專利名稱：用于感應(yīng)電機(jī)的改良強(qiáng)度的鑄造轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請(qǐng)涉及一種用于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，其中沉孔被成形在疊片鐵芯內(nèi)以降低鑄造期間形成裂縫(裂紋)的可能性。
背景技術(shù)：
感應(yīng)電機(jī)是已知的，并且通常包括鼠籠組件作為轉(zhuǎn)子的一部分。定子圍繞轉(zhuǎn)子，并且轉(zhuǎn)子通常與軸桿相連，軸桿被驅(qū)動(dòng)以執(zhí)行某種使用。轉(zhuǎn)子由組裝在一起的一堆中心鐵疊片構(gòu)成。末端疊片被組裝在中心疊片堆的每一端。組合的疊片被放入模具內(nèi)，然后將通常是銅或鋁的熔融金屬注入模具內(nèi)。疊片全都成形有齒和齒間周向間隔開的間隙。齒間的間隙構(gòu)成了狹槽。熔融金屬注入齒間的間隙(也就是狹槽)內(nèi)形成線棒。熔融金屬還流入轉(zhuǎn)子每一端處的、由模具內(nèi)的空腔構(gòu)成的圓柱狀 容積內(nèi)。這樣就構(gòu)成了轉(zhuǎn)子的端環(huán)。線棒和端環(huán)由于通過鑄造工藝成形而會(huì)是均質(zhì)的。隨著金屬冷卻，整個(gè)轉(zhuǎn)子上的應(yīng)力會(huì)由于局部的冷卻差異而改變。線棒和端環(huán)之間的機(jī)械連接有時(shí)會(huì)由于這些應(yīng)力而可能受到裂縫的影響。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有多個(gè)中心疊片，這些疊片界定出沿軸線延伸的中心孔。末端疊片位于中心疊片的每一個(gè)軸向端處。金屬處于疊片齒間的間隙(也就是狹槽)內(nèi)。疊片的齒從中心環(huán)部沿徑向向外延伸?？妆怀尚卧谀┒睡B片面朝外的表面內(nèi)，并且靠近齒連接到中心環(huán)部?jī)?nèi)的位置。要求保護(hù)的還有一種包括此類轉(zhuǎn)子的電機(jī)和一種方法。根據(jù)以下的說明內(nèi)容和附圖能夠很好地理解本發(fā)明的各種特征，下面的內(nèi)容是附圖的簡(jiǎn)要說明。


圖I示意性地示出了電機(jī)。圖2是與電機(jī)相關(guān)聯(lián)的轉(zhuǎn)子的截面圖。圖3是轉(zhuǎn)子的另一視圖。圖4A示出了末端疊片。圖4B示出了圖4A中末端疊片的細(xì)節(jié)。圖4C是沿圖4B中C-C截面的細(xì)節(jié)。
具體實(shí)施例方式圖I中示意性地示出了電機(jī)20。正如已知的那樣，定子22圍繞轉(zhuǎn)子24。軸桿26被安裝在轉(zhuǎn)子24的中心孔128內(nèi)。正如已知的那樣，定子22驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子24旋轉(zhuǎn)并由此為與軸桿26相關(guān)聯(lián)的某種應(yīng)用提供動(dòng)力。如圖I所示的電機(jī)可以是感應(yīng)電機(jī)。
圖2是沿2-2線并且延伸穿過線棒30和具有中心環(huán)38的疊片(也就是磁軛)同時(shí)還穿過疊片內(nèi)的齒36的截面圖。轉(zhuǎn)子24包括由多塊薄板構(gòu)成的中心疊片部分28或多個(gè)中心疊片，不過并未示出一個(gè)一個(gè)的疊片。中心疊片部分28具有位于組合式中心疊片28每一端的末端置片40。末端置片具有如44所不的齒，并且在齒44之間有間隙49 (參見圖4A)。轉(zhuǎn)子沿軸線C延伸，軸線C是孔128的中心。盡管齒和間隙在以28表示的中心疊片上可以略有不同，但是中心疊片28都具有類似的結(jié)構(gòu)。因此，如圖2的頂部所示，金屬30安置在間隙49內(nèi)。在下端，齒36/44通常延伸至轉(zhuǎn)子24的徑向最外端。同樣如圖所示，該金屬的端環(huán)32從末端疊片40沿軸向向外延伸。末端疊片40具有面朝外的表面41和面朝中心部分28或面朝內(nèi)的表面43。如圖3所示，我們能夠看到間隔開的齒36以及伸入中心部分28的中心疊片間隙內(nèi)的金屬30。
圖4A示出了末端疊片40。如圖所示，外表面41具有中心環(huán)狀部分42，帶有沿徑向向外伸出的齒44和中心間隙49。圖4B示出了兩個(gè)沿周向相鄰的齒44和其間的間隙49的細(xì)節(jié)。正如能夠看到的那樣，沉孔在50處被鉆入表面41內(nèi)。沉孔50是部分圓形并且延伸跨過兩個(gè)齒44并伸入位于齒間形成的間隙(也就是狹槽)49根部的中心橋接部分41內(nèi)。正如能夠想到的那樣，在每一個(gè)齒44中均可發(fā)現(xiàn)兩個(gè)沉孔部分。沉孔50的表面在圖4C中被示出為基本上以從齒44的邊緣100量起的倒角A延伸。在一個(gè)實(shí)施例中，角A是45°。在各個(gè)實(shí)施例中，角A可以在40°到50°之間。如圖所示，沉孔50的周緣54比另一端52更深。同樣地，角A造成了深度的改變。如圖4C中所示，沉孔50的直徑d2或在52處的兩個(gè)相對(duì)端點(diǎn)之間的距離是
O.150〃 (O. 381cm)。沉孔在邊緣54處的深度dl是O. 046〃 (O. 117cm)。如圖4B所示，對(duì)于齒來說有周向?qū)挾萪3。在一個(gè)實(shí)施例中，d3是O. 114〃 (O. 290cm)。在各個(gè)實(shí)施例中，d3對(duì)d2的比值在O. 684到O. 841之間。Dl對(duì)d2的比值在O. 213到O. 407之間。倒角沉孔可以鉆為如圖所示的形狀和深度。倒角改善了熔融金屬在鑄造期間的流動(dòng)并且解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的應(yīng)力裂縫問題。盡管已經(jīng)公開了本發(fā)明的實(shí)施例，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該意識(shí)到在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以進(jìn)行一定程度的修改。為此，應(yīng)該研讀以下的權(quán)利要求以確定本發(fā)明正確的范圍和內(nèi)容。
權(quán)利要求
1.一種用于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，包括 多個(gè)中心疊片，其界定出沿軸線延伸的中心孔，位于所述中心疊片每一個(gè)軸向端的末端疊片，所述中心疊片和末端疊片均具有從在周向上居中的間隙沿徑向向外伸出的齒，以及所述間隙內(nèi)的金屬；并且 所述末端疊片的齒從中心環(huán)沿徑向向外伸出，其中所述末端疊片具有面朝外并且背對(duì)所述中心疊片的表面，沉孔被成形在所述末端疊片的所述表面內(nèi)并靠近所述齒連接到所述中心環(huán)內(nèi)的位置。
2.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其中所述沉孔是部分圓形的形狀。
3.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其中所述沉孔相對(duì)于所述齒的周向側(cè)以一定的角度延伸，從而使其在其中一個(gè)所述齒的周向邊緣處更深，并且延伸至所述齒的周向?qū)挾葍?nèi)的某一位置處而終止。
4.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其中所述沉孔的角度在40°到50°的范圍內(nèi)。
5.如權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子，其中所述沉孔在齒的周向邊緣處的深度與沉孔的直徑之比在O. 213到O. 407之間。
6.如權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子，其中所述齒的周向?qū)挾扰c所述沉孔的直徑之比在O.684到O. 841之間。
7.如權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)子，其中所述沉孔伸入兩個(gè)相鄰齒中的每一個(gè)齒內(nèi)，并且隨后穿過構(gòu)成所述齒的根部的所述中心環(huán)的一部分。
8.如權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子，其中沉孔被成形在兩個(gè)相鄰齒中的每一個(gè)齒內(nèi)，以使每一個(gè)所述的齒都擁有兩個(gè)所述沉孔的一部分。
9.一種用于在電機(jī)中使用的轉(zhuǎn)子和軸桿，包括 由多個(gè)中心疊片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子體，所述中心疊片界定出沿軸線延伸的中心孔，位于所述中心疊片每一個(gè)軸向端處的末端疊片，所述中心疊片和末端疊片均具有從周向上居中的間隙沿徑向向外伸出的齒，以及所述間隙內(nèi)的金屬； 所述末端疊片的齒從中心環(huán)沿徑向向外伸出，其中所述末端疊片具有面朝外并且背對(duì)所述中心疊片的表面，沉孔被成形在所述末端疊片的所述表面內(nèi)并靠近所述齒連接到所述中心環(huán)內(nèi)的位置；以及 各納在所述中心置片和末端置片的所述中心孔內(nèi)的軸桿。
10.如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述沉孔是部分圓形的形狀。
11.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述沉孔相對(duì)于所述齒的周向側(cè)以一定的角度延伸，從而使其在其中一個(gè)所述齒的周向邊緣處更深，并且延伸至所述齒周向?qū)挾葍?nèi)的某一位置而終止。
12.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述沉孔的角度在40°到50°的范圍內(nèi)。
13.如權(quán)利要求11所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述沉孔在所述齒的周向邊緣處的深度與沉孔的直徑之比在O. 213到O. 407之間。
14.如權(quán)利要求10所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述齒的周向?qū)挾扰c所述沉孔的直徑之比在O. 684到O. 841之間。
15.如權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子和軸桿，其中所述沉孔伸入兩個(gè)相鄰齒中的每一個(gè)齒內(nèi)，并且隨后穿過構(gòu)成所述齒的根部的所述中心環(huán)的一部分。
16.—種電機(jī),包括 定子; 由多個(gè)中心疊片構(gòu)成的轉(zhuǎn)子體，所述中心疊片界定出沿軸線延伸的中心孔，位于所述中心疊片每一個(gè)軸向端處的末端疊片,所述中心疊片和末端疊片均具有從周向上居中的間隙沿徑向向外伸出的齒，以及所述間隙內(nèi)的金屬； 所述末端疊片的齒從中心環(huán)沿徑向向外伸出，其中所述末端疊片具有面朝外并且背對(duì)所述中心疊片的表面，沉孔被成形在所述末端疊片的所述表面內(nèi)并靠近所述齒連接到所述中心環(huán)內(nèi)的位置；以及 各納在所述中心置片和末端置片的所述中心孔內(nèi)的軸桿。
17.如權(quán)利要求16所述的電機(jī)，所述沉孔是部分圓形的形狀，所述沉孔相對(duì)于所述齒的周向邊緣以一定的角度延伸，從而使其在其中一個(gè)所述齒的周向邊緣處更深，并且延伸至所述齒周向?qū)挾葍?nèi)的某一位置而終止，同時(shí)所述角度在40°到50°的范圍內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17所述的電機(jī)，其中所述沉孔伸入兩個(gè)相鄰齒中的每一個(gè)齒內(nèi)，并且隨后穿過構(gòu)成所述齒的根部的所述中心環(huán)的一部分，并且所述齒的周向?qū)挾扰c所述沉孔的直徑之比在O. 684到O. 841之間。
19.如權(quán)利要求17所述的電機(jī)，其中所述沉孔在所述齒的周向邊緣處的深度與所述沉孔的直徑之比在O. 213到O. 407之間。
20.一種將轉(zhuǎn)子安裝到電機(jī)內(nèi)的方法，包括以下步驟 將轉(zhuǎn)子插入電機(jī)定子中的孔內(nèi)，所述轉(zhuǎn)子包括多個(gè)中心疊片，所述中心疊片界定出沿軸線延伸的中心孔，位于所述中心疊片每一個(gè)軸向端處的末端疊片，所述中心疊片和末端疊片均具有從周向上居中的間隙沿徑向向外伸出的齒，以及所述間隙內(nèi)的金屬；并且 所述末端疊片的齒從中心環(huán)沿徑向向外伸出，其中所述末端疊片具有面朝外并且背對(duì)所述中心疊片的表面，沉孔被成形在所述末端疊片的所述表面內(nèi)并靠近所述齒連接到所述中心環(huán)內(nèi)的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于感應(yīng)電機(jī)的改良強(qiáng)度的鑄造轉(zhuǎn)子。一種用于感應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子具有多個(gè)中央疊片，其界定出沿軸線延伸的中心孔。末端疊片位于中央疊片的每一個(gè)軸向端。金屬處于疊片齒間形成的間隙內(nèi)。末端疊片具有從中心環(huán)部沿徑向向外延伸的齒。孔被成形在末端疊片面朝外的表面內(nèi)，并且靠近齒連接到中心環(huán)部?jī)?nèi)的位置。還介紹了一種電機(jī)和一種方法。
文檔編號(hào)H02K17/16GK102904407SQ20121025900
公開日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月25日
發(fā)明者J.K.考德維特, E.A.布魯斯特 申請(qǐng)人:哈米爾頓森德斯特蘭德公司