电的制造方法

电的制造方法
【专利摘要】制造用于电机的层压件堆的方法包括从交替不对称的片材生产大体对称的极端。利用组合的交替不对称的片材，产生的极端是大体对称的，和当前使用的模冲技术相比，其具有更大的可能的极端宽度。
【专利说明】电机

【技术领域】
[0001 ] 本发明大体涉及电机以及有关的器具。更具体地，本发明的某些特征、方面以及优点涉及被制造以及用于诸如洗衣机的应用的马达。

【背景技术】
[0002]洗衣机及其他器具的制造者处于恒定的减少关于他们的产品的成本的压力下。制造能够降低成本的一个方法是通过创造能够在多种不同的产品上使用的模块式组件。因此，存在增加模块式组件的使用的愿望。特别的注意力也正在用于通过设计产品以更有效地使用原材料而减少材料消耗。最后，存在改进性能以及能量效率的压力。这些的压力也存在于使用电动马达或诸如发电机的有关电机其他工业中。


【发明内容】

[0003]因此，本发明的某些特征、方面以及优点提供了电机，其为公众提供了有用的选择。另外，本发明的某些特征、方面以及优点将进行用于改进电动马达和/或使用马达的器具的效率或降低成本的一些方法。
[0004]用于电机的由交叉的多个模冲金属片轮廓构成的层压件堆，金属轮廓包括不对称的极端轮廓。不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部以及位于极身的第二侧面上的空隙。极延伸部在螺旋绕组之前设有加倍的厚度。
[0005]多个模冲金属片轮廓在螺旋绕组的螺旋堆中交叉。
[0006]在一些设置中，位于极身第二侧面上的空隙延伸位于极身的第一侧面上的极延伸部的全长，以使得整个极延伸部从极身的第二侧面除去。
[0007]在一些设置中，不对称的极端包括主极延伸部以及辅助部分。
[0008]在一些设置中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0009]在一些设置中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0010]在一些设置中，第一极的加倍厚度的极延伸部支撑第三极的加倍厚度的极延伸部，以及第二极身定位在第一极的极身以及第三极的极身之间。
[0011 ] 在一些设置中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0012]在一些设置中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0013]在一些设置中，在组装的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0014]在一些设置中，金属冲压件包括脊底切，脊底切多达轭宽的90%。
[0015]在一些设置中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0016]在一些设置中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0017]在一些设置中，用于电机的层压件堆，包括多个延伸极芯，每个延伸极芯包括多层的金属片，堆由多金属片轮廓构成。金属轮廓包括一个或多个不对称的极端轮廓。不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部。极延伸部设有加倍厚度部分。在延伸极芯中，板材的每层包括极身以及金属片轮廓的第一个的极延伸部以及相邻的轮廓的极延伸部的加倍厚度部分的至少一部分。
[0018]在一些设置中，多个模冲金属片轮廓在螺旋绕组的螺旋堆中交叉。
[0019]在一些设置中，不对称的极端包括主极延伸部以及辅助部分。
[0020]其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0021]在一些设置中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0022]在一些设置中，第一极的加倍厚度的极延伸部支撑第三极的加倍厚度的极延伸部，以及第二极身定位在第一极的极身以及第三极的极身之间。
[0023]在一些设置中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0024]在一些设置中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0025]在一些设置中，在组装的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0026]在一些设置中具有金属轮廓包括脊底切具有脊底切多达轭宽的约90%。
[0027]在一些设置中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0028]在一些设置中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0029]层压件堆，包括多个延伸极芯，每个延伸极芯包括多层的金属片，堆由在螺旋绕组的的螺旋堆中交叉的多个模冲金属片轮廓构成。
[0030]在一些设置中，多个金属片轮廓不是相同的，并且在每个延伸极内，相邻的金属片轮廓的形式基本上不同但是组合具有极身以及极身两侧的极延伸部。
[0031]每个轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的端区域的第一侧面的第一横向轮廓以及位于极身的端区域的第二侧面的第二横向轮廓。第一和第二横向轮廓是不同的，以使得横向轮廓在极身的中心线上不是对称的
[0032]在一些设置中，不对称的极端包括设有加倍厚度的区域。
[0033]在一些设置中，不对称的极端的第一横向轮廓包括主极延伸部以及辅助部分。
[0034]其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0035]在一些设置中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0036]在一些设置中，轮廓的第一极的加倍厚度的极延伸部支撑轮廓的第三极的加倍厚度的极延伸部，并且轮廓的第二极身定位在轮廓的第一极的极身以及第三极的极身或轮廓之间。
[0037]在一些设置中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0038]在一些设置中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0039]在一些设置中，在组装的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0040]在一些设置中具有金属轮廓包括脊底切具有脊底切多达轭宽的约90%。
[0041]在一些设置中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0042]在一些设置中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0043]包括形成闭合回路的轭，以及多个从轭径向向外延伸的极芯。
[0044]在一些设置中，极芯从轭径向地向外延伸。
[0045]存在约20个以及约50个之间的从轭延伸的极芯。
[0046]在一些设置中，堆在垂直于轮廓的平面定向的方向上具有约8mm以及约80mm之间的厚度。
[0047]在一些设置中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于150mm的最大的尺寸。
[0048]在一些设置中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于180mm且小于400mm的最大的尺寸。
[0049]层压件堆限定遵循闭合回路的轭，以及多个径向向外延伸极芯。电绝缘件覆盖至少部分极芯，以及至少一个导体布置在围绕绝缘极芯的多个的线圈中。
[0050]电机包括定子以及转子，定子包括如上所述的层压件堆。
[0051]洗选设备包括洗鼓以及马达，洗鼓被安装以在大体固定的桶内旋转，马达被连接以直接地旋转鼓。马达包括固定至传动轴的转子以及固定至桶的第二表面的如上所述的定子。
[0052]本文描述的层压件堆发展大体上涉及电机，包括马达以及发电机。并入发展的层压件堆可用于定子中和一些转子中、以及外转子机器中和一些内转子机器中的优点。虽然不是必须限定，但本文描述的实施方式涉及用于洗衣店器具的应用的外转子电动马达。阐述的一些优点仅可应用在上述应用中。
[0053]本文描述的任何马达定子以及马达定子堆都能够组合。各个描述的实施方式的各个特征能够在未示出或明确地描述的组合中一起使用，并且上述组合被预期。

【专利附图】

【附图说明】
[0054]本发明的这些及其他特征、方面以及优点现将参考优选实施方式的附图进行描述，优选实施方式旨在示出而非限制本发明，在图中:
[0055]图1是具有根据本发明的某些特征、方面以及优点的布置以及配置的马达的洗衣机的示意性的侧视图。
[0056]图2是图1的洗衣机的桶的壁以及轴承座的后视立体图。
[0057]图3是图2的轴承座的后视立体图。
[0058]图4是图2的轴承座的侧视图。
[0059]图5是图1的定子的马达的立体图。
[0060]图6是图5的定子的能铁磁化的部件的立体图。
[0061]图7是沿图5的线7-7截取的剖面。
[0062]图8是沿图5的线8-8截取的剖面。
[0063]图9是图2和图5的定子以及壁的分解图。
[0064]图10是在图9的定子以及壁之间使用的间隔件的平面图。
[0065]图11是沿图10的线11-11截取的剖面。
[0066]图12是图9的定子以及壁之间的连接的放大的部分剖面。
[0067]图13是芯部坯件堆的简化平面图。
[0068]图14是用于图5的定子的两个芯部坯件能够由其形成的材料带的平面图。
[0069]图15是极端部的辅助部分被弯曲的芯部坯件的立体图。
[0070]图16是嵌套在一起的两个芯部坯件的立体图。
[0071]图17是用于图5的定子的两个芯部坯件能够由其形成的材料带的平面图。
[0072]图18是具有加入极的端部的极端的定子的简化图。
[0073]图19是被安装至定子的延伸的极端组件的立体图。
[0074]图20是安装至定子的延伸的极端组件的立体图。

【具体实施方式】
[0075]首先参照图1，本发明的某些特征、方面以及优点涉及洗衣机100，其中洗衣机100包括直驱组件102。虽然示出的洗衣机100包括前装式洗衣机，但是本发明的某些特征、方面和优点可以被用于顶装式洗涤机，作为示例，但不限于，诸如在美国专利第5，353，613号或者美国专利第5，150，589号中示出的顶装式洗涤机，上述美国专利均通过引用而整体并入本文。本发明的某些特征、方面和优点还可以被用于其他类型的装置中的电机，例如但是不限于，诸如混合动力车、轮内马达(例如，如在自行车以及踏板车中的)、车用交流发电机、工业电动马达、发电机以及手持式工具。
[0076]如图1所示，示出的洗衣机100包括外机柜104。外机柜104容纳桶106，在桶106内安装有洗鼓110。洗鼓110在大体固定的桶106内旋转。
[0077]继续参考图1，靠近示出的桶106的后部安装有马达112。马达112连接至鼓110以使得马达112可以在示出的配置中直接地旋转鼓110。因而，马达112形成直驱组件102的至少一部分。
[0078]示出的马达112包括定子114。定子114可以直接地或者间接地连接至桶106的壁116。例如但是不限于，轴承托或者固定板组件可用于将定子114连接至壁116。在示出的配置中，桶106的壁116是后壁并且壁116限定定子114可以固定至的第二表面。取决于桶106的方位，或者任何其他马达112被用于的装置的基本上非转动的部件的方位，第二表面可以是侧壁，底部，顶部或者桶106的任何其他适当部分。
[0079]示出的马达112还包括转子120，转子120在定子114的外部径向地延伸，以使得马达112包括所谓的外翻无刷直流电动机或者凸极马达。
[0080]转子120可以以任何适当方式固定至传动轴122，传动轴122可以以任何适当方式固定至洗鼓110。在示出的配置中，传动轴122配置成绕着大体水平的轴线旋转。在一些配置中，传动轴122可以配置成绕着大体竖直的轴线(例如，在顶装式洗衣机中)或者绕着任何其他方位角旋转。因此，本发明的某些特征、方面和优点可以被用于在关于重力或者旋转轴线的方位的任何方向上延伸的传动轴。
[0081]参照图2，轴承座124由壁116支撑。轴承座124可以由任何适当的材料形成，包括但不限于，例如招，铁，钢或者复合材料。
[0082]如图3所示，轴承座124优选地包括大体柱状的主体126。在示出的配置中，轴承座124包括内壁130以及外壁132。内壁130以及外壁132基本上是柱状的并且限定在内壁130和外壁132之间的轴承座124的厚度基本上是一致的。在一些配置中，然而，仅内壁130基本上是柱状的。
[0083]继续参考图3,示出的轴承座124还包括一个或多个安装凸耳134。在示出的配置中，三个安装凸耳134从主体126的外壁132向外辐射。由于能够获得改进的平衡度，所以使用三个安装凸耳134是优选的。在一些配置中，能够使用两个，四个，五个，六个或更多安装凸耳134。
[0084]参照图3以及4，每个安装凸耳134优选地包括安装面136。安装面136优选地与主体126的马达端部140隔开。在一些配置中，安装面136以及马达端部140在竖轴机上分开约O以及约25mm之间的距离，并且在横轴机上分开约25mm至约50mm之间的距离。在一些配置中，距离D在约O以及约50mm之间。在一个配置中，距离D大约25mm。
[0085]再次参照图3以及4，每个安装凸耳134优选地包括开口 142。优选地，开口 142包括孔。更优选地，开口 142包括已攻了螺纹以接收螺纹部件的孔。在一些配置中，孔能够是盲孑L。
[0086]参照图9，示出了桶106的壁116，其中定子114正安装至壁116。轴承座124能够以任何适当方式固定至壁116。优选地，然而，壁116围绕轴承座124模制。更优选地，壁116与轴承座124 二次成型(overmold)。
[0087]壁116具有马达侧表面144以及鼓侧表面146,鼓侧表面146大体与马达侧表面144相对。如图所示，壁116的马达侧表面144包括多个径向延伸的纵梁150。纵梁150对壁116提供了加固。其他配置可用于加固壁116。
[0088]壁116还包括大体中心的毂部152。纵梁150在示出的配置中从中心毂部152向外辐射。中心毂部152大体围绕轴承座124。轴承座124以及中心毂部152能够固定在一起以使得轴承座124不会相对于壁116的中心毂部152旋转。
[0089]现在参考图5，其详细地示出了根据一个配置的定子114。为了清晰，示出的定子114被示出为不带绕组。定子114包括能铁磁化的构件160，构件160具有显极162。构件16在图6中以简化形式更好的示出。定子114，包括但不限于构件160，能够以任何适当方式形成。例如，在一些配置中，定子114的构件160能够是非螺旋绕线定子。在其他配置中，定子114的构件160能够螺旋绕线，包括通过如下所述的方式。在一些形式中，定子可具有的全径在约150mm和约500mm之间，在约200mm和约400mm之间或者在约250mm以及约350mm之间。
[0090]极162从轭164向外延伸。轭164,有时称为脊,能够限定形成构件160的内周边的壁166。每个极162大体包括极杆167，有时称为极身，其在轭164以及极端168之间延伸。极端168包括沿定子114的外周定位的极面170。每个极端168的轮廓还包括极端背169和极端端部171,极端背169面对轭164,极端端部171面对相邻极162的极端端部171。
[0091]再次参照图5，定子114还包括支撑能铁磁化的构件160的框架172。在一些配置中，框架172是由塑料材料形成。框架172优选地由聚对苯二甲酸丁二醇酯塑料等形成。框架172优选地未覆盖构件160的极面170。
[0092]框架172能够以任何适当方式形成。例如但是不限于，框架172能够使用在美国专利第5，150，589号中公开的技术形成，该专利通过引用整体并入本文。如在美国专利第5，150, 589号中公开的，框架172通过围绕构件160注模而形成并且优选地，框架172不完全地覆盖构件160的极面170。在一些配置中，极面170的至少一部分可被覆盖。注模的框架优选地提供终端插座。当对极进行绕组时，绕组机器自动地将绕组线的尾部放置在终端插座中，并且外部线接头，诸如铲式的，例如但是不限于，能够插入插座中。可替代地，上述接头的一些或者所有都能够手动地完成。
[0093]参照图5以及图7，示出的框架172包括辐板174，辐板174从轭164的内壁166径向地向内延伸。辐板174包括中心开口 176，中心开口 176套在轴承座124的主体126的外壁132上。在示出的配置中，辐板174包括壁侧表面180以及转子侧表面181。中心开口 176优选地由凸缘182限定。示出的凸缘182远离壁侧表面180延伸。其他配置是可能的。
[0094]再次参照图5，辐板174包括至少一个开口 184。在示出的配置中，辐板174包括三个开口 184。三个开口 184，如同轴承座124的开口 142，优选地定位为绕着中心轴线分开约120度。开口 184中的一个或多个能够由完全环绕的表面限定；然而，示出的开口 184不是全封闭式的。而是，每个示出的开口 184由具有缺口 190的壁186限定，缺口 190沿辐板174的中心开口 176定位。换句话说，开口 184以及中心开口 176能够通过缺口 190直接相通。另外，如图8所示,每个示出的开口 184延伸穿过凸起192,凸起192提供了大体与每个开口 184相邻的增加的辐板厚度。优选地，平台194，196提供在每个开口 17的6每个轴向端部。
[0095]参照图9，定子114使用任何适当的紧固件固定至轴承座124的壁116。在示出的配置中，紧固件是栓或者螺丝200。垫圈202能够插设在每个紧固件200的头部以及定子114的辐板174之间。优选地，间隔件204插设在壁116和定子114之间。更优选地，间隔件204插设在定子114的辐板174和壁116的轴承座124之间。进一步更优选地，间隔件204插设在轴承座124上的安装凸耳134的安装面136和定子114的辐板174的平台194之间。因此，在示出的实施方式中，间隔件204安装在定子114的二次成型部分和壁116的轴承座124之间。因而，间隔件204安装在塑料部件(例如，辐板174)和金属部件(例如，轴承座124)之间。在一些应用中，间隔件204插设在安装面和定子114的一部分之间，以允许定子安装至安装面同时与其适当地隔开。
[0096]间隔件204有利地提供定制安装几何形状以对于不同的设计考虑将定子114连接至桶106。因为鼓110和定子114的速度、质量、和尺寸能够对于每个机械设计而变化，因而间隔件204允许桶106和定子114之间的连接点的定制。因此，间隔件204便于模块化的组件。换句话说，间隔件204能够具有不同的比例以允许鼓至定子的界面通过不同紧固件长度和通过鼓和定子之间的不同间距固定。
[0097]间隔件204优选地由塑料材料形成。更优选地，间隔件204由结构聚合物形成。在一些配置中，间隔件204由聚噻吩二甲基硫化物(polythenylenesulfide) (PTS)、玻璃填充PET或者其他适当材料形成。在一些配置中，间隔件204由基本上非导电的材料形成。尤其是，间隔件204优选地由在电动马达中通常发现的范围中非导电的材料形成。在一些配置中，全部间隔件204由非导电结构聚合物形成。
[0098]用于形成间隔件204的材料能够鉴于具体应用而选择。间隔件204从紧固件200向轴承座124传输轴向力。换句话说，间隔件204通常持续地处于压力下(B卩，来自紧固件200的头部的力通过垫圈传输至间隔件204和轴承座124)。另外，间隔件204在扭矩传输期间以及在洗衣机100中的不平衡负载期间受力。因此，在一些实施方式中，当间隔件处于压缩时，材料的压缩性优选地是基本上恒定的(即，材料中的徐变是不大的)。例如，玻璃纤维加固件能够按重量计算在约10%以及约50%之间被加到PTS或者PET，以在来自约400牛顿至约1200牛顿的压力范围上提供基本上恒定的压缩性(即，小于约2% )。
[0099]对于间隔件204，结构聚合物的使用出乎意料地改进了间隔件204的性能。尤其是，相对于由金属形成的间隔件，结构聚合物间隔件204允许金属紧固件200的压缩力传递更衰减的压缩载荷。换句话说，较少的物理冲击通过间隔件传递。
[0100]参照图10以及11，示出的间隔件204包括内壁210。内壁210能够限定在示出的配置中大体为柱状的通道212。优选地，通道212限定紧配合孔，用于关联的紧固件200穿过。在一些配置中，内壁210设有至少约0.5度的拔模斜度以帮助制造。
[0101]通道212能够具有其他横截面形状并且这些形状能够沿通道212的长度变化。例如，通道212能够具有的横截面是至少部分地圆形，椭圆形，正方形或者任何将准许紧固件200延伸穿过间隔件204的大体开口的形状。在一些配置中，通道212能够是比计划的紧固件内径更大的孔，非圆孔或者不对称的孔，诸如具有一个或两个平坦面的孔，以便减少紧固件(例如，具有平边缘的紧固件)将相对于间隔件204旋转的可能性。在一些配置中，槽能够延伸通道212的长度以使得通道能够在径向方向上展开或者缩小至某种程度。在其他配置中，槽能够在基本上轴向的方向上延伸。在另外的其他配置中，槽能够以螺旋或者倾斜方式延伸。示出在图10以及11中的大体柱状的形状已被发现是有利地便于制造。
[0102]内壁210完全地通过间隔件204的轴向长度延伸。因而，内壁210大体在定子端表面214以及桶端表面216之间延伸。间隔件204的外部几何形状能够具有任何适当配置。在示出的配置中，间隔件包括大体柱状的第一外部分220以及大体柱状的第二外部分222。在一些配置中，，第一外部分220以及第二外部分222设有至少约0.1度的拔模斜度以帮助制造。在示出的配置中，第一外部分220以及第二外部分222由阶面224分开。其他配置是可能的。
[0103]在示出的配置中，桶端表面216，第二外部分222以及阶面224限定法兰形端部226。优选地，阶面224 (例如，桶端表面216以及定子端表面214之间的差)大于法兰形端部226的厚度(例如，第二外部分222的轴向长度)。从桶端表面216到定子端表面214的面积的减少减小了定子端表面214的面积。如图12所示，第一外部分220减小的横截面能够延伸进入定子架172的辐板174内的开口 184中。因此，第一外部分220减小的轮廓能够进行间隔件204以及定子架172之间的物理接合。
[0104]因为间隔件由结构聚合物形成，因而非标准几何形状能够容纳在与定子114以及壁116对接的表面之间。例如，在一些应用中，示出的结构聚合物间隔件204的聚合物粘结表面面积能够比以其他方式利用金属间隔件可能的面积更大，因此减小了间隔件204表面上的局部应力。在一些配置中，间隔件204能够具有表面特征或者表面纹理以改进间隔件204以及所连接表面(例如，轴承座124以及定子架172)之间的连接。在一些配置中，间隔件204以及间隔件204将抵靠的一个或多个表面(例如，轴承座124的安装面136以及定子架172的平台194)能够设有联锁或者协作结构。例如，不对称的法兰形边缘，从一个或多个表面的突起(例如，柱，正浅凹，具有相配的中空件)或者能够使间隔件204与间隔件邻接的一个或多个表面接合的其他特征。联锁或者协作结构能够包括定位特征和/或能够在间隔件204以及另一结构(例如，轴承座124或者定子架172)之间传输载荷。
[0105]更通俗地说，间隔件204上任何正的特征都能够具有在间隔件邻接靠着的表面上形成的、相应的相反成形的负的空间，或者反之亦然。优选地，接合特征将能被加工进入工具钢并且可在间隔件204，框架172和/或轴承座124中产生较低级别的残余应力。接合特征的深度以及特定的几何形状可取决于需要由间隔件204的位置相对的力。例如，在一些应用中，接合特征的阴性部分可具有约3_的深度以及足够的表面面积以使得扭转应力将小于用于间隔件204的聚合材料的屈服应力的约1/3。在一些应用中，接合特征的几何形状能够由制造在足够宽的面积上传播任何横向荷载的特征的深度以及横截面积确定，以减少联锁中失败的可能性。在一个配置中，轴承座124能够包括间隔件204能够在其上或者靠着其定位的唇部，凸缘等。例如，唇部或者凸缘将环绕轴承座124中的开口 142以及间隔件204能够压配合或者滑动配合，例如但是不限于，在唇部或者凸缘上。
[0106]参照图11，内壁210以及定子端表面214的交点优选地包括削边230。在一些配置中，定子端表面214以及第一外部分220的交点包括削边232。在一些配置中，第二外部分222以及阶面224之间的交点包括削边234。在一些配置中，第一外部分220以及阶面224之间的交点包括倒角曲面236。
[0107]优选地，间隔件204总体上的几何形状被形成为具有这样的体积以及比例，即，以从间隔件204的运动速度以及位置(例如，从转动中心的径向距离)接受期望的载荷。另夕卜，间隔件204的各个部分的大小、比例以及尺寸能够基于机器的功能特点而变化。例如，一旦确定了最高速旋转，鼓的质量，以及紧固件从中心旋转轴线的径向距离，则凸缘的外半径，凸缘的厚度，汽缸壁的厚度以及间隔件的高度便能够被设计，用于从具有适当的安全系数的特定的马达几何形状产生的载荷。间隔件204优选地将使紧固件与定子114以及桶106绝缘以及将紧固件200以最小化局部应力定位在桶106以及定子114的表面上，这是因为接触面积将比其具有相似质量和强度的金属间隔件更高。
[0108]再次参照图6，正如以上的讨论，能铁磁化的构件160能够以任何适当方式形成。例如，构件160能够通过将联接的定子轮廓元件的堆连接而制造，其中联接的定子轮廓元件在元件的端部具有对准以及联接凹口。优选地，然而，定子构件通过螺旋绕组技术制造，例如但是不限于，诸如在美国专利第5，150，589号中公开的技术，该专利通过引用整体并入本文。
[0109]现在参考图13，一部分芯部坯件轮廓用若干识别的尺寸属性示出，以便于讨论。极端168具有两个标识的主要尺寸:(I)极端宽度PTW;以及(2)极延伸部PE。如所示出的，在极端168终止的极杆167具有极杆宽度PSW。总体来说，极杆宽度PSW以及两个极延伸部PE的和限定极端宽度PTW。另外，极长PL被示出。最后，从一个极至下一极的距离被称为极距PP。
[0110]芯部坯件302能够由材料带300连续地形成。在图14中通过点划线简化表示的带300,优选地包括电工钢。在一些配置中，电工钢能够具有轻绝缘(lightly insulated)的表面。在优选的形式中，用于带300的板材在板材的双表面上都涂有绝缘体，以在螺旋绕组之后减少相邻层之间的导电性的可能性。
[0111]至少一个，以及优选地多个，芯部坯件302能够由带300形成，其中芯部坯件302包括极162和在极162之间延伸的轭164。优选地，如图14所示，如果两个芯部坯件302同时形成，则该两个芯部坯件302为彼此的镜像。此外，如果两个芯部坯件302同时形成，则该两个芯部坯件302优选地交叉(如图所示)以减少浪费。上述交叉处理在例如但是不限于美国专利第4，364，169号中被公开，该专利被通过引用整体并入本文。
[0112]当如图所示14的交叉两个芯部坯件302时，极162、极端168以及极长PL(即，极162的径向长度)的尺寸被相互关联。例如，具有大的极端宽度PTW的极端168产生宽的极面170，宽的极面170能够增加耦合进入定子极162中的磁场的量，并因此改进马达112的性能。然而，为了减少来自转子的磁场使极杆167中的钢饱和的可能性，极162优选地具有最小的所希望的极杆宽度PSW。当交叉两个芯部坯件302时，每个芯部坯件302中相邻的极杆167之间的距离(即，极距PP)约等于轭164的周长除以完成的定子114中极162的数目。假定大体对称的极端配置，极杆宽度PSW以及极端宽度PTW的和必须小于或等于极距PP(即，极杆宽度PSW+极端宽度PTW≤极距PP)，给定片材300上部件的间隔。
[0113]当交叉时另一几何关系涉及极162的极长PL。在定子具有径向地向外地延伸的极(例如，美国专利第5，150，589号的图3)情况下，当极长PL用恒定外径增加时，轭164的周长必定减小。因为轭164的周长减小，因而极距PP也减小，由于以上解释的关系，这减小了极杆宽度PSW以及极端宽度PTW的最大尺寸。
[0114]通过引用整体并入本文的美国专利第6，559，572号，设法在极最靠近轭的端部局部地减小、或者缩幅极杆宽度，从而允许增加极端宽度同时仍然维持交叉的形成。由该技术产生的结构是较不期望的，这是因为极宽度的颈缩减小了芯部区域中极的强度。为此，颈缩也能够减小可能的极长。
[0115]另外，对于能够使用无传感器矢量控制的马达(例如但是不限于，参见美国专利第6，577，096号，其通过引用整体并入本文)，诸如马达112，不对极进行颈缩(即，不使极的一部分具有减小的宽度)被认为改进了马达性能。已发现在高转矩载荷下的操作期间，极的颈缩能够产生增加的磁饱和。无传感器矢量控制对磁饱和很敏感。因此，当使用无传感器矢量控制时，不对颈区特征化的定子极轮廓被相信是期望的。因此，能够增加极端宽度PTW同时不引起极杆宽度PSW的显著的变窄或者颈缩的配置，被认为在使用无传感器矢量控制的应用中是高度期望的。
[0116]参照图14，示出的极端168是不对称的并且提供了增加极端宽度PTW而无需对极杆167颈缩的方式。简而言之，通过在坯件302中提供不对称性，一些上述讨论到的几何约束能够被克服。例如，通过使用不对称的极端几何形状，极杆宽度PSW以及极端宽度PTW的和不再必须小于或等于极距。因此，与在不使用不对称配置情况下所可能的相比，更宽的尺寸能够用于极端宽度PTW和/或极杆宽度PSW。例如，在示出的配置中，相对于不使用不对称性的配置，极延伸部PE能够基本上加倍。在一些配置中，极端宽度，当组装时，比极杆167宽多达极杆的宽度(S卩，极杆宽度PSW)的3.5倍。此外，也能够使用更长的极长PL。因为坯件302中的极端168是不对称的，因而在坯件302中，至极杆宽度PSW每个侧面的极延伸部PE不是相同的。极的不对称的程度能够基于对于极杆167以及极端168的尺寸要求而变化。在图14示出的实施方式中，极端168仅在沿整个坯件302的一个方向上从极杆167向外延伸，因为空隙在极杆167的第一侧面上延伸极端168的全长，以使得在极杆167的第二侧面上没有极端168。
[0117]参照图17，像图14中的极端一样，示出的极端168是不对称的并且提供了增加极端宽度PTW而无需对极杆167颈缩的方式。在该配置中，极端168在极杆167的第一侧面上向外全长，并且从极杆167的第二侧面向外延伸全长的一小部分，这是因为空隙在极杆167的第一侧面上延伸极端168的全长的仅一小部分。在一些实施方式中，极端168从极杆167的第二侧面的延伸可为极端168从极杆167的第一侧面的延伸的约0%到约100%。在其它的实施方式中，极端168从极杆167的第二侧面的延伸可为极端168从极杆167的第一侧面的延伸的约25%到约80%。在其它的实施方式中，极端168从极杆167的第二侧面的延伸可比极端168从极杆167的第一侧面的延伸于约Imm到约5mm。
[0118]优选地，在一对芯部坯件302中，不对称性在在相对芯部坯件302上成镜像。利用镜像芯部坯件302，镜像芯部坯件302之一能够反转并放置在另一镜像芯部坯件302的顶上。利用对准的极162并当从上方观察时，能够观察到完整极端168的外表。此外，当坯件302已被堆叠并弯曲以形成层压件堆时，当从上方观察时，层压件堆展现大体的对称性。然而，极面170将在极杆167的相对侧上具有定位在每隔一层之间的缺口。换句话说，极延伸部PE将从极162的每隔一层形成。由于缺口，极延伸部可能与不具有上述缺口相比更容易通过磁场饱和。
[0119]参照图15，在图14中示出的不对称的芯部坯件302被示出为其中辅助部分310折叠在极端168的至少另一部分上，以通过基本上用辅助部分填充缺口而减轻容易饱和，同时也允许大体对称的极端由不对称的部件形成。在图14中示出的芯部坯件302能够具有的至少一部分极延伸部PE是通过将极延伸部的一部分折叠在其本身上而形成的。然而，在一些应用中，可以提供独立的部件，所述独立的部件被应用至现有的极延伸部PE以使得当应用时，其基本上填充否则将存在于层之间的缺口。
[0120]不论是折叠部件或者独立部件，产生的极端面170优选地是大体上无间隙的。由于不对称的坯件302的使用，否则将存在于极端面170上的缺口能够用辅助部分310填充，辅助部分310能够整体地形成，能够是独立部件或者能够是这两种的混合。虽然一个或多个缺口可仍然存在，但在一些应用中，在极端面170上没有缺口是优选的。另外，当希望辅助部分310或者独立部件完全地匹配形状轮廓(即，当在俯视图中观察时，极端168的轮廓)并因此完全地填充缺口时，至少限定极端170的表面优选地是基本上无间隙的。换句话说，坯件的轮廓以及独立部件的轮廓优选地至少在极面处匹配。在完成的能磁化的构件160中没有缺口或者具有最小的缺口改进了完成的能磁化的构件160的抗饱和性。
[0121]在一些配置中，上面描述的独立部件能够包括由任何适当材料形成的小轮廓插入件。在一些配置中，插入件能够由软磁材料形成。图14、图15以及图16示出的配置用整体的辅助部分310填充缺口。在任何情况下，辅助部分310可用于填充否则可由不对称的极延伸部产生的缺口的至少一部分。因此，极延伸部PE的至少一个优选地包括辅助部分310。
[0122]辅助部分310能够是带300的在形成用于定子114的更传统的层压轮廓时通常不会用于生成芯部坯件302的任何部分。换句话说，辅助部分310优选地能够由带300的通常将被废弃的一部分形成。优选地，辅助部分310基本上关于折线f (在图13中用虚线表示以及在图15中示出)与极端168的主要部分312成镜像。
[0123]参照图15，辅助部分310优选地能够在极端168的主要部分312上折叠。虽然在图15中示出的配置示出所有的辅助部分310都在相对于312的相同方向上折叠(即，向上地折叠)，但是可以在主要部分312下折叠辅助部分310中的一个或多个。此外，在一些配置中，四个芯部坯件302能够以没有反转需要嵌套(即，用辅助部分310交替堆叠)的方式制备。上述的配置将改进组装和制造。
[0124]再次参照图13，虽然仅一个辅助部分310被示出为沿单个弯曲线连接至主要部分312，但有可能使用多个辅助部分310并且那些辅助部分310沿相应的折线连接至主要部分312。此外，辅助部分310被显示为大体设置在主要部分312以及轭164之间(即，在极端168内)，但是辅助部分310有可能连接至主要部分312的任何部分。例如，辅助部分310能够定位为主要部分312被定位在辅助部分310以及另一带300上的轭164 (即，在极端168外)之间。此外，辅助部分310能够定位为主要部分312被定位在辅助部分310以及极杆167(即，在极端168的侧面)之间。将辅助部分310定位在极端168内利用了否则将在生产方法中废弃的材料。将辅助部分310定位在极端168之外以及将辅助部分310定位至极端168的侧面，虽然是可能的，但是较少期望的，因为上述的定位或者减小极杆宽度PSW，或者减小最大极端宽度PTW。然而，上述的定位能够使用。
[0125]再次参照图14，芯部坯件302也能够包括一系列底切304。优选地，底切304沿芯部坯件302的长度以大体一致的方式间隔开。底切304限定用于示出的芯部坯件302的对准及联接凹口。在一些配置中，芯部坯件能够设有其他对准和/或联接特征，特征可包括突起，凹陷或者突起以及凹陷的组合。
[0126]参照图13，底切304能够是芯部坯件302的轭164在底切304区域中的宽度YW的差不多2/3。在一个配置中，底切304能够约为轭164的宽度YW的90%。在一些配置中，底切304能够省略。在示出的配置中，底切304大体是C形。底切304能够具有任何适当的轮廓。例如但是不限于，底切304能够是V形的，U形的，具有圆头的直切口或者另一其他轮廓或者轮廓组合，所述轮廓除去材料并改进芯部坯件302围绕模型弯曲的能力或者在没有显著的平面变形的情况下弯曲至构图形状的能力。在一些配置中，不使用底切，但是沿脊能够形成孔(参见图17)。此外，底切304的深度和/或底304切的几何形状优选地使得允许通量通过层压的构件160传输。
[0127]模冲的、大体平的芯部构件302能够直立着弯曲。在一些配置中，模冲的、大体平的芯部构件302能够直立着弯曲为连续的螺旋件，螺旋件通过相邻线匝的钢接触而设置。优选地，芯部构件302被缠绕以使得极162从轭164向外延伸。在一些配置中，绝缘表面可能存在于相邻线匝之间。例如，如果带300包括轻绝缘表面，那么绝缘表面将存在于螺旋管的相邻线匝之间。相邻线匝能够以任何适当方式固定在一起。例如但是不限于，在一些应用中，相邻线匝能够铆接在一起。层压件的层，不论是由螺旋状堆的匝限定还是通过用于每层或每个层的一部分的单独的轮廓限定，限定了遵循闭合回路的轭以及多个延伸的极芯。在一些实施方式中，极芯径向向外地延伸。
[0128]在一些配置中，层压件布置通过允许两个轮廓的极在坯件中交叉而提供了普通层压材料的改进的利用，然后极在轮廓已直立着弯曲并组装在一起之后在完成的层压堆件中形成更宽的极。该优点尤其适用于具有径向地向外延伸的极的机器。在上述机器里，使用描述的层压件布置允许使极端之间的窄槽，即使当芯部部件直立着弯曲时极端之间的间距增大。该优点还可应用在具有径向地向内地延伸的极的机器中，尤其是极长低于轭的直径的机器。在这些芯部里，在最后的层压件中实现窄槽可通过极杆的宽度限制。描述的层压件布置将允许槽变窄，即使在宽极杆的情况下。这些优点在具有大致环形芯部的电机中是最明显的。
[0129]在一些配置中，制备层压的马达定子堆(例如，能磁化的部件160)特征在于被螺旋绕组的在一起的至少两个芯部坯件302。优选地，两个芯部坯件302均包括不对称的极端轮廓(即，极端168特征在于不对称的极延伸部PE)。不对称的极端轮廓大体包括至少一个辅助部分310以及至少一个主要部分312。在一些配置中，辅助部分310以及主要部分312具有基本上相同的形状(例如，为通过折线f分开的镜像)或以其他方式被配置以使得不对称的极延伸部PE在绕线之前被双层化。在一个配置中，辅助部分310在绕线之前被定位(例如，折叠)在主要部分312上并且辅助部分310大体匹配主要部分312。在一些配置中，在绕线之前辅助部分310被安置在主要部分312上方，并且辅助部分310大体以这样的方式成形，即，使得其匹配极端的一个横向侧面到另一横向侧面的几何形状的差异(例如，将基本上配合极端缺口的形状)。因此，极端168的极延伸部PE部分的至少一部分能够用相对于极162的另一部分加倍的厚度形成。在一些配置中，该部分相对于至少轭164具有加倍的厚度。
[0130]优选地，在被绕成螺旋堆之前，辅助部分310被在主要部分312上折叠并且两个镜像芯部坯件302被堆叠在一起。在其他方法中，当芯部坯件形成为螺旋堆(每个轮廓沿边弯曲同时与相邻层分离)时，芯部坯件可交叉。在一个配置中，极杆167的相对侧上极端168的每隔一层通过一个或多个辅助部分310生成。使用的层的数目能够基于使用的极的数目以及马达设计希望的通量传输而确定。总厚度因此可显著地变化但是，在一些形式中，马达可具有的厚度在约8mm和约80mm之间，在约1mm和约60mm或之间以及约12mm和约40mm之间。芯部坯件可通过从层压材料的辐板模冲或通过其他切割方法产生，例如但是不限于，诸如水、等离子体或激光切割。在芯部坯件用于在螺旋芯部形成操作中使用的情况下，坯件可从逐渐地移动进入成形机中的连续的层压件辐板切割。当切割的带穿过成形机时，弯曲任何包括的辅助部分的处理可被执行。
[0131]现在参考图18，定子114的外端的简化轴向横截面被示出为具有根据本发明的某些特征、方面以及优点而布置和配置的增加的极端结构400。通常，转子120的磁体402轴向地延伸以悬于定子层压件的每个端部之上。例如，通过具有约22mm的轴向长度的能磁化的部件160，转子磁铁402可具有约36mm的轴向长度。悬垂的理由是来自磁体402的端部的磁场耦合进入定子114以相对于没有悬垂的磁体增加耦合进入定子114的磁场。然而，定子114的层压件堆的高度大体由定子114接收绕组404的部分决定，并且由于外翻配置，具有绕线定子的需要提供了足够的间隙用于转子120相对于定子114的旋转。
[0132]参照图18，示出的极端结构400增大了轮廓极面170的大小以更好的利用磁体402的增加的长度。通过使用极端结构400，磁体材料在磁体402的轴向端部的贡献被增加。因为马达112的转矩常数与将定子线圈404和磁体402耦合的磁通量的大小成正比，因此增加耦合增大了转矩常数。简而言之，将定子线圈404和磁体402耦合的磁通量等于线圈404中的磁场强度和线圈404的横截面积的乘积。因此，相对于不使用极端结构400的相同大小的结构，极端结构400的使用能够增加转矩常数和/或能够增加效率。
[0133]在一些应用中，诸如期望使总体马达轴向长度最小化的应用中，极端结构400允许磁体402的轴向长度和极杆167的轴向长度(即，层压件堆)减少。在上述应用中，轴向长度能够减小为直到使用极端结构400的马达具有的磁通量与不使用极端结构的更大的马达同量，这产生了在轴向上更薄的马达和减少的材料成本。
[0134]继续参考图18，极端结构400能够包括一个或多个附加层406，附加层406被加到极端168的被大体定位在位于极杆167上的绕组404之外区域。换句话说,极端结构400提供了具有相对于轴向极杆长APSL的更长的大体轴向极端长度APTL(更优选地在极面170处)的层压定子结构。在一些布置中，轴向极杆长APSL能够为约22mm,并且极端结构400能够在极端168的顶部和底部将轴向极端长度APTL增加约2至4mm。
[0135]极端结构400能够由任何适当材料形成。如图18所示的附加层406，例如但是不限于，能够由电工钢形成。在一些配置中，电工钢能够具有轻绝缘的表面。在一些配置中，材料在板材的双表面上都涂有绝缘体以减少相邻层之间的导电性的可能性。
[0136]附加层406能够以任何适当方式形成。例如，附加层406能够用任何适当折叠技术形成。在一些配置中，附加层能够进行扇状折叠，盖托(gator)折叠，或由缩短零件的堆形成，优选地从坯件302的制造中产生的废料中保留的。附加层406能够以任何适当方式附接至极端168，包括但不限于，点焊，激光焊接，粘合，二次成型，封装，按压锁紧装置等。优选地，粘合剂足够强以在二次成型期间将附加层406保持至极端。更优选地，粘合剂在二次成型期间遭遇的温度具有耐热性。
[0137]在一些配置中，极端结构400增大极端面170的至少中央部的轴向长度(即，相对于不具有极端结构400的结构，极端面170的中央部能够具有增加的轴向长度)。更优选地，极端结构400大体匹配极端面170的轮廓，其能够包括极端面170限定在极延伸部PE处的部分(即，极端面170的从极杆167延伸到极端端部171的部分)。
[0138]如图18中所示，极端结构400能够逐渐变细以使得轴向尺寸例如，.轴向极端长度APTL)从极端面170朝向极杆167径向地向后地减小。在一些配置中，极端结构400从延伸穿过马达的中心的轴线在大约30度逐渐减少，以使得线圈404能够容易地缠绕在附加层406的一个或多个层上。在其他配置中，极端结构400能够由当从平面图上看基本上匹配极端168的轮廓的层形成。上述的配置，然而，增加了使用的材料，因此，增加了质量同时相对于在图18中示出的配置没有显著增加通量耦合。
[0139]现在参考图19和20，极端结构400的另一配置将更详细地描述。虽然在图18示出的配置增大了轴向极端长度APTL，但是图19和20示出的配置至少增大了轴向极端长度APTL和极端宽度PTW。
[0140]如图19和20中所示，极端结构400能够包括至少一个框架构件410。示出的配置包括两个框架构件410。框架构件410能够具有任何适当配置。在一些布置中，框架构件410能够为两个相同的部件410。
[0141]框架构件410能够由任何适当材料制造。例如但是不限于，框架构件410能够由金属形成。在一些配置中，金属框架构件能够具有涂有诸如树脂的非导电材料的部分，或能够设有表面修整，诸如氧化，以减少或去除在定子114的使用期间穿过金属材料的电学涡流的可能性。在一些配置中，框架构件410能够由高度金属填充的聚合材料形成。优选地，金属对聚合物的比例能够被选择以适合关于通量和机械强度的特定的配置的设计目标。在一些配置中，框架由软磁复合物制成，诸如Hoganas制造的软磁复合物。软磁复合物为具有三维磁性的挤压和热处理金属粉末成分。材料由表面绝缘铁粉粒子组成，粒子被压缩以在单个步骤中形成具有复杂形状的一致的各向同性成分。优选地，用于形成框架构件410的材料允许聚合物二次成型而不具有显著的热的或化学变形。
[0142]参照图19，示出的框架构件410包括主体412。主体412能够以任何适当方式形成。例如，主体412能够是单一的结构，能够被扇状折叠，盖托折叠，由分立元件等组成。主体412优选地包括外面414。外面414能够大体与极端面170连续。换句话说，外面414优选地形成与其余的极端面170基本上一致的表面，极端面170由构件160限定。
[0143]主体412能够具有任何适当的轮廓。在一些实施方式中，主体412，当轴向地观察时(即，在定子114的轴向上)与极端168将邻接主体412的一部分(当轴向地观察时)具有基本上相同的形状。在其它的实施方式中，主体412的至少一部分与极端168将邻接主体412的一部分具有基本上相同的形状。
[0144]在示出的配置中，框架构件410还包括至少一个柱416。在示出的配置中，框架构件410包括两个柱416。例如，在示出的配置中，两个柱416的尺寸被设置以延伸约一半的轴向极底座长度，以使得当两个框架构件410夹入极端168时(每个主体的表面邻接极端168的相应表面)，一个框架构件410的两个柱416大体邻接另一个框架构件410的两个柱416。在柱416不需要邻接的时候，邻接柱416有利地减少或去除结构中的缺口。在一些配置中，每个框架构件410均包括延伸基本上全部的轴向极底座长度的单个柱。其他配置也是可能的。
[0145]如图19所示，凹口或接合特征420能够在一个或两个极端端部171形成。优选地，接合特征420在两个极端端部171形成。此外，虽然能够使用接合特征420的多个形状，并且虽然在单个极162上能够使用两个不同的接合特征420，但是使用单个接合特征420简化了制造。上面描述的是使用不对称的极延伸部的配置。在上述的配置中，接合特征420能够被定位在延伸的极延伸部中，以使得当反转和嵌套时，极端168的两端都将包括接合特征 420。
[0146]当组合时，两个主体412和相应的柱416大体环绕极端168，包括至少一部分极端端部171。在示出的配置中，极端结构400没有覆盖极端面170。然而，有可能延伸主体412以限定大体接合极端168的杆帽，包括至少一部分极端面170。
[0147]接合特征420，虽然在图19中显示为V形的凹口，但能够包括任何适当配置。例如但是不限于，接合特征420能够包括由具有半圆形物、V形缺口的轮廓，正方形轮廓，矩形或任何其他二维轮廓形成的沟槽，其中，由通过任何非平面的形状的轮廓形成的表面的形状将由其沿材料通过的距离产生该轮廓的棱柱。因此，负的接合沟槽能够具有方便的任何横断面形状。另外，接合特征420不需要是凹陷的或负的形状或系列形状。相反地，接合结构420能够是具有任何适当形状或系列形状的脊、突起等，而框架构件410具有补充的形状或系列形状。
[0148]优选地，框架构件410和极端168被配置以使得框架构件能够在极端168上滑进最后的组装位置。最后的组装位置优选地包括彼此邻接并邻接极端168的至少一部分框架构件410。优选地，框架构件410和极端168被固定阻止框架构件410相对于极端168的径向移动。另外，框架构件410能够设有一些对相对于极端168框架构件轴向移动的阻抗，以使得框架构件410将保持在适当位置，直到上述讨论到的二次成型已经将框架构件410相对于极端168固定在适当位置。
[0149]有利地，与上述关于图18讨论的附加层406相比，框架构件412优选地在至少一个维度，优选地至少两个维度以及可能地所有的三个维度上延伸极端168的外尺寸。通过与极端端部171接合，框架构件410在至少两个维度上延伸极端168的外尺寸。
[0150]在组装期间，框架构件410能够在能磁化的部件160的二次成型之前定位在极端168上。任何适当的技术都可在二次成型期间用于维持框架构件410在适当位置，在二次成型后，二次成型的结构将有助于将框架构件维持在适当位置。
[0151]如本文中使用的，除非清楚地相反说明，“用于电机的由交叉的多模冲金属片轮廓构成的大体对称的层压件堆”应该解释为意味当在轴向上观察时，该堆作为整体具有对称性。换句话说，当作为整体观察时，层压件堆是大体对称的，虽然包括当单独观察时可大体上不对称的成分。
[0152]优选的特征
[0153]以上提供并建议了若干实施方式。这些实施方式包含一系列潜在的发明以及优选的方面，其中的至少一些在下面段落中识别。
[0154]1.用于电机的由交叉的多个模冲金属片轮廓构成的层压件堆，金属轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部以及位于极身的第二侧面上的空隙。
[0155]2.根据段I的用于电机的层压件堆，其中，多个模冲金属片轮廓在螺旋绕组的螺旋堆中交叉。
[0156]3.根据段I或段2的用于电机的大体对称的层压件堆，其中，位于极身第二侧面上的空隙延伸位于极身的第一侧面上的极延伸部的全长，以使得整个极延伸部从极身的第二侧面除去。
[0157]4.根据段I至段3中任一项的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端包括主极延伸部以及辅助部分。
[0158]5.根据段I至段4中任一项的用于电机的层压件堆，其中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0159]6.根据段I至段5中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0160]7.根据段I至段6中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0161]8.根据段I的用于电机的层压件堆，极延伸部在螺旋绕组之前设有加倍的厚度。
[0162]9.根据段8的用于电机的层压件堆，其中，多个模冲金属片轮廓在螺旋绕组的螺旋堆中交叉。
[0163]10.根据段8或段9的用于电机的层压件堆，其中，位于极身第二侧面上的空隙延伸位于极身的第一侧面上的极延伸部的全长，以使得整个极延伸部从极身的第二侧面除去。
[0164]11.根据段8至段10中任一项的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端包括主极延伸部以及辅助部分。
[0165]12.根据段11的用于电机的层压件堆，其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0166]13.根据段12的用于电机的层压件堆，其中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0167]14.根据段8至段13中任一项的用于电机的层压件堆，其中，第一极的加倍厚度的极延伸部支撑第三极的加倍厚度的极延伸部，以及第二极身定位在第一极的极身以及第三极的极身之间。
[0168]15.根据段8至段14中任一项的用于电机的层压件堆，其中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0169]16.根据段8至段15中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0170]17.根据段8至段16中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0171]18.根据段I至段17中任一项的用于电机的层压件堆其中，金属冲压件包括脊底切，脊底切多达轭宽的90%。
[0172]19.根据段18的用于电机的层压件堆，其中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0173]20.根据段18或段19的用于电机的层压件堆，其中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0174]21.用于电机的层压件堆，包括多个延伸极芯，每个延伸极芯包括多层的金属片，堆由多个金属片轮廓构成，金属轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部，极延伸部设有加倍厚度部分，以及在延伸极芯中，每层片材包括金属片轮廓的第一个的极身和极延伸部以及极延伸部的加倍厚度部分的至少一部分、以及相邻的轮廓。
[0175]22.根据段21的用于电机的层压件堆，其中，多个模冲金属片轮廓在螺旋绕组的螺旋堆中交叉。
[0176]23.根据段21或段22的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端包括主极延伸部以及辅助部分。
[0177]24.根据段23的用于电机的层压件堆，其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0178]25.根据段24的用于电机的层压件堆，其中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0179]26.根据段21至段25中任一项的用于电机的层压件堆，其中，第一极的加倍厚度的极延伸部支撑第三极的加倍厚度的极延伸部，以及第二极身定位在第一极的极身以及第三极的极身之间。
[0180]27.根据段21至段26中任一项的用于电机的层压件堆，其中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0181]28.根据段21至段27中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0182]29.根据段21至段28中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装的大体对称的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0183]30.根据段21至段29中任一项的用于电机的层压件堆，其中，金属轮廓包括脊底切，脊底切多达轭宽的90%。
[0184]31.根据段30的用于电机的层压件堆，其中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0185]32.根据段30或段31的用于电机的层压件堆，其中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0186]33.用于电机的层压件堆,包括多个延伸极芯,每个延伸极芯包括多层的金属片，堆由在螺旋绕组的螺旋堆中交叉的多个模冲金属片轮廓构成。
[0187]34.根据段33的用于电机的层压件堆，其中，多个金属片轮廓不是相同的，并且在每个延伸极内，相邻的金属片轮廓的形式基本上不同但是组合具有极身以及极身两侧的极延伸部。
[0188]35.根据段34的用于电机的层压件堆，其中，每个轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的端区域的第一侧面的第一横向轮廓以及位于极身的端区域的第二侧面的第二横向轮廓，第一和第二横向轮廓是不同的，以使得横向轮廓在极身的中心线上不是对称的。
[0189]36.根据段35的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端包括设有加倍厚度的区域。
[0190]37.根据段36的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端的第一横向轮廓包括主极延伸部以及辅助部分。
[0191]38.根据段37的用于电机的层压件堆，其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
[0192]39.根据段38的用于电机的层压件堆，其中，主极延伸部，辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
[0193]40.根据段33至段39中任一项的用于电机的层压件堆，其中，轮廓的第一极的加倍厚度的极延伸部支撑轮廓的第三极的加倍厚度的极延伸部，并且轮廓的第二极身定位在轮廓的第一极的极身以及第三极的极身或轮廓之间。
[0194]41.根据段33至段40中任一项的用于电机的层压件堆，其中，两个模冲轮廓中的第一个与两个模冲轮廓中的第二个嵌套以在绕线之前提供大体对称的轮廓。
[0195]42.根据段33至段41中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装时，极端宽度比极杆宽的程度如交叉处理将允许的那么多或设计需要的那么少。
[0196]43.根据段33至段42中任一项的用于电机的层压件堆，其中，在组装的大体对称的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
[0197]44.根据段33至段43中任一项的用于电机的层压件堆，其中，金属轮廓包括脊底切，脊底切多达轭宽的90%。
[0198]45.根据段44的用于电机的层压件堆其中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
[0199]46.根据段44或段45的用于电机的层压件堆，其中，底切具有的深度允许通过大体对称的层压件堆的通量传输。
[0200]47.根据段I至段46中任一项的用于电机的层压件堆，包括形成闭合回路的轭，以及多个从轭径向地延伸的极芯。
[0201]48.根据段47的用于电机的层压件堆，其中，极芯从轭径向地向外延伸。
[0202]49.根据段48 的用于电机的层压件堆，包括20个以及50个之间的从轭延伸的极
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[0203]50.根据段I至段49中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，堆在垂直于轮廓的平面定向的方向上具有8mm以及80mm之间的厚度。
[0204]51.根据段I至段50中任一项的用于电机的层压件堆，其中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于150mm的最大的尺寸。
[0205]52.根据段I至段51中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于180mm且小于400mm的最大的尺寸。
[0206]53.电机的定子，包括根据段I至段52中任一项所述的用于电机的堆，层压件堆限定遵循闭合回路的轭、以及多个径向地向外延伸极芯；电绝缘件，覆盖至少部分极芯；以及至少一个导体，布置在围绕绝缘极芯的多个的线圈中。
[0207]54.电机，包括定子以及转子，定子包括根据段I至段52中任一段的层压件堆。
[0208]55.洗选设备，包括洗鼓以及马达，洗鼓被安装以在大体固定的桶内旋转，马达被连接以直接地旋转鼓，马达包括固定至传动轴的转子以及固定至桶的第二表面的段53的定子。
[0209]56.定子至鼓的间隔件，包括法兰形端部以及非法兰形端部，从法兰形端部通过至非法兰形端部的开口，开口适于接收将完全地延伸穿过间隔件的紧固件，法兰形端部包括凸缘，凸缘具有厚度并且包括位于第一外径以及第二外径之间的级形面，法兰形端部从无法兰的端部间隔开，以及间隔件的一个或多个表面包括设计成改进间隔件至表面的连接的表面特征。
[0210]57.根据段56的定子至鼓的间隔件，还包括第一倒角表面以及第二倒角表面，第一倒角表面形成在级形面以及第二外径的交点，第二倒角表面形成在非法兰形端部以及第一外径的交点。
[0211]58.根据段56的定子至鼓的间隔件，其中，法兰形端部与非法兰形端部间隔的距离大于凸缘的厚度。
[0212]59.根据段56的定子至鼓的间隔件，其中，孔包括内表面，内表面包括至少约0.5度的斜度。
[0213]60.根据段56的定子至鼓的间隔件，其中，第一和第二外径包括约I度约斜度。
[0214]61.根据段56的定子至鼓的间隔件，其中，开口的至少一部分包括圆形横断面形状，椭圆形状，或正方形形状。
[0215]62.包括能铁磁化的部件的马达定子，能铁磁化的部件包括轭以及多个极，极具有轴向极身长度，轴向轭长度与位于至少一个绕组下面的轴向极身长度相同，多个极包括至少一个极端，至少一个极端延伸结构固定至极端以使得轴向极端长度超过轴向极身长度。
[0216]63.根据段62的马达定子，其中，极包括在极端终止的至少一个极，极端包括接合特征，至少一个极端延伸结构包括与接合特征联锁的框架构件。
[0217]64.根据段63的马达定子，其中，接合特征定位在极端部。
[0218]65.根据段63的马达定子，其中，框架构件至少部分地围绕极端的至少两个面。
[0219]66.根据段63的马达定子，其中，至少一个极端延伸结构包括第二框架构件，第二框架构件邻接框架构件以使得框架构件以及第二框架构件大体环绕极端的至少一部分。
[0220]67.根据段66的马达定子，其中，框架构件以及第二框架构件由具有非导电表面的金属形成，以使得框架构件以及第二框架构件在框架构件接触第二框架构件的位置不会形成导电连接。
[0221]72.根据段62的马达定子，其中，至少一个极端延伸结构包括允许聚合物二次成型在没有显著的热或化学变形的情况下发生的材料。
[0222]虽然已依据某些实施方式描述了本发明，但对于本领域技术人员显而易见的其他实施方式也在本发明的范围内。因此，在不背离本发明的精神以及范围的情况下可进行多种改变以及修改。例如，各个成分可根据需要而进行再定位。此外，不是所有特征、方面以及优点都必定要求来实行本发明。因此，本发明范围旨在仅由随后的权利要求限定。
【权利要求】
1.用于电机的层压件堆，包括多个延伸极，每个延伸极包括多层的金属片，堆由在螺旋绕组的螺旋堆中交叉的多个模冲金属片轮廓构成。
2.根据权利要求1所述的用于电机的层压件堆，其中，多个金属片轮廓不是相同的，并且在每个延伸极内，相邻的金属片轮廓的形式基本上不同但是组合具有极身以及极身两侧的极延伸部。
3.根据权利要求2所述的用于电机的层压件堆，其中，每个轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的端区域的第一侧面的第一横向轮廓以及位于极身的端区域的第二侧面的第二横向轮廓，第一和第二横向轮廓是不同的，以使得横向轮廓在极身的中心线上不是对称的
4.根据权利要求3所述的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端包括设有加倍厚度的区域。
5.根据权利要求4所述的用于电机的层压件堆，其中，不对称的极端的第一横向轮廓包括主极延伸部以及辅助部分。
6.根据权利要求5所述的用于电机的层压件堆，其中，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度。
7.根据权利要求6所述的用于电机的层压件堆，其中，主极延伸部、辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠后基本上与主极延伸部对准的位置上。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，多个模冲轮廓中的第一个与多个模冲轮廓中的第二个嵌套以提供大体对称的轮廓。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，在组装时，极端宽度比极距(PP)减去最小极杆宽度(PSW)宽。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，在组装的大体对称的层压件堆中，极身长度达到极端宽度的十倍。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的用于电机的层压件堆，包括形成闭合回路的轭，以及多个从轭径向地延伸的极芯。
12.根据权利要求11所述的用于电机的层压件堆，其中，金属轮廓包括脊底切，脊底切多达轭宽的90%。
13.根据权利要求12所述的用于电机的层压件堆，其中，底切产生开口以便于大体对称的层压件堆围绕模型的弯曲形成或弯曲形成构图形状。
14.用于电机的层压件堆，包括多个延伸极芯，每个延伸极芯包括多层的金属片，堆由多个金属片轮廓构成，金属轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部，极延伸部设有加倍厚度部分，以及在延伸极芯中，每层片材包括金属片轮廓的第一个的极身和极延伸部以及极延伸部的加倍厚度部分至少一部分、以及相邻的轮廓。
15.用于电机的层压件堆，由交叉的多个模冲金属片轮廓构成，金属轮廓包括不对称的极端轮廓，不对称的极端轮廓包括位于极身的第一侧面上的极延伸部以及位于极身的第二侧面上的空隙。
16.根据权利要求15所述的用于电机的层压件堆，其中，位于极身第二侧面上的空隙延伸位于极身的第一侧面上的极延伸部的全长，以使得整个极延伸部从极身的第二侧面除去。
17.根据权利要求15或16所述的用于电机的层压件堆，其中，极延伸部在螺旋绕组之前设有加倍的厚度。
18.根据权利要求17所述的用于电机的层压件堆，其中，极轮廓包括主极延伸部以及辅助部分，在折叠之前，主极延伸部以及辅助极部在折线处连接，在折叠之后，主极延伸部以及辅助极部组合以形成加倍厚度，一个轮廓的辅助部分位于堆中相邻轮廓的空隙中。
19.根据权利要求18所述的用于电机的层压件堆，其中，主极延伸部、辅助极延伸部以及折线的尺寸设置为以及配置成允许将折叠的端特征定位在辅助极延伸部的边缘表面在折叠之后基本上与主极延伸部对准的位置上，以使得一个轮廓的辅助部分基本上填充堆中相邻轮廓的空隙。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，极芯径向地向外延伸。
21.根据权利要求20所述的用于电机的层压件堆，包括20个以及50个之间的从轭延伸的极芯。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，堆在垂直于轮廓的平面定向的方向上 具有8mm以及80mm之间的厚度。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于150mm的最大的尺寸。
24.根据权利要求1至23中任一项所述的用于电机的层压件堆，其中，轮廓堆具有平行于轮廓的平面定向的大于180mm且小于400mm的最大的尺寸。
25.根据权利要求1至24中任一项所述的层压件堆，是大体对称的。
26.电机的定子，包括:根据权利要求1至25中任一项所述的堆，层压件堆限定遵循闭合回路的轭、以及多个径向地向外延伸极芯；电绝缘件，覆盖至少部分的极芯；以及至少一个导体，布置在围绕绝缘极芯的多个的线圈中。
27.电机，包括定子以及转子，定子包括根据权利要求1至权利要求26中任一项所述的层压件堆。
28.洗选设备，包括洗鼓以及马达，洗鼓被安装以在大体固定的桶内旋转，马达被连接以直接地旋转鼓，马达包括固定至传动轴的转子以及固定至桶的第二表面的根据权利要求27所述的定子。
【文档编号】H02K1/06GK104081628SQ201280067152
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2012年12月5日 优先权日:2011年12月5日
【发明者】格雷戈里·保罗·希尔, 约翰·朱利安·奥布里·威廉斯, 杰拉尔德·大卫·邓肯, 克尔因·埃德蒙·伯恩南德, 马克·格雷戈里·本桑 申请人:菲舍尔和佩克尔应用有限公司