專利名稱：帶有在轉(zhuǎn)子軸上的絕緣套管的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分的電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)
子。它此外涉及一種按照權(quán)利要求9前序部分的用于使電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電 機(jī)的轉(zhuǎn)子軸絕緣的方法。最后本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求16前序部 分的可壓制的絕緣套管在形成凸緣的情況下的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在德國(guó)公開文獻(xiàn)DE 3631943 Al中說明了 一種帶有轉(zhuǎn)子軸和布置在 轉(zhuǎn)子軸上的，具有轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子組件的整流子電動(dòng)機(jī)。在 轉(zhuǎn)子鐵心的端側(cè)上伸出的繞組形成兩個(gè)繞組端部，其中一個(gè)正對(duì)同樣布 置在轉(zhuǎn)子軸上的整流子并且另一個(gè)遠(yuǎn)離整流子。轉(zhuǎn)子軸相對(duì)轉(zhuǎn)子組件的 繞組端部通過一個(gè)包圍轉(zhuǎn)子軸的套管形的絕緣罩在轉(zhuǎn)子組件的兩側(cè)上 電絕緣。
已知在繞組端部的端部和轉(zhuǎn)子軸之間必需設(shè)置漏電路徑，以對(duì)抗在 轉(zhuǎn)子繞組和轉(zhuǎn)子軸之間的漏電電流。VDE規(guī)范EN60335-1: 1994對(duì)主 動(dòng)油漆或者上釉的繞組按照結(jié)構(gòu)類型要求最小漏電路徑。對(duì)于開始所述 類型的電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)，該漏電路徑通常由此實(shí)現(xiàn)，即套管形的絕緣 罩伸出超過繞組端部的端部幾個(gè)毫米。由此在轉(zhuǎn)子軸的縱向形成一個(gè)從 繞組端部到赤棵的轉(zhuǎn)子軸的必需的長(zhǎng)度的絕緣的漏電路徑 (Knechstrecke )。
在DE 3631943 Al中公開的套管形的絕緣罩在轉(zhuǎn)子組件的正對(duì)整流 子的一側(cè)上可以在轉(zhuǎn)子軸的縱向壓制，以能夠在特殊情況下匹配在轉(zhuǎn)子 組件和整流子之間由于加工公差而變化的距離。

發(fā)明內(nèi)容
在很多應(yīng)用中，電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度保持盡可能小是值得追 求的。結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度基本通過布置在轉(zhuǎn)子軸上的部件的總長(zhǎng)度決定。由此本 發(fā)明的任務(wù)在于，減小布置在轉(zhuǎn)子上的部件的總長(zhǎng)度。
根據(jù)本發(fā)明的解決方案
為了解決該任務(wù)本發(fā)明給出 一種具有權(quán)利要求1的特征的轉(zhuǎn)子以及 一種具有權(quán)利要求3的特征的轉(zhuǎn)子。它還給出一種具有權(quán)利要求9的特
4征的用于使轉(zhuǎn)子軸絕緣的方法。最后它給出一種具有權(quán)利要求16的特 4￡的可壓制的絕緣套管的應(yīng)用。通過絕緣套管的壓制形成的凸緣產(chǎn)生了一個(gè)在徑向，即垂直于轉(zhuǎn)子 軸的漏電路徑，它可以完全或者部分代替通常的，在轉(zhuǎn)子軸的縱向延伸 的漏電路徑。因此可以在保持規(guī)定的漏電路徑長(zhǎng)度的情況下減小絕緣套 管在轉(zhuǎn)子軸的端部上的伸出的長(zhǎng)度，由此減小了布置在轉(zhuǎn)子軸上的部件 的總長(zhǎng)度。本發(fā)明有利使電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)能夠更緊湊地設(shè)計(jì)。這可以節(jié)約材料 和費(fèi)用。此外例如帶有較小結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度的電動(dòng)機(jī)的家用電器可以緊湊地構(gòu) 造和/或減小重量。本發(fā)明優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案可以單個(gè)或者互相組合應(yīng)用的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是從屬 權(quán)利要求的內(nèi)容。被壓制的絕緣套管優(yōu)選位于轉(zhuǎn)子軸的端部鄰接軸承，轉(zhuǎn)子軸可旋轉(zhuǎn) 地支承安放在軸承上。通過絕緣套管的相比現(xiàn)有技術(shù)更短的結(jié)構(gòu)形式可 以使該軸承更近轉(zhuǎn)子組件地布置，由此可以縮短電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的結(jié) 構(gòu)長(zhǎng)度。為了產(chǎn)生鄰接于繞組端部的凸緣，優(yōu)選絕緣套管的伸出超過繞組端 部的部分被壓制。在本發(fā)明的 一種優(yōu)選的實(shí)施方式中未被壓制的絕緣套 管為此具有可壓制的部段，它位于絕緣套管的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心的一側(cè)上。 該部段優(yōu)選這樣選4奪，即它在轉(zhuǎn)子鐵心纏繞后不被繞組端部遮蓋。該優(yōu) 選可壓制的部段比絕緣套管的其余部分具有更小的徑向壁厚。由此可以 在可以利用較小壓力在縱向壓制的部段和絕緣套管的在縱向基本上剛 性的其余部分之間實(shí)現(xiàn)明顯的功能分離，這樣在絕緣套管壓制時(shí)只有該部段;故壓制并且形成希望的凸緣。壁厚的減小例如通過可壓制的部段的 較大的內(nèi)徑實(shí)現(xiàn)。絕緣套管優(yōu)選軸向套在轉(zhuǎn)子軸上。在未壓制的絕緣套管安裝到轉(zhuǎn)子 鐵心的端側(cè)上后，轉(zhuǎn)子鐵心優(yōu)選首先利用轉(zhuǎn)子繞組纏繞并且之后才在形 成凸緣的情況下壓制絕緣套管。以這種方式可以防止凸緣阻礙轉(zhuǎn)子鐵心 的纏繞。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，由轉(zhuǎn)子繞組在絕緣套管的區(qū)域 中形成的繞組端部在絕緣套管被壓制之前在轉(zhuǎn)子軸的縱向被壓。由此可5以減小繞組端部的縱向延伸并且絕緣套管可以選擇得較短，這進(jìn)一 步減 小了布置在轉(zhuǎn)子軸上的部件的總長(zhǎng)度。在轉(zhuǎn)子鐵心被纏繞后，繞組優(yōu)選用樹脂涂抹，以固定它。優(yōu)選樹脂 是聚脂樹脂和環(huán)氧樹脂。這個(gè)步驟特別可以防止，繞組端部在壓后重新 伸展。繞組為了涂抹可以例如在樹脂池中利用樹脂浸濕。特別優(yōu)選它利用樹脂滴濕(betraeufelt)。繞組可以在絕緣套管壓制之前或者之后利用 樹脂涂抹。優(yōu)選繞組在絕緣套管壓制之后被涂抹。在此還特別優(yōu)選地絕 緣套管的凸緣的至少一部分，特別優(yōu)選整個(gè)凸緣，利用樹脂涂抹，用于 也固定它并且由此防止它重新木〉開。在本發(fā)明的 一種實(shí)施方式中，凸緣通過遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心的套管端部的 彎曲部形成。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，凸緣通過套管材料的 巻起形成。在此優(yōu)選套管材料從絕緣套管的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心的端部出發(fā)， 在絕緣套管的外側(cè)巻起，類似于一個(gè)服裝上的巻筒領(lǐng)。凸緣在本發(fā)明的 這種實(shí)施方式中通過巻起的套管材料形成。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方式中，以下措施有利于凸緣的形成，即在 壓制之前或者在壓制步驟中通過輸入熱量使套管材料暫時(shí)至少部段地 軟化。優(yōu)選的轉(zhuǎn)子具有一個(gè)優(yōu)選星形的絕緣盤，它遮蓋轉(zhuǎn)子鐵心的端側(cè)， 以在那里使轉(zhuǎn)子鐵心與繞組端部絕緣。在本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式 中該絕緣套管與絕緣盤一體地制成。由此可以減小在生產(chǎn)根據(jù)本發(fā)明的 轉(zhuǎn)子時(shí)的構(gòu)件和工作步驟的數(shù)量，因?yàn)榻^緣盤和套管可以在一個(gè)工作過 程中安裝到轉(zhuǎn)子上。優(yōu)選地絕緣盤具有 一個(gè)內(nèi)側(cè)區(qū)域和一個(gè)外側(cè)的設(shè)有缺口的邊緣區(qū) 域，其中內(nèi)側(cè)區(qū)域在絕緣盤的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心的一側(cè)上具有凹槽。該凹槽 可以至少部分容納繞組端部并且由此進(jìn)一步減小轉(zhuǎn)子組件的長(zhǎng)度。通過 該凹槽還可以實(shí)現(xiàn)，在那里繞組不貼靠在絕緣盤上。這可以防止樹脂在 這個(gè)區(qū)域中的積聚并因此抵制由此造成的不平衡。電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)可 以安靜且較少磨損。此外可以節(jié)約澆鑄樹脂。絕緣套管或者說組合的絕緣盤/絕緣套管的優(yōu)選的材料是塑料，特性 優(yōu)選是酚醛樹脂塑料或者其它的耐熱塑料。在本發(fā)明的凸緣的形成在熱 作用下進(jìn)行的實(shí)施方式中，優(yōu)選的材料是熱塑性的塑料。絕緣套管或者 說組合的絕緣盤/絕緣套管優(yōu)選以注塑方法生產(chǎn)，或者倘若應(yīng)該應(yīng)用兩種材料成分，以雙組分注塑方法中生產(chǎn)。本發(fā)明優(yōu)選應(yīng)用在電動(dòng)機(jī)中，特別優(yōu)選應(yīng)用在整流子電動(dòng)機(jī)中，特 別優(yōu)選應(yīng)用在家用電器中。例如該電動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)在吸塵器或者吹風(fēng)機(jī) 或者棒式攪拌機(jī)中的風(fēng)扇或者在電動(dòng)廚房多用機(jī)中的工作軸。


本發(fā)明下面借助示意的附圖在具有進(jìn)一步的細(xì)節(jié)的實(shí)施例上詳細(xì) 說明。圖中示出圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的帶有一體地與絕緣盤連接的并且被壓制的 絕緣套管的轉(zhuǎn)子的縱向截面；圖2示出了一體地與絕緣盤連接的未被壓制的絕緣套管的縱向截 面；以及圖3是在一體地與絕緣盤連接的未被壓制的絕緣套管的沿著它的旋 轉(zhuǎn)對(duì)稱軸從上方看的視圖。
具體實(shí)施方式
在下面的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的說明中，相同的附圖標(biāo)記標(biāo)明相 同的或者類似的部件。在圖1中示出的是帶有轉(zhuǎn)子軸2的整流子電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子1,該轉(zhuǎn)子 軸支撐轉(zhuǎn)子組件和整流子3。該轉(zhuǎn)子組件包含利用轉(zhuǎn)子繞組纏繞的轉(zhuǎn)子 鐵心4,該轉(zhuǎn)子繞組以已知的方式通過轉(zhuǎn)子鐵心4的繞組隧道5延伸并 且在轉(zhuǎn)子鐵心4的端側(cè)上各形成一個(gè)繞組端部6， 7。繞組端部6, 7通 過星形的絕緣盤8, 9與轉(zhuǎn)子鐵心4電絕緣。轉(zhuǎn)子鐵心4沿著繞組隧道5 通過未示出的耐高壓的薄膜與轉(zhuǎn)子繞組電絕緣，該薄膜在轉(zhuǎn)子鐵心4和 絕緣盤8， 9的總長(zhǎng)度上延伸。絕緣盤8和9具有例如2.5毫米的厚度， 以在在絕緣盤8, 9和薄膜之間形成的間隙中提供相應(yīng)長(zhǎng)的漏電路徑。 繞組端部6， 7通過與絕緣盤8和9 一體連接的絕緣套管10或11與轉(zhuǎn) 子軸2電絕緣。在轉(zhuǎn)子組件的遠(yuǎn)離整流子3的一側(cè)上的繞組端部7被軸向壓緊。絕 緣套管11的伸過繞組端部7的部段被壓制，也就是以這種方式，即套 管材料從絕緣套管U的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心4的端部出發(fā)，在絕緣套管11的 外側(cè)上巻起并且在這種情況下形成凸緣13。凸緣13具有例如2毫米的 徑向厚度并且由此在徑向形成相應(yīng)的漏電路徑 使整流子側(cè)的繞組端部6與轉(zhuǎn)子軸2絕緣的絕緣套管10伸過繞組 端部6的端部3毫米以產(chǎn)生必需的漏電路徑。它沒有被壓制并且不具有 設(shè)置用于壓制的部段。不過也可以考慮根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)子軸2的實(shí)施方 案，在該方案中在整流子3側(cè)也使用可壓制的絕緣套管11，例如在公開 文獻(xiàn)DE 3631943 Al中公開的可壓制的絕緣套管。帶有轉(zhuǎn)子繞組的轉(zhuǎn)子組件和凸緣13,遠(yuǎn)離整流子3的絕緣套管U 為了固定例如用聚脂樹脂涂抹。在圖2中可以看出與絕緣盤9一體連接的絕緣套管11在轉(zhuǎn)子鐵心4 的遠(yuǎn)離整流子3的一側(cè)上處在未壓緊的狀態(tài)。該絕緣套管具有剛性的部 段14和可壓制的部段15，該可壓制的部段為了更好的機(jī)械可壓制性相 對(duì)剛性的部段14具有較小的壁厚。從剛性的部段14到可壓制的部段15 的過渡優(yōu)選大約處在轉(zhuǎn)子鐵心4利用轉(zhuǎn)子繞組纏繞后繞組端部7終止的 地方。圖3從上方示出了帶有一體成形的未壓的絕緣套管11的星形的絕 緣盤9。放在轉(zhuǎn)子鐵心4上地，齒16蓋住轉(zhuǎn)子鐵心4的端側(cè)，而通過槽 17使繞組隧道5的端部保持棵露。為了生產(chǎn)轉(zhuǎn)子1,首先將整流子3,整流子側(cè)的帶有一體成形的絕 緣套管10的絕緣盤8,轉(zhuǎn)子鐵心4和遠(yuǎn)離整流子3的帶有一體成形的未 壓的絕緣套管11的絕緣盤9裝在轉(zhuǎn)子軸2上。接著轉(zhuǎn)子鐵心4利用轉(zhuǎn) 子繞組纏繞。在轉(zhuǎn)子鐵心4的遠(yuǎn)離整流子3的一側(cè)上的繞組端部7#:在 轉(zhuǎn)子鐵心4的方向上壓。接著絕緣套管在轉(zhuǎn)子鐵心4的遠(yuǎn)離整流子3的 一側(cè)上在形成凸緣13的情況下被壓制。最后轉(zhuǎn)子組件為了轉(zhuǎn)子繞組和 凸緣13的固定利用聚脂樹脂滴濕。在前面的說明，權(quán)利要求和附圖中公開的特征可以不僅單個(gè)地，而 且在任意的組合中對(duì)本發(fā)明在它們的不同的設(shè)計(jì)方案中的實(shí)施都是有 意義的。本發(fā)明有利地使轉(zhuǎn)子1的縮短成為可能。它優(yōu)選適合在電動(dòng)機(jī)，特 別優(yōu)選在整流子電動(dòng)一幾，特別優(yōu)選在家用工具中的應(yīng)用。例如該電動(dòng)枳i房多用機(jī)中的工作軸。
權(quán)利要求
1. 電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(1)，它具有轉(zhuǎn)子軸(2)，轉(zhuǎn)子鐵心(4)和包圍轉(zhuǎn)子軸(2)的絕緣套管(11)，該絕緣套管在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的不朝向整流子(3)的端側(cè)上布置在轉(zhuǎn)子軸(2)上，其特征在于，所述絕緣套管(11)在轉(zhuǎn)子軸(2)的縱向上可以在形成凸緣(13)的情況下被壓制，凸緣(13)的外徑大于未被壓制的絕緣套管(11)的外徑。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的轉(zhuǎn)子(1),其特征在于，所述絕緣套管 (11)具有遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心(4)的可被壓制的部段(15)，它相比絕緣套管(11)的朝向轉(zhuǎn)子鐵心(4)的部段(14)具有更小的徑向壁厚。
3. 電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(1),它具有轉(zhuǎn)子軸(2)，轉(zhuǎn)子鐵 心(4)和包圍轉(zhuǎn)子軸(2)的絕緣套管(11),該絕緣套管在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的不朝向整流子(3)的端側(cè)上布置轉(zhuǎn)子軸(2)上，其特征在于， 所述絕緣套管(11)在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心(4)的端部上具有凸緣(13)， 該凸緣的外徑大于絕緣套管(n)的鄰接于凸緣(13)的部分的外徑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子(1 ),其特征在于，所述凸緣(13 ) 通過絕緣套管(11)的壓制形成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的轉(zhuǎn)子(1 ),其特征在于，所述凸緣 (13)通過巻起的套管材料形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(1 ),其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子鐵心(4)利用轉(zhuǎn)子繞組纏繞并且在絕緣套管(11)的一側(cè)上 由轉(zhuǎn)子繞組形成的繞組端部(7)在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的方向上被壓。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述 絕緣套管(11) 一體地與用于遮蓋轉(zhuǎn)子鐵心(4)的端側(cè)的絕緣盤(9) 連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述絕緣盤(9)具 有內(nèi)側(cè)區(qū)域和設(shè)有缺口 ( 17)的外側(cè)的邊緣區(qū)域，該內(nèi)側(cè)區(qū)域在絕緣盤(9)的遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心(4)的一側(cè)具有凹槽。
9. 用于使電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸(2)相對(duì)布置在轉(zhuǎn)子軸(2)上 的轉(zhuǎn)子鐵心(4)上的轉(zhuǎn)子繞組絕緣的方法，其中包圍轉(zhuǎn)子軸(2)的絕 緣套管(11)布置在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的不朝向整流子(3)的端側(cè)上，其 特征在于，所述絕緣套管(n)在形成凸緣(13)的情況下被壓制，凸緣(13)的外徑大于未被壓制的絕緣套管(11)的外徑。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子鐵心(4) 在絕緣套管(11)布置和壓制的步驟之間利用轉(zhuǎn)子繞組纏繞。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，由所述轉(zhuǎn)子繞組在 絕緣套管(11)的區(qū)域中形成的繞組端部(7)在絕緣套管(ll)被壓 制的步驟之前在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的方向上被壓。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10至12中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 所述轉(zhuǎn)子繞組利用樹脂涂抹，以固定它。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10或12所述的方法，其特征在于，在所述壓制 的步驟中，絕緣套管(11)的超過繞組端部(7)的部分被壓制。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9至13中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 所述壓制的步驟中，凸緣(13)通過套管材料的巻起形成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9至14中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 所述壓制的步驟之前或之中，絕緣套管(11)的優(yōu)選熱塑性的材料通過 熱量輸入至少部段地軟化。
16. 根據(jù)權(quán)利要求9至14中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在 所述絕緣套管(11)布置的步驟中，該絕緣套管連同一體地與它連接的 絕緣盤(9) 一起布置在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的不朝向整流子(3)的端側(cè)上。
17. 在形成凸緣(13)的情況下能被壓制的絕緣套管(11)的應(yīng)用， 其中所述凸緣(13)的徑外比未被壓制的絕緣套管(11 )更大，以使電 動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子軸(2 )相對(duì)在轉(zhuǎn)子鐵心(4 )的不朝向整流子(3 ) 的端側(cè)上的繞組端部(7)的繞組絕緣。
全文摘要
對(duì)于電動(dòng)機(jī)或者發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(1)，它具有轉(zhuǎn)子軸(2)，轉(zhuǎn)子鐵心(4)和包圍轉(zhuǎn)子軸(2)的絕緣套管(11)，該絕緣套管在轉(zhuǎn)子鐵心(4)的不正對(duì)整流子(3)的端側(cè)上布置轉(zhuǎn)子軸(2)上，根據(jù)本發(fā)明所述絕緣套管(11)在遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)子鐵心(4)的端部上具有凸緣(13)，該凸緣具有大于絕緣套管(11)的鄰接在凸緣(13)上的部分的外徑的外徑。所述凸緣(13)通過絕緣套管(11)的壓制形成。本發(fā)明有利地使轉(zhuǎn)子(1)的縮短成為可能。它優(yōu)選適合在電動(dòng)機(jī)，特別優(yōu)選在整流子電動(dòng)機(jī)，特別優(yōu)選在家用工具中的應(yīng)用。例如該電動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)在吸塵器或者吹風(fēng)機(jī)或者手持?jǐn)嚢铏C(jī)中的風(fēng)扇或者在多用切碎機(jī)中的工作軸。
文檔編號(hào)H02K3/50GK101507086SQ200780026799
公開日2009年8月12日 申請(qǐng)日期2007年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月14日
發(fā)明者W·賴森韋伯 申請(qǐng)人:Bsh博施及西門子家用器具有限公司