交流发电机及其制造方法技术

一种交流发电机（１０），具有一个由模型塑料制成的导电Ｄ．Ｅ．框架，其中伴随Ｄ．Ｅ．框架（１４）的成形过程，一个密封轴承被模制在其中的合适位置处。当Ｄ．Ｅ．框架被从其塑料注射模具中取出时，并且在框架仍旧炙热时，定子被安装在该Ｄ．Ｅ．框架中，随后允许该框架发生冷却并环绕定子（２４）发生收缩。配套的Ｓ．Ｒ．Ｅ．框架（１６）最好由不导电的塑料材料制成。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
总体来说，本专利技术涉及用于内燃机等领域的交流发电机(alternator)以及制造这种交流发电机的方法，并且还涉及用于电气设备的模制塑料壳体的制造，所述电气设备通常具有一个用于支撑一根旋转轴的轴承。相关现有技术交流发电机，尤其是那些用于汽车发动机领域的交流发电机，被制造成带有一个驱动端(D.E.)框架和一个定子-调节器端(S.R.E.)框架，其中容纳有一个定子和一个转子，并且支撑着组成交流发电机的其他组件。定子通常被装配在D.E.框架中。两个框架一般由铝铸造而成，并且具有若干个需要进行二次机械处理的表面，以制备出用以支撑交流发电机中相应组件的表面。这些表面中之一是D.E.框架上的定子钻孔，其支撑着所述定子。一旦经过了机械处理，那么D.E.框架会被加热而使得定子钻孔发生扩展，此时将定子插入到D.E.框架内，并且框架随后发生冷却，来使得该D.E.框架环绕定子发生收缩，将定子卡持在合适的位置处。机械处理和加热操作增加了这种交流发电机的制造成本。一般采用铝来制造D.E.框架，因为其能够为定子提供一个接地通路，并且在定子的较高工作温度下具有强度和尺寸的稳定性。除了这种铝制D.E.框架上的其他机械处理表面，还包括一个轴承井(bearing well)，其内表面被机械加工成通过压配合接收一个密封的D.E.滚动轴承。该井包括一个由铝材料形成的唇缘，该唇缘环绕轴承井的开口进行延伸，并且在将轴承安装起来之后，被扩口(spun over)至外座圈(outer race)上，来将所述轴承轴向俘获在所述井内。二次机械处理和唇缘变形操作也增加了交流发电机的成本。还有，当需要改造一个废弃的交流发电机时，扩口唇缘必须被磨掉，并且经过改进带有一个改型金属卡持件的D.E.框架在前述扩口唇缘的位置处被紧固在轴承井上。这种工艺涉及对轴承井壁进行重新加工，取出扩口唇缘并且对框架进行机械处理，以便接收所述卡持环，并且需要提供和紧固所述卡持环，以使用其它类型的废弃铝制D.E.框架。这些增加了改造废弃交流发电机的成本。其它需要进行机械处理的表面是D.E.框架与S.R.E.框架的匹配表面，它们贴靠在一起并且随后利用紧固件固定起来。其它需要进行机械处理的是若干个钻孔，它们与压制的钢套配合起来，用于安装使用的交流发电机。这种不同的金属材料(即钢非铝)存在有必须加以应对的腐蚀问题。美国专利No.4705983描述了一种交流发电机，作为其结构的一部分，该交流发电机具有一个由绝缘塑料材料制成的端部屏蔽物，并且被制成带有一个中部模制衬套，在成形之后，该中部模制衬套用于置放一个滚动轴承。美国专利No.5982057描述了模制一种塑料壳体，该塑料壳体环绕在一个与一个模制于其中的轴承衬一同的电动马达中定子周围的合适位置处。在模制处理之后，一个滚动轴承被安装在轴承衬中。提供模制于其中的轴承衬增加了结构的成本和复杂性。本专利技术的目的在于克服或者大大减少前述限制，这些限制与交流发电机或者其它采用了一个塑料壳体来支撑现有技术中的轴承的电气设备相关联。专利技术概述以及优点根据本专利技术的一个方面，提供了一种交流发电机，该交流发电机包括一个具有一接地部分的D.E.框架；一个远离接地部分固定在D.E.框架上的D.E.轴承；一个固定在D.E.框架上的S.R.E.框架；一个固定在S.R.E.框架上的S.R.E.轴承；一个容置于D.E.框架和S.R.E.框架内的转子，并且由D.E.轴承和S.R.E.轴承枢接起来用于相对于转子进行旋转，其中，D.E.框架由塑料材料制成，并且包括有一个导电接地线路，该导电接地线路将所述定子电接合在所述接地部分上。本专利技术这个方面的优点在于，提供了一个塑料D.E.壳体，与铝制对应物相比，其成本较低并且重量较轻，并且也带有一条用于定子的接地通路。根据本专利技术的另外一个方面，一个壳体总成，比如交流发电机中的D.E.框架或者S.R.E.框架，包括有一个密封的滚动轴承和一个模制而成的塑料壳体，所述滚动轴承具有内座圈和外座圈以及位于它们之间的滚动件，所述塑料壳体具有一个轴承井，在其中密封的滚动轴承被模制在合适的位置处。轴承井包括一个与外座圈的外表面发生配合的内壁表面，和轴向约束部分，该轴向约束部分从所述井的内壁向内径向延伸，覆盖住外表面上的轴向相对端面，用于轴向约束轴承防止从轴承井中移出。根据本专利技术的一种相关方法，在模制过程中，轴承在模具中保持在一个低于将对轴承造成热破坏的温度的温度。本专利技术这个方面的优点在于，提供了一种将一个密封的热敏感滚动轴承固定到一个诸如交流发电机框架这样的壳体内的简便并且有效方式，避免了进行机械加工或者压制操作，或者需要提供一个预先模制的轴承衬。同样的技术和特征还能够适用于电气设备的其他塑料壳体，其中轴承被模制在壳体中的合适位置处。根据本专利技术的再一方面，一种交流发电机根据这样一种方法制成，即其中D.E.框架由塑料材料模制而成，并且被从模具中取出。在仍旧炙热的同时，定子被安装在D.E.框架中，随后允许塑料材料发生冷却来环绕定子发生收缩，将定子固定在D.E.框架中的合适位置处。根据本专利技术的又一方面，在电气器件的塑料壳体上合适位置处模制出一条接地通路，来建立一条贯穿该塑料壳体的特定导电通路。附图简述在下面的描述和附图中公开了本专利技术的一个现有优选实施例，其中附图说明图1是一个根据本专利技术一现有优选实施例构造而成的交流发电机的分解透视图；图2是D.E.框架内部的经放大正视图；图3是在组装之前D.E.框架和定子的经放大分解透视图；图4是一个类似于图3的视图，此时定子被组装在D.E.框架中；图5是一个大体沿着图2中的线5-5的经放大局部横剖视图；而图6是一个轴承的经放大透视图，其外座圈被制成带有卡持沟槽，此时卡持沟槽与壳体上的卡持凸缘相互锁合。详细描述首先参照图1，示出了一个根据本专利技术一现有优选实施例构造而成的交流发电机10的分解透视图。交流发电机10包括一个由驱动端(D.E.)框架14和一个定子-调节器端(S.R.E.)框架16组成的壳体总成12，框架14和16在匹配凸缘18、20处接合在一起，并且利用螺栓22固定起来，以便在其中容置一个定子24和一个转子26。D.E.框架14由塑料材料模制而成，并且安装有一个D.E.轴承28。S.R.E.框架16同样最好由塑料材料制造而成，并且安装有一个相应的S.R.E.轴承30。轴承28、30是在图5中示意性图示类型的双密封滚动轴承，包括一个外座圈32、一个内座圈34以及多个俘获在外座圈32与内座圈34之间的滚动件，比如所示出的轴承滚珠36，以便使得内座圈34能够相对于外座圈32进行旋转。圆环状密封件38跨越内座圈与外座圈之间的间隙，来为滚动件36提供一个密封环境，利用油脂40对滚动件进行润滑。这种密封的滚动轴承28、30具有热敏感性，即如果轴承28、30被加热至高于一个临界的上极限工作温度，那么密封件38将会过热并且导致密封失败，和/或轴承28、30内的油脂40将会液化并且穿过密封件38从轴承中泄漏出去，导致轴承发生故障。所述临界的上极限工作温度将根据油脂的类型和在给定轴承中采用的密封件而发生变化，并且对工作极限的理解是交流发电机和轴承领域中那些普通技术人员的公知常识。轴承28、30环绕在框架14、16上的开口的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种交流发电机，包括：一个驱动端（Ｄ．Ｅ．）框架，其具有一个电接地部分；一个定子，其远离所述接地部分被固定在Ｄ．Ｅ．框架上；一个驱动端（Ｄ．Ｅ．）轴承，其被固定在所述Ｄ．Ｅ．框架上；一个定子－调节器端（Ｓ．Ｒ ．Ｅ．）框架，其被固定在所述Ｄ．Ｅ．框架上；一个定子－调节器端（Ｓ．Ｒ．Ｅ．）轴承，其被固定在所述Ｓ．Ｒ．Ｅ．框架上；一个转子，其被容置在所述Ｄ．Ｅ．框架和Ｓ．Ｒ．Ｅ．框架内，并且由所述Ｄ．Ｅ．轴承和Ｓ．Ｒ．Ｅ．轴承枢接起来 ，用于相对于所述转子进行旋转；其中，所述Ｄ．Ｅ．框架由塑料材料制造而成，并且包括一个导电接地线路，将所述定子电接合到所述接地部分上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文E豪，小唐纳德C利普斯科姆，
申请(专利权)人：阿尔泰克发电系统有限责任公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]