包括導體安裝元件的起動機馬達的制作方法
【專利摘要】一種起動機馬達包括具有端子安裝部分的框架和相對于框架固定地安裝的磁場部。電樞相對于磁場部被可旋轉地支撐。具有端子安裝區(qū)的導體電連接至磁場部和電樞之中的一者。端子延伸穿過導體的端子區(qū)和框架的端子安裝部分。該端子包括多個螺紋。導體安裝元件與多個螺紋螺旋地接合。導體安裝元件被配置為形成螺紋夾緊連接，該螺紋夾緊連接在導體和端子之間建立固體金屬受壓堆疊連接。
【專利說明】包括導體安裝元件的起動機馬達

【背景技術】
[0001] 示例性實施例涉及電機領域，并且更具體地，涉及一種具有導體安裝元件的起動 機馬達。
[0002] 電機通常包括框架、安裝至框架的磁場部（field)以及相對于磁場部可旋轉地安 裝的電樞。當作為馬達運行時，電樞響應于電流流動而旋轉。相反，當作為發(fā)電機運行時， 依照法拉第定律，在磁場部中產生電壓。在永磁體（PM)電機的情況下，電流將不會流經磁 場部。無論如何，直流電流仍然必須從電機之外饋送至電樞和刷握。因此，電機包括安裝至 框架并且與框架絕緣的端子。端子為外部電源導體提供連接點，其中外部電源導體輸送去 往電機（馬達）或來自于電機（發(fā)電機）的電流。端子被焊接至勵磁線圈帶（field coil strap)，其中該勵磁線圈帶電聯(lián)接至磁場部。端子在被焊接至勵磁線圈帶之后穿過框架并 且附接至框架。端子通過使用非金屬電絕緣套管等實現(xiàn)與框架的絕緣。


【發(fā)明內容】

[0003] 公開了一種起動機馬達，該起動機馬達包括具有端子安裝部分的框架和相對于框 架固定地安裝的磁場部。電樞相對于磁場部被可旋轉地支撐。具有端子安裝區(qū)的導體電 連接至磁場部和電樞之中的一者。端子延伸穿過導體的端子安裝區(qū)和框架的端子安裝部 分。端子包括多個螺紋。導體安裝元件與多個螺紋可螺旋地接合。導體安裝元件被配置為 形成螺紋夾緊連接，該螺紋夾緊連接在導體和端子之間建立固體金屬受壓堆疊連接（solid metal compressive stack up connection)〇
[0004] 還公開了一種在自動起動機馬達上設置電端子的方法。該方法包括：使具有頭部 的端子穿過形成于導體中的端子接收開口；將導體安裝元件附接至端子以將導體壓到頭部 上；使端子穿過形成于自動起動機馬達的框架中的開口；以及將端子安裝至自動起動機馬 達。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0005] 下文的描述不應被認為是以任何方式的限制。參照附圖，相似元件具有相同的附 圖標記：
[0006] 圖1描述了根據(jù)示例性實施例的包括導體安裝元件的起動機馬達的剖視圖；
[0007] 圖2描述了根據(jù)示例性實施例的導體安裝元件的立體圖；
[0008] 圖3描述了根據(jù)示例性實施例的導體安裝元件的剖視圖；
[0009] 圖4描述了根據(jù)示例性實施例的絕緣體的立體圖；
[0010] 圖5描述了插入圖1的起動機馬達的框架中的圖4的絕緣體；
[0011] 圖6描述了插入圖5的絕緣體中的導體安裝元件；
[0012] 圖7描述了旋入圖6的導體安裝元件中的端子；
[0013] 圖8描述了固定至圖7的端子的機械緊固件；以及
[0014] 圖9描述了具有固定至圖7的端子的環(huán)形端子的導體。

【具體實施方式】
[0015] 本文所公開的裝置和方法的一個或更多個實施例將結合附圖通過例證的方式進 行詳細描述，但不限于此。
[0016] 根據(jù)示例性實施例的起動機馬達在圖1中概括地由2表示。起動機馬達2包括框 架4,框架4具有外表面6和限定內部14的內表面8?？蚣?包括由開口 18限定的端子安 裝部分15,其中，開口 18從外表面6延伸至內表面8。開口 18由形成于外表面6中的凹區(qū) 20包圍。起動機馬達2被示為包括由多個互相連接的勵磁線圈形成的有線磁場部（wired field)24,勵磁線圈（field coils)中的一個由26表不，并且相對固定地安裝在框架4的內表 面8中。起動機馬達2還被示為包括相對于有線磁場部24被可旋轉地支撐的電樞27。有 線磁場部24包括采取勵磁線圈帶（field coil strap) 30的形式的電導體28。勵磁線圈帶 30包括被配置為接收端子40的端子安裝區(qū)32,其中端子40將電能傳送至有線磁場部24。 在此，需要理解的是，起動機馬達2還可以設置有永磁體磁場部。
[0017] 端子40包括經由中部45延伸至第二端部43的第一端部42。第二端部43包括頭 部47和肩部48。多個螺紋50從第一端部43朝向肩部48延伸。在所示的示例性實施例 中，肩部48是沒有螺紋的。勵磁線圈帶30通過導體安裝元件60固定至端子40,其中導體 安裝元件60由導電材料形成。更具體地，與將勵磁線圈帶焊接或銅焊至端子的現(xiàn)有技術的 裝置相比，示例性實施例采用螺紋緊固件，這將在下文中變得更加充分明顯。
[0018] 如圖2-3中最佳地示出的，導體安裝元件60包括經由中部66延伸至第二端64的 第一端63。導體安裝元件60還包括外壁70和限定中央通道74的內壁72。在所示的示例 性實施例中，外壁70包括防轉元件，在所示的示例性實施例中，該防轉元件采取大致呈六 邊形輪廓的形式；然而，需要理解的是，外壁70可以采用多種形狀。中央通道74包括延伸 至第二端部78的第一端部77。中央通道74還被示為包括鄰近第一端部77布置的螺紋區(qū) 80和鄰近第二端部78布置的非螺紋區(qū)83。通過該設置，當導體安裝元件60被擰緊至預定 扭矩時，導體安裝元件60提供至端子40的更大伸展，以提供增加螺栓連接結合部夾緊長度 的彈黃夾緊力。
[0019] 導體安裝元件60通過絕緣體組件90與框架4電絕緣。絕緣體組件90包括設置 在內部10中的第一絕緣構件93和設置在外表面6上的第二絕緣構件或墊圈95。如在圖4 中最好地示出，第一絕緣構件93包括延伸至第二端區(qū)段106的第一端區(qū)段105,其中第二端 區(qū)段106具有錐形表面109。在下文將會變得更充分明顯的是，錐形表面109符合框架4的 內表面8的曲率。第一絕緣體構件93還包括外壁部分112和限定導體元件接收區(qū)116的 內壁部分113。導體元件接收區(qū)116具有防轉特征部，在所示的示例性實施例中，防轉特征 部采取大致六邊形輪廓的形式，其尺寸和形狀被設定為接收導體安裝元件60,如將在下文 中更充分地詳細說明。當然，也可以采用其他的防轉特征部。
[0020] 現(xiàn)在將參照圖5-9描述用于將勵磁線圈帶30固定至端子40和用于將端子40固 定至框架4的方法。如圖5所示，第一絕緣體構件30被插入以及壓配到開口 18中。在安 裝完第一絕緣體構件93之后，導體安裝元件60被引入導體安裝元件接收區(qū)116中，并且勵 磁線圈帶30被移動至合適的位置，如圖6所示。勵磁線圈帶30被定位成使得端子安裝區(qū) 32與導體安裝元件60的中央通道74對齊或對準。此時，端子40穿過勵磁線圈帶30的端 子安裝區(qū)32進入中央通道74,如圖7所示。螺紋50與螺紋區(qū)80接合，并且端子40被擰緊 至期望的扭矩。通過該設置，導體安裝元件60形成螺紋夾緊連接，螺紋夾緊連接在勵磁線 圈帶30和端子40之間建立固體金屬受壓堆疊。該螺紋夾緊連接可以在框架4的幾何邊界 內被組裝和被拆卸。
[0021] 在安裝端子40之后，第二絕緣體構件95圍繞導體安裝元件60的第一端63定位 在第一絕緣體構件93的上方，并且位于凹區(qū)20內，如圖8所示。墊圈134安置在第二絕緣 體構件95上并且位于第二絕緣體構件95的上方，機械緊固件或扭矩螺母140與螺紋50接 合以將端子40固定至框架4。一旦端子40安裝完畢，具有環(huán)形端子149的導體146就可以 通過另外的機械緊固件150附接和固定，如圖9所示。導體146可以將起動機馬達2與安 裝至框架4的螺線管（未圖示）電連接。
[0022] 對此，應理解的是，示例性實施例提供一種不需要焊接、錫焊等等就可以將導體聯(lián) 接至起動機馬達中的端子的系統(tǒng)。更具體地，該示例性實施例提供一種用于將勵磁線圈帶 聯(lián)接至端子的系統(tǒng)，而不需要使用有可能對內部部件產生損害的焊接或其他操作，其中，該 端子延伸穿過起動機馬達的框架。起動機馬達的設計正在發(fā)生變化致使內部自由空間一直 在減少。內部自由空間的減少使得保護內部部件免受由焊接或其他類似操作所產生的熱變 得困難。此外，現(xiàn)有系統(tǒng)根本沒有提供能夠足夠的物理空間以允許可靠、低電阻和穩(wěn)健的電 連接。
[0023] 本發(fā)明提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)在不需要對內部起動機馬達部件進行保護以使其免 受熱等等的情況下，在勵磁線圈帶和端子之間產生低電阻、穩(wěn)健的電連接。以這種方式，本 發(fā)明能夠應用在用于建立期望的電連接的空間受限的系統(tǒng)中。除了提供期望的電連接，示 例性實施例還在框架的內側和外側提供絕緣，該絕緣提供與地面的電絕緣。還需要理解的 是，雖然端子被示為并且被描述為被連接至繞線磁場部（wound field)，但是示例性實施例 還能夠被結合到具有永磁體磁場部的起動機馬達中。在這種情況下，端子將經由電刷組件 電連接至電樞。
[0024] 雖然本發(fā)明已經參照一個或多個示例性實施例進行了描述，但是本領域的技術人 員應當理解的是，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以對本發(fā)明進行多種修改并且可以用 等同物對本發(fā)明的元件進行替換。此外，在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以對本發(fā)明作許 多更改以使特定情形或材料適用本發(fā)明的教導。因此，旨在本發(fā)明不限于作為實施本發(fā)明 所預期最佳模式而公開的特定實施例，而是本發(fā)明包括落在權利要求范圍內的所有實施 例。
【權利要求】
1. 一種起動機馬達，其包括： 框架，所述框架包括端子安裝部分； 磁場部，所述磁場部相對于所述框架固定地安裝； 電樞，所述電樞相對于所述磁場部被可旋轉地支撐； 導體，所述導體電連接至所述磁場部和所述電樞之中的一者，所述導體具有端子安裝 區(qū)； 端子，所述端子電連接至所述磁場部和所述電樞之中的所述一者，所述端子延伸穿過 所述導體的端子安裝區(qū)和所述框架的端子安裝部分，所述端子包括多個螺紋；以及 導體安裝元件，所述導體安裝元件與所述多個螺紋螺旋地接合，所述導體安裝元件被 配置為形成螺紋夾緊連接，所述螺紋夾緊連接在所述導體和所述端子之間建立固體金屬受 壓堆疊連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的起動機馬達，其中，所述導體安裝元件包括經由中部延伸至 第二端的第一端、外壁以及內壁，所述內壁從所述第一端延伸至所述第二端并且限定中央 通道，所述內壁包括螺紋區(qū)和非螺紋區(qū)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的起動機馬達，其還包括：圍繞所述導體安裝元件延伸的絕緣 體構件。
4. 根據(jù)權利要求3所述的起動機馬達，其中，所述絕緣體構件包括外壁部分和內壁部 分，所述內壁部分限定導體安裝元件接收區(qū)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的起動機馬達，其中，所述導體安裝元件包括防轉元件。
6. 根據(jù)權利要求5所述的起動機馬達，其中，所述導體元件接收區(qū)包括與所述導體安 裝元件的所述防轉元件相配合的防轉特征部。
7. 根據(jù)權利要求3所述的起動機馬達，其中，所述絕緣體構件通過所述端子安裝部分 壓配至所述框架。
8. 根據(jù)權利要求7所述的起動機馬達，其中，所述絕緣體構件包括第一絕緣體構件和 第二絕緣體構件，所述第一絕緣體構件在所述端子安裝部分處設置在所述框架內，并且所 述第二絕緣體構件在端子安裝部分處設置在所述框架的外側。
9. 根據(jù)權利要求1所述的起動機馬達，其中，所述導體安裝元件由導電材料形成。
10. 根據(jù)權利要求1所述的起動機馬達，其中，至少一個電導體包括勵磁線圈帶。
11. 一種將電端子設置在自動起動機馬達上的方法，所述方法包括： 使具有頭部的端子穿過形成于導體中的端子接收開口； 將導體安裝元件附接至所述端子以將所述導體壓到所述頭部上； 使所述端子穿過形成于所述自動起動機馬達的框架中的開口；以及 將所述端子安裝至所述自動起動機馬達。
12. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，將所述導體安裝元件附接至所述端子包括將 所述導體安裝元件旋到所述端子上以形成螺旋夾緊連接，所述螺旋夾緊連接在所述導體和 所述端子之間建立固體金屬受壓堆疊。
13. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，將所述導體安裝元件附接至所述端子包括將 所述導體安裝元件擰緊至期望的扭矩。
14. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其還包括：使所述端子與所述框架電絕緣。
15. 根據(jù)權利要求14所述的方法，其中，使所述端子與所述框架電絕緣包括將所述導 體安裝元件部分地封裝在絕緣體中。
16. 根據(jù)權利要求15所述的方法，其中，部分地封裝所述導體安裝元件包括將所述導 體安裝元件定位在形成于所述絕緣體中的導體元件接收區(qū)中。
17. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，將所述端子安裝至所述框架包括將機械緊固 件附接至所述端子。
18. 根據(jù)權利要求17所述的方法，其還包括：將所述機械緊固件擰緊至所述端子達到 期望的扭矩。
19. 根據(jù)權利要求18所述的方法，其中，將所述機械緊固件擰緊包括朝向所述絕緣體 拖動所述端子的所述頭部。
20. 根據(jù)權利要求11所述的方法，其中，使所述端子穿過形成于導體中的端子接收開 口包括使所述端子穿過勵磁線圈帶。
【文檔編號】H02K5/22GK104221256SQ201280065732
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2012年12月11日 優(yōu)先權日:2012年1月3日
【發(fā)明者】邁克爾·D·布拉德菲爾德, 埃里克·巴布托德·賴特 申請人:雷米技術有限公司