转子组件和用于具有多个磁体长度的电机的制造方法
【专利摘要】被构造用于不同长度的磁体的改进的转子组件和用于制造其的方法和系统转子组件可通过选择性地制造延伸到层叠板的孔中的第一和第二凸片而制造。取决于不同的磁体长度和特定的层叠板，根据第一精加工时间安排和第二精加工时间安排中的一个，第一和第二凸片可被选择性地去除。层叠板被堆叠，其中，任何剩余的第一和第二凸片以及其他特征对齐。
【专利说明】
转子组件和用于具有多个磁体长度的电机的制造方法
技术领域
[0001 ]本说明书大体涉及一种内部永磁体电机，且更具体地涉及一种用于内部永磁体电机的转子组件。
【背景技术】
[0002]通过磁场与传送电流的导体的交互，电马达使用电势能以产生机械能。利用机械能以产生电能的相反过程通过发电机或直流发电机实现。其他电机一一诸如马达/发电机--组合马达和发电机二者的各特征。
[0003]电机可包括可绕中央轴线旋转的元件。可称为马达的可旋转元件可与静止元件同轴，该静止元件可称为定子。电机使用转子和定子之间的相对旋转，以产生机械能或电能。
【发明内容】
[0004]提供了一种用于制造内部永磁体转子的改善方法、结构或系统。系统通过选择性地在转子的层叠板中制造凸片保持和凹部特征而制造用于两个不同磁体长度的转子组件。转子组件可通过选择性地制造延伸到层叠板的孔中的第一和第二凸片而制造。取决于不同的磁体长度和特定的层叠板，根据第一精加工时间安排和第二精加工时间安排中的一个，第一和第二凸片可被选择性地去除。层叠板被堆叠，其中任何剩余的第一和第二凸片以及其他特征对齐。
[0005]通过用于实施披露结构、方法或二者的一些最佳模式和其他实施例的以下详细描述，本发明主题的上述特征和优势及其他特征和优势将显现。
【附图说明】
[0006]图1是电机的示意图；
[0007]图2是电机的转子组件的示意性局部分解剖切横截面视图，所述电机诸如图1所示和所描述的；
[0008]图3是用于转子组件的层叠板的示意性平面图，诸如那些可与图1和2所示和所述的电机一起使用的；
[0009]图4A是用于转子组件的层叠板的一部分的示意性平面图，所述转子组件构造为用于多个磁体长度，且示出一短磁体；
[0010]图4B是关于图4A所示的层叠板的示意性平面图，其构造有长磁体；
[0011]图5是被构造用于多个磁体长度的转子组件的示意性局部分解剖切横截面视图；
[0012]图6A是用于转子组件的层叠板的一部分的示意性平面图，所述转子组件构造有长磁体；
[0013]图6B是关于图6A所示的层叠板的示意性平面图，其构造有非常短的磁体。
【具体实施方式】
[0014]参考附图，其中无论何时在几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的构件，在图1中示出电机20，其可称为内部永磁体电机20ο参考图1，电机20包括壳体22，其支撑定子组件24。转子组件26可旋转地附连至壳体22，用于相对于壳体22和定子组件24绕纵向或中央轴线28旋转。
[0015]轴30附连至转子组件26，用于与转子组件26绕中央轴线28旋转。如所示，转子组件26布置在定子组件24的中央开口 32内，且与定子组件24绕中央轴线28为同心的。尽管图1示出典型的电机20，应意识到，电机20可以一些其他方式构造，诸如例如转子组件26成角度地布置在定子组件24的外周边之外。相应地，权利要求的范围不限于在此所示和所述的电机20的特定构造。
[0016]尽管可以关于特定应用或工业描述本发明，但本领域技术人员将认识到本发明的更宽的适用性。具有本领域常规技术的人将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”等的术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围由所附的权利要求限定。任何数字指示语，诸如“第一”或“第二”仅是阐释性的，且不意图以任何方式限制本发明的范围。
[0017]—个附图中示出的特征可与任何图中示出的特征组合、被其替代或被其改变。除非指出，否则特征、元素或限制不与任何其他特征、元素或限制相互排斥。此外，没有特征、元件或限制是操作必须需要的。图中示出的任何特定构造仅是示意性的，且所示的特定构造并不限制权利要求或说明书。
[0018]参考图2和3，转子组件26包括多个层叠板34。每个层叠板34优选地由钢制造，诸如但不限于非定向电钢。层叠板34邻近彼此沿中央轴线28布置，以限定层叠堆叠部36，如图2所示。层叠堆叠部36形成转子组件26的芯部。层叠板34沿中央轴线28同心地对齐，以形成层叠堆叠部36。
[0019]最佳地如图3所示，每个层叠板34限定至少一个孔38，优选地为多个。冲孔器可用于形成孔38。参考图2，当层叠板34沿中央轴线28且相对于彼此对齐，层叠板34中的所述多个孔38彼此对齐，以限定多个槽40。槽40与中央轴线28平行地延伸。槽40总体上通过附图标记40称呼。第一槽具体地通过附图标记40A称呼，第二槽具体地称为40B，第三侧槽具体地称为 40C。
[°02°]如图2所不，转子组件26包括多个磁体42。所述多个磁体42的一个布置在所述多个槽40的每个内。磁体42总体上通过附图标记42称呼。第一磁体42具体地通过附图标记42A称呼，第二磁体42具体地称为42B。每个槽40的磁体42的尺寸和形状设置为布置在其相应槽40内。相应地，如果槽40包括垂直于中央轴线28的弯曲的横截面形状，则磁体42包括垂直于中央轴线28的相应的弯曲横截面形状，以便适配在槽40内。应意识到，槽40和它们的相应磁体42可形成为包括相对于中央轴线28的弯曲的横截面形状或矩形横截面形状。磁体42可包括但不限于铁素体磁体42或稀土磁体42，诸如NdFeB。
[0021]参考图2，所述多个层叠板34包括至少一组标准层叠板44，至少一组凹部层叠板46，和至少一个凸片层叠板48。相应地，应意识到，所述组标准层叠板44包括诸如通过堆叠机构聚集或堆叠在一起的多个标准层叠板44，布置在所述组标准层叠板44内的每个层叠板34大体相同。所述组凹部层叠板46包括聚集或堆叠在一起的多个凹部层叠板46，布置在所述组凹部层叠板46内的每个层叠板34大体相同。凸片层叠板48布置在所述组标准层叠板44和所述组凹部层叠板46之间。
[0022]转子组件26可包括多组标准层叠板44、多组凹部层叠板46，多个凸片层叠板48，以交替关系布置。这样，单个凸片层叠板48布置在一组标准层叠板44和一组凹部层叠板46之间。此外，一个凸片层叠板48和一组凹部层叠板46的组合可称为层叠保持系统。贯穿层叠堆叠部36，转子组件26可包括多个层叠保持系统，每个层叠保持系统通过一组标准层叠板44分开。
[0023]虽然转子组件26可包括多个层叠保持系统，以下详细描述只涉及单个层叠保持系统。应意识到，以下描述应用于转子组件26内的所有层叠保持系统。如上所述，层叠保持系统包括一个凸片层叠板48和一组凹部层叠板46。凸片层叠板48包括多个凸片50。所述多个凸片50的至少一个延伸到相应凸片层叠板48的所述多个孔38的每个中，且由此延伸到转子组件26的所述多个槽40的每个中。每个凸片50延伸为与布置在凸片50的相应槽40内的磁体42邻接接合。
[0024]凸片层叠板48首先形成为使得，凸片50与凸片层叠板48共面，且在安装在层叠堆叠部36中时从中央轴线28径向向外地延伸。凸片50的初始位置在图2中示出在第一槽40A中。从层叠堆叠部36的轴向端部，S卩插入端部，相应槽40的磁体42与中央轴线28平行地轴向插入到它们各自的槽40中。磁体42的插入方向大体通过方向箭头52表示。随着磁体42插入到槽40中，磁体42接触它们相应的槽40内的凸片50，且将凸片50弯离它们的路径。这样做，则凸片50弯曲为相对于槽40和中央轴线28成大体平行关系。凸片50的最后弯曲位置在图2中示出在第二槽40B中。
[0025]如在第一槽40A中示出的，其凸片50包括相对于中央轴线28径向地测量的径向长度54 ο在插入第一磁体42A之前，第一槽40A的凸片50延伸到第一槽40A中至等于径向长度54的距离。优选地，凸片50的径向长度54在Imm至3mm的范围之间。但是，应意识到，凸片50的径向长度54可与示例性实施例不同。此外，凸片50的径向长度54可基于槽40和它们各自的磁体42的特定尺寸、形状和构造变化。
[0026]由于凸片50在磁体42插入到槽40期间弯曲，因此凸片50用作弹簧，以将它们相应的磁体42抵靠它们相应的槽40的相对壁56偏压。凸片50将磁体42抵靠壁56偏压，以相对于层叠堆叠部36将相应磁体42固定在位。优选地，凸片50将它们相应的磁体42相对于中央轴线28朝向槽40的径向外壁56偏压。但是，应意识到，凸片50可相对于槽40定位，以将磁体42朝向槽40的一些其他径向定位的壁56偏压。因为凸片50将磁体42抵靠层叠堆叠部36的壁56偏压，以固定磁体42相对于层叠堆叠部36的位置，所以转子组件26不需要任何粘合剂来将磁体42连结至层叠堆叠部。
[0027I 参考图3，每个凹部层叠板46的所述多个孔38的每个包括沟槽部分58。参考图2，每个凹部层叠板46邻近彼此堆叠，从而每个凹部层叠板46的沟槽部分58布置为邻近彼此，以限定与中央轴线28平行延伸的多个沟槽60。所述多个沟槽60的一个布置在所述多个槽40的每个内，相对于磁体42的插入方向邻近槽40的相应凸片50并正好在其之后。
[0028]在将磁体42插入在它们相应的槽40内之后，凸片层叠板48的每个凸片50至少部分地布置在由凹部层叠板46限定的槽40的相应沟槽60内。每个沟槽60限定平行于中央轴线28测量的纵向长度62。沟槽60的纵向长度62大于凸片50的径向长度54，从而当每个凸片50弯曲到其最终位置时，凸片50没有束缚(bind)在槽40和磁体42之间且没有阻止磁体42插入到其相应的槽40中。
[0029]沟槽60从它们相应的槽40凹进层叠堆叠部36中至少一凹部距离64。层叠板34和凸片50包括平行于中央轴线28测量的厚度。凹部距离64优选地等于或大于层叠板34的厚度。优选地，层叠板34和凸片50包括平行于中央轴线28测量的厚度，其在0.25mm至0.5mm的范围内。优选地，沟槽60从槽40凹进的凹部距离64等于或大于0.25mm。但是，应意识到，层叠板34和凸片50的厚度以及沟槽60的凹部距离64可变化。
[0030]现参考图4A至图4B以及图5，并继续参考图1-3，示出了转子组件126的多个视图和构造，其是IPM转子，构造为依赖对共用冲压工具的变化而制造有多个磁体长度。转子组件126与转子组件26共享许多特征，共享特征和功能的描述可从转子组件126的描述省略。
[0031]图4A示出转子组件126的一部分的平面图，示出用于短磁体的构造。图4B示出转子组件126的一部分的平面图，示出用于长磁体的构造。图5示出类似于图4A所示的转子组件126的部分的局部分解等轴视图。
[0032]转子组件126包括多个层叠板134。每个层叠板134可由钢制造，诸如但不限于非定向电钢。层叠板134邻近彼此沿中央轴线(未示出)布置，以限定层叠堆叠部136，如图5所示。层叠堆叠部136形成转子组件126的芯部。层叠板134沿中央轴线同心地对齐，以形成层叠堆叠部136。
[0033]层叠板134限定至少一个孔(未单独标号)，且优选地包括多个孔，其可通过冲孔器制造或形成。当层叠板134沿中央轴线组装和对齐时，层叠板134中的孔彼此对齐，以限定一个或多个槽140，其与中央轴线平行地延伸。仅一个槽140在图5中示出。
[0034]转子组件126包括多个磁体，其一个或多个布置在每个槽140内。每个槽140的磁体的尺寸和形状设置为布置在相应槽140内。
[0035]转子组件126可构造为接收不同长度的磁体，如在此所述的。图4A和图5示出了构造有短磁体142的转子组件126。图4B示出了构造有长磁体143的转子组件126。图4A、4B和5中所示的转子组件126的每个构造都由共用的冲压工具形成。
[0036]参考图5，层叠板134包括至少一组标准层叠板144，至少一组凹部层叠板146，和至少一个凸片层叠板148。总体上，所述组标准层叠板144包括聚集或堆叠在一起的多个标准层叠板144，布置在所述组标准层叠板144内的每个层叠板134大体相同。所述组凹部层叠板146包括聚集或堆叠在一起的多个凹部层叠板146，布置在所述组凹部层叠板146内的每个层叠板134大体相同。
[0037]凸片层叠板148布置在所述组标准层叠板144和所述组凹部层叠板146之间。图4A和4B的视角示出其中一个凸片层叠板148，其以凹部层叠板146为背景。
[0038]转子组件126可包括多组标准层叠板144、多组凹部层叠板146，多个凸片层叠板148以交替关系布置。这样，单个凸片层叠板148布置在一组标准层叠板144和一组凹部层叠板146之间。
[0039]凸片层叠板148包括至少两个凸片，它们至少在开始时具有大体相同的形状。凸片可单独地称为第一凸片151和第二凸片152，且可由凸片冲压器或第一和第二凸片冲压器制成。凸片至少开始时延伸到相应凸片层叠板148的孔中，由此延伸到转子组件126的每个槽140中。需注意，短磁体142和长磁体143在图4A和4B中示意性地示出，其示出了在插入到槽140之前短磁体142和长磁体143的大体位置。
[0040]取决于所用的磁体的长度，凸片以与布置在相应槽140内的磁体的邻接接合的某一形式延伸。凸片层叠板148首先形成为使得，第一凸片151和第二凸片152与凸片层叠板148共面，且一旦组装在层叠堆叠部136中，则二者从中央轴线大体径向向外地延伸。
[0041]图4A和图4B之间的比较示出了第一凸片151和第二凸片152如何用于构造用于短磁体142、长磁体143或其组合的转子组件126。此外，图4A和图4B示出了两个构造可如何通过共用的冲压工具或共用的制造组件制造。取决于所需的磁体长度，共用冲压工具可以以不同的精加工或冲压时间安排操作，以形成特定的层叠板134。通过共用冲压工具产生的层叠板134可然后通过堆叠机构对齐或堆叠，用于组装。
[0042]—个或多个层叠板134包括至少外止档件154，其可称为第一止档件，可还包括内止档件156，其可称为第二止档件。外止档件154邻接长磁体143和短磁体142，且阻止磁体的径向向外运动。外止档件154以及内止档件156(如果需要的话)可形成在每个层叠板134中，从而它们延伸转子组件126的大体整个轴向长度。
[0043]如图4B所示，随着长磁体143插入到槽140中，长磁体143接触第一凸片151和第二凸片152，且使第一凸片151和第二凸片152弯出槽140。这样做，第一凸片151和第二凸片152弯曲为相对于槽140和中央轴线成大体平行关系。第一凸片151和第二凸片152的最终的弯曲位置没有在图4B中示出，但类似于图2所示的。
[0044]由于第一凸片151和第二凸片152在将长磁体143插入到槽140中期间弯曲，因此凸片在长磁体143的近壁上用作弹簧，且将长磁体的远壁抵靠槽140的相对壁(S卩，图中的径向在外的壁)偏压。凸片将长磁体143抵靠层叠堆叠部136的壁偏压，以固定长磁体143相对于层叠堆叠部136的位置，从而转子组件126不需要任何粘合剂用来将长磁体143连结至层叠堆叠部。第一凸片151和第二凸片152用作中-磁体保持特征。
[0045]参考图4B，凹部层叠板146的孔包括沟槽部分，以共同限定平行于中央轴线延伸的多个沟槽。第一凹部沟槽161相对于长磁体143的插入方向布置为邻近第一凸片151且正好在其之后。第二凹部沟槽162相对于长磁体143的插入方向布置为邻近第二凸片152且正好在其之后。第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162在图4A和4B中隐藏，但形状上类似于图2所示的沟槽60的形状。第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162可通过凹部冲压器或第一和第二凹部冲压器制造。
[0046]在长磁体143插入在它们相应的槽140内之后，凸片层叠板148的第一凸片151和第二凸片152至少部分地布置在一一通过随着将长磁体143插入而弯折一一由凹部层叠板146限定的槽140的第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162内。因此，如图4B所示，长磁体143覆盖两个中-磁体保持特征一一第一凸片151和第二凸片152，且由其保持在槽140内。长磁体143还在径向端部处通过外止档件154和内止档件156被保持。
[0047]如在图4A中示出的，短磁体142覆盖仅一个中_磁体保持特征一一第一凸片151，且由其保持在槽140内。短磁体142还在一个(外)径向端部处通过外止档件154被保持。但是，如图4A所示，转子组件126被构造用于短磁体142，以将第二凸片152用作内止档件特征，代替中-磁体保持特征。
[0048]为了与短磁体142—起使用，转子组件126被制造为使得，仅邻近第一凸片151的第一凹部沟槽161形成在槽140中。因此，当短磁体142插入到槽140中时，第一凸片151至少部分地弯曲或变形到第一凹部沟槽161中，且施加抵抗短磁体142的近壁的偏压力。
[0049]但是，第二凸片152邻接短磁体142的端部，与施加中-磁体偏压力相反。没有第二凹部沟槽162形成在第二凸片152后面，从而第二凸片152不能类似地从槽140移出到任何凹部或沟槽中。因此，第二凸片152保持在槽140内，且用作邻近短磁体142的端部的内径向保持特征。内止档件156可仅形成在凸片层叠板148中，以在被形成用于短磁体142和长磁体143的层叠板134之间保持制造一致性，或可不形成，以便节省材料和质量。
[0050]为了制造用于短磁体142和长磁体143 二者的转子组件126，共用的冲压工具选择性地形成凹部层叠板146、凸片层叠板148或二者的仅一些特征。如图4B所示，为了构造用于长磁体143的转子组件126，冲压工具激活(activate)用于凸片层叠板148上的第一凸片151和第二凸片152的冲压特征。冲压工具还激活用于凹部层叠板146上的第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162的冲压特征。
[0051]但是，如图4A所示，为了构造用于短磁体142的转子组件126，冲压工具激活用于第一凸片151、第二凸片152和第一凹部沟槽161的冲压特征，但没有激活用于第二凹部沟槽162的冲压特征。共用冲压工具可还关闭用于短磁体142的内止档件156的冲压特征，因为第二凸片152提供了相同功能。
[0052]因此，相同的工具制造或产生了被构造用于长磁体143和短磁体142二者的转子组件126。制造用于长磁体143或短磁体142的转子组件126的能力可改进，例如但没有限制地，制造:成本、时间、空间约束或灵活度(不同制造循环之间的转换)。用于构造用于不同磁体长度的转子组件126的可变过程可称为精加工或冲压时间安排。
[0053]在一个示例性制造过程中，不同层叠部首先形成有相同特征，且然后精加工以产生长磁体143或短磁体142所需的特定层。在共同的冲压时间安排期间，第一凸片151和第二凸片152可形成在凸片层叠板148和凹部层叠板146 二者上。为了容纳短磁体142，第一精加工时间安排在凹部层叠板146上形成第一凹部沟槽161，其还去除凹部层叠板146上的第一凸片151。第一精加工时间安排允许形成在凸片层叠层148上的第一凸片151弯折到第一凹部沟槽161中，但留下第二凸片152作为止档件，而没有变形进入的凹部。
[0054]为了容纳长磁体143，第二精加工时间安排在凹部层叠板146上形成第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162，其还从凹部层叠板146上去除第一凸片151和第二凸片152。第二精加工时间安排允许形成在凸片层叠层148上的第一凸片151和第二凸片152分别弯折到第一凹部沟槽161和第二凹部沟槽162中，允许通过第一凸片151和第二凸片152二者将长磁体143保持在槽140中。
[0055]在一些实施例中，共用冲压工具可还在标准层叠板144上形成第一凸片151和第二凸片152 二者，且然后按照需要去除这些凸片。这将使孔在所有层叠部中的成形一致。当使用用于短磁体142的第一精加工时间安排时，形成在标准层叠板144上的所有第一凸片151将被去除，以便允许短磁体142插入到最终的槽140中。需注意，可不需要形成在标准层叠板144上的第二凸片152，从而它们可从第一精加工时间安排去除或被保持完好。当使用用于长磁体143的第二精加工时间安排时，形成在标准层叠板144上的所有第一凸片151和第二凸片152将被去除，以便允许长磁体143插入到最终的槽140中。
[0056]如在图5中局部示出的，除了形成在凸片层叠板148上的第二凸片152之外，被构造用于短磁体142的转子组件126可还形成有端部止档件凸片。例如，多个额外的凸片152’可形成在每个层叠板134中，以沿槽140的几乎整个轴向长度产生用于短磁体142的连续或大体连续的端部止档件。
[0057]替换地，多个额外的凸片152’可堆叠，以形成交替的端部止档件段，如图5所示，诸如通过在凹部层叠板146上、在标准层叠板144或在二者上形成额外凸片152’。因此，冲压工具可激活用于在所有类型的层叠板134上或在凸片层叠板148和凹部层叠板146 二者上的第二凸片152的冲压特征。
[0058]在另一实施例中，层叠板134可在孔140中形成有单个凸片(诸如图2和3所示的凸片50)。单个凸片将定位在与第二凸片152大体相同的位置处，且将用作用于长磁体143的中-磁体保持特征，或用于短磁体142的端部止档件。对于利用长磁体143的构造，单个凸片可冲压到每个层叠板134中，然后随后从标准层叠板144和从凹部层叠板146去除(可行地，与类似于沟槽160的凹部沟槽的形成组合)。对于利用短磁体142的构造，单个凸片可冲压到每个层叠板134中，从而最终的转子组件126将包括大体连续的单个凸片，其沿转子组件126的轴向长度凸伸到孔140中。
[0059]现参考图6A和图6B，并继续参考图1-5，示出了转子组件226的视图和构造，其是IPM转子，构造为依赖对共用冲压工具的变化而制造有多个磁体长度。转子组件226与转子组件126共享许多共同特征，共享特征和功能的描述可从转子组件226的描述省略。
[0060]图6A示出转子组件226的一部分的平面图，示出用于长磁体的构造。图6B示出转子组件226的一部分的平面图，示出用于非常短的磁体的构造。
[0061]转子组件226包括多个层叠板(未单独标号)，其形成转子组件226的芯部。当层叠板沿中央轴线(未示出)组装和对齐时，层叠板中的孔彼此对齐，以限定一个或多个槽240，其与中央轴线平行地延伸。
[0062]转子组件226包括多个磁体，其一个或多个布置在每个槽240内。转子组件226构造为接收不同长度的磁体，如在此所述。图6B示出构造有非常短的磁体242的转子组件226。图6A示出构造有长磁体243的转子组件226。需注意，非常短的磁体242和长磁体243示意性地示出在图6A和6B中，其示出在插入到槽240中之前短磁体242和长磁体243的大体位置。
[0063]图6A和6B中所示的转子组件226的每个构造用共用的冲压工具形成。需注意，相对于各组件，图4B中所示的转子组件126的长磁体143与图6A所示的转子组件226的长磁体243为大体相同的尺寸。图6B的非常短的磁体242比图6A的长磁体243的长度小大约40%。
[0064]转子组件226的层叠板包括至少一组标准层叠板(未示出或标号)，至少一组凹部层叠板(未示出或标号)，和至少一个凸片层叠板(未示出或标号)。凸片层叠板248大体布置在所述组标准层叠板和所述组凹部层叠板之间。图6A和6B的视角示出其中一个凸片层叠板248，其以凹部层叠板为背景。
[0065]凸片层叠板248选择性地包括多个凸片，它们至少在开始时大体相同。凸片可以单独地称为第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253。凸片至少开始时延伸到相应凸片层叠板248的孔中，由此延伸到转子组件226的每个槽240中。取决于所用的磁体的长度，选择性地形成的凸片延伸为以与布置在相应槽240内的磁体邻接接合。
[0066]凹部层叠板包括沟槽部分，以共同限定平行于中央轴线延伸的多个沟槽。相对于长磁体243的插入方向，第一凹部沟槽261和第二凹部沟槽262选择性地形成为邻近第一凸片251和第二凸片252且正好在其后面。
[0067]在图6A和图6B之间的比较示出了第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253如何用于构造用于非常短的磁体242、长磁体243或其组合的转子组件。一个或多个层叠板包括至少外止档件254，且可还包括内止档件256。外止档件254邻接长磁体243和非常短的磁体242，且阻止其径向向外的运动。
[0068]需注意，不像图4A和4B中所示的转子组件126的构造，在图6A和6B中所示的转子组件226的构造中，不是所有凸片被形成用于两个磁体尺寸。如在图6A中示出的，对于长磁体253，仅第一凸片251和第二凸片252被形成，且延伸到槽240中。尽管没有形成第三凸片254，第二凸片252的相对位置在图6A中以虚线示出。
[0069]因此，随着长磁体243插入到槽240中，长磁体243接触第一凸片251和第二凸片252，且使第一凸片251和第二凸片252弯出槽240。这样做，第一凸片251和第二凸片252弯曲为相对于槽240和中央轴线成大体平行关系。第一凸片251和第二凸片252嵌合在第一凹部沟槽261和第二凹部沟槽262内。因此，如图6A所示，长磁体243覆盖第一凸片251和第二凸片252，且由其保持在槽240内。
[0070]如在图6B中示出的，非常短的磁体242覆盖仅一个中-磁体保持特征一一第一凸片251，且由其保持在槽240内。此外，对于非常短的磁体242，仅第一凸片251和第三凸片253形成在凸片层叠板248上。尽管没有形成用于非常短的磁体242的第二凸片252，第二凸片252的相对位置在图6B中以虚线示出。
[0071]非常短的磁体242还在它们的外端部处通过外止档件254被保持。但是，如图6B所示，转子组件226被构造用于非常短的磁体242，以将第三凸片253用作内止档件特征。
[0072]为了与非常短的磁体242—起使用，仅邻近第一凸片251的第一凹部沟槽261形成在槽240中。因此，当非常短的磁体242插入到槽240中时，第一凸片251弯曲到第一凹部沟槽261中，且对非常短的磁体242施加偏压力。
[0073]但是，在第三凸片253后面没有形成凹部沟槽，从而第三凸片253不能类似地移出槽240。因此，第三凸片253保持在槽240内，且用作邻近非常短的磁体242的端部的内径向保持特征。替换地，第三凸片253可形成在每个层叠板上，而不是仅在凸片层叠板248上，从而第三凸片253沿转子组件226的轴向长度形成大体连续的端部止档件。内止档件256可仅形成在凸片层叠板248中，以在被形成用于非常短的磁体242和长磁体243的层叠板之间保持制造一致性。
[0074]为了制造用于非常短的磁体242和长磁体243 二者的转子组件226，共用的冲压工具选择性地形成凹部层叠板、凸片层叠板248或二者的仅一些特征。如图6A所示，为了构造用于长磁体243的转子组件226，冲压工具激活用于第一凸片251、第二凸片252和第一凹部沟槽261和第二凹部沟槽262的冲压特征，但没有激活用于第三凸片253的冲压特征。
[0075]但是，如图6B所示，为了构造用于非常短的磁体242的转子组件226，冲压工具激活用于第一凸片251、第三凸片253和第一凹部沟槽261的冲压特征，但没有激活用于第二凸片252和第二凹部沟槽262的冲压特征。共用冲压工具可还关闭用于非常短的磁体242的内止档件256的冲压特征，因为第二凸片252提供了相同功能。因此，相同的工具制造被构造用于长磁体243和非常短的磁体242 二者的转子组件226。
[0076]需注意，用于制造第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253的一些方法可包括一开始在凸片层叠板248上形成所有三个元件，且然后去除将不使用的元件。替换地，不需要的凸片，诸如用于长磁体243的第三凸片253，可根本不形成。
[0077]此外，用于选择性地制造第一凸片251、第二凸片252和第三凸片253的一些方法可包括在转子组件226的每个层叠板上形成每个凸片。例如，第一凸片251和第二凸片252可形成在每个凹部层叠板上，且然后被去除，因为随后形成第一凹部沟槽261和第二凹部沟槽262。
[0078]—些构造可包括在每个层叠板上形成每个凸片，然后通过在任何不需要被形成的凸片的层叠板上形成重合的凹部而去除不需要的凸片。这样的过程可导致不使用的凹部沟槽，但将简化制造过程，且共用的冲压工具去除被形成用于短磁体和长磁体的标准层叠板和凹部层叠板之间的任何区别。
[0079]详细描述和附图或图支持和描述在此讨论的主题。尽管一些最佳模式和其他实施例已经被详细描述，但存在各个替换设计、构造和实施例。
[0080]相关申请的交叉引用
[0081 ] 本发明要求美国临时申请N0.62/118，157的优先权，其在2015年2月19日递交，在此整体通过引用而并入。
【主权项】
1.一种用于电机的转子组件，具有中央轴线，所述转子组件包括: 多个标准层叠板； 至少一个凸片层叠板； 多个凹部层叠板，布置为与标准层叠板相反地对着凸片层叠板； 其中，标准层叠板、凸片层叠板和凹部层叠板的每个限定孔，并且其中，所述多个层叠板布置为邻近彼此，以限定层叠堆叠部，使得所述孔对齐以限定大体平行于中央轴线延伸的槽； 磁体，布置在所述槽内； 第一凸片，形成在凸片层叠板上，其中，第一凸片延伸到所述槽中且与磁体的近表面邻接接合，使得第一凸片将磁体的远表面抵靠所述槽偏压，以将磁体相对于层叠堆叠部固定在位； 第一凹部沟槽，限定在凹部层叠板中，轴向地邻近凸片层叠板的第一凸片，其中，第一凸片至少部分地布置在第一凹部沟槽内；并且 第二凸片，形成在凸片层叠板上且相对于所述槽大体垂直于地延伸到该槽中，其中，第二凸片邻接磁体的端部，但没有将磁体抵靠该槽偏压，并且其中，凹部层叠板没有限定邻近第二凸片的沟槽。2.如权利要求1所述的转子组件，其中，第二凸片形成在标准层叠板上和在凹部层叠板上，使得第二凸片贯穿所述槽是连续的。3.如权利要求2所述的转子组件，还包括: 第一止档件，形成在标准层叠板、凸片层叠板和凹部层叠板上并延伸到所述槽中，使得第一止档件贯穿所述槽是连续的，其中，第一止档件比第一凸片和第二凸片短。4.一种制造转子组件的方法，包括: 形成多个标准层叠板，每个标准层叠板具有孔； 形成多个凸片层叠板，每个凸片层叠板具有: 孔； 第一凸片，延伸到孔中；和 第二凸片，延伸到孔中； 形成多个凹部层叠板，每个凹部层叠板具有: 孔； 第一凸片，延伸到孔中；和 第二凸片，延伸到孔中； 激活第一精加工时间安排，包括: 去除凹部层叠板的第一凸片，并在凹部层叠板上在第一凸片的位置处形成第一凹部沟槽;和 将凸片层叠板与凹部层叠板堆叠，使得凸片堆叠板的第一凸片与凹部层叠板的第一凹部沟槽轴向地对齐，凸片堆叠板的第二凸片与凹部层叠板的第二凸片轴向地对齐;并且激活第二精加工时间安排，包括: 去除凹部层叠板的第一凸片，并在凹部层叠板上在第一凸片的位置处形成第一凹部沟槽； 去除凹部层叠板的第二凸片，并在凹部层叠板上在第二凸片的位置处形成第二凹部沟槽;和 将凸片层叠板与凹部层叠板堆叠，使得凸片堆叠板的第一凸片与凹部层叠板的第一凹部沟槽轴向地对齐，凸片堆叠板的第二凸片与凹部层叠板的第二凹部沟槽轴向地对齐。5.如权利要求4所述的方法，还包括: 在激活第一精加工时间安排之后，插入短磁体，使得凸片层叠板的第一凸片变形到凹部层叠板的第一凹部沟槽中。6.如权利要求5所述的方法，还包括: 在激活第二精加工时间安排之后，插入比短磁体长至少百分之二十五的长磁体，使得凸片层叠板的第一凸片变形到凹部层叠板的第一凹部沟槽中，且凸片层叠板的第二凸片变形到凹部层叠板的第二凹部沟槽中。7.如权利要求6所述的方法，还包括: 在标准层叠板、凸片层叠板和凹部层叠板上形成第一止档件，使得第一止档件贯穿槽是连续的，其中，第一止档件比第一凸片和第二凸片短。8.如权利要求7所述的方法，还包括: 其中，形成标准层叠板包括形成延伸到孔中的第一凸片和延伸到孔中的第二凸片； 其中，激活第一精加工时间安排包括去除标准层叠板的第一凸片;并且 其中，激活第二精加工时间安排包括去除标准层叠板的第一凸片和去除标准层叠板的第二凸片。9.一种制造用于具有中央轴线的转子组件的多个层叠板的系统，所述系统包括: 冲孔器，构造为在每个层叠板中形成孔； 第一凸片冲压器，构造为选择性地在层叠板中形成第一凸片； 第一凹部冲压器，构造为选择性地从层叠板去除第一凸片和在第一凸片的位置形成第一凹部； 第二凸片冲压器，构造为选择性地在层叠板中形成第二凸片； 第二凹部冲压器，构造为选择性地从层叠板去除第二凸片和在第二凸片的位置形成第二凹部;并且 堆叠机构，构造为将选择性地形成的第一凸片和第一凹部轴向地对齐，和将选择性地形成的第二凸片和第二凹部轴向地对齐， 其中，第一凹部冲压器和第二凹部冲压器被构造为根据不同时间安排操作，使得被制造的转子组件可具有连续的第一凸片、断续的第一凸片和第一凹部、连续的第二凸片，或断续的第二凸片和第二凹部。
【文档编号】H02K1/27GK105914919SQ201610090311
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】E.L.凯泽, K.M.拉曼, P.J.萨瓦贾恩
【申请人】通用汽车环球科技运作有限责任公司