專利名稱：電機(jī)繞線旋轉(zhuǎn)部件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機(jī)的旋轉(zhuǎn)部件、具有這樣的旋轉(zhuǎn)部件的汽車直流電機(jī)以及這種旋轉(zhuǎn)部件的制造方法。
人們知道汽車馬達(dá)風(fēng)機(jī)的直流電機(jī)有一個(gè)永磁場磁鐵和一個(gè)帶線圈的電樞。電樞有一個(gè)支架和一個(gè)由繞在支架上的導(dǎo)線構(gòu)成的線圈，線圈一般為環(huán)形。電流通過位于場磁鐵磁場內(nèi)的導(dǎo)線將在導(dǎo)線內(nèi)產(chǎn)生拉普拉斯力，使得電樞繞它的軸轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)線有與電樞軸線平行的直線段，在直線段的端部有與整流子或另一個(gè)直線段連接的中間部分。拉普拉斯力主要產(chǎn)生在該直線段。
不產(chǎn)生力的中間部分均集中于線圈軸向的端部，以便占據(jù)較小的空間。它們構(gòu)成電樞上稱為引線的突出部分，其軸向長度很大，可能等于產(chǎn)生力的直線段。馬達(dá)本身的軸向長度相當(dāng)程度上取決于引線的軸向長度。然而，汽車工業(yè)總是不斷提出減少馬達(dá)軸向長度的要求。
另外，軸向尺寸很大的線圈有較大的公差間隙。這導(dǎo)致與線圈相鄰的馬達(dá)零件所占據(jù)的位置必須考慮該公差間隙。馬達(dá)的軸向尺寸加倍地增加。
另外，與軸線平行的導(dǎo)線和引線在空間的分布也不規(guī)律。這種分布不均將導(dǎo)致重量的不平衡，或稱偏心，所以在電樞制造完成，組裝馬達(dá)之前，必須對(duì)電樞進(jìn)行再平衡，以補(bǔ)償偏心。當(dāng)初始不平衡很大時(shí)，平衡操作是十分困難的。
問題是提供一種制造繞線旋轉(zhuǎn)部件的方法，其引線的軸向尺寸及其公差間隙均比較小，且比上述旋轉(zhuǎn)部件的引線的分布更規(guī)則。
現(xiàn)有技術(shù)中，特別是在翻譯成英文的日本專利JP-4275050(富士公司)的摘要中有制造軸向尺寸較小的繞線定子的技術(shù)，它將導(dǎo)線繞在一組疊板上，然后將疊板和線圈放在有兩個(gè)鉗口的壓力機(jī)中，鉗口具有相對(duì)的同軸環(huán)形表面。第一鉗口上有一個(gè)芯軸，將疊板和線圈套在芯軸上。當(dāng)壓力機(jī)壓下，芯軸的端部插入第二鉗口中用于容納芯軸的孔里。使兩個(gè)鉗口相互靠近，以實(shí)現(xiàn)將線圈軸向壓縮。
這樣壓縮力使引線軸向壓縮，使得線圈的軸向尺寸大大減少。
總之，制造電機(jī)繞線旋轉(zhuǎn)部件的過程如下-將光的疊板固定在一根軸上；-然后將一個(gè)整流子固定在軸上的一個(gè)臨時(shí)位置上，距疊板一定距離；-將導(dǎo)線同時(shí)繞在疊板和整流子上；最后-將整流子向疊板靠近，達(dá)到最后的位置。
該方法對(duì)于構(gòu)成線圈比較方便。而上述日本資料摘要中所述的方法在該方法的條件下沒法使用，因?yàn)樗怯糜陔姍C(jī)定子線圈，沒有軸，也沒有整流子。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提出一種制造電機(jī)旋轉(zhuǎn)部件的方法，它先在疊板和達(dá)到最終位置之前處于臨時(shí)位置的整流子上制造線圈，以保持前述軸向壓縮線圈的好處。
為了達(dá)到該目的，本發(fā)明涉及一種制造電機(jī)繞線旋轉(zhuǎn)部件的方法，它包括以下步驟-將疊板和整流子固定在軸上，整流子與疊板有一段距離；-將導(dǎo)線繞在疊板和整流子上以構(gòu)成基本形狀為環(huán)形的線圈，該方法還有一個(gè)步驟，即沿線圈軸線方向壓緊線圈，同時(shí)使整流子靠近疊板。
這樣，整流子的臨時(shí)位置有利于在整流子和疊板上繞制線圈。另外，得到了軸向壓縮線圈的所有優(yōu)點(diǎn)。而且，一些導(dǎo)線的一端連接在整流子上，另一個(gè)端部連接在線圈向著整流子的軸向端面上。在移動(dòng)整流子同時(shí)軸向壓縮線圈的過程中，這些導(dǎo)線的兩個(gè)端部沿軸向向一個(gè)方向移動(dòng)。因此，在這兩個(gè)端部之間沒有任何附加的相互拉伸，或拉斷導(dǎo)線，靠近整流子的導(dǎo)線超出部分也不會(huì)堆積起來，而導(dǎo)致短路。導(dǎo)線之間沖擊和接觸的危險(xiǎn)減少了?？偟膩碚f，該方法在很大程度上減少了導(dǎo)線絕緣套或絕緣漆在壓制過程中損壞的危險(xiǎn)，在相反的情況下，這種損壞將導(dǎo)致導(dǎo)線之間的短路。它特別防止了導(dǎo)線在壓緊時(shí)將一部分導(dǎo)線切斷。
有利的是，在壓緊過程中，該制造方法有為連接整流子和疊板的導(dǎo)線導(dǎo)向的過程。
這樣，還進(jìn)一步防止了鄰近整流子導(dǎo)線的上述問題，即堆積、壓碎或過度拉伸，它們可能導(dǎo)致導(dǎo)線絕緣的損壞和導(dǎo)線之間的短路。
有利的是，導(dǎo)向過程的操作是將上述每段導(dǎo)線保持在軸的確定徑向平面上。
這是一種特別簡單的實(shí)現(xiàn)該導(dǎo)向裝置的方法。
有利的是，將有熱固性材料外套的導(dǎo)線在支座上繞成線圈，在壓緊過程中，將線圈加熱到至少等于材料固化點(diǎn)的溫度。
這樣，將導(dǎo)線固定在壓緊的線圈中。這將延長繞在一起的導(dǎo)線的使用壽命。
有利的是，導(dǎo)線中通過電流，使線圈加熱。
這樣，就不需要使用具有加熱裝置的壓力機(jī)了。
有利的是，在壓縮階段之前，在導(dǎo)線上涂冷卻后硬化的熱液體，將壓縮階段延長，直到涂上的液體冷卻。
這是另一種將導(dǎo)線固定在壓緊位置的方法。
本發(fā)明還涉及一種用于制造電機(jī)繞線旋轉(zhuǎn)部件的壓力機(jī)，壓力機(jī)有第一鉗口和第二鉗口，它們分別有一般形狀為平面環(huán)形的壓力面，它們相互同心并面對(duì)面布置，壓力機(jī)可以使兩個(gè)鉗口沿壓力面軸線的方向相對(duì)移動(dòng)，每個(gè)鉗口有一個(gè)中心孔，位于壓力面的中心，至少第一鉗口上有一個(gè)一般形狀為平面環(huán)形的支持面，它與壓力面同心，其最大直徑小于壓力面的最小直徑，構(gòu)成孔的底部。
這種壓力機(jī)可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法。該壓力機(jī)的壓力面直接與線圈的軸向端面接觸，以保證線圈壓緊。
支持表面上的缺口可以容納整流子，支持表面推動(dòng)整流子，從臨時(shí)位置到達(dá)最終位置。
有利的是，第二鉗口有一個(gè)形狀一般為平面環(huán)形的支持面，它與壓力面同心，其最大直徑小于第一鉗口支持面的直徑，構(gòu)成第二鉗口中孔的底部。
該缺口可以容納與整流子相對(duì)的軸端。因此整流子的移動(dòng)是沿軸向一方面推動(dòng)整流子，另一方面推動(dòng)軸與整流子相對(duì)的一端來實(shí)現(xiàn)。移動(dòng)整流子時(shí)不必再推動(dòng)線圈與整流子相反的軸向端面。
有利的是，鉗口中至少一個(gè)有至少一條平面環(huán)形的曲面?zhèn)冗?，從壓力面向另一鉗口的方向突出，側(cè)邊輪廓為橢圓或拋物線的一部分，壓力面的輪廓為直線，與橢圓或拋物線在其頂點(diǎn)相切。
在壓緊過程中，該邊保證了對(duì)與疊板軸向端面相鄰的周邊導(dǎo)線的導(dǎo)向。橢圓或拋物線的形狀有利于實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向，而最大限度地減小壓壞導(dǎo)線的危險(xiǎn)。
有利的是，側(cè)邊輪廓由另一個(gè)輪廓延伸，兩輪廓連接的地方構(gòu)成一個(gè)拐點(diǎn)。
這樣，不必在導(dǎo)向輪廓的端部設(shè)置一個(gè)突出的擋塊。
有利的是，壓力機(jī)有限位機(jī)構(gòu)用于限制兩個(gè)鉗口端相向移動(dòng)，以便防止兩壓力面相互靠近，超過預(yù)定的距離。
這樣，預(yù)防了對(duì)線圈的各種可能的過度壓縮，這種過度壓縮將導(dǎo)致導(dǎo)線產(chǎn)生不可補(bǔ)救的損壞。
有利的是，限位機(jī)構(gòu)由位于鉗口上的兩個(gè)限位平面構(gòu)成，它們垂直于軸線，并能相互接觸。
有利的是，壓力機(jī)有至少一列從第一鉗口的壓力面上突出的凸臺(tái)，它與中心孔相鄰，突出的方向?yàn)槌蛑诙Q口，凸臺(tái)繞軸線均勻地分布在與中心孔同心的圓上。
這樣，在壓緊過程中，這些突出部分對(duì)前面產(chǎn)生問題的與整流子連接的導(dǎo)線起導(dǎo)向作用。
有利的是，凸臺(tái)位于第一鉗口上。
有利的是，壓力機(jī)有一個(gè)活動(dòng)滑件，能夠在第一鉗口中沿軸向滑動(dòng)，滑件上有凸臺(tái)。
這樣，在壓緊的不同階段和/或根據(jù)所制造的旋轉(zhuǎn)部件的不同功能，凸起部分的狀態(tài)可以有意地改變(例如使凸起部分突出的多或少一些)。
有利的是，至少壓力面是鋼制的，這些表面經(jīng)過表面處理，例如滲碳、滲氮或氰化。
實(shí)際上，鉗口最好有較高的表面硬度，例如55到60HRC(洛氏硬度)，很高的光潔度，并且有很好的表面質(zhì)量，以免在壓緊過程中損傷導(dǎo)線。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)了一種用于電機(jī)的繞線旋轉(zhuǎn)部件，它是用上述方法制造的。
根據(jù)本發(fā)明，設(shè)計(jì)了一種電機(jī)的繞線旋轉(zhuǎn)部件，它具有一根軸、固定在軸上的疊板及整流子以及一個(gè)基本形狀為環(huán)形的線圈，線圈由繞在疊板和整流子上的導(dǎo)線構(gòu)成，旋轉(zhuǎn)部件至少有一列伸出的觸頭，均勻地分布在環(huán)繞軸線并與軸同軸的圓上，觸頭的方向基本上與疊板的方向相反，在徑向位于整流子和線圈之間。
這樣，鄰近整流子導(dǎo)線的導(dǎo)向凸起部分位于旋轉(zhuǎn)部件本身上，代替壓力機(jī)上的凸起部分，或者作為它們的補(bǔ)充。
有利的是，旋轉(zhuǎn)部件有一個(gè)穿在軸上的墊圈，墊圈上有觸頭。
特別地，墊圈在軸向位于整流子和線圈之間，墊圈甚至可以固定在整流子上。
有利的是，旋轉(zhuǎn)部件有一塊與疊板連在一起的絕緣板，絕緣板與疊板平行，上面有觸頭。
板是絕緣的，可以為圓形，也可以為星形，如已知的那樣，板在繞制線圈之前放置在疊板的兩端。
有利的是，導(dǎo)線由涂在導(dǎo)線上的材料粘結(jié)在一起。
有利的是，它是一個(gè)汽車直流電機(jī)的電樞。
有利的是，它是電動(dòng)風(fēng)扇的電樞。
根據(jù)本發(fā)明，還設(shè)計(jì)了一種汽車直流電機(jī)，它有一個(gè)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)部件。
通過下面對(duì)非限制性實(shí)例及其變型的描述將能夠了解本發(fā)明的其它特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。有關(guān)的附圖為-

圖1為一個(gè)馬達(dá)的軸向剖視圖，馬達(dá)具有用本發(fā)明方法制造的電樞；-圖2和3為圖1中旋轉(zhuǎn)部件在制造過程中的軸向剖視圖，示出本發(fā)明方法一個(gè)實(shí)例的兩個(gè)工作階段；-圖4為本發(fā)明的壓力機(jī)的軸向剖視圖，用以實(shí)施圖2和3的方法；-圖5為圖4中D的局部放大剖視圖，僅示出第一鉗口；-圖6與圖4類似，為細(xì)部剖視圖，僅示出第一鉗口；-圖7為圖6中鉗口的底視圖，僅示出凸起部分的布置；-圖8與圖6類似，為第一鉗口和旋轉(zhuǎn)部件的視圖，示出第一個(gè)變型；-圖9和10與圖2和3類似，示出第二個(gè)變型；-圖11為一個(gè)用于圖9和10的第二變型中的隔板的平面圖；-圖12和13與圖2和3類似，示出第三個(gè)變型，-圖14為根據(jù)第四個(gè)變型的圖1中馬達(dá)導(dǎo)線的縱向局部剖視圖。
圖1為用于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇的直流馬達(dá)2。該馬達(dá)有一個(gè)固定殼體4，永磁鐵6固定在該殼體的內(nèi)部，殼體和永磁鐵構(gòu)成馬達(dá)的場磁鐵。馬達(dá)中還有根據(jù)本發(fā)明的電樞8，它構(gòu)成馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)部件。電樞8用下面將要描述的方法制造。
參考圖1和圖2，將形狀基本為圓形的鋼板13平行同軸地疊在一起構(gòu)成電樞的支架14。這樣，制造了一個(gè)形狀基本上是圓柱體的疊板，它有軸線12。這些鋼板上有向外的徑向開口，鋼板組裝起來后，它們構(gòu)成未示出的槽，其底部平行于圓柱體軸線12。在疊板上固定一根沿其軸線12穿過疊板的軸10，將整流子16固定在軸10上如圖2的臨時(shí)位置上，距疊板有一定距離。
然后，將導(dǎo)線9繞在疊板和整流子16上，以構(gòu)成一個(gè)基本上為環(huán)形的電樞線圈。每根導(dǎo)線由一根銅絲和一根包住導(dǎo)線的絕緣套構(gòu)成。顯然，導(dǎo)線9卡在疊板的徑向槽中。導(dǎo)線有平行于軸線12的直線段，它們位于槽中，當(dāng)導(dǎo)線中通過電流時(shí)，它們將在場磁鐵構(gòu)成的磁場作用下，帶動(dòng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)線9還有不產(chǎn)生力的彎曲部分，位于產(chǎn)生力的直線段端部，它們將直線段連接起來，或者連接整流子，或者構(gòu)成導(dǎo)線的端部。不產(chǎn)生力的彎曲部分組合并交織在一起，構(gòu)成電樞引線，它們構(gòu)成線圈相對(duì)的兩個(gè)軸向端面15。在每一個(gè)端部，引線的形狀基本上繞軸線12的環(huán)形。一些導(dǎo)線9有第一端頭，用例如焊接的方法固定在整流子16上，其第二端頭固定在線圈朝著整流子16的端面15上。
用本發(fā)明壓力機(jī)實(shí)現(xiàn)的一個(gè)步驟如圖4到圖7。
壓力機(jī)有鋼制的第一鉗口23和第二鉗口24。第一鉗口23有一個(gè)平的壓力面28，其形狀基本上為平面環(huán)形，其輪廓是直的。鉗口23有內(nèi)外兩個(gè)側(cè)邊30分別與壓力面28的內(nèi)圓周和外圓周鄰接。每條邊均為平面環(huán)形，其輪廓為曲線狀，如圖5所示，側(cè)邊分別有兩段彎曲方向相反的輪廓30a、30b。第一段輪廓30a基本上為橢圓或拋物線的一部分。該輪廓30a的設(shè)計(jì)應(yīng)使壓力面直線部分與拋物線或橢圓在頂點(diǎn)S處相切，需要的話，這里橢圓的頂點(diǎn)可以是橢圓長軸的端點(diǎn)。這樣第一輪廓30a延續(xù)到壓力面28的直平面。第二輪廓30b沿第一輪廓30a的另一個(gè)端點(diǎn)延伸，兩個(gè)輪廓之間的連接點(diǎn)為一個(gè)拐點(diǎn)I。第二輪廓30b的形狀也是橢圓或拋物線。當(dāng)?shù)谝换虻诙喞男螤顬闄E圓的一部分時(shí)，該部分等于或小于橢圓周的四分之一。
第一鉗口有一個(gè)環(huán)形側(cè)面，它從外側(cè)邊30的第二輪廓30b的另一端邊開始延伸。環(huán)形表面34與壓力面28同心，平行于它的軸線。第一鉗口23有一個(gè)平行于壓力面的止推面36，它從環(huán)形面34向鉗口的外面延伸，并垂直于該環(huán)形表面34。第一鉗口23有一個(gè)與壓力面同心的中心環(huán)形表面38，，它與軸線平行，在壓力面中心圍出了一個(gè)孔39。環(huán)形面38和內(nèi)邊30的連接處為一個(gè)圓角。內(nèi)邊30從該鉗口壓力面28所在的平面向另一個(gè)鉗口24方向突出。第一鉗口23有一個(gè)支持面40，其形狀為平面環(huán)形，與壓力面28平行并同心，支持面與中心環(huán)形面38鄰接，其最大直徑，也就是說，它的外徑小于壓力面28內(nèi)邊的直徑(或最小直徑)，它構(gòu)成孔39的底部。
對(duì)于上述特點(diǎn)來說，第二鉗口24與第一鉗口23的形狀及尺寸相同。
第一鉗口23上還有一個(gè)從孔39底部40伸出，與壓力面28同軸的圓柱孔42。至于第二鉗口24，它有一個(gè)從鉗口中心孔底部40伸出的圓柱形盲孔44，它與壓力面28同心。特別地，盲孔44有一個(gè)環(huán)形的底部45，它最好是盤形的，其最大直徑小于第一鉗口23上孔39底部40的直徑。
兩個(gè)鉗口23、24面對(duì)面地放置，它們的壓力面28同心并相距一定距離彼此相對(duì)。
壓力機(jī)有傳統(tǒng)的裝置，如使其中一個(gè)鉗口、例如第一鉗口23移動(dòng)的作動(dòng)筒，該移動(dòng)方向平行于另一鉗口，例如固定的第二鉗口24的軸線。鉗口的兩個(gè)止推面36將相互接觸，構(gòu)成限制兩鉗口相向移動(dòng)的限位機(jī)構(gòu)，以便使兩個(gè)壓力面28在達(dá)到一定距離后不再相互靠近。
參考圖6和圖7，第一鉗口23的內(nèi)側(cè)邊30上有一系列的長圓形凸臺(tái)46，它們?cè)趫A角的位置向第二鉗口24的方向凸起，它們靠近孔39。凸臺(tái)46基本上排列成一個(gè)與壓力面28同心的圓圈，它們繞軸線等距排列。凸臺(tái)長度方向沿軸線的徑向方向。
鉗口的所有上述表面均進(jìn)行了表面處理，如滲碳、滲氮或氰化，以便使表面具有較大的硬度，例如55到60HRC(洛氏硬度)，和好的表面質(zhì)量。
按下列方法使用壓力機(jī)。
壓力機(jī)打開，第一鉗口23離開第二鉗口24，將具有線圈的旋轉(zhuǎn)部件放在壓力機(jī)中，這時(shí)旋轉(zhuǎn)部件處于剛繞好的狀態(tài)。為此將旋轉(zhuǎn)部件同心地放在壓力機(jī)中。
遠(yuǎn)離整流子的軸端放在第二鉗口24的孔44中，線圈的下軸向端面放在第二鉗口24的壓力面28上。當(dāng)隨后關(guān)閉壓力機(jī)時(shí)，整流子16置于第一鉗口23的孔39中，距孔的底部40有一定距離，與整流子16相鄰的軸端伸入第一鉗口的孔42中。兩鉗口的止推面36相互有一定距離。第一鉗口23的壓力面28與線圈的上軸向端面15接觸。
隨后將壓力機(jī)開動(dòng)，第一鉗口23滑向第二鉗口24，壓力面28直接作用在線圈的軸向端面，使它們相互沿軸向靠近，從而壓緊或壓縮線圈。
在該軸向壓緊的過程中，接近軸向端面15周邊處的導(dǎo)線9如圖5所示與鉗口的內(nèi)外側(cè)邊30接觸。由于側(cè)邊的前述形狀，與這些側(cè)邊接觸的導(dǎo)線將在側(cè)邊的導(dǎo)向下，沿側(cè)邊向鉗口的軸線移動(dòng)。這些側(cè)邊30保證線圈的軸向端面15在徑向壓緊或壓縮。該徑向壓緊不會(huì)損壞導(dǎo)線。
在線圈壓緊的同時(shí)，第一鉗口23的孔底40沿軸向壓在整流子16的上表面上，并使其向疊板方向移動(dòng)。第二鉗口24上盲孔44的底部45沿軸向推動(dòng)軸，其方向與整流子的方向相反。兩鉗口的相互靠近，使得整流子16沿軸移動(dòng)，直到比臨時(shí)位置更靠近疊板的最終位置。
在線圈壓緊和整流子移動(dòng)的同時(shí)，一端連接整流子、另一端連接靠近整流子的線圈軸向端面15的導(dǎo)線9與凸臺(tái)46接觸，當(dāng)?shù)谝汇Q口23靠近第二鉗口24時(shí)，這些導(dǎo)線卡進(jìn)這些凸臺(tái)46之間。在隨后的靠近過程中，這些導(dǎo)線始終處于這些凸臺(tái)之間，并被保持在旋轉(zhuǎn)部件軸的徑向平面內(nèi)，而且沿該平面導(dǎo)向，避免了導(dǎo)線之間的堆積和沖擊，以及導(dǎo)線的壓折，盡管這些導(dǎo)線在繞制線圈之后，壓緊之前是松弛的。第一鉗口的內(nèi)側(cè)邊30將使得整流子附近的導(dǎo)線拉緊。
在壓緊結(jié)束后，重新將第一和第二鉗口分開，打開壓力機(jī)。取下旋轉(zhuǎn)部件。如圖3所示，線圈軸向端面15基本上是平的。該平面的邊緣為與鉗口內(nèi)外側(cè)邊30構(gòu)成的陰模形狀相配的形狀。
在圖8的變型中，壓力機(jī)有一個(gè)可移動(dòng)滑件60，它可以沿軸向相對(duì)于第一鉗口23滑動(dòng)，并穿過該鉗口?；?0有一個(gè)環(huán)狀頂部62，上面有一列凸臺(tái)64，它們?cè)谂c軸同心并垂直的圓周上均勻分布?；?0可以移動(dòng)，使得凸臺(tái)64可以處于這樣一個(gè)位置，它從第一鉗口23內(nèi)側(cè)邊30向第二鉗口24突出，或者相反，相對(duì)于第一鉗口的壓力面28向后縮回?；?0的設(shè)置使凸臺(tái)64可以在第一鉗口23的孔39中移動(dòng)，凸臺(tái)與中心圓柱面38相鄰。
壓力機(jī)也可按如下的方法使用。在旋轉(zhuǎn)部件放到壓力機(jī)中后，凸臺(tái)處于縮回的位置。關(guān)閉壓力機(jī)之后，滑件60移動(dòng)，使得凸臺(tái)64從側(cè)邊30中伸出到前述位置，凸臺(tái)在壓緊過程中將保持在該位置，以便如前述位于側(cè)邊上的固定凸臺(tái)那樣，為導(dǎo)線9導(dǎo)向。在壓力機(jī)打開之前，滑件60向離開第二鉗口24的方向移動(dòng)，以便使凸臺(tái)回到縮回的位置。
在圖9到圖11所示的第二個(gè)變型中，疊板上如大家熟知的那樣有兩個(gè)位于疊板端部的塑料絕緣板66，它們與其它的鋼板平行。這些板有時(shí)也稱為夾板或星形板，它與其它鋼板的形狀相同，特別是，它有一個(gè)中心孔68和用于穿過線圈導(dǎo)線的開口67。
在該變型中，最靠近整流子16的夾板66有一系列觸頭70，它們從中心孔68的邊上伸出，并繞板的軸線均勻分布。觸頭70為直線狀，沿軸的徑向伸出，并從夾板的一個(gè)表面上突出。夾板在疊板中的設(shè)置，使得觸頭70朝向整流子16的方向，背向疊板。這樣，它們構(gòu)成一個(gè)圓錐臺(tái)。制成的線圈中每個(gè)觸頭70的自由端位于線圈對(duì)應(yīng)軸向端面15的平面上。
在壓力機(jī)壓緊的過程中，這些觸頭70為與整流子16連接的導(dǎo)線9導(dǎo)向，如同前面所述的那樣。在壓緊之后，考慮到整流子16的最終位置，觸頭70徑向位于整流子16和疊板及線圈里面。
在圖12和圖13示出的第三變型中，旋轉(zhuǎn)部件有一個(gè)與整流子16同心并固定在其上的塑料墊圈72，當(dāng)整流子16裝到軸上之后，墊圈72軸向位于整流子和疊板之間。墊圈有一個(gè)圓環(huán)狀的墊圈本體，以及一些沿墊圈本體外圓周和墊圈一個(gè)表面伸出的觸頭74。
觸頭沿軸的徑向伸向與墊圈軸線相反的方向。墊圈的位置使得觸頭74伸向整流子16，在觸頭74處墊圈的總直徑大于整流子的直徑。在繞線圈的過程中，與整流子16相鄰的導(dǎo)線9插入觸頭74之間。
在壓縮過程中，墊圈72與整流子16整體移動(dòng)。觸頭74如前面所述的那樣，為前述導(dǎo)線導(dǎo)向。
在圖14所示的第四個(gè)變型中，導(dǎo)線的套13由熱固性絕緣材料制成。由于熱固性，如大家所熟知，這種材料在原始狀態(tài)具有柔性，而加熱到至少等于事先確定的材料特征溫度后，材料將變成剛性的，并在冷卻之后仍然保持剛性。
對(duì)于該變型，在壓緊過程中，在連接對(duì)應(yīng)整流子16的導(dǎo)線9中通過電流。這股電流強(qiáng)度選擇得能夠通過焦耳效應(yīng)加熱線圈，直到溫度等于或大于構(gòu)成絕緣套13材料的固化溫度。導(dǎo)線如此通電直到材料聚合，導(dǎo)致它的固化。
然后就將導(dǎo)線上的電流切斷，打開壓力機(jī)，結(jié)束壓緊過程。由于絕緣套13的材料已經(jīng)成為剛性的，線圈特別是引線不會(huì)在彈性力的作用下沿軸12產(chǎn)生明顯的回彈。絕緣套13將引線保持在壓緊的狀態(tài)。
在使用本發(fā)明方法后，上述實(shí)例或變型中的線圈軸向端面15是平的，垂直于軸線12。在一些引線被壓倒的地方可能有一些凹坑，由于該表面是由壓倒的引線形成的，因此，這些凹坑的尺寸是毫米級(jí)的，是由導(dǎo)線9相互擠緊產(chǎn)生的不規(guī)則形狀。這樣減小了線圈的軸向尺寸。另外，這個(gè)減小了的線圈尺寸d′的公差間隙本身就比未壓緊線圈軸向尺寸d的公差間隙要小得多。公差間隙的減小量可以等于軸向尺寸的減少量，例如為d-d′。節(jié)省的空間等于軸向縮短量和公差間隙減小量之和，也就是為2x(d-d′)。因此，節(jié)省的空間等于引線軸向尺寸減小量的兩倍。該空間的節(jié)省將影響到圖1中鄰近線圈軸向端面15的馬達(dá)零件位置，使得馬達(dá)的軸向尺寸能夠減小。
另外，引線的壓倒將使導(dǎo)線和引線的分布更加規(guī)律，改善它們的空間分布。
因此，本發(fā)明的方法還能夠減少旋轉(zhuǎn)部件的不平衡。
當(dāng)然，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行許多種修改，而不超出本發(fā)明的范圍。
可以在壓緊過程中用加熱裝置對(duì)導(dǎo)線加熱，而不是在導(dǎo)線中通電。
另外，也可以用具有傳統(tǒng)絕緣材料套的導(dǎo)線，而在壓緊階段之前，在導(dǎo)線上涂一層冷卻后將硬化的熱液體，如樹脂或漆。隨后按上述方法壓緊線圈，但不加熱線圈，將壓緊過程延長，直到涂上的物質(zhì)冷卻。它冷卻變硬之后，就結(jié)束壓緊過程。這樣，電樞的導(dǎo)線靠涂在導(dǎo)線上的材料相互粘結(jié)在一起。
本發(fā)明也可以用在如交流電機(jī)、交流發(fā)電機(jī)或直流發(fā)電機(jī)之類的電動(dòng)機(jī)械的旋轉(zhuǎn)部件上。
術(shù)語“壓緊操作”的含義很廣泛，它可以包括至少將線圈的一個(gè)軸向端面推向另一個(gè)端面以便將其壓緊的所有工作。特別地，壓緊可以逐步進(jìn)行，也可以快速進(jìn)行。
也可以將上述實(shí)例和變型的相容特點(diǎn)結(jié)合起來。
權(quán)利要求
1.電機(jī)的繞線旋轉(zhuǎn)部件的制造方法，它包括以下步驟-將疊板(13)和整流子(16)固定在軸(10)上，整流子與疊板有一段距離；-將導(dǎo)線(9)繞在疊板(13)和整流子(16)上以構(gòu)成基本形狀為環(huán)形的線圈，其特征為它還有一個(gè)步驟，即沿線圈軸線方向壓緊線圈，同時(shí)使整流子(16)靠近疊板(13)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造方法，其特征為在壓緊過程中，有為連接整流子(16)和疊板(13)的導(dǎo)線(9)導(dǎo)向的過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造方法，其特征為導(dǎo)向過程的操作是將上述每段導(dǎo)線(9)保持在軸(10)的確定徑向平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3之一所述的制造方法，其特征為將有熱固性材料外套(13)的導(dǎo)線(9)繞成線圈，在壓緊過程中，將線圈加熱到至少等于材料固化點(diǎn)的溫度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制造方法，其特征為用在導(dǎo)線(9)中通過電流的方法加熱線圈。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5之一所述的制造方法，其特征為在壓縮階段之前，在導(dǎo)線(9)上涂冷卻后硬化的熱液體，將壓縮階段延長，直到涂上的液體冷卻。
7.用于制造電機(jī)的繞線旋轉(zhuǎn)部件的壓力機(jī)，它有第一鉗口(23)和第二鉗口(24)，分別有形狀通常為平面環(huán)形的壓力面(28)，它們相互同心并面對(duì)面布置，壓力機(jī)可以使兩個(gè)鉗口(23，24)沿壓力面軸線的方向相對(duì)移動(dòng)，其特征為每個(gè)鉗口有一個(gè)中心孔(39，44)，位于壓力面(28)的中心，至少第一鉗口(23)上有一個(gè)一般形狀為平面環(huán)形的支持面(40)，它與壓力面同心，其最大直徑小于壓力面的最小直徑，構(gòu)成孔(39)的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的壓力機(jī)，其特征為第二鉗口(24)有一個(gè)形狀一般為平面環(huán)形的支持面(45)，它與壓力面(28)同心，其最大直徑小于第一鉗口(23)支持面(40)的直徑，構(gòu)成第二鉗口(24)中孔(44)的底部。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的壓力機(jī)，其特征為至少一個(gè)鉗口(23，24)有至少一條平面環(huán)形的側(cè)邊(30)，從壓力面(28)向另一鉗口的方向突出，側(cè)邊具有橢圓或拋物線的輪廓(30a)，壓力面(28)的輪廓為直線，與橢圓或拋物線在其頂點(diǎn)(S)相切。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的壓力機(jī)，其特征為側(cè)邊(30)由另一個(gè)輪廓(30b)延伸，兩輪廓(30a，30b)連接的地方構(gòu)成一個(gè)拐點(diǎn)(I)。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10之一所述的壓力機(jī)，其特征為壓力機(jī)有限位機(jī)構(gòu)(36)，用于限制兩個(gè)鉗口端相向移動(dòng)，以便防止兩壓力面(28)相互靠近，超過預(yù)定的距離。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的壓力機(jī)，其特征為限位機(jī)構(gòu)由位于鉗口上的兩個(gè)限位平面構(gòu)成，它們垂直于軸線，并能相互接觸。
13.根據(jù)權(quán)利要求7到12之一所述的壓力機(jī)，其特征為它有至少一列從第一鉗口(23)的壓力面(28)上突出的凸臺(tái)(46，64)，它與中心孔相鄰，突出的方向?yàn)槌虻诙Q口(24)，凸臺(tái)繞軸線均勻地分布在與中心孔同心的圓上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的壓力機(jī)，其特征為凸臺(tái)(46)位于第一鉗口(23)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的壓力機(jī)，其特征為它有一個(gè)活動(dòng)滑件(60)，能夠在第一鉗口(23)中沿軸向滑動(dòng)，滑件上有凸臺(tái)(64)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7到15之一所述的壓力機(jī)，其特征為至少壓力面是鋼制的，這些表面經(jīng)過表面處理，例如滲碳、滲氮或氰化。
17.電機(jī)(2)的繞線旋轉(zhuǎn)部件(8)，其特征為它是用權(quán)利要求1到6之一所述的方法制造的。
18.電機(jī)(2)的繞線旋轉(zhuǎn)部件(8)，它有一根軸(10)、固定在軸上的疊板(13)及整流子(16)以及一個(gè)基本形狀為環(huán)形的線圈，線圈由繞在疊板和整流子上的導(dǎo)線構(gòu)成，其特征為它至少有一列伸出的觸頭(70，74)，均勻地分布在環(huán)繞軸線并與軸(10)同軸的圓上，觸頭的方向基本上與疊板(13)的方向相反，在徑向位于整流子(16)和線圈之間。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為它有一個(gè)穿在軸(10)上的墊圈(72)，墊圈上有觸頭(74)。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為墊圈(72)在軸向位于整流子和線圈之間。
21.根據(jù)權(quán)利要求19或20所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為墊圈(72)固定在整流子(16)上。
22.根據(jù)權(quán)利要求18到21之一所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為它有一塊與疊板連在一起的絕緣板(66)，絕緣板與疊板平行，上面有觸頭(70)。
23.根據(jù)權(quán)利要求18到22之一所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為每根導(dǎo)線(9)包有熱固性材料制成的外套(13)。
24.根據(jù)權(quán)利要求18到23之一所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為導(dǎo)線(9)由涂在導(dǎo)線上的材料粘結(jié)在一起。
25.根據(jù)權(quán)利要求18到24之一所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為它是一個(gè)汽車直流電機(jī)(2)的電樞(8)。
26.根據(jù)權(quán)利要求18到25之一所述的旋轉(zhuǎn)部件，其特征為它是電動(dòng)風(fēng)扇的電樞(8)。
27.汽車的直流電機(jī)(2)，其特征為它有一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求18到26之一所述的旋轉(zhuǎn)部件。
全文摘要
制造電機(jī)繞線旋轉(zhuǎn)部件的方法,它包括以下步驟:將疊板(13)和整流子(16)固定在軸(10)上,整流子與疊板有一段距離;將導(dǎo)線繞在疊板(13)和整流子(16)上以構(gòu)成基本形狀為環(huán)形的線圈。該方法還有一個(gè)步驟,即沿線圈軸線方向壓緊線圈,同時(shí)使整流子(16)靠近疊板(13)。特別用于制造汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇。
文檔編號(hào)H02K13/04GK1180455SQ9719011
公開日1998年4月29日 申請(qǐng)日期1997年2月25日 優(yōu)先權(quán)日1997年2月25日
發(fā)明者彼多奧多·桑塔納, 讓·M·皮諾, 多米尼克·特普勒, 彼埃爾·F·德斯克布萊斯 申請(qǐng)人:瓦萊奧清洗系統(tǒng)公司