專利名稱：轉(zhuǎn)子疊片組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文公開(kāi)的主題涉及電氣機(jī)器領(lǐng)域，更具體地，涉及一種用于永磁電氣機(jī)器的轉(zhuǎn)子疊片組件。
背景技術(shù)：
電氣機(jī)器包括引發(fā)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)子。經(jīng)過(guò)定子的電流受到磁場(chǎng)的影響，從而產(chǎn)生引起轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的電動(dòng)勢(shì)。某些電機(jī)/發(fā)電機(jī)在轉(zhuǎn)子中采用永磁體。永磁體安裝在形成于轉(zhuǎn)子的 磁體槽中，該轉(zhuǎn)子通常由多個(gè)疊片形成。通常，永磁體安裝在轉(zhuǎn)子的外邊緣附近，盡可能地靠近該外邊緣，以使轉(zhuǎn)矩最大化而磁通損失最小化。以這樣的方式安裝永磁體在磁體槽與轉(zhuǎn)子的外邊緣之間形成薄的橋區(qū)域。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，轉(zhuǎn)子上的離心力在該薄的橋區(qū)域中產(chǎn)生應(yīng)力。如果在過(guò)高的速度下運(yùn)轉(zhuǎn)，則該應(yīng)力能超過(guò)疊片的屈服強(qiáng)度。在該情形下，轉(zhuǎn)子會(huì)失效。因此，在使得轉(zhuǎn)矩最大化與高速運(yùn)轉(zhuǎn)之間存在此消彼長(zhǎng)的關(guān)系。即，通過(guò)將永磁體靠近轉(zhuǎn)子的外邊緣安裝而使得轉(zhuǎn)矩最大化會(huì)限制電氣機(jī)器的總體運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，電氣機(jī)器包括定子以及構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子疊片組件。該轉(zhuǎn)子疊片組件包括至少一個(gè)疊片構(gòu)件，所述至少一個(gè)疊片構(gòu)件具有由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件。該本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件。第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括第一端，該第一端延伸至第二端。第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)的第二端與外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第一寬度的第一橋部，并且第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)。該轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片區(qū)段，該至少一個(gè)疊片區(qū)段包括具有第一磁鐵接收區(qū)段和第二磁鐵接收區(qū)段的本體區(qū)段。第一磁鐵接收區(qū)段和第二磁鐵接收區(qū)段中的每一個(gè)包括第一端區(qū)段，該第一端區(qū)段延伸至第二端區(qū)段，第一磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段與第二磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)。第二厚度大于第一厚度。轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片元件，該至少一個(gè)疊片元件包括由具有高于第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成的本體元件、以及至少一個(gè)疊片部件。該至少一個(gè)疊片部件包括具有外徑邊緣的本體部件和至少一個(gè)磁鐵接收部件。該至少一個(gè)磁鐵接收部件包括第一端部，第一端部延伸至第二端部。該第二端部與外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第二寬度的第二橋部。第二寬度大于第一寬度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，電氣機(jī)器包括定子以及構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子疊片組件。該轉(zhuǎn)子疊片組件包括至少一個(gè)疊片構(gòu)件，該至少一個(gè)疊片構(gòu)件具有由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件。該本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件。該轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片元件。該至少一個(gè)疊片元件包括由具有高于第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成的本體元件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，電氣機(jī)器包括定子以及構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于該定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子疊片組件。該轉(zhuǎn)子疊片組件包括至少一個(gè)疊片構(gòu)件。該至少一個(gè)疊片構(gòu)件包括具有外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件的本體構(gòu)件。第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括延伸至第二端的第一端。第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件中的至少一個(gè)的第二端與外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第一寬度的第一橋部。轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片部件。該至少一個(gè)疊片部件包括具有外徑邊緣的本體部件和至少一個(gè)磁鐵接收部件。該至少一個(gè)磁鐵接收部件包括延伸至第二端部的第一端部。該第二端部與外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第二寬度的第二橋部。第二寬度大于第一寬度。根據(jù)另一示意性實(shí)施方式，電氣機(jī)器包括定子以及構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子疊片組件。該轉(zhuǎn)子疊片組件包括至少一個(gè)疊片構(gòu)件，該至少一個(gè)疊片構(gòu)件具有由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件。該本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件。第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括第一端，第一端延伸至第二端。第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)。轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片區(qū)段，該至少一個(gè)疊片區(qū)段具有設(shè)置有第一磁鐵接收區(qū)段和第二磁鐵接收區(qū)段的本體區(qū)段。第一磁鐵接收區(qū)段和第二 磁鐵接收區(qū)段中的每一個(gè)包括第一端區(qū)段，第一端區(qū)段延伸至第二端區(qū)段。第一磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段與第二磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)。第二厚度大于第一厚度。這些及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的描述中變得更加顯而易見(jiàn)。


在作為說(shuō)明書(shū)的總結(jié)的權(quán)利要求中具體地指出并明確地聲明了構(gòu)成本發(fā)明的主題。本發(fā)明的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述中變得顯而易見(jiàn)，在附圖中圖I為根據(jù)示意性實(shí)施方式構(gòu)造的包括轉(zhuǎn)子疊片組件的電氣機(jī)器的側(cè)視截面圖；圖2為圖I的轉(zhuǎn)子疊片組件的疊片構(gòu)件的平面圖；。圖3為圖2的疊片構(gòu)件的磁鐵接收構(gòu)件的細(xì)節(jié)圖；圖4為圖I的轉(zhuǎn)子疊片組件的轉(zhuǎn)子疊片部件的平面圖；圖5為圖4的疊片部件的磁鐵接收部件的細(xì)節(jié)圖；圖6為圖I的轉(zhuǎn)子疊片組件的轉(zhuǎn)子疊片元件的平面圖；圖7為圖6的疊片元件的磁鐵接收元件的細(xì)節(jié)圖；圖8為根據(jù)示意性實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子疊片區(qū)段的平面圖；以及圖9為圖8的疊片區(qū)段的一對(duì)磁鐵接收區(qū)段的細(xì)節(jié)圖。通過(guò)參照附圖的示例，下面的詳細(xì)說(shuō)明闡述了本發(fā)明的實(shí)施方式及其優(yōu)點(diǎn)和特征。
具體實(shí)施例方式參見(jiàn)圖1，由標(biāo)號(hào)2大體指示根據(jù)示意性實(shí)施方式構(gòu)造的電氣機(jī)器。電氣機(jī)器2包括殼體4,殼體4安裝有定子6。轉(zhuǎn)子9相對(duì)于定子6旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在不出的不意性實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子9包括安裝于軸13的轂部11。轉(zhuǎn)子9包括由多個(gè)疊片構(gòu)件(其中一個(gè)疊片構(gòu)件由20指示)、疊片部件(其中一個(gè)疊片部件由22指示)、疊片元件(其中一個(gè)疊片元件由24指示)和疊片區(qū)段(其中一個(gè)疊片區(qū)段由26指示)形成的轉(zhuǎn)子疊片組件16。疊片構(gòu)件20、疊片部件22、疊片元件24和/或疊片區(qū)段26彼此粘附地結(jié)合以形成轉(zhuǎn)子疊片組件16?，F(xiàn)在將參見(jiàn)圖2，描述根據(jù)示意性實(shí)施方式的疊片構(gòu)件20。疊片構(gòu)件20包括本體構(gòu)件30，本體構(gòu)件30具有外徑邊緣32和限定轉(zhuǎn)子轂接收部35的內(nèi)徑邊緣33。外徑邊緣32與內(nèi)徑邊緣33通過(guò)腹板部38隔開(kāi)。本體構(gòu)件30由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成。更具體地，本體構(gòu)件30由具有在大約300MPa至大約350MPa之間的屈服強(qiáng)度的材料形成。例如，本體構(gòu)件30由M15疊片鋼形成。如圖所示，疊片構(gòu)件20包括多個(gè)磁鐵接收構(gòu)件42-57，所述多個(gè)磁鐵接收構(gòu)件42-57將相應(yīng)的多個(gè)磁鐵(未示出)設(shè)置在轉(zhuǎn)子疊片組件16內(nèi)。由于每個(gè)磁鐵接收構(gòu)件42-57包括類似的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在將轉(zhuǎn)向圖3描述磁鐵接收構(gòu)件42和57，同時(shí)應(yīng)理解，剩下的磁鐵接收構(gòu)件43-56類似地形成。
磁鐵接收構(gòu)件42包括第一端61，第一端61通過(guò)中間部63延伸至第二端62。第一磁鐵保持構(gòu)件67靠近第一端61布置,第二磁鐵保持構(gòu)件68靠近第二端62布置。第一和第二磁鐵保持構(gòu)件67和68將磁鐵73設(shè)置并保持在磁鐵接收構(gòu)件42內(nèi)。第一空隙76設(shè)立在磁鐵73和第一端61之間，第二空隙77形成在第二端62和磁鐵73之間。第一和第二空隙76和77設(shè)置有相應(yīng)的填充材料80和81 (沒(méi)有單獨(dú)地標(biāo)示)。填充材料80和81通常采用不僅將磁鐵73保持在適當(dāng)位置中、還防止油滲透到疊片組件16中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收構(gòu)件42的第二端62與外徑邊緣32隔開(kāi)，從而建立起具有寬度μ的橋部84。根據(jù)不意性實(shí)施方式的一個(gè)方面,寬度μ在大約I. 5mm至大約2. 5mm之間。在高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，由于作用在轉(zhuǎn)子疊片組件16上的離心力產(chǎn)生的應(yīng)力集中，能夠在橋部84中產(chǎn)生破裂。為了減輕這種破裂，轉(zhuǎn)子疊片組件16還包括轉(zhuǎn)子疊片部件22和/或疊片元件24中的一個(gè)或多個(gè)，這將在下文中更全面地描述。類似地，磁鐵接收構(gòu)件57包括第一端86，第一端86通過(guò)中間部88延伸至第二端87。第一磁鐵保持構(gòu)件89靠近第一端86布置,第二磁鐵保持構(gòu)件90靠近第二端87布置。第一和第二磁鐵保持構(gòu)件89和90將磁鐵92設(shè)置并保持在磁鐵接收構(gòu)件57內(nèi)。第一空隙94設(shè)立在磁鐵92和第一端86之間,第二空隙95形成在第二端87和磁鐵92之間。第一和第二空隙94和95設(shè)置有相應(yīng)的填充材料(沒(méi)有單獨(dú)地標(biāo)示)。與上文描述的方式相似，填充材料通常采用不僅將磁鐵92保持在適當(dāng)位置中、還防止油滲透到疊片組件16中的注射塑料的形式。與上文描述的方式相似，磁鐵接收構(gòu)件57的第二端87與外徑邊緣32隔開(kāi)，從而建立起具有寬度μ的橋部85。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收構(gòu)件42的第一端61通過(guò)橋區(qū)98與磁鐵接收構(gòu)件57的第一端86隔開(kāi)。在示出的實(shí)施方式中，橋區(qū)98包括厚度α。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，厚度α在大約Imm至大約2mm之間。與上文關(guān)于橋部84描述的方式相似，在高速運(yùn)轉(zhuǎn)期間，由于作用在轉(zhuǎn)子疊片組件16上的離心力產(chǎn)生的應(yīng)力集中，能夠在橋區(qū)98中產(chǎn)生破裂。為了減輕這種破裂，轉(zhuǎn)子疊片部件22和/或疊片元件24中的一個(gè)或多個(gè)被構(gòu)造成承受較高的應(yīng)力集中，這將在下文中更全面地描述。
如在圖4中最佳地所示，疊片部件22包括本體部件100，本體部件100具有外徑邊緣102和限定轉(zhuǎn)子轂接收部105的內(nèi)徑邊緣103。外徑邊緣102通過(guò)腹板部108與內(nèi)徑邊緣103隔開(kāi)。本體部件100由具有第一屈服強(qiáng)度和第二屈服強(qiáng)度中的一個(gè)的材料形成。更具體地，本體部件100由與形成本體構(gòu)件30所用的材料相同的材料形成，或者由具有在大約400MPa至大約450MPa之間的更高的屈服強(qiáng)度的不同材料形成。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，本體部件100由例如不銹鋼、玻璃纖維和陶瓷的非磁性材料以及例如高碳鋼的磁性材料中的一種形成。如圖所示，疊片部件22包括多個(gè)磁鐵接收部件110-125，所述多個(gè)磁鐵接收部件110-125繞外徑邊緣102排列并將多個(gè)磁鐵(在圖4中未示出)設(shè)置在轉(zhuǎn)子疊片 組件16內(nèi)。由于每個(gè)磁鐵接收部件110-125包括類似的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在將轉(zhuǎn)向圖5描述磁鐵接收部件110和125，同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解，剩下的磁鐵接收部件111-124類似地形成。磁鐵接收部件110包括第一端部130，第一端部130通過(guò)中間部132延伸至第二端部131。第一磁鐵保持部件136靠近第一端部130布置，第二磁鐵保持部件137靠近第二端部131布置。第一和第二磁鐵保持部件136和137與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件67和68對(duì)準(zhǔn)以將磁鐵73設(shè)置并保持在磁鐵接收部件110內(nèi)。與上文描述的方式相似，第一空隙140設(shè)立在磁鐵73和第一端部130之間，第二空隙141形成在第二端部131和磁鐵73之間。第一和第二空隙140和141設(shè)置有相應(yīng)的填充材料143和144。同樣如上文中指出的，填充材料143和144通常采用將磁鐵73保持在適當(dāng)位置中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收部件110的第二端部131與外徑邊緣92隔開(kāi)，從而建立起具有寬度β的橋部150。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，寬度β在大約
4.Omm至大約4. 5mm之間。此外，橋部150比橋部84大。盡管寬度β可增加外徑邊緣92處的磁通量，但任何損失都通過(guò)增加的操作極限而得到補(bǔ)償。即，通過(guò)這種布置，疊片部件22向相鄰的疊片構(gòu)件20提供了支撐，因而促進(jìn)了高速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)支撐相鄰的一個(gè)或多個(gè)橋部84以防止失效。類似地，磁鐵接收部件125包括第一端部151，第一端部151通過(guò)中間部153延伸至第二端部152。第一磁鐵保持部件154靠近第一端部151布置,第二磁鐵保持部件155靠近第二端部152布置。第一和第二磁鐵保持部件154和155與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件89和90對(duì)準(zhǔn)以將磁鐵92設(shè)置并保持在磁鐵接收部件125內(nèi)。與上文描述的方式相似，第一空隙157設(shè)立在磁鐵92和第一端部151之間，第二空隙158形成在第二端部152和磁鐵92之間。第一和第二空隙157和158設(shè)置有相應(yīng)的填充材料(沒(méi)有單獨(dú)地標(biāo)示)。同樣如上文中指出的，填充材料通常采用將磁鐵92保持在適當(dāng)位置中的注射塑料的形式。與上文描述的方式相似，磁鐵接收部件125的第二端部152與外徑邊緣92隔開(kāi)，從而建立起具有厚度β的橋部151。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收構(gòu)件110的第一端部130與磁鐵接收構(gòu)件125的第一端部151通過(guò)橋區(qū)59隔開(kāi)。在示出的實(shí)施方式中，橋區(qū)159包括厚度δ。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，寬度S在大約3mm至大約8mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的另一方面，寬度S在大約4mm至大約6mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的又一方面，寬度δ為大約5.5mm。此外,橋區(qū)159比橋區(qū)98大。通過(guò)這種布置,疊片部件22向相鄰的疊片構(gòu)件20提供了支撐，因而促進(jìn)了高速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)支撐相鄰的一個(gè)或多個(gè)橋區(qū)98以防止失效。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解到，并非每個(gè)疊片部件都需要包括較大的橋部150和橋區(qū)159。根據(jù)電氣機(jī)器2的期望運(yùn)行參數(shù)，多種疊片部件可包括橋部150和橋區(qū)159中的一個(gè)或另一個(gè)，或者兩個(gè)都包括。作為對(duì)一個(gè)或多個(gè)疊片部件22的補(bǔ)充或替代，轉(zhuǎn)子疊片組件16還包括一個(gè)或多個(gè)疊片元件24。如在圖6中最佳地所示,疊片元件24包括本體元件160,本體元件160具有外徑邊緣162和限定轉(zhuǎn)子轂接收部166的內(nèi)徑邊緣163。外徑邊緣162與內(nèi)徑邊緣163通過(guò)腹板部169隔開(kāi)。本體元件160由具有第二屈服強(qiáng)度的材料形成。更具體地，本體部件90由具有大于第一屈服強(qiáng)度的屈服強(qiáng)度的材料形成。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，本體部件90由具有在大約400MPa至大約450MPa之間的屈服強(qiáng)度的材料形成。即，第二屈服強(qiáng)度比第一屈服強(qiáng)度高大約30%。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，本體元件160由例如不銹鋼、玻璃纖維和陶瓷的非磁性材料以及例如高碳鋼的磁性材料中的一種形成。如圖所示，疊片元件24包括多個(gè)磁鐵接收元件180-195，所述多個(gè)磁鐵接收元件180-195繞外徑邊緣162排列并將多個(gè)磁鐵(在圖6中未示出)定位在轉(zhuǎn)子疊片組件16內(nèi)。由于每個(gè)磁鐵接收元件180-195包括類似的結(jié)構(gòu),現(xiàn)在將轉(zhuǎn)向圖7描述磁鐵接收元件 180和195，同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解，剩下的磁鐵接收元件181-194類似地形成。磁鐵接收元件180包括第一端204，第一端204通過(guò)中間部206延伸至第二端205。第一磁鐵保持元件210靠近第一端204布置，第二磁鐵保持元件211靠近第二端205布置。第一和第二磁鐵保持元件210和211與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件67和68對(duì)準(zhǔn)以設(shè)置并保持磁鐵73。與上文描述的方式相似，第一空隙214設(shè)立在磁鐵73和第一端204之間，第二空隙215形成在第二端205和磁鐵73之間。第一和第二空隙214和215設(shè)置有相應(yīng)的填充材料218和219。填充材料218和219通常采用不僅將磁鐵73保持在適當(dāng)位置中、還防止油滲透到疊片組件16中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收元件180的第二端205與外徑邊緣162隔開(kāi)，從而建立起具有寬度ω的橋部225。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，寬度ω大體等于寬度μ并且在大約I. 5mm至大約2. 5mm之間。類似地，磁鐵接收元件195包括第一端240，第一端240通過(guò)中間部242延伸至第二端241。第一磁鐵保持兀件245靠近第一端240布置,第二磁鐵保持兀件246靠近第二端241布置。第一和第二磁鐵保持元件245和246與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件89和90對(duì)準(zhǔn)以將磁鐵92設(shè)置并保持在磁鐵接收部件195內(nèi)。與上文描述的方式相似，第一空隙250設(shè)立在磁鐵92和第一端240之間，第二空隙251形成在第二端241和磁鐵92之間。第一和第二空隙250和251設(shè)置有相應(yīng)的填充材料(沒(méi)有單獨(dú)地標(biāo)示)。同樣如上文中指出的，填充材料通常采用將磁鐵92保持在適當(dāng)位置中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收元件195的第二端241與外徑邊緣162隔開(kāi)，從而建立起具有厚度ω的橋部226。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，厚度ω大體等于厚度μ并且在大約I. 5mm至大約2. 5mm之間。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收元件180的第一端204與磁鐵接收元件195的第一端240通過(guò)橋區(qū)260隔開(kāi)。在示出的實(shí)施方式中，橋區(qū)260包括厚度P。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，厚度P在大約3mm至大約8mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的另一方面，厚度P在大約4mm至大約6mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的又一方面,厚度P為大約5. 5mm。與上文中描述的方式相似,橋區(qū)260比橋區(qū)98大。根據(jù)不意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，橋區(qū)260與橋區(qū)159大體相同。根據(jù)示意性實(shí)施方式的另一方面，橋區(qū)260是不同的，比橋區(qū)159大或比橋區(qū)159小。橋區(qū)159和橋區(qū)260比橋區(qū)98大。通過(guò)這種布置，疊片元件24向一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件20提供了支撐以促進(jìn)電氣機(jī)器2的高速運(yùn)轉(zhuǎn)而不用擔(dān)心一個(gè)或多個(gè)橋部84的失效。即，通過(guò)由具有較高屈服強(qiáng)度的材料形成疊片元件24，橋部225能夠承受由高速運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的較高的應(yīng)力。此外，疊片元件24向相鄰的一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件20、一個(gè)或多個(gè)疊片部件22和/或一個(gè)或多個(gè)疊片區(qū)段26提供支撐，允許電氣機(jī)器2在擴(kuò)大的操作速度極限下運(yùn)轉(zhuǎn)。此外，加入具有大于橋區(qū)98的厚度的橋區(qū)260使得疊片元件24能夠進(jìn)一步支撐相鄰的一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件20、一個(gè)或多個(gè)疊片部件22和/或一個(gè)或多個(gè)疊片區(qū)段26，因而進(jìn)一步促進(jìn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解至IJ，并非每個(gè)疊片元件24都需要包括比橋區(qū)98大的橋區(qū)260。作為對(duì)一個(gè)或多個(gè)疊片部件22以及一個(gè)或多個(gè)疊片元件24的補(bǔ)充或替代，轉(zhuǎn)子疊片組件16還可以包括一個(gè)或多個(gè)疊片區(qū)段26。如在圖8中最佳地所示，疊片區(qū)段360包括本體區(qū)段360，本體區(qū)段360具有外徑邊緣362和限定轉(zhuǎn)子轂接收部366的內(nèi)徑邊緣363。外徑邊緣362與內(nèi)徑邊緣363通過(guò)腹板部369隔開(kāi)。根據(jù)示意性實(shí)施方式，本體區(qū)段360由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成。如圖所示，疊片區(qū)段26包括多個(gè)磁鐵接收區(qū)段380-395，所述多個(gè)磁鐵接收區(qū)段380-395繞外徑邊緣362排列并將多個(gè)磁鐵(在圖8中未示出)定位在轉(zhuǎn)子疊片組件16內(nèi)。由于每個(gè)磁鐵接收區(qū)段380-395包括類似的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在將轉(zhuǎn)向圖9描述磁鐵接收區(qū)段380和395，同時(shí)應(yīng)當(dāng)理解，剩下的磁鐵接收區(qū)段381-394類似地形成。磁鐵接收區(qū)段380包括第一端區(qū)段404，第一端區(qū)段404通過(guò)中間區(qū)段406延伸至第二端區(qū)段405。第一磁鐵保持區(qū)段410靠近第一端區(qū)段404布置，第二磁鐵保持區(qū)段411 靠近第二端區(qū)段405布置。第一和第二磁鐵保持區(qū)段410和411與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件67和68對(duì)準(zhǔn)以設(shè)置并保持磁鐵73。更具體地，一旦轉(zhuǎn)子疊片組件16形成，磁鐵便被插入到一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件、一個(gè)或多個(gè)疊片部件、一個(gè)或多個(gè)疊片元件和/或疊片區(qū)段中。這樣，磁鐵保持構(gòu)件、磁鐵保持部件、磁鐵保持元件和/或磁鐵保持區(qū)段對(duì)齊，允許磁鐵在轉(zhuǎn)子疊片組件16內(nèi)的適當(dāng)?shù)亩ㄎ?。與上文描述的方式相似，第一空隙414設(shè)立在磁鐵73和第一端區(qū)段404之間，第二空隙415形成在第二端區(qū)段405和磁鐵73之間。第一和第二空隙414和415設(shè)置有相應(yīng)的填充材料418和419。填充材料418和419通常采用不僅將磁鐵73保持在適當(dāng)位置中、還防止油滲透到疊片組件16中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收區(qū)段元件380的第二端區(qū)段405與外徑邊緣362隔開(kāi)，從而建立起具有寬度σ的橋部425。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，寬度σ大體等于寬度μ并且在大約I. 5mm至大約
2.5mm之間。類似地，磁鐵接收區(qū)段395包括第一端區(qū)段440，第一端區(qū)段440通過(guò)中間區(qū)段442延伸至第二端區(qū)段441。第一磁鐵保持區(qū)段445靠近第一端區(qū)段440布置，第二磁鐵保持區(qū)段446靠近第二端區(qū)段441布置。第一和第二磁鐵保持區(qū)段445和446與第一和第二磁鐵保持構(gòu)件89和90對(duì)準(zhǔn)以將磁鐵92設(shè)置并保持在磁鐵接收區(qū)段395內(nèi)。與上文描述的方式相似，第一空隙450設(shè)立在磁鐵92和第一端區(qū)段440之間，第二空隙451形成在第二端區(qū)段441和磁鐵92之間。第一和第二空隙450和451設(shè)置有相應(yīng)的填充材料(沒(méi)有單獨(dú)地標(biāo)示)。同樣如上文中指出的，填充材料通常采用將磁鐵92保持在適當(dāng)位置中的注射塑料的形式。在示出的示意性實(shí)施方式中，磁鐵接收區(qū)段380的第一端區(qū)段404與磁鐵接收區(qū)段395的第一端區(qū)段440通過(guò)橋區(qū)460隔開(kāi)。在示出的實(shí)施方式中，橋區(qū)460包括厚度π。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，厚度η在大約3mm至大約8mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的另一方面，厚度η在大約4mm至大約6mm之間。根據(jù)示意性實(shí)施方式的又一方面,厚度π為大約5. 5mm。與上文中描述的方式相似，橋區(qū)460比橋區(qū)98大。根據(jù)示意性實(shí)施方式的一個(gè)方面，橋區(qū)460與橋區(qū)159和260大體相同。根據(jù)不意性實(shí)施方式的另一方面,橋區(qū)460是不同的，比橋區(qū)159和260大或者比橋區(qū)159和260小。在任何情形中，橋區(qū)159、260和460都比橋區(qū)98大。通過(guò)這種布置，疊片區(qū)段26向一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件20提供了支撐以促進(jìn)電氣機(jī)器2的高速運(yùn)轉(zhuǎn)而不用擔(dān)心一個(gè)或多個(gè)橋部84的失效。即，加入具有大于橋區(qū)98的厚度的橋區(qū)460使得疊片區(qū)段26能夠進(jìn)一步支撐相鄰的一個(gè)或多個(gè)疊片構(gòu)件20、一個(gè)或多個(gè)疊 片部件22和/或一個(gè)或多個(gè)疊片元件24，因而進(jìn)一步促進(jìn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)。在此應(yīng)當(dāng)理解，在不偏離權(quán)利要求的范圍下，具體的放置、布置以及疊片構(gòu)件、疊片部件和疊片元件的數(shù)量可以變化。即，除了包括疊片構(gòu)件20之外，電氣機(jī)器2還可以包括一個(gè)或多個(gè)疊片部件、一個(gè)或多個(gè)疊片元件和/或一個(gè)或多個(gè)疊片區(qū)段，以在不犧牲性能的如提下促進(jìn)聞速運(yùn)轉(zhuǎn)。雖然已經(jīng)僅僅結(jié)合有限數(shù)量的實(shí)施方式詳細(xì)地描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)容易地理解至1J，本發(fā)明不局限于這些公開(kāi)的實(shí)施方式。相反，本發(fā)明能夠被修改以結(jié)合未在此描述、但與本發(fā)明的精神和范圍等同的任何數(shù)量的變型、改動(dòng)、替代或等同布置。另外，雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的多種實(shí)施方式，但將理解的是，本發(fā)明的方面可以僅僅包括所描述的實(shí)施方式中的一些。因此，本發(fā)明不應(yīng)視為受前述說(shuō)明的限制，而是僅由所附權(quán)利要求的范圍限制。
權(quán)利要求
1.一種電氣機(jī)器,包括 定子；以及 轉(zhuǎn)子疊片組件，所述轉(zhuǎn)子疊片組件構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)子疊片組件包括 至少一個(gè)疊片構(gòu)件，所述至少一個(gè)疊片構(gòu)件包括由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件，所述本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件，所述第一磁鐵接收構(gòu)件和所述第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括第一端，所述第一端延伸至第二端，所述第一磁鐵接收構(gòu)件和所述第二磁鐵接收構(gòu)件中的至少一個(gè)的第二端與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第一寬度的第一橋部，并且所述第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與所述第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)； 至少一個(gè)疊片區(qū)段，所述至少一個(gè)疊片區(qū)段包括具有第一磁鐵接收區(qū)段和第二磁鐵接收區(qū)段的本體區(qū)段，所述第一磁鐵接收區(qū)段和所述第二磁鐵接收區(qū)段中的每一個(gè)包括第一端區(qū)段，所述第一端區(qū)段延伸至第二端區(qū)段，所述第一磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段與所述第二磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)，所述第二厚度大于所述第一厚度； 至少一個(gè)疊片元件，所述至少一個(gè)疊片元件包括由具有高于所述第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成的本體元件；以及 至少一個(gè)疊片部件，所述至少一個(gè)疊片部件包括具有外徑邊緣的本體部件和至少一個(gè)磁鐵接收部件，所述至少一個(gè)磁鐵接收部件包括第一端部，所述第一端部延伸至第二端部，所述第二端部與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第二寬度的第二橋部，所述第二寬度大于所述第一寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)疊片元件包括第一磁鐵接收元件和與所述第一磁鐵接收元件相鄰的第二磁鐵接收元件，所述第一磁鐵接收元件具有延伸至第二端的第一端，所述第二磁鐵接收元件具有延伸至第二端的第一端，所述第一磁鐵接收元件的第一端與所述第二磁鐵接收元件的第一端通過(guò)具有第三厚度的第三橋區(qū)隔開(kāi)，所述第三厚度大于所述第一厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)磁鐵接收部件包括第一磁鐵接收部件和與所述第一磁鐵接收部件相鄰的第二磁鐵接收部件，所述第一磁鐵接收部件具有延伸至第二端部的第一端部，所述第二磁鐵接收部件具有延伸至第二端部的第一端部，所述第一磁鐵接收部件的第一端部與所述第二磁鐵接收部件的第一端部通過(guò)具有第四厚度的第四橋區(qū)隔開(kāi)，所述第四厚度大于所述第一厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二厚度與所述第三厚度不同，并且所述第三厚度與所述第四厚度不同。
5.—種電氣機(jī)器,包括 定子；以及 轉(zhuǎn)子疊片組件，所述轉(zhuǎn)子疊片組件構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)子疊片組件包括 至少一個(gè)疊片構(gòu)件，所述至少一個(gè)疊片構(gòu)件包括由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件，所述本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件；以及至少一個(gè)疊片元件，所述至少一個(gè)疊片元件包括由具有高于所述第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成的本體元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)疊片元件由非磁性材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)疊片元件由不銹鋼、玻璃纖維和陶瓷中的一種形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)疊片元件由高碳鋼形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二屈服強(qiáng)度比所述第一屈服強(qiáng)度至少高大約30%。
10.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第一磁鐵接收構(gòu)件包括第一端，所述第一端延伸至第二端，所述第二端與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第一寬度的第一橋部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10中所述的電氣機(jī)器，其中，所述本體元件包括外徑邊緣和至少一個(gè)磁鐵接收元件，所述至少一個(gè)磁鐵接收元件包括延伸至第二端的第一端，所述第二端與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有所述第一寬度和第二寬度中的一個(gè)的第二橋部，所述第二寬度大于所述第一寬度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二橋部形成為具有所述第二寬度。
13.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第一磁鐵接收構(gòu)件包括延伸至第二端的第一端，并且所述第二磁鐵接收構(gòu)件包括延伸至第二端的第一端，所述第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與所述第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)磁鐵接收元件包括第一磁鐵接收元件和與所述第一磁鐵接收元件相鄰的第二磁鐵接收元件，所述第一磁鐵接收元件具有延伸至第二端的第一端，所述第二磁鐵接收元件具有延伸至第二端的第一端，所述第一磁鐵接收元件的第一端與所述第二磁鐵接收元件的第一端通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)，所述第二厚度大于所述第一厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二橋區(qū)的第二厚度在大約3mm至大約8mm之間。
16.—種電氣機(jī)器,包括 定子；以及 轉(zhuǎn)子疊片組件，所述轉(zhuǎn)子疊片組件構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)子疊片組件包括 至少一個(gè)疊片構(gòu)件，所述至少一個(gè)疊片構(gòu)件包括具有外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件的本體構(gòu)件，所述第一磁鐵接收構(gòu)件和所述第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括延伸至第二端的第一端，所述第一磁鐵接收構(gòu)件和所述第二磁鐵接收構(gòu)件中的至少一個(gè)的第二端與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第一寬度的第一橋部；以及 至少一個(gè)疊片部件，所述至少一個(gè)疊片部件包括具有外徑邊緣的本體部件和至少一個(gè)磁鐵接收部件，所述至少一個(gè)磁鐵接收部件包括延伸至第二端部的第一端部，所述第二端部與所述外徑邊緣隔開(kāi)以形成具有第二厚度的第二橋部，所述第二厚度大于所述第一厚度。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的電氣機(jī)器，其中，所述本體部件由具有高于所述第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)磁鐵接收構(gòu)件包括第一保持構(gòu)件和第二保持構(gòu)件，所述第一保持構(gòu)件和所述第二保持構(gòu)件構(gòu)造并設(shè)置成將磁鐵定位在所述轉(zhuǎn)子疊片組件中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)磁鐵接收部件包括第一磁鐵保持部件和第二磁鐵保持部件，所述第一磁鐵保持部件和所述第二磁鐵保持部件構(gòu)造并設(shè)置成將磁鐵定位在所述轉(zhuǎn)子疊片組件中，所述第一磁鐵保持部件和所述第二磁鐵保持部件與所述第一磁鐵保持構(gòu)件和所述第二磁鐵保持構(gòu)件對(duì)準(zhǔn)在所述轉(zhuǎn)子疊片組件中。
20.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與所述第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的電氣機(jī)器，其中，所述至少一個(gè)磁鐵接收部件包括第一磁鐵接收部件和鄰近所述第一磁鐵接收部件定位的第二磁鐵接收部件，所述第一磁鐵接收部件具有延伸至第二端部的第一端部，所述第二磁鐵接收部件具有延伸至第二端部的第一端部，所述第一磁鐵接收部件的第一端部與所述第二磁鐵接收部件的第一端部通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)，所述第二厚度大于所述第一厚度。
22.根據(jù)權(quán)利要求21中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二橋區(qū)的第二厚度在大約3mm至 大約8mm之間。
23.—種電氣機(jī)器,包括 定子；以及 轉(zhuǎn)子疊片組件，所述轉(zhuǎn)子疊片組件構(gòu)造并設(shè)置成相對(duì)于所述定子旋轉(zhuǎn)；所述轉(zhuǎn)子疊片組件包括 至少一個(gè)疊片構(gòu)件，所述至少一個(gè)疊片構(gòu)件包括由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的本體構(gòu)件，所述本體構(gòu)件包括外徑邊緣、第一磁鐵接收構(gòu)件和第二磁鐵接收構(gòu)件，所述第一磁鐵接收構(gòu)件和所述第二磁鐵接收構(gòu)件中的每一個(gè)包括延伸至第二端的第一端，所述第一磁鐵接收構(gòu)件的第一端與所述第二磁鐵接收構(gòu)件的第一端通過(guò)具有第一厚度的第一橋區(qū)隔開(kāi)；以及 至少一個(gè)疊片區(qū)段，所述至少一個(gè)疊片區(qū)段具有第一磁鐵接收區(qū)段和第二磁鐵接收區(qū)段，所述第一磁鐵接收區(qū)段和所述第二磁鐵接收區(qū)段中的每一個(gè)包括第一端區(qū)段，所述第一端區(qū)段延伸至第二端區(qū)段，所述第一磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段與所述第二磁鐵接收區(qū)段的第一端區(qū)段通過(guò)具有第二厚度的第二橋區(qū)隔開(kāi)，所述第二厚度大于所述第一厚度。
24.根據(jù)權(quán)利要求23中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第一厚度在大約1_至大約2_之間。
25.根據(jù)權(quán)利要求23中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二厚度在大約3_至大約8_之間。
26.根據(jù)權(quán)利要求23中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二厚度在大約4mm至大約6mm之間。
27.根據(jù)權(quán)利要求23中所述的電氣機(jī)器，其中，所述第二厚度為大約5.5_。
全文摘要
一種電氣機(jī)器，包括轉(zhuǎn)子疊片組件，該轉(zhuǎn)子疊片組件具有由具有第一屈服強(qiáng)度的材料形成的疊片構(gòu)件。該疊片構(gòu)件包括具有第一寬度的第一橋部、以及具有第一厚度的第一橋區(qū)。該轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片區(qū)段，該至少一個(gè)疊片區(qū)段具有第二橋區(qū)，該第二橋區(qū)具有第二厚度。該第二厚度大于第一厚度。轉(zhuǎn)子疊片組件還包括至少一個(gè)疊片元件以及至少一個(gè)疊片部件，該至少一個(gè)疊片元件由具有高于第一屈服強(qiáng)度的第二屈服強(qiáng)度的第二材料形成。該至少一個(gè)疊片部件包括具有第二寬度的第二橋部。第二寬度大于第一寬度。
文檔編號(hào)H02K1/22GK102906967SQ201180025636
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2011年5月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月24日
發(fā)明者布雷德利·D·錢伯林, 帕爾福伊·巴拉日 申請(qǐng)人:雷米技術(shù)有限公司