專利名稱：電機及其卷軸和星狀部件的制作方法
電機及其巻軸和星狀部件
背景技術：
本發明的實施例涉及電機工藝，尤其是，電機的巻軸組件。某些電機，例如爪極交流發電機，包含一個由多個鋼塊(steel segments)制成的轉子， 一個鋼芯，電磁線和一個巻軸組件。此巻軸組件包 含一個用來將電磁線與鋼芯隔離的巻軸和用來將電磁線與鋼塊隔離開的薄 片。現有技術中的巻軸完全由塑料制成。這種塑料巻軸體積龐大，限制了電 磁線的攜帶性能。較新的巻軸組件采用了如圖1中總體上以編號2表示的塑料巻軸 和星狀層壓薄片(未示出)。巻軸組件可以用的層壓薄片或星狀薄片比現有技 術中的巻軸組件用的薄很多。更薄的薄片設計增加了電磁線的攜帶性能和經 過巻軸組件的熱傳遞。在較新巻軸組件比老式完全塑料設計的巻軸相比有一 些優點的同時，也存在一個缺點，那就是層壓薄片是用聲波焊接的方法連接 在巻軸2上的。聲波焊接方法不僅是一種難度大并且昂貴的方法，而且要求 巻軸2包括形式為厚凸緣4和5的厚塑料部分來提供焊接支撐面，其中的一 個以編號8表示。這個厚塑料部分或者厚凸緣4和5使新設計的目的落空。 也就是說，將厚凸緣4和5加到巻軸2上后，降低了電磁線的攜帶性能。

發明內容
根據本發明的一個實施例， 一種電機包含一個殼體、 一個安裝在 殼體內的定子和一個具有巻軸組件的轉子。該巻軸組件具有一個有主體部分 的巻軸。該巻軸主體部分的第一端部經一中間部分基本無間斷地延伸到第二 端部。巻軸的第一端部帶有多個第一安裝件和多個第二安裝件。 一個星狀部 件被緊固在巻軸第一端部上。
根據本發明的另一實施例， 一個電機巻軸具有一個主體部分，其 第一端部經中間部分基本無間斷地延伸到第二端部。該巻軸還的第一端部上 具有的多個安裝件。根據本發明的另一實施例，電機的一個星狀部件具有多個薄片， 這些薄片一起形成一中央開孔，還具有多個延伸進該中央開孔里的安裝部 件。這些安裝部件與巻軸上具有的相應的安裝件配合而形成一個巻軸組件。本發明的實施例的技術實現其它的特征和有點。這里詳細描述的 本發明的其他實施例和方面視為本發明的一部分。為了更好的理解本發明及 其優點和特征，請參考說明書和附圖。


圖l是根據現有技術構成的電機的巻軸的右視圖。圖2是根據本發明實施例構成的具有巻軸組件的電機的橫剖面圖。圖3是本發明實施例的巻軸組件的右側透視圖。圖4是圖3中的巻軸組件的巻軸部分的右側透視圖。圖5是圖3中的巻軸組件的星狀部件的右側透視圖。圖6是圖5中的星狀部件安裝到圖4中的巻軸上的右側透視圖。
具體實施方式
先參見圖2和圖3，圖中示出的是一按照本發明的 實施例構成的自動交流發電機形式的電機，其總體由20表示。電機20具有 一個殼體22，該殼體具有第一表面23和相對的第二表面24殼體。第二表面 24上裝有多個電元件25，并且具有一個蓋子26。此外，電機20如圖所示帶 有一個含有多個鋼塊(steel segments)(未單獨示出)的定子29和一個轉子 32。轉子32具有一個操作連接于帶輪36的軸34和一個巻軸組件38。接下 來將更加詳細說明，巻軸組件38包含一個纏繞著導線42并且由第一和第二
6星狀部件48和50保護的巻軸40。根據本實施例的一個方面，巻軸40是由 非導電材料制成，例如尼龍，每個星狀部件也是非導電薄片或者薄板制成。 典型的是，每個星狀部件48和50都是由非導電薄片或薄板沖壓或者碾平而 成。在運行中，轉子32在殼體22中轉動，與定子29相鄰。轉子32的運動 引起導線42中產生電流。產生的電流被傳送給電元件25處理。處理過的電 流然后被用來給各種電器供電。現在將參考圖3到圖6來說明根據本發明實施例構成的巻軸組件 38。如圖所示，星狀部件48和50安裝在巻軸40上，并被操作(折疊起來) 為下面的導線(未示出)提供保護。根據本實施例的一個方面，巻軸40由 易模制并且電絕緣的材料制成，例如，但不限于塑料。在此，巻軸40具有 一個主體部分60,該主體部分有一個第一周邊的端部62,該第一周邊端部 經一個基本無間斷的中間部分65延伸到第二周邊端部63。也就是說，巻軸 40不帶有厚凸緣，以使巻軸組件38的導線攜帶量最大化。所示巻軸40還帶 有一個導線打結的柱子67，多個第一安裝件(其中一個以編號74表示)和 多個第二安裝件(其中一個以編號76表示)，用來安裝星狀部件48。巻軸 40還帶有多個第三安裝件(其中一個以編號80表示)和多個第四安裝件(其 中一個以編號82表示)，用來安裝星狀部件50。正如圖4中最清楚地示出的，每個第一和第三安裝件74和80都 采用凸起的形式，例如以與安裝件74相連的以編號84示出，與安裝件80 相連的以編號85示出。每個凸起84和85從第一和第二端部62和63中相 應的一個基本垂直地向外延伸，并圍繞主體60呈間隔關系。此外，凸起84 具有一個耳形件87和一個耳垂形件88。同樣的，凸起85具有一個耳形件 90和一個耳垂形件91。圖4還示出，每個第二和第四安裝件76和82是凹 槽，比如，與第二安裝件76相連的以編號93表示，與第四安裝件82相連 的以編號94表示。每個凹槽93和94圍繞相應的第一和第二端部62和63 呈間隔關系。更具體地說，凸起84和凹槽93圍繞著第一端部分62錯開， 而凸起85和凹槽94圍繞著第二端部63錯開。錯開應該這樣理解，例如， 凸起84和凹槽93圍繞著第一周邊端部62呈交替形式分布。
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至此應該明白，每個星狀部件48和50的形狀是相似的。因此， 接下來參考圖5來詳細說明星狀部件48，同時也應該理解星狀部件50具有 相應的結構。如圖所示，星狀部件48由層壓材料制成，例如，但不限于 Polyester/Nomex⑧聚酯或Polyimide/Momex⑧聚酰亞胺或類似材料。星狀部 件48具有一個帶中央開孔105的主體104。星狀部件48具有多個從中央開 孔105徑向向外伸出的薄片部分110-116和多個安裝件，其中一個安裝部件 以編號130表示，還具有多個安裝元件，其中一個安裝元件以編號132表示。 每一個安裝部件130以隆起137的形式徑直向中央開孔105延伸，而每一個 安裝元件132以凹部140的形式形成于主體104上。現在參考圖6來說明巻軸38的結構的例子。如圖所示，每個星 狀部件48和50安裝到巻軸40的第一和第二端部分2和63的相應的一個上。 星狀部件48的朝向使每個隆起137與一個相應的第二安裝件76對正。通過 這種方式，每個凹部140與一個相應的第一安裝件74對正。第一安裝件74 防止星狀部件48沿離開第二端部63的方向移動，第二安裝件76防止星狀 部件48沿第二端部63的方向移動。更具體地說，當星狀部件48正確定位時，每個第一安裝部件74 就會卡進相應的凹部140內。通過這種結構，耳形件87和耳垂形件80不僅 有利于確定理想的定向，而且可以防止星狀部件48相對于巻軸40中心軸(未 單獨示出)的任何軸向運動或轉動。相似的，星狀部件50被第三安裝件80 和第四安裝件82緊固在巻軸40上。
00201 —旦星狀部件48和50被正確定位，星狀部件50上的隆起137 就被折疊到巻軸40的內表面(未單獨示出)上。更具體地說， 一個鋼圈146 插入巻軸40來折疊隆起137，將其鎖定到凹槽93上。隆起137防止星狀部 件48相對巻軸40轉動。鋼圈146帶有一個切口 148以確保其與巻軸40緊 密連接。在星狀部件48和50被定位鎖住后，巻軸40上纏上巻導線。在巻 完導線后，巻軸組件38被插到轉子芯塊(segment core)(未單獨示出)上。 芯塊上的塊指(未示出)使每個星狀部件48和50上的薄片110-116折疊起 來。塊指還使星狀部件48上的隆起137折疊到鋼圈146中形成的相應凹槽
8(未單獨標示)中去，從而形成了如圖3所示巻軸部件38。
[0021至此應該明白，以上優選實施例給出了一種巻軸組件和巻軸組件 的組成部件，可以在提高導線容量的同時省去昂貴并且難度大的焊接操作。 也就是說，通過省去現有技術巻軸所需的又大又厚的凸緣，優選實施例中的 巻軸在不增大尺寸的前提下可以容納更多的導線。
[00221總而言之，本書面說明通過實施例公開了本發明，包括最佳方式， 也使任何該領域技術人員能夠實施本發明，包括制造、使用一些儀器或系統 和實施一些采納了此發明的方法。本發明可授予專利的范圍由權利要求界 定，并且可能包括該領域技術人員能想到的其他實施例。如果其他的實施例 有構件與權利要求書中的字面意義一樣或者它們包含的等同構件與權利要 求書字面意義無實質的區別，那么這樣的實施例也應該在本發明的優選實施 例的范圍內。
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權利要求
1.一種電機，包括一殼體；一安裝在殼體內的定子；一帶有卷軸組件的轉子，其特征在于該卷軸組件具有一個有主體部分的卷軸，該主體部分的第一端部經中間部分基本無間斷延伸到第二端部，卷軸的第一端部分上具有的多個第一安裝件和第二安裝件；被固定在卷軸第一端部上的一個星狀部件。
2. 如權利要求l所述的電機，其特征在于星狀部件的主體具有一中央 開孔，星狀部件還具有多個從中央開孔向外呈輻射狀的薄片和多個延伸進中 央開孔的安裝部件，這些安裝部件與相應的安裝件接合而形成巻軸組件。
3. 如權利要求2所述的電機，其特征在于所述多個第一安裝件包括多 個凸起，這些凸起從第一或第二端部徑向向外延伸。
4. 如權利要求3所述的電機，其特征在于每個凸起具有一個耳形件和 一個耳垂形件。
5. 如權利要求3所述的電機，其特征在于所述多個第二安裝件包括形 成在巻軸第一端上的若干凹槽。
6. 如權利要求l所述的電機，其特征在于星狀部件帶有多個安裝元件， 每個安裝元件都與所述多個安裝部件中的一個相鄰。
7. 如權利要求l所述的電機，其特征在于巻軸由塑料制成。
8. 如權利要求7所述的電機，其特征在于星狀部件由至少一片非導電材料制成。
9. 如權利要求7所述的電機，其特征在于星狀部件由非導電材料的薄 板制成。
10. 如權利要求l所述的電機，其特征在于還具有一個位于巻軸內 表面上的鋼圈。
11. 如權利要求l所述的電機，其特征在于還具有第二端部上的多個第 三安裝件和多個第四安裝件，第三安裝件與第四安裝件是不同的，和另一個 被緊固在巻軸第二端部分的第二星狀部件。
12. 如權利要求l所述的電機，其特征在于所述多個第一安裝件防 止星狀部件在離開第二端部的方向上移動。
13. 如權利要求12所述的電機，其特征在于所述多個第二安裝件 防止星狀部件在朝向第二端部分的方向上移動。
14. 如權利要求l所述的電機，其特征在于多個第二安裝件防止星 狀部件相對于巻軸組件的中心軸線轉動。
15. —種電機用巻軸，該巻軸具有一個主體部分，該主體部分的第一 端部經中間部分基本無間斷延伸到第二端部；其特征在于在第一端部分上 的多個安裝件。
16. 如權利要求15所述的巻軸，其特征在于安裝件包含多個第一 安裝件和多個第二安裝件，第一安裝件與第二安裝件是不同的。
17. 如權利要求16所述的巻軸，其特征在于第二安裝件包括形成 在巻軸的第一或第二端部上的凹槽。
18. 如權利要求16所述的巻軸，其特征在于所述多個第一安裝件 包括多個從第一端部向外徑向延伸的凸起。
19. 如權利要求18所述的巻軸，其特征在于每個凸起帶有一個耳 形件和一個耳垂形件。
20. 如權利要求16所述的巻軸，其特征在于所述多個安裝件包括 多個第三安裝件和多個第四安裝件，第三安裝件與第四安裝件是不同的，每 個第三和第四安裝件都在第二端部上。
21. —種電機用的星狀部件，該星狀部件具有多個薄片，這些薄片共同界定了一個中央開孔；多個延伸進中央開孔的安裝部件，這些安裝部件用來與巻軸上的所述多 個安裝件中的相應的一個接合，以形成巻軸組件。
22. 如權利要求21所述的星狀部件，其特征在于該星狀部件具有 多個安裝元件，每個安裝元件分別與所述多個安裝部件中的相應的一個相 鄰。
23.如權利要求21所述的星狀部件，其中的星狀部件由非導電層壓 材料制成。
全文摘要
本發明涉及一種電機及其卷軸和星狀部件，該電機具有一殼體、一安裝在殼體內的定子和一包含一個卷軸組件的轉子。該卷軸組件具有一卷軸，該卷軸的主體部分的第一端部經中間部分基本無間斷地延伸到第二端部。第一端部上帶有多個第一安裝件和第二安裝件。一個星狀部件緊固在卷軸第一端部分上。
文檔編號H02K1/22GK101651372SQ20091016009
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月21日 優先權日2008年7月22日
發明者斯科特·比澤爾, 柯克·尼特 申請人:雷米科技有限公司