旋转电机制造技术

一种旋转电机仅通过绝缘垫即可使带着线圈干体的线圈臂设置成大致平行于电枢铁心端面。金属电刷设在线圈臂上使电枢总长可显著缩短并省去常规所需的换向器，从而缩短电枢制造时间，上层线圈臂的突起嵌入绝缘垫孔中使该臂从电枢铁心轴向伸出的长度由于其朝外周的位移得到调整而可降至最小。由于固定件将线圈臂延长部紧压固定到电枢铁心侧而显著改善抗离心力能力。由于下层线圈臂延长部嵌入绝缘垫凹陷内而防止该臂轴向朝外周位移。（*该技术在2014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】本申请基于并要求下列优先权1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258717；1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258720；1993年10月15日提出的日本专利申请NO.5-258731；1993年11月15日提出的日本专利申请NO.5-284766；1993年12月21日提出的日本专利申请NO.5-322810； 1993年12月22是提出的日本专利申请NO.5-323877；1994年5月31日提出的日本专利申请NO.6-117993；和1994年9月13日提出的日本专利申请NO.6-219717；在此结合各文献的内容作为参考。本专利技术涉及一般旋转电机。更具体地讲本专利技术涉及旋转电机(如用于机动车的起动电动机)其适于用作高速旋转的电动机。相应于美国专利NO.5130,596的未审日本专利公开NO.2-241346揭示了一种有保持在电枢铁心槽内的上层和下层电枢线圈的旋转电机。该线圈成柱状在轴向上延伸，上层线圈外圆在直径上小于电枢铁心外圆。金属电刷接触该柱面外圆。在这种布置中，该上层和下层电枢线圈被安装为通过该金属电刷通电。但这样的电动机，特别是使用在高速旋转时，由于在支承包括用于金属电刷接触面的线圈的模制树脂柱体上的荷载引起过度的机械负载，造成了高速旋转时不能工作的问题。在模制树脂柱体上的荷载是由于在线圈换向器面上的离心力演变而来，过度的热负载是由在该换向器面上产生的电阻热和在高速旋转下金属电刷上产生的摩擦热而引起的。鉴于上述问题，本专利技术作为其主要目的在于提供能降低机械和热负载的旋转电机。本专利技术的另一目的是提供适于减小尺寸的旋转电机。本专利技术还有一个目的是提供适于简化制造工艺的旋转电机。根据本专利技术的旋转电机基本构造如下。该旋转电机包括有槽的电枢铁心，转轴可转地支承该电枢铁心，上层线圈本体和下层线圈本体装在电枢铁心的槽内，在下层线圈本体一端部电连接的下层线圈臂分别大致垂直于轴配置并在轴的方向延伸，和在一端部电连接至上层线圈本体的上层线圈臂分别大致垂直于轴配置并在轴的方向延伸，且在另一端部分别接至下层线圈臂的另一端部。在根据本专利技术的旋转电机中，上层和下层电枢线圈的上层和下层线圈臂大致垂直于轴设置，且上层线圈臂接至下层线圈壁的另一端部在这种布置中，下层和上层线圈臂可装在自电枢铁心出的小空隙内，抗离心力的能力得以增强。因此，机械负载得到实质上的降低，且下层和上层线圈臂能设置在电枢铁心附近。结果，在下层和上层线圈臂产生的热量易于排至电枢铁心侧，由此该热负载亦能降低。还有，根据本专利技术，上层线圈臂有起换向器功能的独特的形状和布置，形成用于提高气流从中通过的槽，和/或对金属电刷产生热量的良好排放。再有，根据本专利技术，上层线圈臂和下层线圈臂对电枢铁心和轴有独特的形状和布置，用来对电枢铁心和轴保持固定。本专利技术的其它目的，特点和特征以及相关部件的功能将从下面的详细说明、所附权利要求和附图以及本申请的所有相关部分中得到证实。在这些附图中附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的旋转电机的轴向剖视图；图2是第一实施例旋转电机转子的轴向剖视图；图3是第一实施例旋转电机电枢铁枢的平面图；图4是说明第一实施例旋转电机电枢线圈部分带局部剖的平面图；图5是说明第一实施例旋转电机线圈臂的平面图；图6是说明第一实施例旋转电机的上层和下层线圈本体布置的透视外形图；图7是说明装于槽内的上和下层线圈的剖视图；图8是说明第一实施例电枢的平面图；图9是说明第一实施例绝缘垫片的平面图；图10是第一实施例固定件的剖视图；图11是第一实施例绝缘帽的剖视图；图12是第一实施例电枢线圈具有代表性的绕组图，图13是电枢线圈另一形式的透视图；图14是电枢线圈又一形式的透视图；图15是电枢线圈再一型式的透视图；图16A-16C是说明用于电枢线圈制造过程的透视图；图17A-17D是说明用于另一电枢线圈制造过程的透视图；图18是说明在上线圈臂和金属刷间位置关系的剖视图；图19是说明用于上和下层线圈臂另一连接方法的剖面图20是说明用于上和下层线圈臂又一连接方法的剖面图；图21是说明用于上和下层线圈臂再一连接方法的剖面图；图22是根据本专利技术第二实施例旋转电机转子的轴向剖面图；图23是根据本专利技术第三实施例旋转电机转子的轴向剖面图；图24是根据本专利技术第四实施例旋转电机转子的轴向剖面图；图25是根据本专利技术第五实施例旋转电机转子的轴向剖面图；图26是根据本专利技术第六实施例旋转电机转子的轴向剖面图；图27是本专利技术第七实施例的轴向剖面图；图28A是第七实施例部分放大平面图；图28B是图27第七实施例电枢线圈在换向器侧轴向侧端的侧视图；图29是示于图27中的内导体和外导体的部分绕组于意图；图30是示于图27的第七实施例的放大轴向剖面图；图31A-31C示出第八实施例，其中图31A是说明在电枢线圈支承部分并被焊接前状态的轴向剖面图，图31B是轴向正视图，图31C是说明伸出部分形状的放大平面图；图32A是说明第八实施例中在电枢线圈支承部分并被焊接前状态的轴向剖面图，图32B是同样的轴向侧视图，图32C是说明伸出部分的放大平面图；和图33是说明卡圈固定状态的局部放大轴向剖面图。根据本专利技术旋转电机第一实施例将参照图1-11来加以说明。如图1和2所示，旋转电机500包括轴510，包含可旋转并整体地固定在轴510上的电枢铁芯520和电枢线圈530的电枢，和对旋转该电枢固定的磁极550。固定磁极550固定在轭501的内圆上。轴510由设置在支承体(未示出)中的金属轴承906所支持而金属轴承905固定在端盖内圆中。轴510的前端构成与行星齿轮机构(未示出)的齿轮啮合的齿轮511。电枢铁芯520是由多张示于图2和3的环形铁芯迭片521叠装而成的，且轴510压装或压配合在制成迭片521中心的孔522中。各铁心迭片521由薄钢板在冲床上冲制出来，且在其表面加以绝缘，在铁心迭片521内径侧(绕孔522)形成多个冲孔523，其用以降低铁芯迭片521的重量。在铁心迭片521的外圆形成装电枢线圈530的多个轴向延伸的(如25)槽524。在迭片521外圆且在彼此相邻的各槽524间形成定位爪525，用于把装在槽524内的电枢线圈530保持在应有位置。该定位爪在后面将加以更详细的说明。在本实施例中的电枢线圈530采用双层线圈，其由构成上层电枢线圈的多个(如25)上层线棒531和构成下层电枢线圈的相同数量的下层线棒532所组成，其中上层线棒531和下层线棒532在径向方向互相重叠。各上层线棒531与各下层线棒532结合，且各上层线棒531的各端部电连接至各下层线棒532的各端部以形成一环形线圈。由高电导材料(如铜)制成的上层线圈531平行于固定磁极550延伸。上层线棒531包括装在槽524内的上层线圈本体533，和从上层线圈本体533各端向内垂直于轴510的轴向方向并大致平行于电枢铁心520的二轴向侧面延伸的一对层线圈臂534。这里，上层线圈本体533的二端被控制在各对上层线圈臂534一端处形成的凹口部分543a中。上层线圈本体533是如图4-7所示有矩形截面的线形棒。上层线圈本体533周面覆以绝缘膜540例如树脂薄膜，如尼龙或纸。如图7所示覆有上层绝缘膜540的上层线圈本体533上下层线圈本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转电机包括： 包含槽（５２４、１３）的电枢铁心（５２０、１１）； 可转动地支承所说电枢铁心（５２０、１１）的轴（５１０、１０）； 装在所说电枢铁心（５２０、１１）的所说槽（５２４、１３）内的上层线圈本体（５３３、２０ｅ）和下层线圈本体（５３６、２１ｅ）； 下层线圈臂（５３７、２１ｂ、２１ｄ）在其一端部电连接至所说下层线圈本体（５３６、２１ｅ）的一端部并基本上垂直于所说轴（５１０、１０）配置，所说下层线圈臂向所说轴延伸； 上层线圈臂（５３４、２０ｂ、２０ｄ）在其一端部电连接至所说上层线圈本体（５３３、２０ｅ）的一端部并基本上垂直于所说轴（５１０、１０）配置，所说下层线圈臂朝所说轴延伸并在其另一端部接至所说下层线圈臂（５３７、２１ｂ、２１ｄ）的另一端部。

【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：志贺孜，林信行，大见正昇，新美正巳，村田光广，
申请(专利权)人：日本电装株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]