專(zhuān)利名稱(chēng)：電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種改進(jìn)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子。
背景技術(shù)：
電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子通常包括轉(zhuǎn)子軸、固定在轉(zhuǎn)子軸上的疊鋼片(stack)和纏繞于疊鋼片的繞組。疊鋼片通常由在轉(zhuǎn)子軸上沿軸向并排布置的多個(gè)鋼片組成。在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子組裝過(guò)程中，包括彼此分開(kāi)的兩個(gè)步驟，即轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片連接，以及轉(zhuǎn)子絕緣。用于將轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片連接的傳統(tǒng)工藝包括使軸向兩端鋼片的內(nèi)周部分變形而緊固在轉(zhuǎn)子軸上；通過(guò)使轉(zhuǎn)子軸局部變形(擠出突出部)，并將軸壓入疊鋼片從而固定；利用機(jī)械緊固件；利用轉(zhuǎn)子支架等等。用于轉(zhuǎn)子絕緣的傳統(tǒng)工藝包括在各鋼片上涂布環(huán)氧塑料；嵌入絕緣片或絕緣紙；通過(guò)注射成型實(shí)現(xiàn)絕緣等等。在小型電動(dòng)機(jī)中，經(jīng)常采用小型薄壁轉(zhuǎn)子。上面描述的通過(guò)兩個(gè)彼此分開(kāi)的步驟組裝轉(zhuǎn)子的過(guò)程對(duì)于小型薄壁轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，因下述原因而不太適用。首先，基于轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片連接的傳統(tǒng)變形工藝，需要采用壓力機(jī)這種投資相對(duì)較大的設(shè)備；而利用機(jī)械緊固件、轉(zhuǎn)子支架等，會(huì)增加轉(zhuǎn)子的零件數(shù)量和成本。其次，基于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子絕緣工藝，對(duì)于薄壁轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)，由于銅填充比例方面的限制，因此絕緣紙和絕緣片顯得太大且不可控。在各鋼片上涂布環(huán)氧粉末有可能會(huì)影響繞線(xiàn)或劃傷銅線(xiàn)。更重要的是，在傳統(tǒng)技術(shù)中，由于要通過(guò)兩個(gè)彼此分開(kāi)的步驟組裝轉(zhuǎn)子，需要采用不同的設(shè)備，因此設(shè)備成本高。并且，要在不同工位之間傳送半成品工件，因此組裝過(guò)程復(fù)雜且耗時(shí)，廢品率高。

實(shí)用新型內(nèi)容本申請(qǐng)旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子組裝過(guò)程中存在的設(shè)備成本高、組裝過(guò)程復(fù)雜且耗時(shí)、不適合于小型薄壁轉(zhuǎn)子等缺陷。為此，本申請(qǐng)?jiān)谄湟粋€(gè)方面提供了一種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子軸；疊鋼片，其由在轉(zhuǎn)子軸上沿軸向排列且彼此對(duì)正的多個(gè)鋼片組成，每個(gè)鋼片限定(例如沖壓)出內(nèi)孔，所述轉(zhuǎn)子軸穿過(guò)所述內(nèi)孔；以及注射成型的一體式絕緣塑料元件，其包括形成在疊鋼片的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子軸的外圓周面之間的圓筒形部分以及形成在所述圓筒形部分的軸向兩端的隔斷部分，疊鋼片通過(guò)所述圓筒形部分固定在所述轉(zhuǎn)子軸上，所述隔斷部分約束各鋼片的軸向位置。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述轉(zhuǎn)子軸包括位于軸向中部且被疊鋼片圍繞著的非光軸部分和位于所述非光軸部分軸向兩側(cè)的光軸部分。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述非光軸部分具有糙化外周表面或與所述圓筒形部分形狀配合的結(jié)構(gòu)。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述非光軸部分的軸向長(zhǎng)度等于或小于所述疊鋼片的軸向長(zhǎng)度，所述圓筒形部分緊密?chē)@著所述非光軸部分。進(jìn)一步地，所述圓筒形部分可能還緊密?chē)@著兩側(cè)光軸部分中的至少一個(gè)的一部分。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述疊鋼片的內(nèi)孔沿圓周方向具有波紋形狀。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述隔斷部分的輪廓與所述疊鋼片相符。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，每個(gè)鋼片具有徑向向外伸出的多個(gè)齒部和從每個(gè)齒部的徑向外端沿圓周方向向兩側(cè)伸出的圓弧段形冠部，通過(guò)各鋼片的齒部和冠部在疊鋼片中限定出軸向延伸的多個(gè)槽；并且，所述絕緣塑料元件還包括在所述槽中形成在所述隔斷部分之間的槽內(nèi)絕緣層。在本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地,所述絕緣塑料元件還包括從所述隔斷部分中的至少一個(gè)圍繞所述轉(zhuǎn)子軸軸向向外延伸的套筒部分。根據(jù)本申請(qǐng)，通過(guò)單一的注射成型過(guò)程，完成轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片之間的連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子絕緣。本申請(qǐng)可以簡(jiǎn)化制造過(guò)程，減少設(shè)備成本，降低廢品率。此外，根據(jù)本申請(qǐng)，通過(guò)流入轉(zhuǎn)子軸和疊鋼片之間的塑料實(shí)現(xiàn)二者之間良好的連接強(qiáng)度。各鋼片的冠部之間空隙和齒部之間空腔由一體的槽內(nèi)絕緣層覆蓋，因此可避免繞組與鋼片間短路或被劃傷。此外，本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子非常適合于小型電動(dòng)機(jī)中的小型薄壁轉(zhuǎn)子。

從后述的詳細(xì)描述并結(jié)合下面的附圖將能更全面地理解本申請(qǐng)的前述以及其它方面，在附圖中圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子沿中心軸線(xiàn)剖切的剖視圖；圖2是圖1中的轉(zhuǎn)子的右視圖；圖3是圖1中的轉(zhuǎn)子中的一個(gè)鋼片的示意圖；圖4是沿著圖1中的線(xiàn)A-A所作的剖面圖；圖5是圖1中的轉(zhuǎn)子中的轉(zhuǎn)子軸的示意圖；圖6是根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法中的轉(zhuǎn)子組裝過(guò)程的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖描述根據(jù)本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子及其制造方法的一些可行實(shí)施方式。本申請(qǐng)所涉及的轉(zhuǎn)子適用于各種電動(dòng)機(jī)，尤其適用于小型電動(dòng)機(jī)，例如車(chē)輛、電動(dòng)工具等中使用的電動(dòng)機(jī)。本申請(qǐng)所涉及的轉(zhuǎn)子在被構(gòu)造為小型薄壁轉(zhuǎn)子時(shí)特別有益。圖1中示意性顯示了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其主要包括轉(zhuǎn)子軸1、由轉(zhuǎn)子軸I承載的疊鋼片2和纏繞于疊鋼片的繞組(未示出)。根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)方面，疊鋼片2通過(guò)注射成型形成的單件絕緣塑料元件3固定在轉(zhuǎn)子軸I上，該絕緣塑料元件3還同時(shí)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的絕緣。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，轉(zhuǎn)子需要被構(gòu)造出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，下面具體描述。參照?qǐng)D1、5，轉(zhuǎn)子軸I是具有中心軸線(xiàn)的單體軸，該中心軸線(xiàn)也限定了轉(zhuǎn)子的中心軸線(xiàn)。轉(zhuǎn)子軸I具有縱向(軸向)兩側(cè)的光軸部分11、12和位于光軸部分11、12之間的非光軸部分13。[0030]非光軸部分13的外周被處理，以提高其與絕緣塑料元件3之間的連接強(qiáng)度，如后文詳細(xì)描述。對(duì)非光軸部分13的外周所做處理包括使外周表面糙化，例如通過(guò)滾花、拉絲等形成紋理，通過(guò)噴丸處理等增大表面粗糙度等等；在非光軸部分13的外周形成與絕緣塑料元件3形狀配合的結(jié)構(gòu)，例如突起、凹槽等，這種配合結(jié)構(gòu)是點(diǎn)狀散布的和/或連續(xù)延伸的。為了便于對(duì)非光軸部分13進(jìn)行處理，可以在非光軸部分13與光軸部分11、12之間形成環(huán)形凹槽14。非光軸部分13、光軸部分11、12三者的直徑可以相等或不等，但三者具有公共的中心軸線(xiàn)。轉(zhuǎn)子軸I的兩端形成有倒角。為了便于將轉(zhuǎn)子軸I與被電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的元件之間的連接，在轉(zhuǎn)子軸I的一端(圖1中的左端)處形成有便于外部連接的結(jié)構(gòu)，例如圖1中所示的臺(tái)階15或者未示出的鍵槽、花鍵等。如圖1所示，疊鋼片2由在轉(zhuǎn)子軸I上沿軸向并排布置且彼此對(duì)正的多個(gè)鋼片(硅鋼片)6組成。為了實(shí)現(xiàn)各鋼片6相互對(duì)正，各鋼片6之間可以形成彼此配合的定位結(jié)構(gòu)。相鄰鋼片6之間通過(guò)絕緣層7相互絕緣。所述絕緣層7可以是涂覆在鋼片6上的絕緣材料覆層，或是夾在鋼片6之間的絕緣片材。各鋼片6是通過(guò)硅鋼板材沖裁而制成的，形狀如圖3示意性顯示。每個(gè)鋼片6具有內(nèi)側(cè)環(huán)形部61、從環(huán)形部61徑向向外伸出的多個(gè)(例如圖中所示的8個(gè))齒部63、從每個(gè)齒部63的徑向外端沿圓周方向向兩側(cè)伸出的圓弧段形冠部64。環(huán)形部61具有限定出內(nèi)周面的內(nèi)孔，該內(nèi)孔通常在鋼片6的制造過(guò)程中沖壓出來(lái)，但也不排除以其它方式形成。該內(nèi)周面被形成為具有朝向環(huán)形部61凹入的多個(gè)凹坑62。這些凹坑62沿著該內(nèi)周面的周向均布，從而該內(nèi)周面具有波紋形狀。相鄰凹坑62之間形成徑向向內(nèi)突伸部。這樣，各鋼片6的內(nèi)孔沿軸向組合起來(lái)構(gòu)成疊鋼片2的內(nèi)孔，各鋼片6的波紋形內(nèi)周面構(gòu)成疊鋼片2的波紋形內(nèi)周面。需要指出，在疊鋼片2中，各鋼片6的波紋形內(nèi)周面最好沿軸向?qū)R，即各鋼片6的凹坑62沿軸向?qū)R。當(dāng)然，這一點(diǎn)并非必需的。相鄰齒部63之間形成空腔65，并且相鄰冠部64之間形成與空腔65相通的空隙66。這些空腔65和空隙66構(gòu)成疊鋼片2中的軸向延伸的多個(gè)槽，用于接納繞組。構(gòu)成繞組的線(xiàn)圈(未示出)可經(jīng)空隙66進(jìn)入空腔65中并且圍繞齒部63纏繞。每個(gè)齒部63具有寬度T3，如圖3所示。參看圖1，絕緣塑料元件3主要包括下面各部分形成在疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間的圓筒形部分31，形成在圓筒形部分31軸向兩端的隔斷部分32、33，分別由隔斷部分32、33軸向向外伸出的套筒部分34、35，以及在隔斷部分32、33之間沿著各鋼片6的空腔65和空隙66軸向延伸的槽內(nèi)絕緣層70 (見(jiàn)圖4)。如圖4所示，槽內(nèi)絕緣層70形成在各空腔65的內(nèi)表面上從而限定成絕緣空腔40，以及形成在相鄰冠部64的對(duì)置端面上從而限定出絕緣間隙41。槽內(nèi)絕緣層70徑向向外終止于各鋼片6的外周面。槽內(nèi)絕緣層70具有滿(mǎn)足繞組與鋼片6之間絕緣要求的厚度，這樣在每個(gè)帶有槽內(nèi)絕緣層的齒部63處，總寬度T4為齒部63的寬度T3加上兩倍的槽內(nèi)絕緣層厚度。槽內(nèi)絕緣層70的各部位可以具有一致的厚度，也可以根據(jù)各部位不同的需要具有不同的厚度，這可以通過(guò)絕緣塑料元件3的注射成型中的模腔尺寸設(shè)置而容易地實(shí)現(xiàn)。[0041]如圖1所示，非光軸部分13的軸向長(zhǎng)度小于疊鋼片2的軸向長(zhǎng)度，因此，疊鋼片2在軸向上圍繞著整個(gè)非光軸部分13以及光軸部分11、12的軸向內(nèi)側(cè)部分。當(dāng)然，非光軸部分13的軸向長(zhǎng)度也可以等于或大于疊鋼片2的軸向長(zhǎng)度，這樣，疊鋼片2在軸向上只圍繞著非光軸部分13,或是圍繞著光軸部分11、12之一和非光軸部分13。圖2中顯示了右側(cè)的隔斷部分33的形狀。隔斷部分33具有與鋼片6相符的輪廓，并且主要包括緊密?chē)@著轉(zhuǎn)子軸I (優(yōu)選圍繞著光軸部分12)的中央環(huán)形部37，從環(huán)形部61徑向向外伸出的多個(gè)齒部38、從每個(gè)齒部38的徑向外端沿圓周方向向兩側(cè)伸出的圓弧段形冠部39。相鄰齒部38之間形成與槽內(nèi)絕緣層70中的絕緣空腔40連續(xù)且形狀一致的絕緣空腔40,相鄰冠部39之間形成與絕緣空腔40相通、并且與槽內(nèi)絕緣層70中的絕緣空隙41連續(xù)且形狀一致的絕緣空隙41。此外，在至少一些所述齒部38中，形成有軸向貫通的通孔36，用于在注射成型過(guò)程中對(duì)各鋼片6進(jìn)行軸向定位，如后文所述。左側(cè)的隔斷部分32具有與隔斷部分33大體一致的形狀，因此不再詳細(xì)描述。參看圖1，隔斷部分32、33分別具有軸向厚度Tl和T2，二者可以相同或不同。此夕卜，套筒部分34、35分別緊密?chē)@著轉(zhuǎn)子軸I (優(yōu)選圍繞著光軸部分11、12)軸向延伸相同或不同的軸向長(zhǎng)度。套筒部分34、35的軸向外端內(nèi)分別形成有圍繞著轉(zhuǎn)子軸I (優(yōu)選圍繞著光軸部分11、12)的環(huán)形槽。這種環(huán)形槽可用于容納其它元件的安裝部。由于疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間也需絕緣，因此可以在疊鋼片2的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子軸I的外周之間存在一定間隙，充填到該間隙中的塑料構(gòu)成圓筒形部分31，如圖4所示。圓筒形部分31的部分材料充填到各鋼片6的凹坑62中。在各鋼片6本身已被絕緣處理的情況下，疊鋼片2的內(nèi)孔也可以與轉(zhuǎn)子軸I的外周局部接觸(例如通過(guò)凹坑62之間的徑向向內(nèi)突伸部實(shí)現(xiàn)接觸)。疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間的連接強(qiáng)度主要包括圓周方向連接強(qiáng)度和軸向連接強(qiáng)度，其中圓周方向連接強(qiáng)度更為重要，因?yàn)橐ＷC疊鋼片2的旋轉(zhuǎn)力傳遞到轉(zhuǎn)子軸I。通過(guò)為轉(zhuǎn)子軸I提供非光軸部分13，絕緣塑料元件3的圓筒形部分31的內(nèi)周牢固地連接在轉(zhuǎn)子軸I上。另一方面，通過(guò)在各鋼片6的內(nèi)孔中設(shè)置波紋形內(nèi)周面，絕緣塑料元件3的圓筒形部分31的外周牢固地連接在疊鋼片2上。這樣，通過(guò)單一的絕緣塑料元件3，在疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間建立了結(jié)實(shí)的連接，提供了足夠的連接強(qiáng)度，尤其是圓周方向連接強(qiáng)度。此外，絕緣塑料元件3的隔斷部分32、33形成在疊鋼片2的軸向兩端，隔斷部分32、33不但將各鋼片6沿軸向約束在一起，而且為疊鋼片2提供了軸向絕緣。此外，如前所述，疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間的絕緣完全或部分地通過(guò)絕緣塑料元件3的圓筒形部分31實(shí)現(xiàn)。疊鋼片2的外圓周沒(méi)有被絕緣塑料元件3覆蓋。下面描述根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施方式的制造圖1中的轉(zhuǎn)子的過(guò)程。首先，制造出前面描述的轉(zhuǎn)子軸1，其具有光軸部分11、12和位于二者之間的非光軸部分13。其次，將疊鋼片2的各鋼片6套裝在轉(zhuǎn)子軸I上，以形成預(yù)組裝組件。需要指出，各鋼片6可以彼此分開(kāi)地套裝到轉(zhuǎn)子軸I上，也可以將各鋼片6預(yù)先組合在一起而形成一個(gè)整體式疊鋼片2，然后將疊鋼片2套裝到轉(zhuǎn)子軸I上。然后，在注射成型模具中注射成型絕緣塑料元件3，以便組裝成整個(gè)轉(zhuǎn)子。可以理解，在這里可以利用各式各樣的注射成型模具，圖6中示出了可以采用的一種可行注射成型模具，但不必局限于此。此外，需要指出，圖6中所示的模具結(jié)構(gòu)是示例性的，模具的許多細(xì)節(jié)被省略，并且為了清楚圖示，模具的結(jié)構(gòu)和尺寸被有意改變。如圖6所示，注射成型模具包括定模81和動(dòng)模82。前述預(yù)組裝組件的轉(zhuǎn)子軸I的光軸部分11、12分別插入定模81和動(dòng)模82中的容納槽中。注射成型模具還包括沿軸向位于定模81和動(dòng)模82之間的多個(gè)徑向可移動(dòng)模塊83。這些可移動(dòng)模塊83能夠徑向向內(nèi)移動(dòng)到推抵于疊鋼片2的外圓周面上的收縮位置，并且構(gòu)成封閉的圓筒以貼緊疊鋼片2的外圓周面。在收縮位置，這些可移動(dòng)模塊83還確保疊鋼片2與轉(zhuǎn)子軸I之間的正確徑向位置，即確保疊鋼片2的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子軸I的外周之間的正確間隙(如果有的話(huà))。在定模81和動(dòng)模82合模后，處于收縮位置的這些可移動(dòng)模塊83的軸向兩端被夾持在定模81和動(dòng)模82的對(duì)置表面之間。此外，這些可移動(dòng)模塊83能夠徑向向外移動(dòng)離開(kāi)疊鋼片2的外圓周面而達(dá)到展開(kāi)位置。定模81和動(dòng)模82的對(duì)置表面上在軸向相對(duì)的位置上分別形成有沿軸向朝向?qū)Ψ酵簧斓匿N(xiāo)84，在合模狀態(tài)下，這些銷(xiāo)從軸向兩側(cè)向內(nèi)推抵于軸向最外側(cè)的兩個(gè)鋼片6，以將各鋼片6軸向夾緊在一起。此外,動(dòng)模82還設(shè)有軸向朝向定模81延伸的多個(gè)柱86,每個(gè)柱86適于插入疊鋼片2中的相應(yīng)空腔65和空隙66中。柱86的徑向外緣與疊鋼片2的外圓周平齊，柱86的其它外周部位與疊鋼片2的對(duì)應(yīng)部位之間形成有用于產(chǎn)生槽內(nèi)絕緣層70的間隙。此外，定模81和動(dòng)模82的對(duì)置表面中分別形成有用于產(chǎn)生套筒部分34、35的凹腔85。在利用圖6所示的注射成型模具組裝轉(zhuǎn)子時(shí)，首先，動(dòng)模82位于軸向移動(dòng)離開(kāi)定模81的開(kāi)模位置，而各可移動(dòng)模塊83處于展開(kāi)位置。在這種狀態(tài)下，將前述預(yù)組裝組件放入模具中，其中光軸部分11插入定模81中的容納槽中。然后，可移動(dòng)模塊83移動(dòng)到收縮位置而推抵于疊鋼片2的外圓周面上。接下來(lái)，動(dòng)模82朝向定模81軸向移動(dòng)到合模位置，其中光軸部分12插入動(dòng)模82中的容納槽中，各個(gè)柱86插入疊鋼片2中的相應(yīng)空腔65和空隙66中，定模81和動(dòng)模82上的銷(xiāo)84將各鋼片6軸向夾緊在一起。這樣，疊鋼片2的各鋼片6相對(duì)于轉(zhuǎn)子軸I的軸向和徑向位置都被限定。在合模狀態(tài)下，在定模81、動(dòng)模82以及可移動(dòng)模塊83之間限定出符合絕緣塑料元件3外形的模腔。接下來(lái)，向模腔中注射熔融絕緣塑料，熔融塑料流入模腔中，以形成絕緣塑料元件3的前述各部位。具體而言，熔融塑料流入模具中，充填到轉(zhuǎn)子軸I和疊鋼片2之間的間隙中，通過(guò)特殊的間隙形式實(shí)現(xiàn)高連接強(qiáng)度。此外，熔融塑料還會(huì)充填到疊鋼片與模腔表面之間的空間中，從而形成絕緣塑料元件的槽內(nèi)絕緣層70以及兩側(cè)的隔斷部分32、33和套筒部分34、35。所述銷(xiāo)84在所形成的隔斷部分32、33的齒部38中產(chǎn)生軸向貫通的通孔36。在塑料冷卻固化后，動(dòng)模82軸向移離定模81，可移動(dòng)模塊83移動(dòng)到展開(kāi)位置，組裝好的轉(zhuǎn)子可從模具中脫出。[0066]這樣，通過(guò)單一的注射成型過(guò)程，完成轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片之間的連接，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子絕緣。如前所述，在傳統(tǒng)技術(shù)中，轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片連接和轉(zhuǎn)子絕緣通過(guò)不同的工藝過(guò)程實(shí)現(xiàn)，可能需要提供注射成型機(jī)和壓力機(jī)。利用本申請(qǐng)的注射成型連接方法，兩個(gè)工藝過(guò)程被合二為一，只需要提供注射成型機(jī)和注射成型模具，不需要壓力機(jī)和沖壓模具，因此設(shè)備成本與現(xiàn)有技術(shù)中的注射成型機(jī)加注射成型模具相比幾乎相同。此外，根據(jù)本申請(qǐng)，在不同工位之間傳送半成品工件的動(dòng)作減少，因此制造過(guò)程得以簡(jiǎn)化。此外，只通過(guò)一個(gè)工序加工，因此廢品率降低。根據(jù)本申請(qǐng)，轉(zhuǎn)子軸和疊鋼片上加工出專(zhuān)門(mén)的結(jié)構(gòu)，以確保通過(guò)流入二者之間的熔融塑料實(shí)現(xiàn)良好的連接強(qiáng)度。其次，根據(jù)疊鋼片的外輪廓設(shè)置和制造注射成型模具。通過(guò)塑料注射成型將疊鋼片固定到轉(zhuǎn)子軸上，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)連接和絕緣。此外，可通過(guò)在模具的特定區(qū)域構(gòu)造出專(zhuān)門(mén)的結(jié)構(gòu)，從而確保絕緣塑料元件各部位的壁厚和結(jié)構(gòu)。此外，各鋼片的冠部之間的空隙由一體的絕緣層覆蓋，因此繞組不會(huì)與鋼片間短路或被劃傷。此外，在注射成型模具中，采用了側(cè)面可移動(dòng)模塊，因此制成的轉(zhuǎn)子的脫模方便，不必借助于斜度脫模，從而避免各鋼片在脫模時(shí)受到模具牽拉而分開(kāi)?？梢钥闯?，本申請(qǐng)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法設(shè)備成本低，組裝過(guò)程簡(jiǎn)單，且非常適合于小型薄壁轉(zhuǎn)子。盡管這里詳細(xì)描述了本申請(qǐng)的特定實(shí)施方式，但它們僅僅是為了解釋的目的而給出的，而不應(yīng)認(rèn)為它們對(duì)本申請(qǐng)的范圍構(gòu)成限制。在不脫離本申請(qǐng)精神和范圍的前提下，各種替換、變更和改造可被構(gòu)想出來(lái)。
權(quán)利要求1.一種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，包括 轉(zhuǎn)子軸； 疊鋼片，其由在轉(zhuǎn)子軸上沿軸向排列且彼此對(duì)正的多個(gè)鋼片組成，每個(gè)鋼片限定出內(nèi)孔，所述轉(zhuǎn)子軸穿過(guò)所述內(nèi)孔；以及 注射成型的一體式絕緣塑料元件，其包括形成在疊鋼片的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子軸的外圓周面之間的圓筒形部分以及形成在所述圓筒形部分的軸向兩端的隔斷部分，疊鋼片通過(guò)所述圓筒形部分固定在所述轉(zhuǎn)子軸上，所述隔斷部分約束各鋼片的軸向位置。
2.如權(quán)利要求1所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子軸包括位于軸向中部且被疊鋼片圍繞著的非光軸部分和位于所述非光軸部分軸向兩側(cè)的光軸部分。
3.如權(quán)利要求2所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述非光軸部分具有糙化外周表面或與所述圓筒形部分形狀配合的結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求3所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述非光軸部分的軸向長(zhǎng)度等于或小于所述疊鋼片的軸向長(zhǎng)度，所述圓筒形部分緊密?chē)@著所述非光軸部分。
5.如權(quán)利要求4所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述圓筒形部分還緊密?chē)@著兩側(cè)光軸部分中的至少一個(gè)的一部分。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述疊鋼片的內(nèi)孔沿圓周方向具有波紋形狀。
7.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述隔斷部分的輪廓與所述疊鋼片相符。
8.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，每個(gè)鋼片具有徑向向外伸出的多個(gè)齒部和從每個(gè)齒部的徑向外端沿圓周方向向兩側(cè)伸出的圓弧段形冠部，通過(guò)各鋼片的齒部和冠部在疊鋼片中限定出軸向延伸的多個(gè)槽；并且 所述絕緣塑料元件還包括在所述槽中形成在所述隔斷部分之間的槽內(nèi)絕緣層。
9.如權(quán)利要求7所述的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述絕緣塑料元件還包括從所述隔斷部分中的至少一個(gè)圍繞所述轉(zhuǎn)子軸軸向向外延伸的套筒部分。
專(zhuān)利摘要公開(kāi)了一種電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)子軸；疊鋼片，其由在轉(zhuǎn)子軸上沿軸向排列且彼此對(duì)正的多個(gè)鋼片組成，每個(gè)鋼片限定出內(nèi)孔，所述轉(zhuǎn)子軸穿過(guò)所述內(nèi)孔；以及注射成型的一體式絕緣塑料元件，其包括形成在疊鋼片的內(nèi)孔與轉(zhuǎn)子軸的外圓周面之間的圓筒形部分以及形成在所述圓筒形部分的軸向兩端的隔斷部分，疊鋼片通過(guò)所述圓筒形部分固定在所述轉(zhuǎn)子軸上，所述隔斷部分約束各鋼片的軸向位置。根據(jù)本申請(qǐng)，通過(guò)單一的注射成型步驟同時(shí)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片連接以及轉(zhuǎn)子絕緣。
文檔編號(hào)H02K1/22GK202840720SQ20122050455
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月28日
發(fā)明者張灝然, C·福爾默, J·諾瓦克 申請(qǐng)人:博世汽車(chē)部件(長(zhǎng)沙)有限公司