磁场组件以及生产该组件的方法技术

一种电机、采用该电机的电动工具以及制造该电机所述的方法，它包括通过单独成形出极块、回路块和励磁线圈来制造定子。该励磁线圈设置在ｐｏｌｅ　　ｐａｔｈ　　ｐｉｅｃｅ的颈部上，回路块贴附到极块上。将电枢设置于定子中，所述电枢的外直径是定子外直径的至少０．６２５倍。在一个方面，这样形成该励磁线圈，使得所述线圈延伸超出极块的极顶。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机，尤其涉及一种用于电机的磁场以及形成该磁场的方法。
技术介绍
电机是一种产生电能或使用电能的机器。一般的电机是交流发电机、发电机和电马达。电马达广泛应用于诸如钻孔机、锯、喷砂和磨削装置的电动工具上，也可应用于诸如轧边机和剪切具的现场工具上，这里仅仅列举了一些这种工具。全部这些装置都利用具有电枢和磁场元件比如定子的电马达。图1示出了通常在现有技术中用于电马达的定子100。定子100由叠片组102构成，多个磁导线绕组104围绕叠片组102卷绕以形成励磁线圈114。叠片组102是通过将适当数量的单个叠片108叠在一起并将它们焊接在一起而形成的。单个叠片108一般由钢板冲压而制成。这样，松散的叠片108载入堆叠器中。这个堆叠器拾取起适当数量的叠片108并将它们放入夹具中，在该夹具中将叠片焊接在一起。叠片108具有槽，这样所形成的叠片组102中也具有槽110，在所述槽中绕有磁导线104。磁导线，这个词通常理解为，就是通常用于电机比如电枢和定子中绕制线圈的导线。在绕制磁导线104之前，绝缘套管或绝缘槽衬(未示出)，比如钢纸，设置到槽110中并将端环112放到叠片组102上。端环112示例性地由塑料制成并形成以包括线圈型116。随后在槽110中缠绕磁导线104而绕制成励磁线圈114。在绕成励磁线圈114后，磁导线104的端部可适当地封闭，这样端头118位于端子接线柱120中。随后将磁导线104粘合在一起，例如当使用可粘接磁导线时可利用热来粘合在一起。可粘接磁导线是层间具有热活化胶粘剂的磁导线。一种通常采用的可粘接磁导线是Phelps Dodgeof Fort Wayne，Indiana生产的商品名为BONDEZE的导线。另一种选择是磁导线104可以通过下文描述的滴流树脂工艺而粘接在一起。在定子100应用在将定子暴露于特定研磨环境中，比如研磨机中的情况下，需要在励磁线圈114上施加用于磨损保护的环氧涂层。在所述的工艺中存在许多问题。首先，它属于资本密集型工艺。为了装备一条用于生产具有六个二次循环时间的小功率马达的定子的生产线，一般需要三到五百万美元范围的投资。绝缘槽衬必须准确定位以满足U.L.(电气安全或安全设备库)的要求并准确保持这个位置。在现有工艺中，纸制槽衬在定子进入工艺下一个工位时会移动。端环会限制槽填充量。槽填充量是可以置入槽中的磁导线数量。槽填充量越大，则定子产生的磁场越高。然而，置入槽中的磁导线数量的增加可以引起端环变形。端环可加厚以使其加固，但是这将减少用于磁导线的槽体积。在前面所述的定子制造工艺中，一旦磁导线已经绕到槽中并且磁导线的端头中止了，那么如果采用的是可粘接导线则磁导线可粘合在一起，如果采用滴流树脂则需在磁导线上施加“滴流”树脂。施加滴流树脂的工艺是一个有些难于操控获得一致的结果的工艺。该工艺还有许多缺陷，并不仅仅是实现稳固、一致的结果的成本和难度的问题。首先，滴流工艺需要利用相对大的和昂贵的烘箱来在施加滴流树脂之前仔细地将部分组装好的定子预加热到相对精确的温度。滴流树脂的温度也需要受到精确的控制以实现树脂通过叠片组中槽的良好流动。滴流树脂通过叠片组中槽的一致的、完全的流动也得到证实是非常难以实现的。比如，滴流树脂很难在磁导线之间实现很好的流动。随后，在进行下一个制造步骤之前，必须存在冷却期，在该冷却期间中通常使空气通过定子以冷却定子。使得制造工艺更复杂的在于，滴流树脂一般具有很短的保存期限，因此必须在相对短的时间内使用。这需要成批的滴流树脂经常与那些没有在其保存期限内使用而浪费了的滴流树脂混合在一起。因此，用于工艺过程中的定子常常不是为获得最佳性能和最佳成本而设计。
技术实现思路
在本专利技术的一个方面中，磁场组件，比如定子，用于根据本专利技术一个方面制造的电机，具有绕成网状的励磁线圈。引线从每个励磁线圈的端部伸出。该励磁线圈是绝缘的。该励磁线圈与定子铁芯块组装在一起装入定子，该定子铁芯块可以例如是极块和回路块。定子铁芯块是在与励磁线圈组装在一起之前形成好的。在本专利技术的一个方面中，极块和回路块是单独形成的，随后再与励磁线圈组装在一起，其中励磁线圈也是单独形成的。在本专利技术的一个方面中，励磁线圈是由多匝可粘合的磁导线绕制而成，其中磁导线是在励磁线圈绕成预定形成形状之后受热从而将多匝磁导线粘在一起的。在本专利技术的一个方面中，励磁线圈是通过将它们封装在封装材料中而进行绝缘的。在本专利技术的一个方面中，励磁线圈是通过围绕它们的模制塑料来进行封装的。在本专利技术的一个方面中，该塑料为导热塑料。本专利技术的一个方面中，该励磁线圈是通过在它们上涂覆一种弹性材料，比如液态硅橡胶，来进行封装的，比如通过围绕它们模制橡胶。在本专利技术的一个方面中，励磁线圈是通过在它们上涂覆滴流树脂或环氧树脂涂层来进行绝缘的。本专利技术的一个方面中，励磁线圈可以通过在它们周围包绕绝缘带来进行绝缘。本专利技术的一个方面中，励磁线圈采用绝缘套筒或绝缘槽衬进行绝缘。本专利技术的一个方面中，励磁线圈通过包绕设置于极块和回路块之间部分的绝缘材料层制成的槽衬来进行绝缘，该绝缘材料层在其两个表面上具有B级粘接剂。本专利技术的一个方面中，定子铁芯块包括具有极顶的极块，励磁线圈放到每个极块上，其中励磁线圈延伸超出极块极顶的边缘范围。本专利技术的一个方面中，采用如此形成的定子的马达比采用按传统方法形成的相同直径的定子的电机具有更大的功率。本专利技术的一个方面中，手持式动力工具具有这种马达。本专利技术的一个方面中，与具有传统定子的马达相比，励磁线圈的厚度减小，其允许采用更大直径的电枢以使马达功率增大。本专利技术的一个方面中，在励磁线圈形成时受到压制。本专利技术进一步的应用领域在下文详细描述中将会变得非常明显。应该理解的是，尽管其中表示本专利技术的优选实施方式详细说明和具体实例仅仅是为了说明性的目的而不是旨在限制本专利技术的范围。附图说明通过详细的说明并结合附图可以更充分地了解本专利技术，其中图1是现有技术中定子的透视图；图2是根据本专利技术一个方面的形成定子的方法的流程图；图3是根据图2中方法所形成的定子的分解组装视图；图3A是槽衬的透视图；图3B是采用图3中定子所制造的电马达的顶视图；图4A-4C是根据本专利技术一个方面所组装的定子的透视图；图5A-5E是根据本专利技术一个方面的具有配合部件的定子回路和极块的侧剖视图；图5F是极块和励磁线圈的侧剖视图，极块部分桩撑在励磁线圈上；图6A-6C是根据本专利技术一个方面用于密封励磁线圈的模件，模制成形前的线圈，以及模制成形后的励磁线圈的透视图；图7A和7B是根据本专利技术一个方面图4中定子的变型的侧剖视图；图8是根据本专利技术一个方面具有定子的电动工具的横截面图；图9是根据本专利技术一种实施方式的用于绝缘定子励磁线圈的绝缘套筒的前部透视图；图10是图9中绝缘套筒的后部透视图；图11是采用图9和10的绝缘套筒的励磁线圈/绝缘套筒组件的透视图；图12是组装在极块上的图11中励磁线圈/绝缘套筒组件的透视图；图13是根据本专利技术一个实施方式的绝缘槽衬的透视图；图14是图13中绝缘槽衬的侧视图；图15是根据本专利技术一个实施方式的定子的横截面图，其中励磁线圈利用图13和14中的绝缘槽衬进行绝缘；图16A和16B是根据本专利技术一个实施方式的绝缘槽衬的侧视图和前视图，该绝缘槽衬是图13和14中绝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造电马达所述的方法，它包括：ａ．将励磁线圈形成预定形状；ｂ．形成极块和回路块；ｃ．在励磁线圈形成预定形状后将励磁线圈放置到该极块上；ｄ．在该励磁线圈放到极块上之后使极块和回路块配合以形成具有外直径的定子；以及ｅ．在定子中放置电枢，该电枢具有的外直径至少是定子外直径的０．６２５倍。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HT杜，BL费比鲁格，EM奥特，MJ厄尼斯，JC史东，MA泽姆洛，RG库斯米尔斯基，DJ史密斯，
申请(专利权)人：布莱克德克尔公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]