鎖緊鍵的製作方法

2023-05-15 14:08:51

鎖緊鍵的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用於插入電動機或電流發生器鍵槽內的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵（1）在其內側和/外側具有基座（2、3）。
【專利說明】鎖緊鍵
[0001 ] 本發明涉及一種用於插入電動機或電流發生器鍵槽內的鎖緊鍵。
[0002]電動機轉子或定子具有用槽分開的極靴，在這些極靴之間有線圈繞組(所述線圈繞組大多由銅線構成)。引入線圈繞組後又用鎖緊鍵將槽封閉主要是為了穩定系統防止震動，但這不是唯一目的。
[0003]現如今，鎖緊鍵大多由塑料製成，主要由玻璃纖維增強塑料(GFK)製成，其中一方面是由於使用層結構而另一方面是由於可用磁性材料(例如用鐵粉)來填充是經得住考驗的。後者有助於使鍵具有磁性。由此來改進啟動電流、cos?和負載電流並減少鐵損失，其結果是導致生成熱量少。所述鍵通常由複合板銑削而成。
[0004]鎖緊鍵的橫截面形狀要與槽的形狀完全匹配，以確保鎖緊鍵儘可能穩固地位於槽中。圖1示出了幾種已知的橫截面形狀。之所以在邊緣處要選擇梯形形狀的原因就在於，這種形狀的鍵即使在超出公差範圍時也能很好地位於槽中，因為它們會根據尺寸或高或低地位於槽齒中並且其側翼總是緊靠槽齒。雙翼鍵(例如如圖lb、ld和If所示)一般在如下情況下使用，即當槽與槽之間的隔片非常窄，致使梯形可能大大減弱槽齒的作為整體的結構，尤其是大大減弱槽齒的穩定性時才會使用。例如通過倒圓或倒平來避免尖角反而會改善電氣特性和磁性能，其原因在於用這種方式可避免這些位置上的場密度過高。
[0005]此外所有已知實施形式的不足之處還在於，當磁填料的含量例如含鐵量過高時，雖然可改善鍵的電氣特性和磁性能，但機械強度卻大大降低了。例如具有層結構的鍵在將各層脫層(Delamination)時，可導致鍵斷裂從而導致電機失靈。在線圈與磁鍵之間有時有一個或多個墊片，這些墊片在浸潰電機或發電機時不會總被浸潰樹脂打溼。因此不會總是完全粘合的，而是有些地方粘合欠佳，在這些粘合欠佳的地方鍵會有些鬆動且由於不斷的機械負載和磁負載導致鍵會進一步鬆動，直至其劇烈移動致使發生脫層。
[0006]因此本發明的目 的在於提供鎖緊鍵，用其至少可部分地解決上述問題。
[0007]本發明的公開內容
[0008]本發明通過提供一種用於插入電動機或電流發生器鍵槽內的鎖緊鍵來實現此目的，其特徵在於，所述鎖緊鍵在其內側和/或外側具有基座。
[0009]基座在此處被理解成鍵的延伸部分，該基座具有的寬度比鍵的最大寬度要小並且該基座延伸到槽內或氣隙中。同時鍵的最大寬度與槽齒間的最大間距一致，相應的鍵應被插入所述槽齒中。
[0010]通過給鎖緊鍵提供本發明所述的基座可防止鍵傾斜並穩定其在槽中的位置，為此尤其適合設置在內側的、即伸入槽中的基座。此外，設置在鍵外側的、即一直伸入到氣隙的基座還便於向外導熱。另外，位於內部的基座自身還可用作前述的「墊片」，這樣一來這種墊片會變得多餘，特別是當使用多個墊片時。
[0011]基座的尺寸大小，除了其寬度基本上應該與對應位置上槽的寬度一致外，沒有別的特別限制，並且相關專業人員無需過多地實驗便可在本發明所述帶有基座的鎖緊鍵的物料及生產成本以及由此可獲得的效用之間確定最優選擇。
[0012]對位於內部的基座而言，該基座的高度限制從槽的深度中得出，而對位於外部的基座而言，該基座的高度限制從直到氣隙的高度得出。基座側壁優選與槽的對應分布一致。
[0013]在一優選實施形式中，不帶基座的鍵本身看上去關於中心面鏡像對稱，也就是說鎖緊鍵的邊緣處最大寬度的位置基本上位於水平面或與鎖緊鍵最低點處於同一高度，而不管所述鎖緊鍵是否具有下基座。這具有的優點在於，更容易實現在鍵槽(該鍵槽通常位於與電機中心的徑向距離相等的位置)中的配合，並且還可使鍵無應力地位於槽中。由於同一原因，優選整個鎖緊鍵，即包括本發明所述的上基座和/或下基座在內的整個鎖緊鍵也關於中心面鏡像對稱，但是在特殊情況下基座也可非對稱地成形。
[0014]在其它優選實施形式中，本發明所述的鎖緊鍵與基座成一個整體地相連接，這會提高穩定性，改善熱導率，並簡化生產，因為鎖緊鍵可整體式地製成。
[0015]為了通過降低場密度來改善電氣特性和磁性能，如上面提到的那樣，將基座的角優選倒圓或倒平。
[0016]本發明所述的鎖緊鍵優選由玻璃纖維增強塑料(GFK)構成，從而使得可使用常規的原始材料來生產新型鎖緊鍵。本發明所述鎖緊鍵尤其優選由磁性材料構成，特別是由用鐵粉填充的GFK構成。這種實施形式具有的特別的優點是，通過槽中存在額外的磁性材料來改善電氣特性，致使通過更高的效率和更少的鐵損失使得機器的升溫較小。此外，所述磁性材料還具有較好的導熱性並從而改善散熱，條件是用它來代替一個或多個墊片將槽填滿，這能進一步減少機器的升溫。
[0017]在其它優選實施形式中，本發明所述的鎖緊鍵具有被縱向設置的並且用作排氣槽的凹槽(例如槽或溝)，通過它們來改善散熱。這些排氣槽例如可通過銑削或壓制方式安裝於鍵中。
[0018]此外，本發明所述的鎖緊鍵至少部分地用絕緣材料覆蓋。所述絕緣材料可用任意方式塗覆，例如通過噴塗、浸潰、刷塗或粘結來塗覆。優選地，將絕緣材料貼在鎖緊鍵上。所有用於此目的的已知材料都可用作絕緣材料。聚乙烯的氈或維蘭絲材料、芳綸(例如
Nomex?)或基於無機材料的產品(例如TufQUIN?層壓材料)都是絕緣材料的示例。
[0019]下面藉助具體的實施例來描述本發明，這些實施例只能被理解成示例性的，而不能被理解成限制性的。同時參考附圖，圖中描述了以下內容。
[0020]附圖簡述
[0021]圖1示出了幾個傳統的現有技術所述鎖緊鍵的橫截面形狀。
[0022]圖2示出了本發明所述的鎖緊鍵的橫截面形狀的示例。
[0023]圖3示出了可選擇的排氣槽的形狀的示例。
[0024]發明詳述
[0025]本發明所述的鎖緊鍵的兩個示例在圖2中示出。圖2a示出了具有位於內部的基座2 (即使用鍵時基座2延伸到槽底部)的鎖緊鍵I。圖2b示出了具有兩個基座的實施形式，這兩個基座即為在內側的基座2和在外側的基座3。
[0026]用參考標記I來分別標記鎖緊鍵的中心部分，即對應的不具有基座的鎖緊鍵。其對應於圖2所示實施形式中根據現有技術所述的源自圖1d中的鍵，也即對應具有被倒平的側向的尖角的雙翼鍵。
[0027]然而，不僅是可以提供所有在圖1中所示的橫截面形狀，而且還可提供具有一個或兩個本發明所述基座的其他任意的鍵形狀。[0028]如前所述，本發明所述的新型鎖緊鍵的所有角優選被倒圓(圖2中未示出)，用以降低場密度。
[0029]在圖3中示出了在本發明所述的鎖緊鍵中的可選擇的排氣槽的兩個示例，其中在圖3a示出了排氣槽的角形實施形式而在圖3b示出了排氣槽的圓形實施形式。如提到的那樣，這些排氣槽能改善散熱且能被壓制到或銑削到鎖緊鍵中。其中優選被壓制到鎖緊鍵中，因為用這種方式不會產生銳利的角且在使用GFK作原始材料時不會損害玻璃纖維，致使鍵的穩定性基本上與沒有排氣槽時的穩定性一樣。
[0030]可通過任意一種成型方法來實現本發明所述的具有基座的鎖緊鍵，例如通過常規銑削塊，優選銑削玻璃纖維增強塑料樹脂(特別是環氧樹脂，其視情況而定具有一種或多種常見的填充材料)來實現。
[0031]具體而言，生產如圖2中所示具有基座的本發明所述的鎖緊鍵並將其與對應的不具有基座的鎖緊鍵的中心部分，如圖1d所示，進行比較。測量花費不大便可輕鬆確定，即使花費很大氣力也不能再將鍵按想要的方式傾斜。與此相反(未浸潰狀態)的是，傳統的不帶基座的鍵在完全傾斜時會有些側隙，該側隙在配有鍵的發動機或發電機連續工作時可能導致發生一開始所描述的現象且最壞的情況是導致機器失靈。
【權利要求】
1.一種用於插入電動機或電流發生器鍵槽內的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵(I)在其內側和/外側具有基座(2、3)。
2.如權利要求1所述的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵(I)關於中心面鏡像對稱。
3.如權利要求1或2所述的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵(I)與一個或多個所述基座(2,3)成一個整體地相連接。
4.如權利要求1至3中任一項所述的鎖緊鍵，其特徵在於，一個或多個所述基座(2、3)的角被倒圓或倒平。
5.如上述權利要求中任一項所述的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵由玻璃纖維增強塑料(GFK)構成。
6.如上述權利要求中任一項所述的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵由磁性材料構成。
7.如上述權利要求中任一項所述的鎖緊鍵，其特徵在於，在所述鍵中布置了用作排氣槽的凹槽，例如槽或溝。
8.如上述權利要求中任一項所述的鎖緊鍵，其特徵在於，所述鍵至少部分用絕緣材料覆蓋。
【文檔編號】H02K3/493GK103858320SQ201280036304
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年6月8日 優先權日:2011年6月10日
【發明者】漢斯約格·塞瓦爾德 申請人:漢斯約格·塞瓦爾德