[發(fā)明專利]電動機(jī)轉(zhuǎn)子及其制造方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210370594.6
• 申請日: 2012-09-28
• 公開（公告）號: CN103715791A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張灝然;C·福爾默;J·諾瓦克
• 申請（專利權(quán)）人: 博世汽車部件（長沙)有限公司
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22;H02K15/02
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及一種改進(jìn)的電動機(jī)轉(zhuǎn)子及其制造方法。

背景技術(shù)

電動機(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鋼片組成。

在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子組裝過程中，包括彼此分開的兩個步驟，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；通過注射成型實(shí)現(xiàn)絕緣等等。

在小型電動機(jī)中，經(jīng)常采用小型薄壁轉(zhuǎn)子。上面描述的通過兩個彼此分開的步驟組裝轉(zhuǎn)子的過程對于小型薄壁轉(zhuǎn)子來說，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)這種投資相對較大的設(shè)備；而利用機(jī)械緊固件、轉(zhuǎn)子支架等，會增加轉(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，對于薄壁轉(zhuǎn)子來說，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)氧粉末有可能會影響繞線或劃傷銅線。

更重要的是，在傳統(tǒng)技術(shù)中，由于要通過兩個彼此分開的步驟組裝轉(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，因此組裝過程復(fù)雜且耗時，廢品率高。

發(fā)明內(nèi)容

本申請旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中電動機(jī)轉(zhuǎn)子組裝過程中存在的設(shè)備成本高、組裝過程復(fù)雜且耗時、不適合于小型薄壁轉(zhuǎn)子等缺陷。

為此，本申請在其一個方面提供了一種電動機(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正的多個鋼片組成，每個鋼片限定（例如沖壓）出內(nèi)孔，所述轉(zhuǎn)子軸穿過所述內(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。

在本申請的電動機(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。

在本申請的電動機(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)。

在本申請的電動機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，所述非光軸部分的軸向長度等于或小于所述疊鋼片的軸向長度，所述圓筒形部分緊密圍繞著所述非光軸部分，可能還緊密圍繞著兩側(cè)光軸部分中的至少一個的一部分。

在本申請的電動機(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。

在本申請的電動機(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。

在本申請的電動機(jī)轉(zhuǎn)子中，優(yōu)選地，每個鋼片具有徑向向外伸出的多個齒部和從每個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，通過各鋼片的齒部和冠部在疊鋼片中限定出軸向延伸的多個槽；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。

在本申請的電動機(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圍繞所述轉(zhuǎn)子軸軸向向外延伸的套筒部分。

本申請在其另一個方面提供了一種電動機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法，包括下述步驟：制備轉(zhuǎn)子軸；制備多個鋼片，將所述多個鋼片套裝在轉(zhuǎn)子軸上而形成轉(zhuǎn)子軸與鋼片的預(yù)組裝組件；將所述預(yù)組裝組件置于注射成型模具中，并且利用絕緣塑料注射成型出所述一體式絕緣塑料元件。

在本申請的電動機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法中，優(yōu)選地，所述注射成型模具包括定模、動模和沿軸向位于定模和動模之間的多個徑向可移動模塊；各可移動模塊能夠在收縮位置和展開位置之間移動；其中，在收縮位置，各可移動模塊貼緊于疊鋼片的外圓周面并且構(gòu)成封閉的圓筒；在展開位置，各可移動模塊徑向移離疊鋼片的外圓周面。

在本申請的電動機(jī)轉(zhuǎn)子制造方法中，優(yōu)選地，所述定模和動模的對置表面上在軸向相對的位置上分別形成有沿軸向朝向?qū)Ψ酵簧斓匿N，在合模狀態(tài)下，利用這些銷將各鋼片軸向夾緊在一起。

根據(jù)本申請，通過單一的注射成型過程，完成轉(zhuǎn)子軸與疊鋼片之間的連接，同時實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子絕緣。本申請可以簡化制造過程，減少設(shè)備成本，降低廢品率。

此外，根據(jù)本申請，通過流入轉(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，本申請的電動機(jī)轉(zhuǎn)子非常適合于小型電動機(jī)中的小型薄壁轉(zhuǎn)子。