專利名稱:雙絕緣電動機轉子的制作方法
技術領域:
本發明涉及電動機,并尤其涉及用于小尺寸雙絕緣電動機的轉子。“雙絕緣電動機”一詞是指一種具有基本絕緣及附加絕緣的電動機,其中兩個絕緣按照要求、如Underwriters Laboratories Inc.規章UL1097實際地分開。
在現有技術中,軸與轉子鐵心的絕緣將使用兩種方式中的一種。絕緣可被模制地插入,這需要將轉子鐵心及軸放置在一個模中及它們之間的空間中被注模機注入絕緣材料。這可提供很好的效果,但非常昂貴及轉子設計的小改變如疊片的長度或疊片在軸上的位置的變化將需要更新模。
第二方法需要將絕緣材料套管壓入待壓入套管的軸及轉子鐵心上。這具有較大的靈活性以容許小的設計變化,但鐵心及軸之間的連接強度需被折衷,因為兩個金屬部分連接在塑料接口上。
由DD128644及FR2588428也公知了使用預成型的中間絕緣件將兩部分壓配合起來。但是,這種方案難以實現具有良好的溢出量控制及兩軸部分良好同軸度的生產。
因此,需要一種雙絕緣轉子,它容許設計的變化,能給出優異的鐵心與軸的連接強度,可簡單地實施及具有相對低的成本。
因此,本發明的一個方面是提供用于一種用于小型雙絕緣電動機的轉子組件,它包括一個軸;安裝在軸上的一個轉子鐵心;裝配在軸上鐵心一端的附近一個換向器;繞在鐵心的極上及其端部連接在換向器上的繞組;及將繞組與鐵心分開的基本絕緣;其中軸具有一個在其上安裝鐵心的鐵心部分及一個軸向對齊及與鐵心部分分開小間隙的輸出部分,鐵心部分及輸出部分被在輸出部分及鐵心之間形成附加絕緣的絕緣連接起來。
最好,軸部分的端部被鍵合到絕緣中。
最好,絕緣具有適于接收風扇的外表面。
最好,絕緣具有徑向延伸的環,用于軸向定位風扇。
最好,風扇與絕緣形成整體。
最好,絕緣被用作止推面。
最好,絕緣形成一個止擋,用于將轉子鐵心軸向地定位在軸上。
根據本發明的第二方面,提供了一種組裝電動機雙絕緣轉子的方法,轉子具有通過絕緣連接在一起的兩部分軸、繞線鐵心及換向器,該方法包括以下步驟將軸的兩部分放置在塑料注模機中,將兩部分在軸向上保持對齊,及在軸每部分的第一端部之間保持一個軸向間隔,并用絕緣過模注在第一端部上,以使得兩部分軸向對齊地連接起來。
軸12具有兩個金屬軸部分,即鐵心部分14及輸出部分16,它們通過絕緣18彼此連接。裝兩個軸部分及絕緣軸向對齊以形成單一的軸。為形成該軸,這兩部分在一個注模機中對齊并在相鄰端部之間留有小間隙,及將絕緣注入兩部分相鄰端部之間的間隙中并將這兩部分連接起來。在該優選實施例中,該絕緣的材料是填充了尼龍如DuPont公司的ZYTEL101的玻璃。
然后鐵心20及換向器22可用對標準轉子的傳統方式被壓到軸12上及再繞制繞組。實際上,雖然未示出,鐵心可被壓在絕緣上,以使得該絕緣作為鐵心的隔塊及作為繞組的軸絕緣。此外,該絕緣可用來提供止推面,它可被直接地或最好通過一個或多個止推墊圈壓上軸承。
可變換地,在鐵心部分及輸出部分被連接起來以前轉子鐵心就被壓到軸的鐵心部分上。
在組裝時,電動機通過在
圖1中虛線所示的兩個軸承28,30支承轉子。裝在軸的輸出部分16的軸承28可直接與電動機殼體32或定子接觸,因為該絕緣將它與鐵心20隔開。鐵心軸部分14未與鐵心20絕緣,因此裝在軸的鐵心部分的軸承30應與定子或電動機殼體32絕緣,最好通過塑料材料軸承套或端蓋件的方式來絕緣。
由于絕緣18將功率及轉矩從鐵心部分14傳遞到輸出部分16,絕緣18及每個軸部分14,16之間的連接應足夠地結實,以經受由電動機產生的最大轉矩,而不允許在部分14,16之間有相對轉動,即滑動。對于小功率電動機,在絕緣18及軸部分14,16之間的粘合力是足夠大的。對于較大功率的電動機,專門的軸端部特征可用來增加傳遞的最大轉矩。例如,如圖2所示,軸各部分的端部可具有槽34,以形成鍵合。在圖3中,各端部被鍛成翼36。變換地,可使用壓花,嚙合,鍵槽,扁平部分及類似布置來阻止滑動。
除將兩個軸部分14,16連接起來外,絕緣還可用來形成如圖4中所示的用于安裝風扇的座。在此情況下,絕緣18的表面可用來接受風扇,因此可作成方形或某些另外的正多邊形構型,以簡化組裝及保證風扇的旋轉支承。實際上,絕緣的外表面可用于咬合地配合風扇。圖4的絕緣具有一個環38,它形成當風扇軸向壓入時擋住風扇的止擋。該絕緣體被表示為八角形柱。
如果繞組及冷卻需要允許,可如圖5所示地將風扇40與絕緣18整體地模制,因此可節省風扇組件及分開制作的成本。
通過過模制處理將輸出部分及軸的鐵心部分連接起來,這兩個軸部分可快速及精確地對齊,與使用預成型部件壓在一起相比相比這是一大優點。
通過優選實施例的描述已對本發明作出了說明,而顯然,對于本領域的熟練技術人員來說,可以有各種修改及變型,因此希望所有這些變型被落在以下權利要求書的范圍內。
權利要求
1.一種用于雙絕緣電動機的轉子,包括一個軸(12),它具有鐵心部分(14)及分開的輸出部分(16);一個轉子鐵心(20),它安裝在軸(12)上;一個換向器(22),它裝配在軸(12)上鐵心(20)一端的附近;繞組(24),它被繞在鐵心(20)的極上及其端部連接在換向器(22)上;基本絕緣,它將繞組(24)與鐵心(20)分開;及一個絕緣(18),它將鐵心部分(14)及軸的輸出部分(16)分開,及在軸的輸出部分(16)及鐵心(20)形成附加絕緣;其特征在于絕緣(18)是一個過模制部分,它模制到鐵心部分(14)及軸(12)的輸出部分(16)并將它們連接起來。
2.根據權利要求1的轉子,其中軸部分(14,16)的端部被鍵合到絕緣(18)中。
3.根據權利要求2的轉子,其中使用從翼,扁平部分,槽,嚙合,壓花,鍵槽組成的特征組中選擇出的一個特征使軸部分(14,16)鍵合。
4.根據權利要求1的轉子,其中絕緣(18)具有適于接收風扇的外表面。
5.根據權利要求4的轉子,其中絕緣(18)具有徑向延伸的環(38),用于軸向定位風扇。
6.根據權利要求1的轉子,其中風扇(40)與絕緣(18)形成整體。
7.根據以上權利要求中任一項的轉子,其中絕緣(18)被用作止推面。
8.根據權利要求1至6中任一項的轉子,其中絕緣(18)形成一個止擋,用于將轉子鐵心(20)軸向地定位在軸(12)上。
9.一種組裝電動機雙絕緣轉子的方法,轉子具有通過絕緣(18)連接在一起的兩部分軸(12)、繞線鐵心(20)及換向器(22),該方法包括以下步驟將軸(12)的兩部分(14,16)放置在塑料注模機中,將兩部分(14,16)在軸向上保持對齊,及在軸(12)每部分(14,16)的第一端部之間保持一個軸向間隔,并用絕緣(18)過模注在第一端部上,以使得兩部分(14,16)軸向對齊地連接起來。
10.根據權利要求9的方法,其中在軸(12)的兩部分(14,16)已連接在一起后,轉子鐵心(20)及換向器(22)被裝配到軸(12)上。
11.根據權利要求9的方法,還包括在軸(12)每部分(14,16)的第一端部形成鍵(34,36),用于使各部分(14,16)鍵合到絕緣(18)中。
12.根據權利要求9,10或11的方法,其中形成絕緣(18)的步驟包括使絕緣(18)成型為風扇(40)或隔件的形狀。
全文摘要
一種用于雙絕緣電動機的轉子,具有由兩個軸向對齊的及隔開小間隙的軸部分14,16組成的軸12,它被過模制的絕緣18連接起來,由此消除了傳統的雙絕緣轉子的轉子鐵心及軸之間的絕緣層。
文檔編號H02K7/00GK1351403SQ0113932
公開日2002年5月29日 申請日期2001年10月31日 優先權日2000年10月31日
發明者鄧錦波 申請人:德昌電機股份有限公司