[发明专利]电机绕线旋转部件的制造方法

说明书

本发明涉及电机的旋转部件、具有这样的旋转部件的汽车直流电机以及这种旋转部件的制造方法。

人们知道汽车马达风机的直流电机有一个永磁场磁铁和一个带线圈的电枢。电枢有一个支架和一个由绕在支架上的导线构成的线圈，线圈一般为环形。电流通过位于场磁铁磁场内的导线将在导线内产生拉普拉斯力，使得电枢绕它的轴转动。导线有与电枢轴线平行的直线段，在直线段的端部有与整流子或另一个直线段连接的中间部分。拉普拉斯力主要产生在该直线段。

不产生力的中间部分均集中于线圈轴向的端部，以便占据较小的空间。它们构成电枢上称为引线的突出部分，其轴向长度很大，可能等于产生力的直线段。马达本身的轴向长度相当程度上取决于引线的轴向长度。然而，汽车工业总是不断提出减少马达轴向长度的要求。

另外，轴向尺寸很大的线圈有较大的公差间隙。这导致与线圈相邻的马达零件所占据的位置必须考虑该公差间隙。马达的轴向尺寸加倍地增加。

另外，与轴线平行的导线和引线在空间的分布也不规律。这种分布不均将导致重量的不平衡，或称偏心，所以在电枢制造完成，组装马达之前，必须对电枢进行再平衡，以补偿偏心。当初始不平衡很大时，平衡操作是十分困难的。

问题是提供一种制造绕线旋转部件的方法，其引线的轴向尺寸及其公差间隙均比较小，且比上述旋转部件的引线的分布更规则。

现有技术中，特别是在翻译成英文的日本专利JP-4275050(富士公司)的摘要中有制造轴向尺寸较小的绕线定子的技术，它将导线绕在一组叠板上，然后将叠板和线圈放在有两个钳口的压力机中，钳口具有相对的同轴环形表面。第一钳口上有一个芯轴，将叠板和线圈套在芯轴上。当压力机压下，芯轴的端部插入第二钳口中用于容纳芯轴的孔里。使两个钳口相互靠近，以实现将线圈轴向压缩。

这样压缩力使引线轴向压缩，使得线圈的轴向尺寸大大减少。

总之，制造电机绕线旋转部件的过程如下：

-将光的叠板固定在一根轴上；

-然后将一个整流子固定在轴上的一个临时位置上，距叠板一定距离；

-将导线同时绕在叠板和整流子上；最后

-将整流子向叠板靠近，达到最后的位置。

该方法对于构成线圈比较方便。而上述日本资料摘要中所述的方法在该方法的条件下没法使用，因为它是用于电机定子线圈，没有轴，也没有整流子。

本发明的一个目的是提出一种制造电机旋转部件的方法，它先在叠板和达到最终位置之前处于临时位置的整流子上制造线圈，以保持前述轴向压缩线圈的好处。

为了达到该目的，本发明涉及一种制造电机绕线旋转部件的方法，它包括以下步骤：

-将叠板和整流子固定在轴上，整流子与叠板有一段距离；

-将导线绕在叠板和整流子上以构成基本形状为环形的线圈，该方法还有一个步骤，即沿线圈轴线方向压紧线圈，同时使整流子靠近叠板。

这样，整流子的临时位置有利于在整流子和叠板上绕制线圈。另外，得到了轴向压缩线圈的所有优点。而且，一些导线的一端连接在整流子上，另一个端部连接在线圈向着整流子的轴向端面上。在移动整流子同时轴向压缩线圈的过程中，这些导线的两个端部沿轴向向一个方向移动。因此，在这两个端部之间没有任何附加的相互拉伸，或拉断导线，靠近整流子的导线超出部分也不会堆积起来，而导致短路。导线之间冲击和接触的危险减少了。总的来说，该方法在很大程度上减少了导线绝缘套或绝缘漆在压制过程中损坏的危险，在相反的情况下，这种损坏将导致导线之间的短路。它特别防止了导线在压紧时将一部分导线切断。

有利的是，在压紧过程中，该制造方法有为连接整流子和叠板的导线导向的过程。

这样，还进一步防止了邻近整流子导线的上述问题，即堆积、压碎或过度拉伸，它们可能导致导线绝缘的损坏和导线之间的短路。

有利的是，导向过程的操作是将上述每段导线保持在轴的确定径向平面上。

这是一种特别简单的实现该导向装置的方法。

有利的是，将有热固性材料外套的导线在支座上绕成线圈，在压紧过程中，将线圈加热到至少等于材料固化点的温度。

这样，将导线固定在压紧的线圈中。这将延长绕在一起的导线的使用寿命。

有利的是，导线中通过电流，使线圈加热。

这样，就不需要使用具有加热装置的压力机了。

有利的是，在压缩阶段之前，在导线上涂冷却后硬化的热液体，将压缩阶段延长，直到涂上的液体冷却。

这是另一种将导线固定在压紧位置的方法。