轉子組件和用于具有多個磁體長度的電機的制造方法
【專利摘要】被構造用于不同長度的磁體的改進的轉子組件和用于制造其的方法和系統轉子組件可通過選擇性地制造延伸到層疊板的孔中的第一和第二凸片而制造。取決于不同的磁體長度和特定的層疊板，根據第一精加工時間安排和第二精加工時間安排中的一個，第一和第二凸片可被選擇性地去除。層疊板被堆疊，其中，任何剩余的第一和第二凸片以及其他特征對齊。
【專利說明】
轉子組件和用于具有多個磁體長度的電機的制造方法
技術領域
[0001 ]本說明書大體涉及一種內部永磁體電機，且更具體地涉及一種用于內部永磁體電機的轉子組件。
【背景技術】
[0002]通過磁場與傳送電流的導體的交互，電馬達使用電勢能以產生機械能。利用機械能以產生電能的相反過程通過發電機或直流發電機實現。其他電機一一諸如馬達/發電機--組合馬達和發電機二者的各特征。
[0003]電機可包括可繞中央軸線旋轉的元件。可稱為馬達的可旋轉元件可與靜止元件同軸，該靜止元件可稱為定子。電機使用轉子和定子之間的相對旋轉，以產生機械能或電能。

【發明內容】

[0004]提供了一種用于制造內部永磁體轉子的改善方法、結構或系統。系統通過選擇性地在轉子的層疊板中制造凸片保持和凹部特征而制造用于兩個不同磁體長度的轉子組件。轉子組件可通過選擇性地制造延伸到層疊板的孔中的第一和第二凸片而制造。取決于不同的磁體長度和特定的層疊板，根據第一精加工時間安排和第二精加工時間安排中的一個，第一和第二凸片可被選擇性地去除。層疊板被堆疊，其中任何剩余的第一和第二凸片以及其他特征對齊。
[0005]通過用于實施披露結構、方法或二者的一些最佳模式和其他實施例的以下詳細描述，本發明主題的上述特征和優勢及其他特征和優勢將顯現。
【附圖說明】
[0006]圖1是電機的示意圖；
[0007]圖2是電機的轉子組件的示意性局部分解剖切橫截面視圖，所述電機諸如圖1所示和所描述的；
[0008]圖3是用于轉子組件的層疊板的示意性平面圖，諸如那些可與圖1和2所示和所述的電機一起使用的；
[0009]圖4A是用于轉子組件的層疊板的一部分的示意性平面圖，所述轉子組件構造為用于多個磁體長度，且示出一短磁體；
[0010]圖4B是關于圖4A所示的層疊板的示意性平面圖，其構造有長磁體；
[0011]圖5是被構造用于多個磁體長度的轉子組件的示意性局部分解剖切橫截面視圖；
[0012]圖6A是用于轉子組件的層疊板的一部分的示意性平面圖，所述轉子組件構造有長磁體；
[0013]圖6B是關于圖6A所示的層疊板的示意性平面圖，其構造有非常短的磁體。
【具體實施方式】
[0014]參考附圖，其中無論何時在幾幅圖中相同的附圖標記對應于相同或相似的構件，在圖1中示出電機20，其可稱為內部永磁體電機20ο參考圖1，電機20包括殼體22，其支撐定子組件24。轉子組件26可旋轉地附連至殼體22，用于相對于殼體22和定子組件24繞縱向或中央軸線28旋轉。
[0015]軸30附連至轉子組件26，用于與轉子組件26繞中央軸線28旋轉。如所示，轉子組件26布置在定子組件24的中央開口 32內，且與定子組件24繞中央軸線28為同心的。盡管圖1示出典型的電機20，應意識到，電機20可以一些其他方式構造，諸如例如轉子組件26成角度地布置在定子組件24的外周邊之外。相應地，權利要求的范圍不限于在此所示和所述的電機20的特定構造。
[0016]盡管可以關于特定應用或工業描述本發明，但本領域技術人員將認識到本發明的更寬的適用性。具有本領域常規技術的人將認識到，諸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”等的術語用來描述附圖，且不表示對本發明的范圍的限制，所述范圍由所附的權利要求限定。任何數字指示語，諸如“第一”或“第二”僅是闡釋性的，且不意圖以任何方式限制本發明的范圍。
[0017]—個附圖中示出的特征可與任何圖中示出的特征組合、被其替代或被其改變。除非指出，否則特征、元素或限制不與任何其他特征、元素或限制相互排斥。此外，沒有特征、元件或限制是操作必須需要的。圖中示出的任何特定構造僅是示意性的，且所示的特定構造并不限制權利要求或說明書。
[0018]參考圖2和3，轉子組件26包括多個層疊板34。每個層疊板34優選地由鋼制造，諸如但不限于非定向電鋼。層疊板34鄰近彼此沿中央軸線28布置，以限定層疊堆疊部36，如圖2所示。層疊堆疊部36形成轉子組件26的芯部。層疊板34沿中央軸線28同心地對齊，以形成層疊堆疊部36。
[0019]最佳地如圖3所示，每個層疊板34限定至少一個孔38，優選地為多個。沖孔器可用于形成孔38。參考圖2，當層疊板34沿中央軸線28且相對于彼此對齊，層疊板34中的所述多個孔38彼此對齊，以限定多個槽40。槽40與中央軸線28平行地延伸。槽40總體上通過附圖標記40稱呼。第一槽具體地通過附圖標記40A稱呼，第二槽具體地稱為40B，第三側槽具體地稱為 40C。
[°02°]如圖2所不，轉子組件26包括多個磁體42。所述多個磁體42的一個布置在所述多個槽40的每個內。磁體42總體上通過附圖標記42稱呼。第一磁體42具體地通過附圖標記42A稱呼，第二磁體42具體地稱為42B。每個槽40的磁體42的尺寸和形狀設置為布置在其相應槽40內。相應地，如果槽40包括垂直于中央軸線28的彎曲的橫截面形狀，則磁體42包括垂直于中央軸線28的相應的彎曲橫截面形狀，以便適配在槽40內。應意識到，槽40和它們的相應磁體42可形成為包括相對于中央軸線28的彎曲的橫截面形狀或矩形橫截面形狀。磁體42可包括但不限于鐵素體磁體42或稀土磁體42，諸如NdFeB。
[0021]參考圖2，所述多個層疊板34包括至少一組標準層疊板44，至少一組凹部層疊板46，和至少一個凸片層疊板48。相應地，應意識到，所述組標準層疊板44包括諸如通過堆疊機構聚集或堆疊在一起的多個標準層疊板44，布置在所述組標準層疊板44內的每個層疊板34大體相同。所述組凹部層疊板46包括聚集或堆疊在一起的多個凹部層疊板46，布置在所述組凹部層疊板46內的每個層疊板34大體相同。凸片層疊板48布置在所述組標準層疊板44和所述組凹部層疊板46之間。
[0022]轉子組件26可包括多組標準層疊板44、多組凹部層疊板46，多個凸片層疊板48，以交替關系布置。這樣，單個凸片層疊板48布置在一組標準層疊板44和一組凹部層疊板46之間。此外，一個凸片層疊板48和一組凹部層疊板46的組合可稱為層疊保持系統。貫穿層疊堆疊部36，轉子組件26可包括多個層疊保持系統，每個層疊保持系統通過一組標準層疊板44分開。
[0023]雖然轉子組件26可包括多個層疊保持系統，以下詳細描述只涉及單個層疊保持系統。應意識到，以下描述應用于轉子組件26內的所有層疊保持系統。如上所述，層疊保持系統包括一個凸片層疊板48和一組凹部層疊板46。凸片層疊板48包括多個凸片50。所述多個凸片50的至少一個延伸到相應凸片層疊板48的所述多個孔38的每個中，且由此延伸到轉子組件26的所述多個槽40的每個中。每個凸片50延伸為與布置在凸片50的相應槽40內的磁體42鄰接接合。
[0024]凸片層疊板48首先形成為使得，凸片50與凸片層疊板48共面，且在安裝在層疊堆疊部36中時從中央軸線28徑向向外地延伸。凸片50的初始位置在圖2中示出在第一槽40A中。從層疊堆疊部36的軸向端部，S卩插入端部，相應槽40的磁體42與中央軸線28平行地軸向插入到它們各自的槽40中。磁體42的插入方向大體通過方向箭頭52表示。隨著磁體42插入到槽40中，磁體42接觸它們相應的槽40內的凸片50，且將凸片50彎離它們的路徑。這樣做，則凸片50彎曲為相對于槽40和中央軸線28成大體平行關系。凸片50的最后彎曲位置在圖2中示出在第二槽40B中。
[0025]如在第一槽40A中示出的，其凸片50包括相對于中央軸線28徑向地測量的徑向長度54 ο在插入第一磁體42A之前，第一槽40A的凸片50延伸到第一槽40A中至等于徑向長度54的距離。優選地，凸片50的徑向長度54在Imm至3mm的范圍之間。但是，應意識到，凸片50的徑向長度54可與示例性實施例不同。此外，凸片50的徑向長度54可基于槽40和它們各自的磁體42的特定尺寸、形狀和構造變化。
[0026]由于凸片50在磁體42插入到槽40期間彎曲，因此凸片50用作彈簧，以將它們相應的磁體42抵靠它們相應的槽40的相對壁56偏壓。凸片50將磁體42抵靠壁56偏壓，以相對于層疊堆疊部36將相應磁體42固定在位。優選地，凸片50將它們相應的磁體42相對于中央軸線28朝向槽40的徑向外壁56偏壓。但是，應意識到，凸片50可相對于槽40定位，以將磁體42朝向槽40的一些其他徑向定位的壁56偏壓。因為凸片50將磁體42抵靠層疊堆疊部36的壁56偏壓，以固定磁體42相對于層疊堆疊部36的位置，所以轉子組件26不需要任何粘合劑來將磁體42連結至層疊堆疊部。
[0027I 參考圖3，每個凹部層疊板46的所述多個孔38的每個包括溝槽部分58。參考圖2，每個凹部層疊板46鄰近彼此堆疊，從而每個凹部層疊板46的溝槽部分58布置為鄰近彼此，以限定與中央軸線28平行延伸的多個溝槽60。所述多個溝槽60的一個布置在所述多個槽40的每個內，相對于磁體42的插入方向鄰近槽40的相應凸片50并正好在其之后。
[0028]在將磁體42插入在它們相應的槽40內之后，凸片層疊板48的每個凸片50至少部分地布置在由凹部層疊板46限定的槽40的相應溝槽60內。每個溝槽60限定平行于中央軸線28測量的縱向長度62。溝槽60的縱向長度62大于凸片50的徑向長度54，從而當每個凸片50彎曲到其最終位置時，凸片50沒有束縛(bind)在槽40和磁體42之間且沒有阻止磁體42插入到其相應的槽40中。
[0029]溝槽60從它們相應的槽40凹進層疊堆疊部36中至少一凹部距離64。層疊板34和凸片50包括平行于中央軸線28測量的厚度。凹部距離64優選地等于或大于層疊板34的厚度。優選地，層疊板34和凸片50包括平行于中央軸線28測量的厚度，其在0.25mm至0.5mm的范圍內。優選地，溝槽60從槽40凹進的凹部距離64等于或大于0.25mm。但是，應意識到，層疊板34和凸片50的厚度以及溝槽60的凹部距離64可變化。
[0030]現參考圖4A至圖4B以及圖5，并繼續參考圖1-3，示出了轉子組件126的多個視圖和構造，其是IPM轉子，構造為依賴對共用沖壓工具的變化而制造有多個磁體長度。轉子組件126與轉子組件26共享許多特征，共享特征和功能的描述可從轉子組件126的描述省略。
[0031]圖4A示出轉子組件126的一部分的平面圖，示出用于短磁體的構造。圖4B示出轉子組件126的一部分的平面圖，示出用于長磁體的構造。圖5示出類似于圖4A所示的轉子組件126的部分的局部分解等軸視圖。
[0032]轉子組件126包括多個層疊板134。每個層疊板134可由鋼制造，諸如但不限于非定向電鋼。層疊板134鄰近彼此沿中央軸線(未示出)布置，以限定層疊堆疊部136，如圖5所示。層疊堆疊部136形成轉子組件126的芯部。層疊板134沿中央軸線同心地對齊，以形成層疊堆疊部136。
[0033]層疊板134限定至少一個孔(未單獨標號)，且優選地包括多個孔，其可通過沖孔器制造或形成。當層疊板134沿中央軸線組裝和對齊時，層疊板134中的孔彼此對齊，以限定一個或多個槽140，其與中央軸線平行地延伸。僅一個槽140在圖5中示出。
[0034]轉子組件126包括多個磁體，其一個或多個布置在每個槽140內。每個槽140的磁體的尺寸和形狀設置為布置在相應槽140內。
[0035]轉子組件126可構造為接收不同長度的磁體，如在此所述的。圖4A和圖5示出了構造有短磁體142的轉子組件126。圖4B示出了構造有長磁體143的轉子組件126。圖4A、4B和5中所示的轉子組件126的每個構造都由共用的沖壓工具形成。
[0036]參考圖5，層疊板134包括至少一組標準層疊板144，至少一組凹部層疊板146，和至少一個凸片層疊板148。總體上，所述組標準層疊板144包括聚集或堆疊在一起的多個標準層疊板144，布置在所述組標準層疊板144內的每個層疊板134大體相同。所述組凹部層疊板146包括聚集或堆疊在一起的多個凹部層疊板146，布置在所述組凹部層疊板146內的每個層疊板134大體相同。
[0037]凸片層疊板148布置在所述組標準層疊板144和所述組凹部層疊板146之間。圖4A和4B的視角示出其中一個凸片層疊板148，其以凹部層疊板146為背景。
[0038]轉子組件126可包括多組標準層疊板144、多組凹部層疊板146，多個凸片層疊板148以交替關系布置。這樣，單個凸片層疊板148布置在一組標準層疊板144和一組凹部層疊板146之間。
[0039]凸片層疊板148包括至少兩個凸片，它們至少在開始時具有大體相同的形狀。凸片可單獨地稱為第一凸片151和第二凸片152，且可由凸片沖壓器或第一和第二凸片沖壓器制成。凸片至少開始時延伸到相應凸片層疊板148的孔中，由此延伸到轉子組件126的每個槽140中。需注意，短磁體142和長磁體143在圖4A和4B中示意性地示出，其示出了在插入到槽140之前短磁體142和長磁體143的大體位置。
[0040]取決于所用的磁體的長度，凸片以與布置在相應槽140內的磁體的鄰接接合的某一形式延伸。凸片層疊板148首先形成為使得，第一凸片151和第二凸片152與凸片層疊板148共面，且一旦組裝在層疊堆疊部136中，則二者從中央軸線大體徑向向外地延伸。
[0041]圖4A和圖4B之間的比較示出了第一凸片151和第二凸片152如何用于構造用于短磁體142、長磁體143或其組合的轉子組件126。此外，圖4A和圖4B示出了兩個構造可如何通過共用的沖壓工具或共用的制造組件制造。取決于所需的磁體長度，共用沖壓工具可以以不同的精加工或沖壓時間安排操作，以形成特定的層疊板134。通過共用沖壓工具產生的層疊板134可然后通過堆疊機構對齊或堆疊，用于組裝。
[0042]—個或多個層疊板134包括至少外止檔件154，其可稱為第一止檔件，可還包括內止檔件156，其可稱為第二止檔件。外止檔件154鄰接長磁體143和短磁體142，且阻止磁體的徑向向外運動。外止檔件154以及內止檔件156(如果需要的話)可形成在每個層疊板134中，從而它們延伸轉子組件126的大體整個軸向長度。
[0043]如圖4B所示，隨著長磁體143插入到槽140中，長磁體143接觸第一凸片151和第二凸片152，且使第一凸片151和第二凸片152彎出槽140。這樣做，第一凸片151和第二凸片152彎曲為相對于槽140和中央軸線成大體平行關系。第一凸片151和第二凸片152的最終的彎曲位置沒有在圖4B中示出，但類似于圖2所示的。
[0044]由于第一凸片151和第二凸片152在將長磁體143插入到槽140中期間彎曲，因此凸片在長磁體143的近壁上用作彈簧，且將長磁體的遠壁抵靠槽140的相對壁(S卩，圖中的徑向在外的壁)偏壓。凸片將長磁體143抵靠層疊堆疊部136的壁偏壓，以固定長磁體143相對于層疊堆疊部136的位置，從而轉子組件126不需要任何粘合劑用來將長磁體143連結至層疊堆疊部。第一凸片151和第二凸片152用作中-磁體保持特征。
[0045]參考圖4B，凹部層疊板146的孔包括溝槽部分，以共同限定平行于中央軸線延伸的多個溝槽。第一凹部溝槽161相對于長磁體143的插入方向布置為鄰近第一凸片151且正好在其之后。第二凹部溝槽162相對于長磁體143的插入方向布置為鄰近第二凸片152且正好在其之后。第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162在圖4A和4B中隱藏，但形狀上類似于圖2所示的溝槽60的形狀。第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162可通過凹部沖壓器或第一和第二凹部沖壓器制造。
[0046]在長磁體143插入在它們相應的槽140內之后，凸片層疊板148的第一凸片151和第二凸片152至少部分地布置在一一通過隨著將長磁體143插入而彎折一一由凹部層疊板146限定的槽140的第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162內。因此，如圖4B所示，長磁體143覆蓋兩個中-磁體保持特征一一第一凸片151和第二凸片152，且由其保持在槽140內。長磁體143還在徑向端部處通過外止檔件154和內止檔件156被保持。
[0047]如在圖4A中示出的，短磁體142覆蓋僅一個中_磁體保持特征一一第一凸片151，且由其保持在槽140內。短磁體142還在一個(外)徑向端部處通過外止檔件154被保持。但是，如圖4A所示，轉子組件126被構造用于短磁體142，以將第二凸片152用作內止檔件特征，代替中-磁體保持特征。
[0048]為了與短磁體142—起使用，轉子組件126被制造為使得，僅鄰近第一凸片151的第一凹部溝槽161形成在槽140中。因此，當短磁體142插入到槽140中時，第一凸片151至少部分地彎曲或變形到第一凹部溝槽161中，且施加抵抗短磁體142的近壁的偏壓力。
[0049]但是，第二凸片152鄰接短磁體142的端部，與施加中-磁體偏壓力相反。沒有第二凹部溝槽162形成在第二凸片152后面，從而第二凸片152不能類似地從槽140移出到任何凹部或溝槽中。因此，第二凸片152保持在槽140內，且用作鄰近短磁體142的端部的內徑向保持特征。內止檔件156可僅形成在凸片層疊板148中，以在被形成用于短磁體142和長磁體143的層疊板134之間保持制造一致性，或可不形成，以便節省材料和質量。
[0050]為了制造用于短磁體142和長磁體143 二者的轉子組件126，共用的沖壓工具選擇性地形成凹部層疊板146、凸片層疊板148或二者的僅一些特征。如圖4B所示，為了構造用于長磁體143的轉子組件126，沖壓工具激活(activate)用于凸片層疊板148上的第一凸片151和第二凸片152的沖壓特征。沖壓工具還激活用于凹部層疊板146上的第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162的沖壓特征。
[0051]但是，如圖4A所示，為了構造用于短磁體142的轉子組件126，沖壓工具激活用于第一凸片151、第二凸片152和第一凹部溝槽161的沖壓特征，但沒有激活用于第二凹部溝槽162的沖壓特征。共用沖壓工具可還關閉用于短磁體142的內止檔件156的沖壓特征，因為第二凸片152提供了相同功能。
[0052]因此，相同的工具制造或產生了被構造用于長磁體143和短磁體142二者的轉子組件126。制造用于長磁體143或短磁體142的轉子組件126的能力可改進，例如但沒有限制地，制造:成本、時間、空間約束或靈活度(不同制造循環之間的轉換)。用于構造用于不同磁體長度的轉子組件126的可變過程可稱為精加工或沖壓時間安排。
[0053]在一個示例性制造過程中，不同層疊部首先形成有相同特征，且然后精加工以產生長磁體143或短磁體142所需的特定層。在共同的沖壓時間安排期間，第一凸片151和第二凸片152可形成在凸片層疊板148和凹部層疊板146 二者上。為了容納短磁體142，第一精加工時間安排在凹部層疊板146上形成第一凹部溝槽161，其還去除凹部層疊板146上的第一凸片151。第一精加工時間安排允許形成在凸片層疊層148上的第一凸片151彎折到第一凹部溝槽161中，但留下第二凸片152作為止檔件，而沒有變形進入的凹部。
[0054]為了容納長磁體143，第二精加工時間安排在凹部層疊板146上形成第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162，其還從凹部層疊板146上去除第一凸片151和第二凸片152。第二精加工時間安排允許形成在凸片層疊層148上的第一凸片151和第二凸片152分別彎折到第一凹部溝槽161和第二凹部溝槽162中，允許通過第一凸片151和第二凸片152二者將長磁體143保持在槽140中。
[0055]在一些實施例中，共用沖壓工具可還在標準層疊板144上形成第一凸片151和第二凸片152 二者，且然后按照需要去除這些凸片。這將使孔在所有層疊部中的成形一致。當使用用于短磁體142的第一精加工時間安排時，形成在標準層疊板144上的所有第一凸片151將被去除，以便允許短磁體142插入到最終的槽140中。需注意，可不需要形成在標準層疊板144上的第二凸片152，從而它們可從第一精加工時間安排去除或被保持完好。當使用用于長磁體143的第二精加工時間安排時，形成在標準層疊板144上的所有第一凸片151和第二凸片152將被去除，以便允許長磁體143插入到最終的槽140中。
[0056]如在圖5中局部示出的，除了形成在凸片層疊板148上的第二凸片152之外，被構造用于短磁體142的轉子組件126可還形成有端部止檔件凸片。例如，多個額外的凸片152’可形成在每個層疊板134中，以沿槽140的幾乎整個軸向長度產生用于短磁體142的連續或大體連續的端部止檔件。
[0057]替換地，多個額外的凸片152’可堆疊，以形成交替的端部止檔件段，如圖5所示，諸如通過在凹部層疊板146上、在標準層疊板144或在二者上形成額外凸片152’。因此，沖壓工具可激活用于在所有類型的層疊板134上或在凸片層疊板148和凹部層疊板146 二者上的第二凸片152的沖壓特征。
[0058]在另一實施例中，層疊板134可在孔140中形成有單個凸片(諸如圖2和3所示的凸片50)。單個凸片將定位在與第二凸片152大體相同的位置處，且將用作用于長磁體143的中-磁體保持特征，或用于短磁體142的端部止檔件。對于利用長磁體143的構造，單個凸片可沖壓到每個層疊板134中，然后隨后從標準層疊板144和從凹部層疊板146去除(可行地，與類似于溝槽160的凹部溝槽的形成組合)。對于利用短磁體142的構造，單個凸片可沖壓到每個層疊板134中，從而最終的轉子組件126將包括大體連續的單個凸片，其沿轉子組件126的軸向長度凸伸到孔140中。
[0059]現參考圖6A和圖6B，并繼續參考圖1-5，示出了轉子組件226的視圖和構造，其是IPM轉子，構造為依賴對共用沖壓工具的變化而制造有多個磁體長度。轉子組件226與轉子組件126共享許多共同特征，共享特征和功能的描述可從轉子組件226的描述省略。
[0060]圖6A示出轉子組件226的一部分的平面圖，示出用于長磁體的構造。圖6B示出轉子組件226的一部分的平面圖，示出用于非常短的磁體的構造。
[0061]轉子組件226包括多個層疊板(未單獨標號)，其形成轉子組件226的芯部。當層疊板沿中央軸線(未示出)組裝和對齊時，層疊板中的孔彼此對齊，以限定一個或多個槽240，其與中央軸線平行地延伸。
[0062]轉子組件226包括多個磁體，其一個或多個布置在每個槽240內。轉子組件226構造為接收不同長度的磁體，如在此所述。圖6B示出構造有非常短的磁體242的轉子組件226。圖6A示出構造有長磁體243的轉子組件226。需注意，非常短的磁體242和長磁體243示意性地示出在圖6A和6B中，其示出在插入到槽240中之前短磁體242和長磁體243的大體位置。
[0063]圖6A和6B中所示的轉子組件226的每個構造用共用的沖壓工具形成。需注意，相對于各組件，圖4B中所示的轉子組件126的長磁體143與圖6A所示的轉子組件226的長磁體243為大體相同的尺寸。圖6B的非常短的磁體242比圖6A的長磁體243的長度小大約40%。
[0064]轉子組件226的層疊板包括至少一組標準層疊板(未示出或標號)，至少一組凹部層疊板(未示出或標號)，和至少一個凸片層疊板(未示出或標號)。凸片層疊板248大體布置在所述組標準層疊板和所述組凹部層疊板之間。圖6A和6B的視角示出其中一個凸片層疊板248，其以凹部層疊板為背景。
[0065]凸片層疊板248選擇性地包括多個凸片，它們至少在開始時大體相同。凸片可以單獨地稱為第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253。凸片至少開始時延伸到相應凸片層疊板248的孔中，由此延伸到轉子組件226的每個槽240中。取決于所用的磁體的長度，選擇性地形成的凸片延伸為以與布置在相應槽240內的磁體鄰接接合。
[0066]凹部層疊板包括溝槽部分，以共同限定平行于中央軸線延伸的多個溝槽。相對于長磁體243的插入方向，第一凹部溝槽261和第二凹部溝槽262選擇性地形成為鄰近第一凸片251和第二凸片252且正好在其后面。
[0067]在圖6A和圖6B之間的比較示出了第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253如何用于構造用于非常短的磁體242、長磁體243或其組合的轉子組件。一個或多個層疊板包括至少外止檔件254，且可還包括內止檔件256。外止檔件254鄰接長磁體243和非常短的磁體242，且阻止其徑向向外的運動。
[0068]需注意，不像圖4A和4B中所示的轉子組件126的構造，在圖6A和6B中所示的轉子組件226的構造中，不是所有凸片被形成用于兩個磁體尺寸。如在圖6A中示出的，對于長磁體253，僅第一凸片251和第二凸片252被形成，且延伸到槽240中。盡管沒有形成第三凸片254，第二凸片252的相對位置在圖6A中以虛線示出。
[0069]因此，隨著長磁體243插入到槽240中，長磁體243接觸第一凸片251和第二凸片252，且使第一凸片251和第二凸片252彎出槽240。這樣做，第一凸片251和第二凸片252彎曲為相對于槽240和中央軸線成大體平行關系。第一凸片251和第二凸片252嵌合在第一凹部溝槽261和第二凹部溝槽262內。因此，如圖6A所示，長磁體243覆蓋第一凸片251和第二凸片252，且由其保持在槽240內。
[0070]如在圖6B中示出的，非常短的磁體242覆蓋僅一個中-磁體保持特征一一第一凸片251，且由其保持在槽240內。此外，對于非常短的磁體242，僅第一凸片251和第三凸片253形成在凸片層疊板248上。盡管沒有形成用于非常短的磁體242的第二凸片252，第二凸片252的相對位置在圖6B中以虛線示出。
[0071]非常短的磁體242還在它們的外端部處通過外止檔件254被保持。但是，如圖6B所示，轉子組件226被構造用于非常短的磁體242，以將第三凸片253用作內止檔件特征。
[0072]為了與非常短的磁體242—起使用，僅鄰近第一凸片251的第一凹部溝槽261形成在槽240中。因此，當非常短的磁體242插入到槽240中時，第一凸片251彎曲到第一凹部溝槽261中，且對非常短的磁體242施加偏壓力。
[0073]但是，在第三凸片253后面沒有形成凹部溝槽，從而第三凸片253不能類似地移出槽240。因此，第三凸片253保持在槽240內，且用作鄰近非常短的磁體242的端部的內徑向保持特征。替換地，第三凸片253可形成在每個層疊板上，而不是僅在凸片層疊板248上，從而第三凸片253沿轉子組件226的軸向長度形成大體連續的端部止檔件。內止檔件256可僅形成在凸片層疊板248中，以在被形成用于非常短的磁體242和長磁體243的層疊板之間保持制造一致性。
[0074]為了制造用于非常短的磁體242和長磁體243 二者的轉子組件226，共用的沖壓工具選擇性地形成凹部層疊板、凸片層疊板248或二者的僅一些特征。如圖6A所示，為了構造用于長磁體243的轉子組件226，沖壓工具激活用于第一凸片251、第二凸片252和第一凹部溝槽261和第二凹部溝槽262的沖壓特征，但沒有激活用于第三凸片253的沖壓特征。
[0075]但是，如圖6B所示，為了構造用于非常短的磁體242的轉子組件226，沖壓工具激活用于第一凸片251、第三凸片253和第一凹部溝槽261的沖壓特征，但沒有激活用于第二凸片252和第二凹部溝槽262的沖壓特征。共用沖壓工具可還關閉用于非常短的磁體242的內止檔件256的沖壓特征，因為第二凸片252提供了相同功能。因此，相同的工具制造被構造用于長磁體243和非常短的磁體242 二者的轉子組件226。
[0076]需注意，用于制造第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253的一些方法可包括一開始在凸片層疊板248上形成所有三個元件，且然后去除將不使用的元件。替換地，不需要的凸片，諸如用于長磁體243的第三凸片253，可根本不形成。
[0077]此外，用于選擇性地制造第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253的一些方法可包括在轉子組件226的每個層疊板上形成每個凸片。例如，第一凸片251和第二凸片252可形成在每個凹部層疊板上，且然后被去除，因為隨后形成第一凹部溝槽261和第二凹部溝槽262。
[0078]—些構造可包括在每個層疊板上形成每個凸片，然后通過在任何不需要被形成的凸片的層疊板上形成重合的凹部而去除不需要的凸片。這樣的過程可導致不使用的凹部溝槽，但將簡化制造過程，且共用的沖壓工具去除被形成用于短磁體和長磁體的標準層疊板和凹部層疊板之間的任何區別。
[0079]詳細描述和附圖或圖支持和描述在此討論的主題。盡管一些最佳模式和其他實施例已經被詳細描述，但存在各個替換設計、構造和實施例。
[0080]相關申請的交叉引用
[0081 ] 本發明要求美國臨時申請N0.62/118，157的優先權，其在2015年2月19日遞交，在此整體通過引用而并入。
【主權項】
1.一種用于電機的轉子組件，具有中央軸線，所述轉子組件包括: 多個標準層疊板； 至少一個凸片層疊板； 多個凹部層疊板，布置為與標準層疊板相反地對著凸片層疊板； 其中，標準層疊板、凸片層疊板和凹部層疊板的每個限定孔，并且其中，所述多個層疊板布置為鄰近彼此，以限定層疊堆疊部，使得所述孔對齊以限定大體平行于中央軸線延伸的槽； 磁體，布置在所述槽內； 第一凸片，形成在凸片層疊板上，其中，第一凸片延伸到所述槽中且與磁體的近表面鄰接接合，使得第一凸片將磁體的遠表面抵靠所述槽偏壓，以將磁體相對于層疊堆疊部固定在位； 第一凹部溝槽，限定在凹部層疊板中，軸向地鄰近凸片層疊板的第一凸片，其中，第一凸片至少部分地布置在第一凹部溝槽內；并且 第二凸片，形成在凸片層疊板上且相對于所述槽大體垂直于地延伸到該槽中，其中，第二凸片鄰接磁體的端部，但沒有將磁體抵靠該槽偏壓，并且其中，凹部層疊板沒有限定鄰近第二凸片的溝槽。2.如權利要求1所述的轉子組件，其中，第二凸片形成在標準層疊板上和在凹部層疊板上，使得第二凸片貫穿所述槽是連續的。3.如權利要求2所述的轉子組件，還包括: 第一止檔件，形成在標準層疊板、凸片層疊板和凹部層疊板上并延伸到所述槽中，使得第一止檔件貫穿所述槽是連續的，其中，第一止檔件比第一凸片和第二凸片短。4.一種制造轉子組件的方法，包括: 形成多個標準層疊板，每個標準層疊板具有孔； 形成多個凸片層疊板，每個凸片層疊板具有: 孔； 第一凸片，延伸到孔中；和 第二凸片，延伸到孔中； 形成多個凹部層疊板，每個凹部層疊板具有: 孔； 第一凸片，延伸到孔中；和 第二凸片，延伸到孔中； 激活第一精加工時間安排，包括: 去除凹部層疊板的第一凸片，并在凹部層疊板上在第一凸片的位置處形成第一凹部溝槽;和 將凸片層疊板與凹部層疊板堆疊，使得凸片堆疊板的第一凸片與凹部層疊板的第一凹部溝槽軸向地對齊，凸片堆疊板的第二凸片與凹部層疊板的第二凸片軸向地對齊;并且激活第二精加工時間安排，包括: 去除凹部層疊板的第一凸片，并在凹部層疊板上在第一凸片的位置處形成第一凹部溝槽； 去除凹部層疊板的第二凸片，并在凹部層疊板上在第二凸片的位置處形成第二凹部溝槽;和 將凸片層疊板與凹部層疊板堆疊，使得凸片堆疊板的第一凸片與凹部層疊板的第一凹部溝槽軸向地對齊，凸片堆疊板的第二凸片與凹部層疊板的第二凹部溝槽軸向地對齊。5.如權利要求4所述的方法，還包括: 在激活第一精加工時間安排之后，插入短磁體，使得凸片層疊板的第一凸片變形到凹部層疊板的第一凹部溝槽中。6.如權利要求5所述的方法，還包括: 在激活第二精加工時間安排之后，插入比短磁體長至少百分之二十五的長磁體，使得凸片層疊板的第一凸片變形到凹部層疊板的第一凹部溝槽中，且凸片層疊板的第二凸片變形到凹部層疊板的第二凹部溝槽中。7.如權利要求6所述的方法，還包括: 在標準層疊板、凸片層疊板和凹部層疊板上形成第一止檔件，使得第一止檔件貫穿槽是連續的，其中，第一止檔件比第一凸片和第二凸片短。8.如權利要求7所述的方法，還包括: 其中，形成標準層疊板包括形成延伸到孔中的第一凸片和延伸到孔中的第二凸片； 其中，激活第一精加工時間安排包括去除標準層疊板的第一凸片;并且 其中，激活第二精加工時間安排包括去除標準層疊板的第一凸片和去除標準層疊板的第二凸片。9.一種制造用于具有中央軸線的轉子組件的多個層疊板的系統，所述系統包括: 沖孔器，構造為在每個層疊板中形成孔； 第一凸片沖壓器，構造為選擇性地在層疊板中形成第一凸片； 第一凹部沖壓器，構造為選擇性地從層疊板去除第一凸片和在第一凸片的位置形成第一凹部； 第二凸片沖壓器，構造為選擇性地在層疊板中形成第二凸片； 第二凹部沖壓器，構造為選擇性地從層疊板去除第二凸片和在第二凸片的位置形成第二凹部;并且 堆疊機構，構造為將選擇性地形成的第一凸片和第一凹部軸向地對齊，和將選擇性地形成的第二凸片和第二凹部軸向地對齊， 其中，第一凹部沖壓器和第二凹部沖壓器被構造為根據不同時間安排操作，使得被制造的轉子組件可具有連續的第一凸片、斷續的第一凸片和第一凹部、連續的第二凸片，或斷續的第二凸片和第二凹部。
【文檔編號】H02K1/27GK105914919SQ201610090311
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月18日
【發明人】E.L.凱澤, K.M.拉曼, P.J.薩瓦賈恩
【申請人】通用汽車環球科技運作有限責任公司