线圈2102。然后将绝缘磁场线圈2102布置在磁极件404(图4)的颈部414上面。优选是，在绝缘狭槽衬套2000和磁极件404之间有足够压力，以便在定子400的装配过程中使两者保持在一起。如没有足够压力时，可以使用临时粘接剂，例如薄的双面胶带、一个或两个部分的粘接剂以及UV光固化粘接剂。

用于绝缘狭槽衬套2000的材料例如绝缘纸的厚度选择为使得在最终装配后在磁场线圈2100、绝缘狭槽衬套2000以及回程线路件402和磁极件404之间有很小压力。这将使得磁场线圈2100保持在合适位置，直到B级粘接剂激活和固化。如没有足够压力时，可以使用临时粘接剂，直到B级粘接剂固化。在用于绝缘狭槽衬套200的材料的两侧上的B级粘接剂粘附在磁场线圈2100和回程线路件402以及磁极件404上，并使它们相互固定。这有利于采用定子的马达承受较大振动，该较大振动将在一些马达/动力工具用途中可见。B级粘接剂也用作将回程线路件402和磁极件404的各单独叠片粘接在一起。

图22表示了利用绝缘磁场线圈2102根据本新型制造的场(定子)2200。与上面参考前述附图所述相同的元件由在这些图中用于这些元件的相同附图标记来表示。在图22所示的实施例中，在磁场线圈2102布置在磁极件404的颈部上，且磁极件404与回程线路件402配合之后，磁场线圈2102使用一种上述方法涂覆有环氧树脂。如图所示，磁场线圈2102通过使场2200布置在环氧树脂流化床中和加热磁场线圈2102例如通过使电流经过它们加热而涂覆有环氧树脂。

如上面参考图8所述，具有如上述制造的定子818例如参考图2、3、4和22，(下文中称为“多件定子”)的马达例如马达803可以有利地用于动力工具例如动力工具800中。马达803具有电枢，该电枢的OD为定子OD的至少0.625倍，还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组，如上面所述。场绕组还可以缠绕有与相当尺寸的现有技术马达相比更大规格的线。与给定最大空载速度和马达容积的现有技术马达相比，这样的马达提供了更高功率。也可选择，它在与现有技术马达相比较低最大空载速度和/或较小马达容积的情况下提供相同功率。因此，根据本新型一个方面的、具有使用多件定子的马达的手持动力工具可以在具有与现有技术动力工具相同的马达容积和重量的情况下具有更高的功率；可以有相同功率，但是重量更轻和具有较小的马达容积(从而使得动力工具能够更小)；或者可以有相同功率和马达容积，但是在更低速度下运转。在更低速度下运转可以提高可靠性，并降低总体振动，特别是当这些动力工具有机械离合器和齿轮时尤其如此。马达803优选是可以为通用系列马达，并可以通过AC或DC进行供电。

这里使用的马达容积由框架尺寸和堆栈长度来确定。因此，具有本新型上述方面的马达的动力工具能够比现有技术马达相同功率的马达具有更小的框架尺寸和/或具有更短的堆栈长度。也可选择，本新型的马达可以有与现有技术马达相同的框架尺寸和堆栈长度，但是可提供更高功率。还可以使马达有更小容积(框架尺寸和/或堆栈长度)，但提供比现有技术马达更高的功率。

在作为钻机或冲击钻的手持动力工具中，重要的人机工程标准包括马达功率、容积(主要由马达定子的堆栈长度规定)和重量。对于图8中所示的动力工具800，与具有相同框架尺寸的现有技术马达的钻机或冲击钻相比，具有马达803的钻机或冲击钻可以有更短堆栈的给定框架尺寸马达(定子的OD)，并有相同或者甚至稍微更高功率。这样，马达803有上述类型的多件定子以及OD为定子OD的至少0.625的电枢。它还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。马达803可以为通用系列马达。

在实例中，59mm OD框架尺寸的马达的堆栈长度可以从40mm减小大约12.5％至35mm，同时保持相同框架尺寸和速度。在本实施例中，具有59mmOD框架尺寸、35mm堆栈长度和31000rpm空载速度的马达803具有大约700瓦的最大瓦特输出，而现有技术马达具有40mm的堆栈长度，以便提供700的最大瓦特输出。在一个实施例中，作为钻机或冲击钻的动力工具800有环绕马达803的缩短相应量的壳体802，也就是5mm。在一个实施例中，该钻机为1/2″可变速反向钻机。另外，与在相同速度下运转的相当尺寸的现有技术马达相比，具有给定框架尺寸、堆栈长度和速度的马达803可以有更高输出功率，30％和甚至达到50％。例如，具有59mm OD框架尺寸、40mm堆栈长度和31000rpm空载速度运转的马达813有大约800的最大瓦特输出，而相当尺寸的现有技术有700的最大瓦特输出。图34是表示具有59mm OD框架尺寸和40mm堆栈长度的多件定子的本新型马达在各种最大空载速度下，与具有相同框架尺寸和堆栈长度的现有技术马达在相同最大空载速度下比较的功率增加的曲线图。称为“SQ59”的马达是现有技术马达，而称为“G59”的马达是本新型马达。图35比较了相同的两个马达，但是用于最大热瓦特输出。这里使用的最大热瓦特输出是在热平衡时的最大瓦特输出。图36比较了相同的两个马达，但是将在31000rpm的最大空载速度下运转和具有可变堆栈长度，而图37和38进行了相同的比较，但是用于32000rpm和34000rpm的最大空载速度。

下面将参考图23介绍本新型一个方面的异形铣机。异形铣机2310具有异形铣机的基本特征，例如在标题为Router Keyless Chuck的US6244797中所述的异形铣机(该文献的整个内容在本文中参引)。而图23(除了附图标记外)与US6244797的图1相同，应当理解，异形铣机2310并不与所述异形铣机10相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。

异形铣机2310包括壳体2312，该壳体2312环绕马达2314。马达2314有上述类型的多件定子以及OD为定子OD的至少0.625的电枢。它还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组。场绕组还可以缠绕有比相当尺寸的现有技术马达更大规格的线。一对把手2316从异形铣机壳体2312上延伸。电源例如电源线2318与马达2314连接。这样，马达2314可以为通用系列马达。包括一对支架2322和2324的底座2320活动地支承马达壳体2312。壳体2312可以沿支架2322和2324上下运动。底座2320包括孔2326，该孔2326使得切割工具或异形铣机刀头2328能够穿过底座孔2326延伸，以便切割工件。

此外，深度调节杆2332安装在壳体2312上。旋转板2334安装在底座2320的上表面上。旋转板2334有多个深度止动器，它们设置为不同高度，且它们与深度调节杆2332合作，这样，操作人员能够使壳体2312降低至预选深度。异形铣机2310还包括工具保持器2340。工具保持器2340直接利用马达心轴与马达2314连接，或者利用连接机构使工具保持器与马达2314连接。工具保持器2340包括心轴(未示出)，该心轴可以直接或间接地与马达2314连接，或者是马达输出装置的一部分。这样，与普通异形铣机中相同，马达2314在马达2314和工具保持器2340之间没有增大或减小速度的齿轮传动机构的情况下直接与工具保持器2340连接，这样，保持在工具保持器2340中的切割工具2328以与马达2314相同的速度运转。

马达2314的尺寸例如可以与现有技术马达相同，例如用于US6244707的异形铣机10中的马达14，并将以相同的最大空载速度运转。在一个实施例中，异形铣机2310的马达2314提供了比相同尺寸且在相同最大空载速度下运转的现有技术马达多大约百分之十八(18％)的功率。在更特殊的实施例中，马达2314有73mm OD框架尺寸，堆栈长度为50mm，并将在28000rpm的最大空载速度下运转，且提供至少2200的最大瓦特或大约3¹/₄马力，而具有相当尺寸且在相同最大空载速度下运转的现有技术马达提供2¹/₄马力。具有31/4马力的异形铣机2310的尺寸与具有2¹/₄马力的现有技术异形铣机相同。与相当尺寸的现有技术异形铣机相比具有更大马力的异形铣机2310可以使用更大的异形铣机刀头，并能够更深地切割而不会使它的马达停顿。

下面参考图24介绍本新型一个方面的往复运动锯2400。往复运动锯2400有现有技术往复运动锯的基本特征，例如在标题为PoweredReciprocating Saw and Clamping Mechanism的US6449851中所述的往复运动锯(该文献的整个内容在本文中参引)。而图24(除了附图标记外)与US6449851的图1相同，应当理解，往复运动锯2400并不与所述往复运动锯相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。

往复运动锯2400有壳体2402，该壳体2402有把手部分2403和前部部分2404，往复运动的锯片2420通过在前部部分2404中的狭槽从前部部分2404凸出，用于沿箭头R所示方向往复运动。电马达2406安装在壳体中，该电马达驱动驱动齿轮2408。开关2405布置成打开和关闭马达2406。驱动齿轮2408与齿轮2410啮合。偏心销2412安装在齿轮2410上。偏心销2412与横向槽啮合，它能够沿与锯片2420的往复运动方向垂直的方向而在横向槽中滑动。槽形成于连接往复运动轴2414的部件中。这样，齿轮2410的旋转驱动往复运动轴2414往复运动。在往复运动轴2414的前端安装锯片保持器2416，该锯片保持器保持锯片2420。

往复运动锯的改进人机工程标准重量和尺寸，特别是长度。较低重量将提高往复运动锯的可用性，例如通过降低用户的疲劳。更短的长度将使得往复运动锯更容易操纵，特别是当往复运动锯用于在封闭空间中切割材料时，例如建筑物墙壁中的管。

往复运动锯2400的马达2406是上述类型的马达，它有如上所述的多件定子，还可以有超过多件定子的磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。马达2406可以是通用系列马达。在一个实施例中，具有与现有技术马达相同框架尺寸的马达2406有相当的输出功率，但是具有更小的堆栈长度。例如，具有73mm OD框架尺寸、40mm堆栈长度和24500rpm的最大空载速度的现有技术马达有大约1300的最大瓦特输出，重量为大约1¹/₄千克。具有73mm OD框架尺寸、24500rpm的最大空载速度和提供大约1300最大瓦特输出的马达2406具有35mm的堆栈长度，且重量比现有技术马达轻大约百分之五。往复运动锯2400的长度缩短5mm。

在往复运动锯2400的另一可选择形式中，具有与现有技术马达相同的框架尺寸、堆栈长度和以相同最大空载速度运转的马达2406提供比现有技术马达更大的功率。例如，具有73mm OD框架尺寸、40mm堆栈长度和在24500rpm的最大空载速度下运转的马达2406提供大约1500的最大瓦特输出。通过提供更大功率来驱动锯片，锯片较少可能在切割时停顿。

下面将参考图25介绍本新型一个方面的手持动力螺丝刀或机械螺丝刀2500。手持动力机械螺丝刀可以有很多与手持动力钻机相同的基本部件，例如图8中所示。主要区别是手持机械螺丝刀有机械离合器，该机械离合器使工具保持器与驱动链的输出连接。图25是与DEWALTDW252动力螺丝刀相同的视图。然而应当理解，机械螺丝刀2500并不与DW252螺丝刀相同，区别在于它使用马达例如上面参考手持动力钻机所述的图8中所示的马达813。

下面参考图26和27介绍本新型一个方面的任意轨道打磨器2600。任意轨道打磨器2600有现有技术的任意轨道打磨器的基本特征，例如在标题为Random Orbit Sander Having Braking Member的US5392568中所述的任意轨道打磨器(该文献的整个内容在本文中参引)。而图26和27(除了附图标记外)与US5392568的图1和2相同，应当理解，任意轨道打磨器2600并不与所述任意轨道打磨器相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。还应当理解，对于任意轨道打磨器2600所述的本新型方面也可用于轨道打磨器。

任意轨道打磨器2600通常包括壳体2612，该壳体2612包括两件式上部壳体部分2613和在它底端处的两件式罩2614。用于收集在使用过程中由打磨器产生的灰尘和其它颗粒物质的灰尘罐2616可拆卸地固定在罩2614上。台板2618布置在罩2614下面，该台板2618具有可释放地粘附在它上面的砂纸(未示出)。台板2618适于通过设置在上部壳体部分2613中的马达2630(图27)而沿任意轨道图形旋转地驱动。罩部分2614还包括多个开口2628(图26中只可见一个开口)，以便使得由任意轨道打磨器2600中的马达2630驱动的冷却风扇2636(图27)能够排出沿壳体2612的内部区域吸入的空气，以便帮助冷却马达2630。

下面参考图27，马达2630包括电枢2632，该电枢2632有与它连接的输出轴2634。输出轴或驱动心轴2634与组合马达冷却和灰尘收集风扇2636连接。台板2618通过多个螺钉2638(图27中只可见一个螺钉)固定在轴承保持器2640上，这些螺钉穿过台板2618中的开口2618b延伸。轴承保持器2640承载轴承2642，该轴承2642轴颈支承在形成于风扇2636底部的偏心轴2636c上。轴承组件通过螺钉2644和垫片2646固定在主轴2636c上。应当理解，轴承2642偏心地设置在马达2630的输出轴2634上，因此当台板2618由马达2630旋转地驱动时使台板2618产生轨道运动。

轨道和任意轨道打磨器的重要人机工程标准是总体高度和理想的周长。

任意轨道打磨器2600的马达2630是上述类型的马达，其具有上述多件定子，还可以有超过多件定子的磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。马达2630是通用系列马达。在一个实施例中，马达2630有与现有技术马达相当的输出功率，但是有更小的框架尺寸，以及还可以有更小的堆栈长度。例如，任意轨道打磨器2600的马达2630在最大空载速度为12250rpm，并有55mm OD框架尺寸和25mm堆栈长度的额定输入电流强度为3安培，而相同额定输入电流强度3安培的现有技术马达有57mm OD框架尺寸和35mm堆栈长度，最大空载速度也为12250rpm。因此，任意轨道打磨器2600可以比现有技术的任意轨道打磨器短10mm，高度为大约130mm比140mm。

在作为研磨机的手持动力工具中，重要的人机工程标准包括马达功率和重量以及由用户握持的工具的周长、重量和工具长度。在小型研磨机中例如小型角度研磨机，马达功率和周长将是更重要的人机工程标准。

下面参考图28介绍本新型一个方面的研磨机2800。研磨机2800显示为小型角度研磨机。然而应当理解，研磨机2800可以为其它类型的研磨机，例如中型角度研磨机、大型角度研磨机和模具研磨机。

研磨机2800具有与现有技术研磨机相同的基本特征，例如DEWALTDW818小型角度研磨机。这样，图28与DW818小型角度研磨机的视图相同，但是应当理解，研磨机2800与DW818研磨机并不相同，并有以下差别。为了方便DW818研磨机表示研磨机的基本部件，并不能认为是现有技术研磨机2800的构成。

研磨机2800包括壳体2802，该壳体2802包围马达2804，该马达2804与齿轮箱组件2806连接。齿轮箱组件也安装在壳体2802的一端。齿轮箱组件2806与心轴组件2808连接，磨轮或盘2810安装在该心轴组件2808上。把手2812安装在齿轮箱组件2806的一侧。马达2804通过开关2814通过电源线2816与电源连接。在使用时，用户抓住壳体2802，并将磨轮2810施加在工件(未示出)上。

研磨机2800与现有技术研磨机例如DW818的区别在于马达2804，该马达可以是通用系列马达，具有上述类型的多件定子，并可以有超过定子的磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。研磨机2800与现有技术研磨机的区别的其它方面将如下面更详细所述。

研磨机2800有200mm或更小的周长(周边)以及至少1000瓦特的最大瓦特输出。也就是，研磨机2800的最大功率输出与周长比为至少5瓦特比1mm。应当理解，这也有利于周长和功率是重要人机工程标准的其它动力工具，例如当使用工具时用户抓住包围马达的壳体的动力工具。这种动力工具例如但不局限于包括研磨机、毛坯下料机、抛光机、剪切机、打磨器、修剪铣机和直角钻机/驱动器。

参考图29，在一个实施例中，研磨机2800表示为有具有长轴2900和短轴2902的长圆形截面。研磨机2800表示为有194mm周长、62mm高度(沿长轴2900)和52mm宽度(沿短轴2902)。研磨机2800的马达2804表示为有55mm的OD框架尺寸、48mm的堆栈，并在最大空载速度38000rpm下运转时提供大约1200的最大瓦特输出。具有现有技术马达的55mm OD框架尺寸和48mm堆栈，在最大空载速度38000rpm下运转的相当尺寸的现有技术研磨机，提供大约650至700的最大瓦特输出。具有现有技术马达在空载速度38000rpm下运转并提供至少1000最大瓦特输出的现有技术研磨机则需要49mm堆栈和59mm OD框架尺寸的马达。

具有与现有技术研磨机相当功率的研磨机2800可以有马达2804，该马达2804的框架尺寸与现有技术研磨机中的马达相同，但是堆栈更短。例如，现有技术的大型角度研磨机有95mm OD框架尺寸的马达，具有45mm堆栈长度和在大约23500rpm的空载速度下运转，提供大约2900的最大瓦特输出。具有95mm OD框架尺寸的马达2804的研磨机2800作为大型角度研磨机可以有35mm堆栈长度，并在大约23500rpm的空载速度下运转时提供大约3000的最大瓦特输出。具有比现有技术研磨机中的马达更短堆栈的马达2804的研磨机2800也可以比现有技术研磨机更短，缩短的量与马达2804的堆栈比现有技术研磨机中的堆栈缩短的量相同。在另一实施例中，作为大型角度研磨机的研磨机2800有具有95mm OD框架尺寸和48mm堆栈长度的马达2804，且在23500rpm的最大空载速度下运转时提供大约3700的最大瓦特输出。在现有技术的大型角度研磨机中的提供相当功率的现有技术马达将在23500rpm的最大空载速度下运转，并具有95mm OD框架尺寸和60mm堆栈长度。

与相当尺寸的现有技术马达相比更高功率的马达2804提供更强的力矩-速度曲线。这使得动力工具例如研磨机2800的用户能够在研磨时向工件施加更大的力，同时不会使研磨机2800停顿，或者能够在给定时间中研磨更多材料。

下面参考图30介绍本新型一个方面的圆锯3010。圆锯3010有圆锯的基本特征，例如在标题为Aligning Mechanism for Hand-Held Power Saw的US5561907中所述的圆锯(该文献的整个内容在本文中参引)。而图30(除了附图标记外)与US5561907的图1相同，应当理解，圆锯3010并不与所述圆锯10相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。

圆锯的重要人机工程标准是尺寸、重量和平衡。

圆锯3010有马达组件3012，该马达组件3012有马达3011，旋转圆锯片3014可操作地安装在该马达3011上。马达3011为上述类型的多件定子，并有OD为定子OD的至少0.625的电枢。还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。电源线3013向马达3011供电，该马达3011例如为通用系列马达。锯片3014大致由上部静止防护装置3016和底部活动防护装置(未示出)包围。防护装置3016牢固固定在马达组件3012上。底部防护装置以本领域公知的方式使得锯片3014的底部部分暴露。

圆锯3010还包括后部扳机把手3022和前部支承把手3024。扳机把手3022有安装在它上面的开关，用于由用户的一支手操作。用户的另一支手位于支承把手3024上，这使得用户能够在锯片3014经过工件时控制圆锯。

大致平面的底座或靴3028安装在静止防护装置3016上。底座3028有上部平表面3030和底部平表面3032。当锯经过工件时，底部表面3032置于工件的上表面上，并用于测量锯片3014切割的深度。锯片3014和活动防护装置通过形成于底座3028中的细长开口(未示出)而定位，这样，锯片3014和活动防护装置能够定位在底表面3032下面，以便与工件啮合。底座3028通常可调节，因此，在底表面3032下面延伸的叶片3014部分能够变化，以便调节锯片的切割深度。而且，底座3028有角度调节机构3034，该角度调节机构3034使得锯片3014的角度能够从相对于底座3028平表面的垂直位置调节至不同角度位置。

在所示实施例中，圆锯3010的马达3011有95mm OD框架尺寸和30mm堆栈长度，且在大约24500rpm的最大空载速度下运转时提供大约2.125的最大瓦特输出。相反，具有提供相当功率且有相同框架尺寸的马达的现有技术圆锯将有35mm的堆栈长度。在一个实施例中，具有更短堆栈长度的马达3011的圆锯3010具有更靠近圆锯3010的中心线运动的马达3011，从而提供了圆锯3010的平衡。

下面将参考图31介绍本新型一个方面的斜切锯3110。斜切锯3110具有斜切锯的基本特征，例如在标题为Sliding Compound Miter Saw的US6823765中所述的斜切锯(该文献的整个内容在本文中参引)。而图31(除了附图标记外)与US6823765的图1相同，应当理解，斜切锯3110并不与所述斜切锯10相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。

斜切锯的重要人机工程标准是功率、尺寸和重量。

斜切锯3110包括底座组件3112、平台组件3114、壳体组件3116、锯片3118、锯片防护装置3120、与锯片3118驱动连接的马达3122、把手3124以及支承组件3126。马达3122有上述类型的多件定子以及OD为定子OD的至少0.625的电枢。还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。平台组件3114固定在底座组件3112上，这样它可以旋转以便对斜角切割进行调节。平台组件3114的旋转改变了锯片3118相对于支承组件3126的角度，但是使锯片3118保持与平台组件3114垂直。锁定机构3128可以进行驱动，以便将平台组件3114锁定在底座组件3112上。

壳体组件3116固定在平台组件3114上，这样，它能够相对于平台组件3114枢轴转动，以便对斜角切割进行调节。如本领域技术人员公知，斜角和倾斜的调节可以分开进行，或者它们可以同时调节，以便提供复合斜角和倾斜切割。壳体组件16的枢轴转动改变了锯片3118相对于平台组件3114的角度，但是保持锯片3118与各支承组件3126垂直。锁定机构(未示出)可以进行驱动，以便在任意要求的倾斜角度将壳体组件3116锁定在平台组件3114上。

在所示实施例中，斜切锯3110的马达具有95mm OD框架尺寸和35mm堆栈长度，并在大约25000rpm的最大空载速度下运转时提供大约2350的最大瓦特输出。相反，现有技术斜切锯的、提供相当功率的马达具有相同框架尺寸和在24500rpm最大空载速度下运转具有40mm的堆栈。

下面将参考图32介绍本新型一个方面的截断锯3210。截断锯3210有截断锯的基本特征，例如在标题为Chop Saw的US6609442中所示的截断锯(该文献的整个内容在本文中参引)。而图32(除了附图标记外)与US6609442的图1相同，应当理解，截断锯3210并不与所述截断锯10相同，根据本新型一个方面具有差异，如下面所述。

截断锯的重要人机工程标准是功率、尺寸和重量。

截断锯3210包括马达场机匣3212，该马达场机匣3212装有驱动锯片3214的马达3211。马达3211有上述类型的多件定子以及OD为定子OD的至少0.625的电枢。还可以有超过磁极件的极尖延伸的场绕组。与相当尺寸的现有技术马达相比，场绕组还可以缠绕有更大规格的线。电源线3262使马达3211与电源(未示出)例如AC电源连接，电源线3262可以由凸片3260保持就位。静止防护装置3216覆盖锯片3214的一部分。活动防护装置3218可以在静止防护装置3216上面伸缩，或者优选是绕一个点枢轴转动，以便在切割操作过程中露出锯片3214。

把手3200优选是安装在马达场机匣3212上和/或臂3222上。优选是把手3200包括安装在马达场机匣3212(和/或臂3222)上的底部部分3201以及牢固安装在底部部分3201上的上部部分3202。螺钉3203可以用于将上部部分3202安装在底部部分3201上。

优选是臂3222还承载锯片3214以及防护装置3216、3218。臂3222可枢轴转动地装配在臂支架3224上，该臂支架3224装配在底座3226上。优选是，枢轴杆3224P设置在臂支架3224之间。臂3222优选是可枢轴转动地设置在枢轴杆3224P上，以允许切割动作。优选是，臂3222和/或臂支架3224可以有至少一个轴承3224B，该轴承3224B设置在枢轴杆3224P周围和/或支承该枢轴杆3224P，以便于绕该枢轴杆3224P旋转。因此，臂3222可以在两个位置之间运动：上部位置，其中锯片3214并不与工件(未示出)啮合；以及底部位置，其中锯片3214与工件啮合并切割工件。优选是，锯片3214可以通过底座3226上的狭槽3226S插入。

优选是臂支架3224有向前延伸部分3250。优选是部分3250牢固安装在臂支架3224上，因此，部分3250并不运动。弹簧3225支承在部分3250和臂3222的内壁3222W之间。因为弹簧3225优选是膨胀弹簧(也称为压缩弹簧)，因此臂3222经常通过弹簧3225朝向上部位置偏压。

碎屑偏转器3252可以装配在底座3226上和/或臂支架3224上。碎屑偏转器3252帮助引导由切割操作产生的碎屑流。

底座3226有工件支架(或工作表面)3227。支承子组件3228优选是设置在工件支架3227上。优选是，操作人员可以使支承子组件3228沿工件支架3227滑动和旋转。

支承子组件3228包括工件啮合部分3230，该工件啮合部分3230通过形成于工作表面3227中的狭槽(穿过狭槽3232)沿底座3226引导；以及促动器3236，操作人员能够旋转该促动器以便根据需要锁定或开锁支承子组件。

虎钳爪3240与支承子组件3228共同作用，以便夹持工件。虎钳爪3240可以旋转，因此工件可以相对于锯片3214夹持在要求的角度方位。优选是支承子组件3228和虎钳爪3240可以沿它们各自的“Y”轴旋转，以便获得要求的角度，例如30度或45度，这样，截断锯可以进行斜角切割。虎钳爪3240可以通过使虎钳螺杆3242旋转而前进至夹持位置。优选是虎钳螺杆3242的轴线基本上平行于工作表面3227。虎钳爪3240优选是绕虎钳螺栓或销3239枢轴转动，该虎钳螺栓或销3239的尺寸设置成可沿穿通狭槽3232可滑动地前进或后退。

虎钳锁3244可以以普通方式装配在闩锁支架3246上，以便将虎钳螺杆3242锁住在它的夹持位置。夹持力可以通过虎钳把手3248的旋转而增大，该虎钳把手3248牢固连接在虎钳螺杆3242上。本领域技术人员应当理解，虎钳锁44可以脱开，以便使虎钳螺杆3242能够朝着支承子组件3228运动，然后啮合以便将虎钳螺杆3242锁住在它的夹持位置。底座3226还可以有设置在它上面的模制橡胶底脚3254。再有，底座3226可以有接收扳手3258的橡胶孔眼3256。

在所示实施例中，截断锯3210的马达3211有95mm OD框架尺寸和48mm堆栈长度，且在大约25000rpm的最大空载速度下运转时提供大约3200的最大瓦特输出。相反，具有提供相当功率和相同框架尺寸的马达的现有技术截断锯具有60mm的堆栈长度。

可以有利地使用上述类型的、具有多件定子的马达的其它类型动力工具包括手持动力冲击扳手，例如冲击扳手3300(图33)。冲击扳手3300具有与现有技术的冲击扳手相同的基本特征，例如DEWALT

DW292冲击扳手。在这方面，图33与DW292冲击扳手的视图非常相似，但是应当理解，冲击扳手3300并不与DW292冲击扳手相同。DW202研磨机的视图用于方便显示冲击扳手的基本部件，并不能认为冲击扳手3300是现有技术的退让。

本新型的说明只是示例性的，因此不脱离本新型精神的变型将属于本新型的范围内。这些变型将并不认为是脱离本新型的精神和范围。

Claims (48)

1.一种手持动力工具，其特征在于，包括：

其中设置电马达的壳体；

具有定子的电马达，该定子有连接在一起的单独磁极件和回程线路件以及设置在磁极件的颈部周围的磁场线圈，电马达还有设置在定子中的电枢，该电枢的外径为定子外径的至少0.625；以及

壳体的周长为200mm或更小，且缠绕的马达提供的最大瓦特输出与壳体周长比例为至少5最大瓦特输出比1mm壳体周长。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述动力工具为研磨机。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述研磨机为小角度研磨机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的装置，其特征在于，所述定子的OD不大于55mm，并有长度不大于48mm的叠片堆栈，具有38000rpm最大空载速度的马达提供至少1000最大瓦特输出。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述具有38000rpm的最大空载速度的马达提供至少1200最大瓦特输出。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，所述壳体沿壳体的长轴的高度不超过62mm，沿壳体的短轴的宽度不超过55mm。

7.一种手持动力工具，其特征在于，包括：

其中设置预定框架尺寸的电马达的壳体；该电马达包括：

具有叠片堆栈的定子，该叠片堆栈有与回程线路件匹配的磁极件以及设置在该磁极件上的磁场线圈；

设置在定子中的电枢，该电枢的外径为定子的外径的至少0.625；

定子的叠片堆栈的长度比相同框架尺寸的针缠绕马达的定子的叠片堆栈的长度短至少百分之十；以及

马达的最大功率输出至少与相同框架尺寸和更长叠片堆栈的针缠绕马达的最大功率输出相同，其中两个马达有相同的最大空载速度。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是大角度研磨机。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过95mm，堆栈长度不超过35mm，且在有23500rpm的最大空载速度时马达提供至少3000的最大瓦特输出。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过95mm，堆栈长度不超过45mm，且在有23500rpm的最大空载速度时马达提供至少3700的最大瓦特输出。

11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是小角度研磨机，其定子的外径不超过55mm，堆栈长度不超过48mm，且在有38000rpm的最大空载速度时马达提供至少1200的最大瓦特输出。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是圆锯。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过95mm，堆栈长度不超过30mm，且在有24500rpm的最大空载速度时马达提供至少2125的最大瓦特输出。

14.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是斜切锯。

15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过95mm，堆栈长度不超过35mm，且在有25000rpm的最大空载速度时马达提供至少2350的最大瓦特输出。

16.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是截断锯。

17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过95mm，堆栈长度不超过48mm，且在有25000rpm的最大空载速度时马达提供至少3200的最大瓦特输出。

18.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是钻机。

19.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是冲击钻。

20.根据权利要求18或19中任一项所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过59mm，堆栈长度不超过35mm，且在有31000rpm的最大空载速度时马达提供至少700的最大瓦特输出。

21.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是往复运动锯。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过73mm，堆栈长度不超过40mm，且在有24500rpm的最大空载速度时马达提供至少1300的最大瓦特输出。

23.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是轨道打磨器或任意轨道打磨器。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述马达的堆栈长度不超过25mm，且额定输入电流强度为至少3安培。

25.根据权利要求23或24中任一项所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不超过55mm。

26.根据权利要求23至25中任一项所述的装置，其特征在于，所述打磨器的高度不超过大约130mm。

27.根据权利要求23-27中任一项所述的装置，其特征在于，所述打磨器为任意轨道打磨器。

28.根据权利要求23-27中任一项所述的装置，其特征在于，所述打磨器为轨道打磨器。

29.根据权利要求7、21、22和24至28中任一项所述的装置，其特征在于，所述马达重量比具有相同外径和堆栈长度长5mm的定子的针缠绕马达少至少百分之五。

30.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是异形铣机、往复运动锯、动力螺丝刀或冲击扳手中的任意一种。

31.一种异形铣机，其特征在于，包括：

其中设置电马达的壳体，该电马达连接到工具保持器上；

电马达有定子和设置在定子中的电枢，该定子有连接在一起的单独磁极件和回程线路件，以及设置在磁极件的颈部周围的磁场线圈，该电枢的外径为定子外径的至少0.625；

定子的外径不大于73mm，堆栈长度不大于50mm；以及

马达在有28000rpm的最大空载速度时提供至少2200的最大瓦特输出。

32.一种往复运动锯，其特征在于，包括：

其中设置电马达的壳体，该电马达连接到驱动齿轮上，该驱动齿轮驱动使锯片往复运动的齿轮盘；

电马达有定子和设置在定子中的电枢，该定子有连接在一起的单独磁极件和回程线路件，以及设置在磁极件的颈部周围的磁场线圈，该电枢的外径为定子外径的至少0.625；

定子的外径不大于73mm，堆栈长度不大于40mm；以及

马达在有24500rpm的最大空载速度时提供至少1500的最大瓦特输出。

33.根据权利要求1至32中任一项所述的装置，其特征在于，所述磁场线圈超过磁极件的极尖延伸。

34.一种手持动力工具，其特征在于，包括：

其中设置预定框架尺寸的电马达的壳体；该电马达包括：

具有叠片堆栈的定子，该叠片堆栈有与回程线路件匹配的磁极件以及设置在该磁极件上的磁场线圈；

设置在定子中的电枢，该电枢的外径为定子的外径的至少0.625；

定子的叠片堆栈的长度与相同框架尺寸的针缠绕马达的定子的叠片堆栈的长度相同；以及

马达的最大功率输出比相同框架尺寸和相同长度叠片堆栈的针缠绕马达的最大功率输出大至少百分之十，其中两个马达有相同的最大空载速度。

35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有31000rpm的最大空载速度时马达提供至少800的最大瓦特输出。

36.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有33000rpm的最大空载速度时马达提供至少900的最大瓦特输出。

37.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有35000rpm的最大空载速度时马达提供至少1000的最大瓦特输出。

38.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有37000rpm的最大空载速度时马达提供至少1100的最大瓦特输出。

39.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于30mm，且在有31000rpm的最大空载速度时马达提供至少600的最大瓦特输出。

40.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于35mm，且在有31000rpm的最大空载速度时马达提供至少700的最大瓦特输出。

41.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于30mm，且在有32000rpm的最大空载速度时马达提供至少650的最大瓦特输出。

42.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于35mm，且在有32000rpm的最大空载速度时马达提供至少750的最大瓦特输出。

43.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有32000rpm的最大空载速度时马达提供至少850的最大瓦特输出。

44.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于35mm，且在有34000rpm的最大空载速度时马达提供至少850的最大瓦特输出。

45.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述定子的外径不大于59mm，叠片堆栈长度不大于40mm，且在有34000rpm的最大空载速度时马达提供至少950的最大瓦特输出。

46.根据权利要求34-45中任一项所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是钻机。

47.根据权利要求34-45中任一项所述的装置，其特征在于，所述手持动力工具是冲击钻。

48.根据权利要求34-47中任一项所述的装置，其特征在于，所述磁场线圈超过磁极件的极尖延伸。

Images