CN102088217B - 转子组件导线支撑件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转子组件导线支撑件。具体地，用于机电装置的转子组件包括模制的导线支撑件。导线支撑件具有主体，该主体包括与第二侧隔开的第一侧以及延伸通过所述侧并构造成接收轴的孔。该主体包括绕所述孔延伸到第一侧的壁。至少一个端匝支撑件从壁向外延伸并构造成支撑导线。模制的容器从第二侧延伸到壁中而不穿透到第一侧。

Description

转子组件导线支撑件
技术领域
本公开涉及转子组件导线支撑件和用于制造该导线支撑件的方法。
背景技术
例如飞机起动机/发电机的一些旋转机电装置使用转子组件。一类转子组件包括安装在轴上的间隔开的导线支撑件。每个导线支撑件包括端匝（end turn），一个或多个导线（或线）绕端匝缠绕以提供支撑在转子组件上的线圈。典型地，在转子组件每端使用不同的导线支撑件。导线支撑件还可包括冷却特征以将冷却流体传输至转子组件内的希望位置。
已经从TORLON固块来机加工导线支撑件。TORLON是非常昂贵的塑性材料，并且机加工是费时的、昂贵的制造工艺。
发明内容
机电装置的转子组件包括模制的导线支撑件。导线支撑件具有主体，该主体包括与第二侧隔开的第一侧以及延伸通过所述侧并构造成接收轴的孔。该主体包括绕所述孔延伸到第一侧的壁。至少一个端匝支撑件从壁向外延伸并构造成支撑导线。模制的容器（pocket）从第二侧延伸到壁中而不穿透到第一侧。
附图说明
通过参考下面的详细描述并结合附图考虑时，本公开能够得到更进一步的理解，附图中：
图1是机电装置的示意图。
图2是转子组件的透视图。
图3是图2所示的转子组件的俯视图。
图4A是示意性描绘的具有导线绕组的转子组件的一个导线支撑件的顶部透视图。
图4B是沿图4A中的线4B-4B剖开的导线支撑件的剖视图。
图4C是在转子组件的轴上示出的图4A所示的导线支撑件的剖视图。
图5A是沿图4A中的线5A-5A剖开的导线支撑件的剖视图。
图5B是沿图5A中的线5B-5B剖开的导线支撑件的剖视图。
图5C是沿图5A中的线5C-5C剖开的导线支撑件的剖视图。
图5D是图5A所示的导线支撑件的仰视图。
图5E是来自图5D的放大图。
图6A是类似于图4A所示的导线支撑件的另一示例导线支撑件的剖视图。
图6B是沿图6A中的线6B-6B剖开的导线支撑件的剖视图。
图6C是沿图6A中的线6C-6C剖开的导线支撑件的剖视图。
图6D是图6A所示的导线支撑件的仰视图。
图7是制造示例性导线支撑件时使用的注模成型工艺的示意图。
具体实施方式
图1中示意地示出了机电（EM）装置10，例如起动机/发电机。EM装置10旋转地联接到原动机12（例如飞机发动机）以从原动机12接收旋转和/或向原动机12施加旋转。
EM装置10包括转子组件14，该转子组件14具有可绕轴线18旋转的轴16。定子22绕转子组件14布置在壳体20内。导线支撑件26、126设在转子组件14上用于支撑导线绕组46（图1-4B）。导线绕组46根据应用在定子22中施加电流和/或从定子22中的电流接收旋转输入。定子22可为导线线圈或永磁体。
参照图2-4C，导线支撑件26、126布置在轴16的相对的部分上。在该示例中，间隔件28设在轴16上以维持导线支撑件26、126处于希望的轴向间隔。每个导线支撑件26、126包括四个端匝支撑件34，该端匝支撑件34绕导线支撑件主体相互周向地隔开并且与相对的端匝支撑件34周向地对准。然而应理解的是，端匝支撑件可以所公开以外的方式构造并且仍落入权利要求的范围内。
导线绕组46缠绕在端匝34周围（图1和图2中以虚线示出）以提供导线线圈。在一个示例中，套筒24设在轴16上，邻近每个导线支撑件26、126。导线支撑件26、126还用作冷却歧管。轴16包括腔30，该腔30携带冷却流体，例如油。轴16中的一个或多个供给孔32将冷却流体传输至从主体中的中心孔31凹进的环形部36，该中心孔通过主体从第一侧62延伸到第二侧64。壁40远离第二侧64轴向延伸以提供第一侧62。例如，壁40中的凹陷部42邻接每个端匝34中的凹部44。孔口38从环形部36延伸到凹陷部42用于将冷却流体从腔30传输至端匝支撑件34，在端匝支撑件处冷却流体能够从线圈吸取热量。
转子组件14包括围绕导线支撑件26、126在隔开的保持箍50之间延伸的叠片48。紧固件52和突片54拧入叠片48从而将导线支撑件26上的导线束46捕获在相对于轴16的希望位置。
导线支撑件主体提供了布置在端匝支撑件34之间的凸角（lobe）72。因此，在该示例中，主体提供了四个凸角，其中每个凸角72布置在一对邻接的端匝支撑件34之间。导线支撑件26（图4A-5E）构造成支撑导线端部58。在该示例中，每个凸角72包括一对螺纹孔56，该螺纹孔56适于接收用于将导线端部58固定到导线支撑件26的紧固件60，如图2-4A所示并最佳如图3所示。多个孔56使导线端部58能够根据绕端匝支撑件34缠绕线圈的方法而固定在不同位置。在该示例中，另一导线支撑件126不支撑任何自由的导线端部。结果，示例性转子组件14在不同位置使用具有不同尺寸的两个不同的导线支撑件26、126，这将在后面更详细地讨论。
图5A-5E中更详细地示出了导线支撑件26。导线支撑件26包括模制的腔，该腔在模制过程中防止不希望的破裂、翘曲或收缩，从而利于由塑性材料（例如TORLON）模制导线支撑件26。在该示例中，第一和第二容器76、78设在凸角72中并从第二侧64延伸到主体中，但在该示例中不是完全通向第一侧62。壁40由外周边70和孔31约束（或限制界限）。中间壁74分隔开第一和第二容器76、78。在一个示例中，中间壁74具有约0.200到0.240英寸（5.080到6.096 mm）的厚度，并且在一个示例中为0.150英寸（3.810 mm）。外壁68的示例性径向厚度为约0.185到0.200英寸（4.699到5.080 mm）。在该示例中，孔口38设在中间壁74处。内壁和外壁66、68邻接中间壁74并限定第一和第二容器76、78的形状，该第一和第二容器76、78的形状在本例中是对称的。内壁的示例性径向厚度为约0.125到0.170英寸（3.175到4.318 mm）。
在该示例中，每个第一和第二容器76、78包括基部80和小于基部80的内部82，从而产生了肩部92。在一个示例中，肩部92到环形部36的底部的轴向厚度为0.080到0.165英寸（2.032到4.191 mm）。肩部92包括半径91，在半径91处，其接触（meet）内壁66、外壁68和中间壁74。例如，第一和第二容器76、78内的半径91大约为0.030到0.090英寸（0.762到2.286 mm）。内部82从第二侧64比基部80凹进主体中更多，并且在孔56的方向上轴向延伸。最佳地如图5E所示，基部80和内部82共享大致在轴向上延伸的共用中间表面94。由截面图可认识到，例如，孔56与基部80重叠但是不延伸通到基部80。
在该示例中，基部80具有大致三角形剖面并在顶点包括第一半径84、第二半径86和第三半径88。在一个示例中，第一半径84为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm）（如图5E所示）。例如，第二半径86为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm），第三半径88为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm）。内部82的形状大致为四边形并且在其角部包括第四半径90，第四半径90例如约为0.035到0.060英寸（0.889到1.524 mm）。
图6A-6D中更详细地示出了导线支撑件126。图中相似附图标记用于指代相似特征。导线支撑件126类似于导线支撑件26。导线支撑件126具有较小的孔131，这导致了更大的环形部136。在另一个不同示例中，导线支撑件126不包括导线端部附接特征。因此，导线支撑件126中的模制腔可为不同形状和尺寸。
在该示例中，第一和第二容器176、178设在凸角172中并从第二侧164延伸到主体中，但在该示例中不是完全通向第一侧162。壁140由外周边170和孔131约束。中间壁174分隔开第一和第二容器176、178。在一个示例中，中间壁174具有约0.200到0.240英寸（5.080到6.096 mm）的厚度。在该示例中，孔口138设在中间壁174处并将冷却流体传输至周边170处的凹部144和凹陷部142。内壁和外壁166、168邻接中间壁174并限定第一和第二容器176、178的形状，该第一和第二容器176、178的形状在本例中是对称的。内壁的示例性径向厚度为约0.125到0.170英寸（3.175到4.318 mm）。
在该示例中，每个第一和第二容器176、178包括基部180和小于基部180的内部182，从而产生了肩部192。在一个示例中，肩部192到环形部136的底部的轴向厚度为至少0.124英寸（3.15 mm）。肩部192包括半径191，在半径191处，其接触内壁166、外壁168和中间壁174。例如，第一和第二容器176、178内的半径191大约为0.030到0.090英寸（0.762到2.286 mm）。内部182从第二侧164比基部180凹进主体中更多，并且在侧126的方向上轴向延伸。最佳地如图6D所示，基部180和内部182共享大致在轴向上延伸的共用中间表面194。
在该示例中，基部180具有大致四边形剖面并在角部包括第一半径184、第二半径186、第三半径188和第四半径189。在一个示例中，第一半径184为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm）（如图6D所示）。例如，第二半径186为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm），第三半径188为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm）。第四半径189为约0.060到0.090英寸（1.524到2.286 mm）。内部182的形状大致为三角形并且在其角部包括第五半径190和第六半径196，第五半径190和第六半径196例如分别约为0.035到0.060英寸（0.889到1.524 mm）。
图7中示意性示出了模制工艺100。在一个示例中，模制工艺100包括注射器108，该注射器108将熔融可流动的塑料注射到由第一和第二模具102、104提供的模具腔106中。可使用更多或更少的模具。腔106包括特征，该特征具有与在导线支撑件中形成的容器互补的形状。例如环形部、孔口和孔的特征也可如希望地被模制或随后被机加工。
尽管已经公开了示例性的实施例，但本领域技术人员将认识到在权利要求的范围内可进行一定修改。为此，应研究所附权利要求以确定其真实范围和内容。

Claims (12)

1.一种用于转子组件的导线支撑件，包括：
主体，其包括与第二侧隔开的第一侧以及延伸通过所述侧并构造成接收轴的孔，所述主体包括绕所述孔延伸到所述第一侧的壁，至少一个端匝支撑件，其从所述壁向外延伸并构造成支撑导线，以及第一和第二容器，其从所述第二侧延伸到所述壁中而不穿透到所述第一侧，所述第一和第二容器由中间壁分隔，所述中间壁在内壁和外壁之间径向延伸以提供所述第一和第二容器，所述内壁和外壁邻接所述中间壁并限定所述第一和第二容器的形状；
其中，所述壁在邻接的端匝支撑件之间提供至少一个凸角，所述第一和第二容器延伸到所述凸角中。
2.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，外周边和所述孔约束所述壁，并且孔口通过所述中间壁从所述外周边延伸到所述孔。
3.如权利要求2所述的导线支撑件，其中，所述孔包括环形部，所述孔口延伸到所述环形部。
4.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，所述内壁为约0.150英寸的厚度。
5.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，所述外壁为约0.200英寸的厚度。
6.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，所述中间壁为约0.200英寸的厚度。
7.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，所述容器包括基部和内部，所述内部从所述第二侧比所述基部凹进所述主体中更多，其中，所述内部包括比所述基部更小的剖面。
8.如权利要求7所述的导线支撑件，其中，另一孔以与所述基部重叠的关系从所述第一侧轴向延伸，所述内部在所述另一孔附近在所述轴向上延伸。
9.如权利要求7所述的导线支撑件，其中，第一和第二容器在所述凸角中相对于彼此对称布置。
10.如权利要求7所述的导线支撑件，其中，所述基部具有大致四边形剖面并且所述内部具有大致三角形剖面。
11.如权利要求7所述的导线支撑件，其中，所述基部具有大致三角形剖面并且所述内部具有大致四边形剖面。
12.如权利要求1所述的导线支撑件，其中，所述容器包括约0.030到0.090英寸的半径。
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