專利名稱：旋轉電機的轉子組件的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及用在旋轉電機中的轉子組件，特別是涉及用于適合于浸在工作流體中運行的旋轉電機中的轉子組件。
背景技術：
旋轉電機通常用于驅動旋轉負載例如泵螺旋槳。在一些應用中，由螺旋槳抽吸的工作流體與旋轉電機的部件互不相容。在一些應用中，旋轉電機必須與工作流體相隔離。否則旋轉電機的部件必須由同流體相容的材料所構成。本說明書描述了一種適合于用在電動液壓轉向單元中的旋轉電機，但也可以用于其他應用場合。
在典型的液壓轉向泵的設計中，電動機傳動裝置具有兩個端罩，并使用滾珠軸承以減小由軸的旋轉所產生的摩擦。電動機通常通過軸上的密封與流體相隔開。在液壓流體的情況下，滾珠軸承電動機的使用限制了滾珠軸承的期望壽命。通過軸密封的液壓流體的泄漏將污染軸承潤滑劑，導致滾珠軸承的最終報廢。因此希望適合于用在泵中的旋轉電機能夠同所抽吸的工作流體相容。進而希望適合于用在泵中的旋轉電機能夠浸在工作流體中，這樣避免在旋轉電機與泵之間所需要的密封。
在使用永磁電動機的旋轉電機中，通常是在轉子部件上附加永磁體來形成轉子組件。永磁體可以通過保持部件或者粘合劑來附加。在附加磁體的過程中，粘合劑層的厚度和均勻性很大程度上決定了粘合劑的剪切強度。這就要求控制粘合劑層的厚度和均勻度以保證足夠的粘結。也要求提供一種備用保持裝置以免粘合劑層失效。
旋轉電機的轉子組件的另一個重要的方面，是保證電機定子與在電機的運轉和控制期間用于指示轉子的相對位置的位置傳感器之間的對準。一般是把霍耳傳感器放置在轉子附近，以檢測由轉子上的磁體與定子磁極之間的相互作用所引起的磁場變化，這允許控制電子器件定時相繞組的接通和斷開，以控制電機轉矩和轉速。傳感器相對于定子的對準非常難于適合于該定時過程。典型地，在旋轉電機制造之后調整該傳感器以保證適當的定時。這就要求旋轉電機具有在裝配過程中相對于位置傳感器對準定子磁極的特征，由此來避免在裝配完成之后進一步進行調整的需要。
發明概述本發明的一個主要方面是鑒于上述問題和缺陷。特別是，本發明的一個方案涉及一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；在至少一個主槽內在外表面上所限定的一個輔槽；位于至少一個主槽內的一個磁體；以及在該磁體與主轉子體的外表面之間填充該輔槽的一層粘合劑。
本發明的另一個方案涉及一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；以及位于至少一個主槽內的一個磁體。位于該主轉子體的至少一端的星性保持件，該星性保持件包括一個環形件，該環形件包括多個從環形件向外伸出的放射狀突起，突起的數量與在主轉子體的外表面上所設置的突筋數量相對應，每個突起具有一個同相鄰磁體的表面相嚙合的端部。
本發明的另一個方案涉及一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；以及位于至少一個主槽內的一個磁體。位于一個突筋之上并且其每個端部同該轉子體相連接的一個細長保持件，該細長保持件的一個表面同相鄰磁體的一個對應表面相嚙合。
本發明的另一個方案涉及一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；位于至少一個主槽內的一個磁體；以及位于該主轉子體和至少一個磁體周圍的一層密封材料。
本發明的另一個方案涉及一種裝配旋轉電機的轉子組件的方法，該轉子組件包括具有外表面的主轉子體；從該主轉子體的外表面上限定的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；以及在至少一個主槽內在外表面上所設置的一個輔槽，該方法包括在至少一個主槽內施加一層粘合劑，用粘合劑填充該輔槽；在至少一個主槽內設置一個磁體；以及把該磁體緊壓到主轉子體上以使粘合劑從主槽中被擠出。
本發明的另一個方案涉及一種裝配旋轉電機的轉子組件的方法，該轉子組件包括具有外表面的主轉子體；從該主轉子體的外表面上限定的多個縱向突筋；以及由相鄰突筋所限定的多個磁體槽，該方法包括在至少一個磁體槽內設置一個磁體；圍繞主轉子體和磁體模鑄一個密封層。
附圖簡短說明本發明的這些和其他的目的、優點及特征將通過結合附圖對本發明的實施例的描述而得到進一步說明。在這些附圖中

圖1是表示根據本發明的一個實施例的旋轉電機的截面立體視圖；圖2A和2B表示了圖1的旋轉電機的端罩組件的立體頂和底視圖；圖3是表示圖1的旋轉電機的定子組件的簡要立體視圖；圖4A表示了圖3的定子組件的相繞組的布置示圖；圖4B表示了圖4A的定子組件的相繞組的電路圖；圖5是表示圖1的旋轉電機的傳感器組件的簡要立體視圖；圖6是表示圖5的傳感器組件的底視圖；圖7是表示位于圖2A的端罩組件內和包括引出該端罩的導線的圖5的傳感器組件的立體視圖；圖8是表示圖1的旋轉電機的轉子組件的截面立體視圖；圖9A表示了圖8的轉子組件的端視圖；圖9B表示了沒有永磁體的圖9A的轉子組件的部分放大視圖；圖10A和圖10B表示了根據一個替換實施例的轉子組件，包括一個同突筋切口相配合的密封層，以保證磁體安裝在圖8的轉子組件上；圖11表示了用于把來自霍耳效應器件與引到印刷電路板陣列上的印刷電路板相連的選擇性焊料槽系統；以及圖12表示了根據本發明的一個實施例的液壓流體系統。
實施例的說明下面描述用于旋轉電機的本發明的實施例。為了簡明起見，并不是所有的實際過程都描述在該說明中。當然應當清楚，在任何實際實施例的發展中，許多具體實施過程中特定的決定必須能夠達到開發者的特定的目的，例如，根據相關系統上的和商業上的制約，將從一個實施過程變換為另一個。但是，應當知道，雖然這樣的發展是復雜和耗時的，但仍然能夠由本領域普通技術人員所承擔。
現在轉到附圖，首先參照圖1，提供了根據本發明的一個實施例的旋轉電機100的圖示。所示的實施例表示了一種適合于用在電動液壓轉向單元中的旋轉電機100。該旋轉電機100可以浸沒在液壓流體中運轉。在運轉期間，液壓流體潤滑和冷卻旋轉電機的部件。希望本發明的旋轉電機100可以用于包括其他苛刻環境的各種條件下。根據本發明的說明可以在其他的條件下實現其他的應用。
旋轉電機100包括四個基本部件一個端罩組件110、一個傳感器組件120、一個轉子組件130和一個定子組件140。如圖1所示的那樣，傳感器組件120位于端罩組件110內并固定在其上。轉子組件130包括一個螺旋槽軸160，該螺旋槽軸160穿過一個端罩突起150，以便于當旋轉電機100在浸沒在流體(例如液壓流體)中運轉時形成一個液動軸承單元。該流體作為潤滑劑和冷卻劑。轉子組件130由位于端罩組件110下方的軸160一端附近的夾子170，相對于端罩組件110進行軸向固定。定子組件140圍繞轉子組件130，并能夠由多個緊固件例如螺栓180固定在端罩組件110上。
參見圖2A和2B，更詳細地表示了端罩組件110。在所述的實施例中，端罩組件110由鑄鋁形成。根據特殊的電動機環境可以采用其他的材料和構成方法。端罩組件110具有幾個定子螺栓孔200，用于通過螺栓180把端罩組件110安裝到定子組件140上，并具有幾個負載螺栓孔210，用于把端罩組件110固定到裝在旋轉電機100上的負載(例如泵裝置)上。在端罩組件110上還具有輔助循環孔245，允許流體流入和流出由端罩壁220和端罩突起150所形成的腔體。
端罩壁220包括設計成容納定子組件140的凹槽。在端罩壁220內形成一個定子組件定位凹口230，用于在裝配期間使定子組件140相對于端罩組件110定位。
下面參照圖3，提供了一個定子組件140的簡要示圖。小凸片300從定子組件140伸出，并與定子組件定位凹口230配合，以保證定子組件140在裝配旋轉電機100時相對于端罩組件110處于已知的位置上。定子組件140以傳統的方式例如疊片組構成。定子組件140具有螺栓空隙310，以允許螺栓插入到孔320中，并與端罩組件110中的定子螺栓孔200相對應，以便于把定子組件140緊固到端罩組件110上。
圖4A提供了一個定子組件140的圖，圖4B表示了相繞組的電路圖。定子組件140包括12槽8極定子，具有三相繞組410、420、430，每個相繞組包括并聯連接的4個線圈，每個線圈繞在一個定子齒400上。三相繞組410、420、430為星形(Wye)連接。在所述的實施例中，每個線圈由13匝組成美國線規14.5的1；或者美國線規7.5的2；或者美國線規20.5的4。
參照圖2，在由端罩組件110的壁220所形成的腔體中具有兩個傳感器組件定位部件。每個部件包括一個支座240和兩個短柱250、260。
傳感器組件120表示在圖5中，包括一個定位器本體540，定位器本體540具有一對開孔500、510，其中的直徑大致等于兩個短柱250、260的外徑。傳感器組件120還包括一個具有PCB引線525的印刷電路板(PCB)陣列520和三個霍耳效應器件530。定位器本體540是一個模鑄塑料件，形成三個容納三個霍耳效應器件530的凹槽545，并使霍耳效應器件530正確位于定位器本體540中。每個凹槽的中心相互相隔30°以控制發生的信號的頻率。定位器本體540最好由填充玻璃尼龍或者工程上允許的等效材料形成。除了確實定位霍耳效應器件530之外，塑料定位器本體540還保護PCB引線525不會與轉子組件130接觸。
如圖6所示的那樣，PCB陣列520內具有開孔600，開孔600的尺寸被確定為能夠容納從霍耳效應器件530引出的引線。PCB陣列520內還具有開孔610，用于在其中容納PCB引線525的端部。PCB陣列520容納在塑料定位器本體540中的成型凹槽中。該布置允許有選擇地把來自霍耳效應器件530和PCB引線525的引線焊接到PCB陣列520上。
傳感器組件120在其放置到旋轉電機100的端罩組件110中之前進行裝配。根據一個優選的裝配方法，如圖6所示的那樣，引線525首先穿過開孔610同PCB陣列520機械連接。PCB陣列520然后猛然咬合到定位器本體540下側上的桿542上。然后將霍耳效應器件530插入定位器本體540的凹槽中，以限制或者禁止霍耳效應器件的運動，霍耳效應器件的引線532穿過PCB陣列520上的開孔600。接著，引線525通過焊接到PCB陣列520的表面上而同霍耳效應器件引線532電連接。
由于傳感器組件隨后插入到設計成浸沒在工作流體中的旋轉電機中，則在用于苛刻環境中，焊接處理不會導致焊料粒子的剝離或起球是非常重要的。因此，選擇焊接最好用于把引線電連接到霍耳效應器件引線上。如圖13所示的那樣，通過使用一個面包刀形圖形1300來執行選擇焊接處理，該面包刀圖形1300同PCB陣列520的表面相密封，以控制焊料的施加，這樣防止焊料進一步同傳感器組件120的其他部分例如定位器本體540相接觸。面包刀圖形1300被放置在一個焊料槽1310之上，并且PCB陣列520被放置在面包刀圖形1300的頂部之上，并同上邊緣1320相密封。然后焊料槽1310壓緊1320，使焊料的一個波浪形表面在面包刀圖形1300中從焊料槽升起，而同PCB陣列520的表面相接觸，并使PCB引線525和霍耳效應器件引線532的端部伸出，由此把PCB引線525電氣和機械連接到開孔610上，并且把霍耳效應器件引線532電氣和機械連接到開孔600上。PCB陣列520包括PCB引線525與霍耳效應器件引線532之間所需的連接。
在傳感器組件120裝配以后，通過圍繞端罩組件110的定位短柱250、260來設置塑料定位器的安裝孔500、510，傳感器組件120被放置在端罩組件110中。然后該定位器本體被固定到定位短柱250、260上。最好，短柱250、260通過旋鉚而變形以把傳感器組件120固定到端罩組件110上。為了減少了用在該組件中的部件的數量，而建議采用該短柱的變形，由此，減輕了在旋轉電機運轉期間對部件變松的擔憂。作為替代方案，可以使用獨立的緊固件，例如鎖定墊圈或者螺桿來把定位器本體固定到定位短柱上。圖7表示了將傳感器組件120放置到端罩組件110的方法。
如圖7所示的那樣，沿著端罩組件110的內壁形成一個通道270，以允許PCB引線525引出旋轉電機100而同控制器相連接。一個開槽套管700插入通道270并環繞通道中的引線。套管700可以由任何材料形成，以滿足用于電動液壓電動機中可浸沒的化學相容性和溫度條件。套管700的優選的材料是填充玻璃尼龍。PCB引線525可以通過該槽而插入到套管700中，并且，套管700通過開孔而插入到通道270中。該裝配避免了PCB穿過端罩或者旋轉電機的其他部分上的孔時所產生的螺旋轉動，這就簡化了旋轉電機的裝配。套管700還抑制了PCB引線525的切斷和端罩組件110與定子組件140之間的PCB引線525的夾緊。
參見圖8，表示了轉子組件130的剖面圖。轉子組件130包括具有外表面810和內表面820的基本圓筒形轉子部件800。轉子部件800可以由具有良好導磁性能的金屬材料形成，例如，粉末金屬。一種這樣的優選材料是Z29鐵磁等級，7.2g/cc min.或者滿足工程需要的等效物。雖然圖8所示的轉子部件800包括一個固體金屬部件，但該轉子部件也可以包括疊片結構，其中，多個金屬片布置成疊片組形狀并交替由絕緣片隔開。內表面820在其一端包括一個臺階部830，其內表面與轉子軸160的外表面840摩擦配合。
軸160具有第一端部880和第二端部890，該第一端部880帶有一個錐形或者斜角的邊緣，該第二端部890包括一個銷柄895，該銷柄895的形成與負載(例如泵)的軸相嚙合，以把所需的轉矩和速度傳輸給負載。軸160由熱處理的金屬形成，最好是表面硬化鋼，其被硬化和拋光而作為一個適當的軸承頸。軸160被進行熱處理以提供堅硬的外表面和較軟的芯。根據一個實施例，該軸可以被表面硬化到大約HRC55，具有約.50mm與.63mm之間的表面深度，并且，芯的硬度在約HRC30至HRC38之間。軸160的堅硬的外表面形成了具有端罩突起150的鋁的內表面的液動軸承。軸160的堅硬的外表面與端罩突起150的軟的鋁內表面之間的相互作用是必要的，以防止在旋轉電機100使用期間尤其是電機的起動或停車期間發生擦傷或表面破壞。軸160的較軟的芯用于這樣的情況下由于較軟的芯比堅硬的外表面具有更低的脆性而不易斷裂，則旋轉電機100可以暴露在低溫環境中。一個螺旋槽850形成在軸160的外表面上。該螺旋槽850用于軸承組件內的循環流體，使軸160作為軸承系統的一個整體部分。
如圖9A和9B所示的那樣，轉子部件800的外表面810包括多個突筋900，這些突筋900確定了相應數量的凹槽910，以容納相應數量的磁體860。最好，轉子部件800包括八個突筋900，確定出八個凹槽以容納八個極性交替的磁體860。任何商業上可用的永磁體都可以使用，并且，最好使用釹磁體。磁體860用于給傳感器組件120發出磁信號，其輪流給控制器發出電信號以控制旋轉電機的速度。磁體860可以通過在磁體與轉子部件800的外表面810之間使用一層粘合劑材料來進一步固定在凹槽中。
把永磁體部件860保持在轉子部件800上的粘合劑材料的剪切強度，在很大程度上取決于磁體860與轉子部件800的外表面810之間的粘合劑層或粘結劑層的厚度。為了保證粘結劑厚度在可接受的范圍內，在由轉子部件800的外表面810所確定的每個主凹槽910內，形成一個輔凹槽即“粘結劑池”920。該粘結劑池的深度取決于所使用的粘合劑的類型。根據一個實施例，所使用的粘合劑是單一成分的熱固性環氧樹脂，該粘結劑池的最佳深度為0.05mm與0.15mm之間。
突筋900有助于正確地把永磁體860放置在凹槽910中，還有助于在結合裝置(例如粘結劑)把磁體860粘結到轉子部件800上失效的情況下抵抗磁體860上的轉矩作用。
在轉子組件130的制造過程中，磁體860首先被固定在凹槽910中。將一層粘合劑材料施加到主凹槽910中的轉子部件800的表面上，充滿粘結劑池920。然后永磁體860將放在主凹槽910中，磁體860被緊壓在轉子部件800上。一些粘結劑將留在粘結劑池920中，而其余部分將從主凹槽910溢出。這樣，在壓緊之后，永磁體860與轉子部件800之間的粘結劑層的厚度將在很大程度上取決于粘結劑池920的深度。
在磁體860固定到轉子部件800上之前，最好通過把軸的斜削的第一端部880插入轉子部件一端的開口中，來裝配轉子部件和軸160。軸160在壓入到轉子部件800中之前可以用輕油涂敷，以容易進行裝配。由于在磁化之后，裝配容易受到污染，必須非常注意保證軸的外表面和轉子部件800的臺階部830的內表面沒有毛刺和外來材料。
最后，根據圖8所示的實施例，密封層或注入鑄件870可以置于帶有所粘結的永磁體860的轉子部件800周圍，以作為進一步的備用保持裝置，以免粘合劑失效。作為替代方案，當不使用粘結劑來把磁體860粘結到轉子部件800上的情況下，密封層或注入鑄件870可以作為主磁體860保持件。可以通過把所裝配的轉子部件800放置到一個注塑工具中，并在其外表面周圍進行注塑來形成該密封層870。最好，密封層或注入鑄件870包括填充玻璃尼龍。
定子組件140與轉子組件130的磁體860之間的氣隙的大小在決定旋轉電機100的效率上是非常重要的。在滿負荷時，更小的氣隙導致了更高效率的電機。在滿負荷時，轉子組件130與定子組件140之間的粘滯阻力對旋轉電機100上的負載不是主要因素。但是，在空載或者低負荷的情況下，粘滯阻力成分對旋轉電機100上的負載成為主要因素。隨著氣隙大小的減小，粘滯阻力增大。在間歇使用旋轉電機100的情況下，例如，在動力轉向泵應用中，電機頻繁地在輕載或空載下運行。因此，平衡在滿負荷時通過更小的氣隙所引起的增加的粘滯阻力來改善的效率與空載或輕載條件下，它的作用是很重要的。在所述的實施例中，氣隙在約0.008與0.012英寸之間。
圖10表示了一個替代的轉子部件800的實施例，與密封層870相結合來把密封層機械地固定到轉子上。突筋900確定了在突筋900的整個長度上延伸的縱向內孔1200。而且，由突筋900上的一個切口所構成的缺口1210設置在每個突筋上。當密封層870圍繞轉子部件800形成時，在裝上磁體860之后，密封層870填充該缺口1210和內孔1200，這樣，能夠把密封層870機械鎖定到轉子部件800上。
在電動機進行裝配時，轉子組件130的軸160按圖1所示的那樣放置在端罩突起150內。然后使用一個夾子170來把軸160相對于端罩110固定以防軸向運動。一個墊圈放置在夾子170與端罩110之間以形成一個推力軸承，如現有技術公知的那樣。也可以在轉子部件800與端罩突起150的自由端之間圍繞軸160放置一個墊圈。不需要其他的端罩。但是，在旋轉電機100中沒有使用滾珠軸承組件。作為替代方案，螺旋槽軸160和端罩突起150形成一個液動軸承單元，以便于利用電動機100所浸入其中的液壓流體來進行潤滑和冷卻。裝配之后，推力軸承表面形成在夾子170墊圈以及端罩110之間，也可以形成在端罩突起150的頂部與端罩突起150附近的臺階部830的突出表面835之間。
參見圖5和8，傳感器組件120把霍耳效應器件530，以一定方向置于轉子部件800的內表面820和轉子軸160的外表面之間的空腔內，以使霍耳效應器件530的檢測面550接近磁體860的部分的內表面865，該磁體860突出到轉子部件800的端部之外。轉子小凸片300、端罩組件定位凹口230、定位短柱250，260和傳感器組件安裝孔500，510，確保霍耳效應器件530相對于定子組件140以一定方向定位。固定霍耳效應器件530相對于定子組件140的位置就簡化了裝配過程。霍耳效應器件530的輸出用裝在旋轉電機100上的一個控制器來控制相繞組開關的定時。由于固定了方向，不需要調整霍耳效應器件530來決定它們相對于定子組件140的位置，以便適當控制旋轉電機100。由于定位部件所以在制造過程中確保了正確的對準。
如圖12所示的那樣，旋轉電機100可以用于同一個液壓動力轉向泵1440相連，由旋轉電機100來驅動該液壓動力轉向泵1440以取代來自車輛發動機的皮帶驅動。旋轉電機100和泵1440在一個系統外殼1400內浸沒在液壓流體中。該系統外殼1400包括一個流體入口1420和一個與泵1440的一個流體出口1450相對應的流體出口1410。流體出口1410通過一個密封1430與泵出口1450相密封。在運轉中，旋轉電機100的軸160連接到液壓動力轉向泵1440的一個螺旋槳上，并同泵一起完全浸沒在動力傳動流體中。由轉子組件130和端罩突起150所形成的單元軸承依賴于傳動流體而不是滾珠軸承來潤滑其軸。控制器1460也可以位于系統外殼1400內。
在旋轉電機100運轉期間，螺旋槽軸160的旋轉，推動液壓流體通過端罩110上的孔245，而進入到設在轉子軸160的外表面840與端罩突起150之間的空腔內。軸160的外表面840與端罩突起150的內表面之間的液壓流體的壓力和流動，在端罩突起、軸和轉子部件800之間產生了一個潤滑層。
在一個典型的動力轉向泵設計中，電動機驅動具有兩個端罩并使用滾珠軸承來潤滑其軸。該電動機一般通過其軸上的密封同流體相隔開。在液壓流體存在的情況下，使用滾珠軸承電動機限制了滾珠軸承的壽命期望值。本發明的旋轉電機100使用一個單一的端罩和一個單元軸承，而不象使用滾珠軸承時那樣易于受到傳動流體的損壞。該單元軸承具有超過滾珠軸承系統的改善的可靠性，其具有改善的抵抗撞擊和污染的能力，并具有更長的期望壽命。該單一端罩設計還減少了整個組件的尺寸和復雜性，簡化了磁化后的轉子的裝配，并適合于自動裝配。
雖然本發明的優選實施例已經進行了表示和說明，但是，應當知道，本領域的技術人員可以在不背離本發明的精神的條件下對所公開的裝置和方法進行變化和變型，這些變型應在權利要求書所限定的范圍內。
權利要求
1.一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；在至少一個主槽內在外表面上所設置的一個輔槽；位于至少一個主槽內的一個磁體；以及在該磁體與該輔槽之間的一層粘合劑。
2.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，粘合劑填充該輔槽，并且粘合劑的厚度取決于該輔槽的深度。
3.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，一個輔槽設置在每個主槽內，在每個主槽內放置一個磁體。
4.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，轉子組件進一步包括圍繞主轉子體和磁體設置的一個密封層。
5.根據權利要求4所述的轉子組件，其中，密封層由填充玻璃尼龍形成。
6.根據權利要求4所述的轉子組件，其中，轉子組件包括形成在每個突筋上其縱向中點附近的一個切口，和穿過每個突筋的一個縱向孔；密封層大體上填充切口和縱向孔中的至少一個。
7.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，主轉子體包括粉末金屬。
8.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，主轉子體包括一個疊裝體。
9.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，主轉子體進一步包括連接在主轉子體上并同磁體的表面相嚙合的一個磁體保持件。
10.根據權利要求1所述的轉子組件，其中，粘合劑是單一成分的，熱固性環氧樹脂，并且該輔槽具有0.05mm與0.15mm之間的深度。
11.一種旋轉電機的轉子組件，包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；位于至少一個主槽內的一個磁體；以及位于該主轉子體和至少一個磁體周圍的一層密封材料。
12.根據權利要求11所述的轉子組件，其中，每個突筋包括一個縱向孔和形成在其縱向中點附近的一個切口，密封材料大致填充切口和縱向孔中的至少一個。
13.一種裝配旋轉電機的轉子組件的方法，該轉子組件包括具有外表面的主轉子體；從外表面上形成的多個縱向突筋；由相鄰的突筋所限定的多個主槽；和在至少一個主槽內在外表面上所限定的一個輔槽，該方法包括在至少一個主槽內施加一層粘合劑，用粘合劑大致填充該輔槽；在主槽內設置一個磁體；以及把該磁體緊壓到主轉子體上，以使粘合劑從主槽中擠出。
14.根據權利要求13所述的裝配轉子組件的方法，進一步包括圍繞主轉子體和磁體模鑄一個密封層。
15.根據權利要求14所述的裝配轉子組件的方法，其中，主轉子體包括形成在每個突筋上、其縱向中點附近的一個切口，穿過每個突筋的一個縱向孔；圍繞主轉子體和磁體澆鑄一個密封層的動作包括用密封材料填充切口和縱向孔中的至少一個。
16.一種裝配旋轉電機的轉子組件的方法，該轉子組件包括具有外表面的主轉子體；從外表面上限定的多個縱向突筋；由相鄰突筋所限定的多個磁體槽，該方法包括在至少一個磁體槽內設置一個磁體；圍繞主轉子體和磁體模鑄一個密封層。
17.根據權利要求16所述的裝配轉子組件的方法，其中，主轉子體包括形成在每個突筋上其縱向中點附近的一個切口，穿過每個突筋的一個縱向孔；圍繞主轉子體和磁體模鑄一個密封層的動作包括用密封材料大致填充切口和縱向孔中的至少一個。
18.一種旋轉電機，包括一個端罩組件，具有一個端壁和從此突出的圓筒形端罩突起；一個定子組件，連接在端罩組件上，具有一個平行于該端罩突起而從端壁伸出的主體；一個轉子組件，位于定子組件的中心腔體內，布置成相對于定子組件旋轉，該轉子組件包括一個從其伸出并穿過圓筒形端罩突起的軸。
19.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，當旋轉電機被浸沒在流體中時，軸的外表面和圓筒形端罩突起的內表面形成一個液動軸承。
20.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，軸的外表面具有形成在其上的螺旋形槽。
21.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，軸通過開孔同轉子緊配合，以使軸的第一端部固定在轉子組件上。
22.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，端罩組件和定子組件之一包括一個定位切口，而端罩組件和定子組件的另一個包括一個對應的定位突起。
23.根據權利要求22所述的旋轉電機，其中，端罩組件包括從平面的外邊緣垂直伸出的圓筒形側壁、形成在其外端面上的切口、和從定子組件的外表面上徑向向外地伸出的突起。
24.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，端罩組件在其端壁上包括多個開孔，用于允許流體在旋轉電機與加在旋轉電機上的負載之間進行循環。
25.根據權利要求18所述的旋轉電機，進一步包括一個安裝在轉子組件附近的端罩組件上的傳感器組件。
26.根據權利要求25所述的旋轉電機，進一步包括用于在端罩組件內相對于定子組件定位和對準傳感器組件的裝置。
27.根據權利要求26所述的旋轉電機，其中，定位和對準裝置包括一個或多個短柱，用于定位和對準傳感器組件的定位器本體，并且該定位器本體上包括一個或多個開口，該開口對應于一個或多個短柱。
28.根據權利要求25所述的旋轉電機，其中，傳感器組件包括一個定位器本體，具有多個形成在其一個表面上的凹槽；以及一個傳感器，位于多個凹槽中的每一個內。
29.根據權利要求28所述的旋轉電機，其中，傳感器組件進一步包括一個印刷電路板，同傳感器電連接；以及用于把印刷電路板連接到一個控制器上的引線。
30.根據權利要求29所述的旋轉電機，進一步包括一個通道，位于端罩組件的一個壁上，并在其上具有一個縱向開口，用于容納引線的長度；以及一個套管，其上具有一個縱向開口以允許引線的徑向嵌入，該套管放置在該通道的縱向開口內，以使套管圍繞引線并旋轉該通道的縱向開口。
31.根據權利要求28所述的旋轉電機，其中，傳感器是霍耳效應器件。
32.根據權利要求28所述的旋轉電機，其中，多個凹槽包括三個凹槽和三個所放置的對應的傳感器。
33.根據權利要求18所述的旋轉電機，其中，轉子組件包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體；從該主轉子體的外表面上突起的多個縱向突筋；由相鄰的突筋之間在外表面上限定的多個主槽；在每個主槽內在外表面上所設置的一個輔槽；位于每個主槽內的一個永磁體；以及在每個磁體與主轉子的外表面之間的一層粘合劑，其中該粘合劑填充該輔槽，并且粘合劑的厚度取決于輔槽的深度。
34.一種旋轉電機，包括一個端罩組件，具有一個內表面、一個位于該內表面上的第一定位部件和一個第二定位部件；一個傳感器組件，安裝在端罩組件上，傳感器組件與該第一定位部件相配合，以把傳感器組件定位到內表面附近的端罩組件上的公知的位置上；一個定子組件，具有一個第三定位部件，第二和第三定位部件相配合，以把定子相對于端罩組件定位在一個公知的位置上；以及一個轉子組件，位于傳感器組件附近的定子組件的一個腔體內，布置成相對于定子組件旋轉。
35.根據權利要求34所述的旋轉電機，其中，第二定位部件包括一個限定端罩組件上的切口，第三定位部件包括一個限定定子組件上的相對應的突起，該切口同突起相配合以使定子組件相對于端罩組件正確定位。
36.根據權利要求34所述的旋轉電機，其中，第一定位部件包括一個或多個限定端罩組件上的定位短柱。
37.根據權利要求36所述的旋轉電機，其中，傳感器組件包括一個定位器本體，該定位器本體具有一個或多個開口，這些開口與限定端罩組件上的一個或多個短柱相對應。
38.一種旋轉電機，包括一個端罩組件，具有一個內表面；一個定子組件，具有一個連接在端罩組件上的主體，一個轉子組件，位于定子組件的中心腔體內，布置成相對于定子組件旋轉，一個傳感器組件，鄰近轉子組件連接到端罩組件上，以及，一個傳感器組件定位器，從端罩組件的內表面伸出，用于把傳感器組件相對于定子組件定位和對準在一個公知的位置上。
39.根據權利要求38所述的旋轉電機，其中，傳感器組件定位器包括一個或多個短柱，用于放置和定位一個傳感器組件的定位器本體。
40.根據權利要求39所述的旋轉電機，其中，定位器本體上包括一個或多個開口，這些開口對應于一個或多個短柱。
41.根據權利要求38所述的旋轉電機，其中，傳感器組件包括一個定位器本體，具有多個形成在其一個表面上的凹槽；以及一個傳感器，位于多個凹槽中的每一個內。
42.根據權利要求41所述的旋轉電機，其中，傳感器組件進一步包括一個形成在定位器本體上的腔體，用于容納一個印刷電路板陣列；把傳感器同印刷電路板相連接的引線；以及用于把印刷電路板連接到一個控制器上的引線。
43.根據權利要求41所述的旋轉電機，其中，傳感器是一個霍耳效應器件。
44.根據權利要求41所述的旋轉電機，其中，多個凹槽包括三個凹槽和三個所放置的對應的傳感器。
45.根據權利要求41所述的旋轉電機，其中，定位器本體是一個塑料定位器本體。
46.一種把傳感器組件定位到旋轉電機中的方法，包括在一個傳感器組件定位器上放置和對準該傳感器組件的一個定位器本體；該傳感器組件定位器被放置在旋轉電機的端罩組件的內表面上；并且，把該傳感器定位器本體固定到傳感器組件定位器上。
47.根據權利要求46的定位傳感器組件的方法，其中，定位傳感器定位器本體的步驟包括把傳感器定位器本體上的一個或多個開口同傳感器組件定位器的一個或多個對應的突出銷釘對準；以及通過把突出銷釘的一部分穿過相對應的開口插入到傳感器定位器本體中，而把定位器本體裝到傳感器組件定位器上。
48.根據權利要求47的定位傳感器組件的方法，其中，固定傳感器定位器本體的步驟包括，使突出銷釘的端部變形以把定位器本體固定到傳感器組件定位器上的步驟。
49.根據權利要求46的定位傳感器組件的方法，進一步包括在形成在定位器本體表面中的一個或多個對應凹槽中，放置和固定一個或多個傳感器；在形成在定位器本體的另一個表面上的一個槽中放置一個印刷電路板；把傳感器電連接到印刷電路板上；以及把印刷電路板電連接到一個控制器上。
50.一種裝配旋轉電機的定子組件和端罩組件的方法，包括把定子組件的一個定位部件與端罩組件的一個定位部件相對準，該端罩組件的定位部件被置于其內表面上；把定子組件和端罩組件進行移動而相互嚙合，以使定子組件的定位部件相配合地同端罩組件的定位部件相嚙合；以及把定子組件和端罩組件固定在一起。
51.根據權利要求50的裝配定子組件和端罩組件的方法，其中，把定子上的定位部件與端罩組件上的定位部件進行對準的步驟包括，把定子組件上一個徑向突起同端罩組件上的一個缺口相對準。
52.一種加壓流體系統，包括一個系統外殼，大致充滿一種工作流體并具有一個流體入口和一個流體出口；一個流體泵，大致浸沒在外殼中的工作流體中，具有一個與外殼的流體入口相對應的流體出口；以及旋轉電機，大致浸沒在外殼中的工作流體中，并同流體泵工作連接。
53.根據權利要求52所述的加壓流體系統，其中，旋轉電機的軸同流體泵的螺旋槳工作連接。
54.根據權利要求52所述的加壓流體系統，其中，旋轉電機包括一個端罩組件，包括一個端壁和一個從其上伸出的圓筒形端罩突起；一個定子組件，連接在端罩組件上，具有一個平行于該端罩突起而從端壁伸出的主體；以及一個轉子組件，位于定子組件的中心腔體內，布置成相對于定子組件旋轉，該轉子組件包括一個從其伸出并穿過圓筒形端罩突起的軸。
55.根據權利要求54所述的加壓流體系統，其中，軸的外表面和圓筒形端罩突起的內表面同工作流體一起形成液動軸承。
56.根據權利要求52所述的加壓流體系統，其中，工作流體是液壓流體。
57.根據權利要求56所述的加壓流體系統，其中，流體系統是電動液壓動力轉向系統，液壓流體是動力轉向流體。
全文摘要
一種旋轉電機的轉子組件包括具有外表面的基本圓筒形主轉子體。從主轉子體的外表面上突出多個縱向突筋。由相鄰的突筋限定多個主槽,在至少一個主槽內在外表面上限定一個輔槽。在至少一個主槽內放置一個磁體,磁體和主轉子體的外表面之間的一層粘合劑填充輔槽。也可以使用密封層形式的磁體保持部件。磁體保持部件可以單獨使用,也可以同磁體和主轉子體之間的粘合劑層結合使用。
文檔編號H02K5/12GK1250554SQ98803386
公開日2000年4月12日 申請日期1998年2月19日 優先權日1997年2月21日
發明者安德魯·F·波格, 約瑟夫·L·特瓦阿沃克, 雷·D·海爾曼, 莫羅·加維羅 申請人:埃莫森電器公司