[发明专利]具有改进的中空轴的发电机转子

说明书

技术领域

本申请涉及在发电机中使用的转子轴，其中转子轴构成为更有效地利用空间。

背景技术

发电机是已知的并通常包括随转子轴旋转的主绕组。转子轴被选择性地驱动以进而驱动邻近定子的主绕组，并且绕组相对于定子的旋转产生电能。

现代发电机具有若干额外附件。作为示例，励磁转子和永磁体转子也被附连到转子轴上。而且，整流器组件可与励磁转子连通。整理器组件被安装在中空转子轴内，然而，励磁转子通常在转子轴的端部。导线可仅通过围绕转子轴的端部延伸而从励磁转子连通到整流器组件。在该位置安装励磁转子的要求提出了非期望的设计约束。

而且，在转子轴的大小方面已经做出让步。通常，离合器构件包括花键，花键选择性地向转子轴传递旋转。离合器组件必须能够滑动以使它能够与驱动输入接合或分离。花键通常设置在转子轴的一端。为了在转子轴的远端或近端具有花键连接，这导致对许多设计应用来说离合器构件要么过长要么过短。

而且，发电机通常被设计成使得它们经常在低于整体组件的第一固有频率的频率下运行。为实现这个目的，要求增大转子外径，和减小转子的支撑轴承之间的距离。然而，包括若干运行部件的要求已使实现这些目的具有难度。

发明内容

发电机转子轴包括延伸通过第一轴向距离的轴体，该轴体是中空的。花键齿形成在中空轴体的内孔中。从中空轴体的一个轴向端到花键齿的远轴向端的距离与轴体的整体长度的比率在0.3到0.6之间。

发电机的转子平衡组件包括安装在转子轴的外周上的主绕组。转子轴包括轴体，轴体延伸通过第一轴向距离，并且是中空的。花键齿形成在轴体的内孔上。从轴体的一个轴向端到花键齿的远轴向端的距离与第一轴向距离的比率在0.4到0.5之间。

发电机包括定子和安装到转子轴上以邻近定子旋转的主绕组。转子轴包括轴体，轴体延伸通过第一轴向距离，并且是中空的。花键齿形成在轴体的内孔上。从轴体的一端到花键齿的远轴向端的距离与第一轴向距离的比率在0.4到0.5之间。

形成发电机转子轴的方法包括以下步骤：形成具有内孔的大致中空体，和在中间位置处的内孔内形成花键齿，使得从中空体的一端到所述花键齿的远端的长度相对于大致中空体的整体长度的比率在0.3和0.6之间。

本发明的这些和其它特征将从下面的说明书和附图中得到最好的理解，下面是附图说明。

附图说明

图1是发电机的视图。

图2是通过图1发电机的截面视图。

图3A示出了转子轴。

图3B示出了图3A视图的细节。

图4是转子轴的外部视图。

图5是发电机的端视图。

图6示出了包含在发电机中的离合器构件。

具体实施方式

图1示意性地示出了包括定子21的发电机20。离合器构件22具有选择性地接合驱动输入300上的齿的齿。离合器构件22还可被驱动以接合驱动输入或从驱动输入上分离。

主绕组部分或芯24在定子20附近旋转。励磁转子26和永磁体转子28提供控制和安全功能，并还与它们各自的定子(未示出)结合。轴承30和32被设置在主绕组部分24的相对轴向端部。