专利名称：电机及其卷轴和星状部件的制作方法
电机及其巻轴和星状部件
背景技术：
本发明的实施例涉及电机工艺，尤其是，电机的巻轴组件。某些电机，例如爪极交流发电机，包含一个由多个钢块(steel segments)制成的转子， 一个钢芯，电磁线和一个巻轴组件。此巻轴组件包 含一个用来将电磁线与钢芯隔离的巻轴和用来将电磁线与钢块隔离开的薄 片。现有技术中的巻轴完全由塑料制成。这种塑料巻轴体积庞大，限制了电 磁线的携带性能。较新的巻轴组件采用了如图1中总体上以编号2表示的塑料巻轴 和星状层压薄片(未示出)。巻轴组件可以用的层压薄片或星状薄片比现有技 术中的巻轴组件用的薄很多。更薄的薄片设计增加了电磁线的携带性能和经 过巻轴组件的热传递。在较新巻轴组件比老式完全塑料设计的巻轴相比有一 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 在巻轴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 巻轴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加到巻轴2上后，降低了电磁线的携带性能。
发明内容
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巻轴组件的转子。该巻轴组件具有一个有主体部分 的巻轴。该巻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。巻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 件被紧固在巻轴第一端部上。
根据本发明的另一实施例， 一个电机巻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。该巻轴还的第一端部上 具有的多个安装件。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。这些安装部件与巻轴上具有的相应的安装件配合而形成一个巻轴组件。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。
图l是根据现有技术构成的电机的巻轴的右视图。图2是根据本发明实施例构成的具有巻轴组件的电机的横剖面图。图3是本发明实施例的巻轴组件的右侧透视图。图4是图3中的巻轴组件的巻轴部分的右侧透视图。图5是图3中的巻轴组件的星状部件的右侧透视图。图6是图5中的星状部件安装到图4中的巻轴上的右侧透视图。
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和一个巻轴组件38。接下 来将更加详细说明，巻轴组件38包含一个缠绕着导线42并且由第一和第二
6星状部件48和50保护的巻轴40。根据本实施例的一个方面，巻轴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。现在将参考图3到图6来说明根据本发明实施例构成的巻轴组件 38。如图所示，星状部件48和50安装在巻轴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，巻轴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，巻轴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，巻轴 40不带有厚凸缘，以使巻轴组件38的导线携带量最大化。所示巻轴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。巻轴 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。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。
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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/Nomex⑧聚酯或Polyimide/Momex⑧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。现在参考图6来说明巻轴38的结构的例子。如图所示，每个星 状部件48和50安装到巻轴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。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相对于巻轴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紧固在巻轴40上。
00201 —旦星状部件48和50被正确定位，星状部件50上的隆起137 就被折叠到巻轴40的内表面(未单独示出)上。更具体地说， 一个钢圈146 插入巻轴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相对巻轴40转动。钢圈146带有一个切口 148以确保其与巻轴40紧 密连接。在星状部件48和50被定位锁住后，巻轴40上缠上巻导线。在巻 完导线后，巻轴组件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
8(未单独标示)中去，从而形成了如图3所示巻轴部件38。
[0021至此应该明白，以上优选实施例给出了一种巻轴组件和巻轴组件 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，通过省去现有技术巻轴所需的又大又厚的凸缘，优选实施例中的 巻轴在不增大尺寸的前提下可以容纳更多的导线。
[00221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。
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权利要求
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l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巻轴组件。
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 成在巻轴第一端上的若干凹槽。
6. 如权利要求l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l所述的电机，其特征在于巻轴由塑料制成。
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l所述的电机，其特征在于还具有一个位于巻轴内 表面上的钢圈。
11. 如权利要求l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 被紧固在巻轴第二端部分的第二星状部件。
12. 如权利要求l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l所述的电机，其特征在于多个第二安装件防止星 状部件相对于巻轴组件的中心轴线转动。
15. —种电机用巻轴，该巻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所述的巻轴，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所述的巻轴，其特征在于第二安装件包括形成 在巻轴的第一或第二端部上的凹槽。
18. 如权利要求16所述的巻轴，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所述的巻轴，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所述的巻轴，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. —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巻轴上的所述多 个安装件中的相应的一个接合，以形成巻轴组件。
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。
全文摘要
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。
文档编号H02K1/22GK101651372SQ20091016009
公开日2010年2月17日 申请日期2009年7月21日 优先权日2008年7月22日
发明者斯科特·比泽尔, 柯克·尼特 申请人:雷米科技有限公司