[發明專利]感應轉子組件及其制造方法

有效

• 申請號: 201210158922.6
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN102801259B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: R.M.克萊伯;J.S.阿加皮奧
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02K15/02
• 分類號: H02K15/02;H02K1/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本發明涉及制造感應轉子組件的方法和根據該方法制造的感應轉子組件。

背景技術

交流（AC）感應馬達是電馬達的一種具體類型，其使用感應電流以使得馬達的轉子的一些部分在馬達運行期間磁化。感應電流流過導體條，所述導體條平行于轉子的旋轉軸線并圍繞轉子芯部的周邊。

制造感應馬達轉子的公知方法耗時且相對昂貴。一種常見的實際操作是將預先制造的導體條和短路環組裝到疊片堆疊結構上并將組件釬焊在一起。該方法很費時。另一公知的方法是繞轉子堆疊結構在模具中將短路環和導體條壓鑄在一起。對于某些材料，例如銅，壓鑄難以在保持鑄造部件完整性的同時執行，因為銅趨于與壓模的表面起反應。導體條相對于端環部分的不同體積也會導致多孔性問題。

發明內容

提供一種制造轉子組件的方法和可以根據該方法制造的轉子組件。該方法包括將大致圓柱形的轉子芯部置于壓模中。轉子芯部具有繞轉子芯部的周邊間隔開的軸向溝槽。溝槽可以通過堆疊的層疊盤片形成。在壓模中圍繞環形轉子芯部鑄造材料，從而鑄造的材料形成填充溝槽的導體條和在轉子芯部的相對端部處與該導體條連接的第一端環部分。每一個第一端環部分基本上具有第一軸向寬度。具有鑄造的導體條和鑄造的第一端環部分的轉子芯部隨后從壓模中去除。相應的第二端環部分焊接到每一個鑄造的第一端環部分以形成端環組件。每一個第二端環部分具有比第一軸向寬度更大的第二軸向寬度。

第二端環部分可以通過旋轉焊接而焊接到第一端環部分。旋轉焊接在使得不同材料彼此焊接方面有利。也可以在該方法中使用其他焊接過程。可以通過機加工去除焊道或焊瘤。例如，可以使用摩擦攪拌焊、氣體保護金屬極電弧焊、鎢極惰性氣體保護焊、等離子弧焊、激光束焊接或電子束焊接。僅鑄造導體條和非常薄的第一端環部分允許材料更快地填充在轉子芯部中的槽道中，潛在地實現導體條中的低多孔性和裂紋。此外，可以減小端環組件的多孔性，尤其是在第一端環部分和導體條的接合部處。第二端環部分可以通過一些其他方法制造（鑄造、機加工等）以提供無多孔性的圈形部分。第二端環部分可使用非常簡單的固定結構附接在鑄造疊片堆疊結構上，因為導體條已經結合到疊片堆疊結構而不是處于松散狀態，所以不需要特別的固定結構來提供將松散的第二端環部分保持在轉子芯部中的力。轉子組件鑄造部分的多孔性，與具有鑄造到導體條的較厚端部部分的轉子組件相比，減小。消除了由于轉子芯部中的槽道和導體條之中的容許間隙造成的振動問題和能量損失。鑄造過程壓模的壽命可以改善，因為鑄造到導體條的端環的軸向寬度減小。導體條在疊片堆疊結構中的鑄造過程也簡化了固有的焊接過程，因為可以使用相對簡單的固定結構在外表面上將轉子芯部與鑄造的導體條和第一端環部分保持，而不用提供保持疊片堆疊結構從而在疊片上保持特定壓力時兩端環被焊接的壓力。這提供了比使用插入的導體條的其他組裝方法更快的循環時間。鑄造過程消除了導體條擠出成本、拉直并切割到定長和插入到槽道中的成本。

在下文結合附圖進行的對實施本發明的較佳模式做出的詳盡描述中能容易地理解本發明的上述特征和優點以及其他的特征和優點。

附圖說明

圖1是轉子組件的示意性分解透視圖；

圖2是經堆疊以形成圖1的轉子芯部的層疊盤片的示意性透視圖；

圖3是壓模的示意性橫截面圖，其中，導體條和第一端環部分鑄造在轉子芯部上；

圖4是完成的轉子組件的示意性分解視圖；

圖5是沿圖4的5-5線截取的在機加工焊道之前的轉子組件的示意性橫截面部分視圖；和

圖6是制造圖4的轉子組件的方法的流程圖。

具體實施方式

參見附圖，其中相同的附圖標記在多幅圖中代表相同的部件，圖1以分解視圖顯示了感應轉子組件10。轉子組件10包括大致圓柱形的轉子芯部12。轉子芯部12是高磁性鋼制成的相同薄板14的疊片堆疊結構，在本文中也稱為盤片，如圖2所示，其中，轉子芯部12的一些薄板14顯示為被堆疊以至少部分地形成如圖1所示的轉子芯部12。每一個板14具有繞其周邊17間隔開的凹槽16。在板14堆疊在一起時，每一個板14的凹槽16與相鄰板14中的凹槽16對準，以限定繞轉子芯部12的外表面22的周邊20間隔開且與中心軸線平行的軸向溝槽18，所述中心軸線也是轉子組件10的旋轉軸線24，如圖1所示。本領域技術人員理解如何用堆疊的薄板制造轉子芯部。