專利名稱：旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子及用于內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火裝置中的類似結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種中部具有可與曲軸之類的旋轉(zhuǎn)軸相配合的軸套的轉(zhuǎn)子。
永磁發(fā)電機(jī)類的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)子通常包括轉(zhuǎn)子芯，它帶有安裝磁鐵的磁極部分和平衡重部分，其中的軸套與轉(zhuǎn)子芯組裝成一體。通過將熔融的鋁注入至轉(zhuǎn)子芯所在的模內(nèi)，用于與曲軸類旋轉(zhuǎn)軸相連接的由鋁壓鑄法制成的軸套與轉(zhuǎn)子芯模鑄成為一體。
這種帶有壓鑄鋁制軸套的轉(zhuǎn)子具有錐形軸孔，可確保曲軸類的旋轉(zhuǎn)軸與軸套之間的方便可靠的連接。錐形軸孔相對于迭片轉(zhuǎn)子芯厚度的長度和/或在軸線方向的位置可任意確定，以保證所需的強(qiáng)度。而且，由于軸套是鋁壓鑄制件，可在其圓周面上用切削方法加工出套裝連接部分，以安裝冷卻風(fēng)扇，或加工出螺紋孔，以用來配裝各種零件，如反沖棘輪釘。因此，這個軸套可對很重的風(fēng)扇和承受很大載荷應(yīng)力的棘輪釘提供可靠的支承。但是，由于這種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的普通形式的轉(zhuǎn)子含有一體化結(jié)構(gòu)的迭片芯子和鋁壓鑄件，且軸套的鑄鋁過程是在將磁鐵裝入磁極部分的狀態(tài)下進(jìn)行的，在鑄造軸套時，轉(zhuǎn)子芯的重量要增大，因此，軸套的鑄造較為困難，這樣就造成了生產(chǎn)效率低下和較高的鑄造成本。另外，還有一個問題是，由于軸套鑄造過程所產(chǎn)生的熱量使磁鐵的磁性能下降，因此，在鋁壓鑄之后，需要重新對磁鐵充磁，這也使產(chǎn)品成本大大增加。另一方面，近年來，用戶提出了大幅度降低產(chǎn)品成本及減輕重量的要求，因而，人們嘗試了用合成樹脂替代鋁壓鑄來制造用在轉(zhuǎn)子芯上的模制軸套。但是，另一個問題是，在需要通過加長錐形軸孔的長度使其超過轉(zhuǎn)子芯的迭片層厚和改變錐形軸孔在軸線方向的位置以獲得支承旋轉(zhuǎn)軸所需的強(qiáng)度時，合成樹脂則無法使用。另外，如果在這類合成樹脂上加工出各種重型零件用的螺紋或利用套裝連接部分安裝風(fēng)扇或類似的零件，就會造成如前所述的強(qiáng)度問題，因而也是不實(shí)用的。
為解決常規(guī)方法中的上述問題，本發(fā)明的目的在于，提供一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，其中的金屬件只用于在對機(jī)械強(qiáng)度有特殊要求之處，轉(zhuǎn)子芯的其他部分用合成樹脂覆蓋，因此，所述轉(zhuǎn)子的重量輕，并能充分保護(hù)轉(zhuǎn)子芯。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，各種零件可方便地安裝在轉(zhuǎn)子芯上的軸套上，可避免磁極部分磁鐵磁力的降低，降低生產(chǎn)和產(chǎn)品成本，并且可降低轉(zhuǎn)子的重量。
根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子是一個轉(zhuǎn)子芯，它具有安裝了磁鐵的磁極部分、平衡重部分、金屬軸套、以及用合成樹脂覆蓋的部分，磁極部分與平衡重部分相對而置，兩者之間沒有軸套配裝孔，金屬軸套可用于與旋轉(zhuǎn)軸連接，在其中心位置處設(shè)有錐形軸孔，該軸套還具有可插入軸套配裝孔內(nèi)并在其中固定的配合部分，合成樹脂至少可覆蓋裝有金屬軸套的轉(zhuǎn)子。在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，通過將金屬軸套，例如鋁軸套，插入至轉(zhuǎn)子芯的軸套配裝孔中并使之固定，可以避免熱負(fù)荷和/或機(jī)械負(fù)荷作用于轉(zhuǎn)子芯上，以防止磁極上的磁鐵的品質(zhì)和性能的下降，利用壓力將曲軸壓配到鋁軸套的錐形軸孔中可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子芯的簡便裝配，而且，用合成樹脂涂覆轉(zhuǎn)子芯可改善轉(zhuǎn)子的機(jī)械的、電氣的和化學(xué)的耐久性。
進(jìn)一步說，在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，配合部分是在金屬軸套的圓周面上加工出的套裝連接部分。所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子利用金屬軸套的套裝連接部分作為與轉(zhuǎn)子芯的軸套配裝孔和棘輪釘類的各種零件的連接部位。在所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，配合部分可以是與零件配合的螺紋連接部分。在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，利用螺紋連接部分可與其他各種零件，包括棘輪釘，進(jìn)行螺紋連接，因而，可實(shí)現(xiàn)零件的牢固和便利的裝配。在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子中，金屬軸套包括鋁壓鑄件。由于其軸套包括鋁壓鑄件，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子可利用螺紋連接或插接或壓裝實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子牢固而可靠的固定連接，利用鉆孔或緊固工具可實(shí)現(xiàn)冷卻風(fēng)扇的固定連接。


圖1為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子的剖面圖，沿圖2中A-A線所剖。
圖2為圖1所示轉(zhuǎn)子的裝配狀態(tài)的透視圖，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個實(shí)施例做詳細(xì)描述。圖1示出了本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，圖2為其裝配狀態(tài)的立體圖。在這些圖中，序號1為轉(zhuǎn)子芯。轉(zhuǎn)子芯1構(gòu)成了內(nèi)燃機(jī)點(diǎn)火裝置中的永磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的一部分。轉(zhuǎn)子芯1包括由若干層磁性金屬薄片組成的迭層構(gòu)成，這一迭層是通過將燒結(jié)磁性合金模制件用鉚釘鉚接在一起形成的。轉(zhuǎn)子芯1在總體上呈“I”字型，其結(jié)構(gòu)為裝有磁鐵3的磁極4與平衡重部分5相對設(shè)置，軸套配裝孔2(下文將詳細(xì)論述)位于二者之間。磁極部分4帶有一對大致為T型的向外凸起的磁極4a，磁極4a在轉(zhuǎn)子芯的一端將磁鐵3固定在它們之間。磁鐵3支承并固定在磁極4a的凹入部分。序號6是作為金屬軸套的鋁軸套，該鋁軸套由鋁壓鑄方法制成，是與轉(zhuǎn)子芯1無關(guān)的單獨(dú)零件。鋁軸套6一端的套裝連接部分7的直徑小于軸套6的直徑，在壓力的作用下，連接部分按圖2中箭頭所示的方向插裝至轉(zhuǎn)子芯1的軸套配裝孔2中，所有零件結(jié)合在一起時就成為圖1所示的整體。
而且，鋁軸套6還帶有同套裝連接部分7相連并可與軸套配裝孔2的端面直接接觸的環(huán)形平面9和直徑較大段8。如圖1所示，環(huán)形平面9與轉(zhuǎn)子芯1的軸套配裝孔2的端面直接接觸。
序號10是裝螺釘?shù)牟糠?，它向外伸出，并與直徑較大段8相連接，該裝螺釘?shù)牟糠?0還起到零件安裝部分的作用。裝螺釘部分10的長度等于轉(zhuǎn)子芯1厚度的一半，其上帶有螺紋孔11。螺紋孔11與鋁軸套的中心線平行。序號12為套筒部分，零件可與之裝配，它是鋁軸套另一端的圓柱面，其位置在圖2所示的鋁軸套的上端。舉例來說，冷卻風(fēng)扇可以裝在套筒部分12上。再比如，可利用螺釘將反沖啟動器的棘輪釘固定在裝螺釘部分10上。
序號13是在套裝連接部分7的中心處加工出的錐形軸孔。例如，可通過加壓將作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)燃機(jī)曲軸壓入至這個軸孔13中。將鋁軸套6的套裝連接部分7插入至軸套配裝孔2中，并使固定在鋁軸套6上的裝螺釘部分10的下表面與轉(zhuǎn)子芯1的側(cè)表面相接觸，然后，在型模中的除鋁軸套外表面之外的轉(zhuǎn)子芯1的外表上，例如，可利用注射成型方法，形成合成樹脂覆層14，這樣就制成了具有優(yōu)良的絕緣性、防水性和耐老化性的大致為圓片狀的轉(zhuǎn)子。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，轉(zhuǎn)子的強(qiáng)度高、重量輕、制造方法簡便，鋁軸套6和轉(zhuǎn)子芯1可分別進(jìn)行制造，在壓力的作用下，由鋁壓鑄方法制成的鋁軸套6可插入至轉(zhuǎn)子芯1中，以形成轉(zhuǎn)子。因而，可以將重量不超出規(guī)定范圍的各種零件安裝在鋁軸套6上。而且，通過在轉(zhuǎn)子芯1上覆以足夠厚度的合成樹脂層14，轉(zhuǎn)子的機(jī)械的、電氣的和化學(xué)的耐久性均得以改善。本發(fā)明的轉(zhuǎn)子可滿足產(chǎn)品制造廠商降低成本的需求。
在制做合成樹脂覆層14的過程中，磁鐵3要受到高溫的影響。但是，由于溫度比用普通鋁壓鑄方法壓鑄時的溫度低得多，不會出現(xiàn)磁鐵3的磁力降低。因而，成型后不再需要充磁，這樣就防止了品質(zhì)和性能的下降或成本的增加。
因此，在本發(fā)明的轉(zhuǎn)子中，利用鋁壓鑄方法將必須用金屬制成的配合部分同鋁軸套6結(jié)合成為一體。另一方面，由迭片芯子組成的轉(zhuǎn)子芯1用合成樹脂14涂覆。這樣就形成了對轉(zhuǎn)子芯自身的保護(hù)，并使其具有重量輕的特點(diǎn)。
在鋁軸套6上，可任意或方便地確定錐形軸孔13的錐形段的長度和/或位置或螺紋的有效長度，而與轉(zhuǎn)子芯1的制造無關(guān)?？梢员苊怃X軸套6與轉(zhuǎn)子芯1之間的配合松動或位置偏差，因此，以低成本實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的高可靠性。
根據(jù)本發(fā)明，金屬零件只用在轉(zhuǎn)子芯的對機(jī)械強(qiáng)度有特殊要求之處，而轉(zhuǎn)子芯的其他部分用合成樹脂覆蓋，因此，可制出重量輕并且被充分保護(hù)的轉(zhuǎn)子。而且，在本發(fā)明中，還可防止磁極磁鐵的磁力下降，各種零件與軸套的裝配也是很便利的。因而，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品價(jià)格/生產(chǎn)成本的降低和轉(zhuǎn)子整體結(jié)構(gòu)的輕量化。
權(quán)利要求
1.一種旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子芯，它帶有安裝了磁鐵的磁極部分和平衡重部分，二者互相對置，軸套配裝孔位于二者之間；金屬軸套，它與旋轉(zhuǎn)軸連接，在其中心位置具有錐形軸孔，以及插入至軸套配裝孔并固定在該裝配孔內(nèi)的配合部分；用合成樹脂涂覆的部分，合成樹脂至少覆蓋裝有金屬軸套的轉(zhuǎn)子。
2.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，其特征在于，配合部分是在金屬軸套的圓周面上加工出的套裝連接部分。
3.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，其特征在于，配合部分是用于零件連接的螺紋連接部分。
4.如權(quán)利要求1所述的旋轉(zhuǎn)機(jī)械的轉(zhuǎn)子，其特征在于，金屬軸套包括鋁壓鑄制件。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)子芯,具有磁鐵的磁極部分和平衡重部分,具有錐形軸孔和配合部分的金屬軸套插裝在軸套配裝孔中,互相固定在一起。轉(zhuǎn)子芯用合成樹脂涂覆,金屬材料只用在機(jī)械強(qiáng)度所需之處,因而,可以減輕整個轉(zhuǎn)子的重量,而且組裝也很方便。各種零件可牢固地連接,并可防止磁鐵磁性能的下降。
文檔編號H02K1/27GK1187706SQ9810020
公開日1998年7月15日 申請日期1998年1月5日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月7日
發(fā)明者巖田雅夫, 北村良樹, 大竹茂 申請人:追浜工業(yè)株式會社