輪輻式永磁轉(zhuǎn)子的制作方法
【專利說(shuō)明】 輪輻式永磁轉(zhuǎn)子
[0001]本發(fā)明涉及一種在無(wú)刷式直流電機(jī)中使用的輪輻式永磁轉(zhuǎn)子。
[0002]能量效率領(lǐng)域中的發(fā)展和規(guī)定提高了對(duì)高效電動(dòng)機(jī)的需要。輪輻類型的轉(zhuǎn)子包括置于形成轉(zhuǎn)子芯的磁極節(jié)段之間的多于一個(gè)的磁體，且磁體沿徑向方向圍繞轉(zhuǎn)子軸朝轉(zhuǎn)子芯的外周延伸。磁體相對(duì)于其厚度沿切向磁化，且由磁體生成的磁通量集中在放置有磁體的磁極件上。在輪輻類型的轉(zhuǎn)子中，定子與轉(zhuǎn)子之間的空氣間隙中的磁通量密度，換言之，提供轉(zhuǎn)子在期望的速度和轉(zhuǎn)矩下的旋轉(zhuǎn)的有用通量的量，相對(duì)于其它磁體轉(zhuǎn)子增大。盡管輪輻類型的轉(zhuǎn)子的所述優(yōu)點(diǎn)，芯的機(jī)械結(jié)構(gòu)弱化，且轉(zhuǎn)子對(duì)離心力的阻力由于從中心沿徑向方向向外延伸、定位成接近彼此的磁體而減小。此外，還觀察到了通量泄漏的增大。
[0003]在第US2007085437號(hào)美國(guó)專利申請(qǐng)中，闡釋了在電動(dòng)機(jī)中使用的輪輻式永磁轉(zhuǎn)子和其生產(chǎn)方法。
[0004]本發(fā)明的目的在于實(shí)現(xiàn)輪輻類型的永磁轉(zhuǎn)子，其中其對(duì)離心力的阻力增大且通量泄漏減小。
[0005]為了達(dá)到本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)的、在第一權(quán)利要求和其相應(yīng)的權(quán)利要求中闡釋的且形成無(wú)刷式直流電機(jī)中的定子中的旋轉(zhuǎn)部分的輪輻類型的轉(zhuǎn)子包括鐵磁芯、形成其旋轉(zhuǎn)軸線的軸、在芯的中心處承載軸的轂、圍繞轂設(shè)置的磁極節(jié)段、置于磁極節(jié)段之間的磁體槽口中的磁體、以及通過(guò)注射模制方法由非磁性材料如塑料或鋁制成且固定在芯的前表面和后表面上的端環(huán)，并且轂被制造為與磁極節(jié)段成單件，且磁極節(jié)段借助于細(xì)的橋接件連接到轂。所述橋接件用作磁極節(jié)段的兩側(cè)上的相鄰磁體之間的通量阻擋件。
[0006]在本發(fā)明的實(shí)施例中，從圍繞轉(zhuǎn)子轂沿徑向方向延伸到各個(gè)磁體槽口中的磁體支承件延伸部提供了定位在磁體槽口中的磁體沿徑向方向離轂略遠(yuǎn)，減小了通量泄漏。磁體支承件延伸部成形為從轂朝磁體變窄的三角形。
[0007]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，沿芯延伸的開(kāi)口布置在橋接件與支承件延伸部之間；籠通過(guò)將塑料噴射到開(kāi)口中來(lái)圍繞轂形成，且轉(zhuǎn)子對(duì)離心力的阻力增大。
[0008]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，從圍繞軸通向進(jìn)入轂的凹進(jìn)布置在轉(zhuǎn)子軸孔中；籠通過(guò)將塑料噴射到凹進(jìn)中來(lái)圍繞軸形成，且軸轂連接得到加強(qiáng)。
[0009]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子對(duì)離心力的阻力增大；磁通量泄漏減小，且電機(jī)的性能提高。
[0010]為了達(dá)到本發(fā)明的目的實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)子在附圖中示出，在附圖中:
圖1為電動(dòng)機(jī)的不意圖。
[0011]圖2為輪輻式轉(zhuǎn)子的透視圖。
[0012]圖3為輪輻式轉(zhuǎn)子的分解視圖。
[0013]圖4為輪輻式轉(zhuǎn)子的局部視圖。
[0014]圖5為輪輻式轉(zhuǎn)子的前視圖。
[0015]圖6為輪輻式轉(zhuǎn)子的轂區(qū)域的詳細(xì)視圖。
[0016]圖7為圖3中的截面A-A的視圖。
[0017]附圖中所示的元件標(biāo)號(hào)如下:
I轉(zhuǎn)子 2芯 3軸 4軸孔 5轂
6磁極節(jié)段 7磁體槽口 8磁體 9端環(huán) 10橋接件 11支承件延伸部 12開(kāi)口 13條 14凹進(jìn) 15內(nèi)柱 16電機(jī) 17定子 18空氣間隙。
[0018]在驅(qū)動(dòng)構(gòu)件如家用電器如洗衣機(jī)和/或烘干機(jī)和洗碗機(jī)中的鼓、循環(huán)泵和排出泵的無(wú)刷式直流電動(dòng)機(jī)(16)中使用的輪輻類型的永磁轉(zhuǎn)子(1)，形成定子(17)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部分且具有在定子(17)的內(nèi)表面與自身之間的空氣間隙(18)，所述定子(17)形成其靜止部分，所述轉(zhuǎn)子(I)包括由鐵磁疊層或鐵磁粉末金屬制成的圓柱形芯(2)、固定到芯(2)從而形成轉(zhuǎn)子(I)的旋轉(zhuǎn)軸線的軸(3)、設(shè)置在芯(2)的中心處且具有承載軸(3)的軸孔(4)的轂(5)、全部圍繞轂(5)設(shè)置的多于一個(gè)的磁極節(jié)段(6)、布置在磁極節(jié)段(6)之間的多于一個(gè)的磁體槽口(7)、沿切向磁化的置于磁體槽口(7)中且沿徑向向外延伸的多于一個(gè)的磁體(8)、以及由非磁性材料如塑料或鋁制成且通過(guò)注射模制方法固定在芯(2)的前平面表面和后平面表面上的兩個(gè)端環(huán)(9)(圖1、圖2、圖3)。
[0019]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子(I)包括由鐵磁材料制成的與磁極節(jié)段(6)成單件的轂(5)，以及多于一個(gè)的橋接件(10)，其沿徑向方向在磁極節(jié)段(6)與轂(5)之間延伸且連接磁極節(jié)段
(6)和轂(5)(圖4、圖5、圖6)。
[0020]形成芯⑵的磁極節(jié)段(6)制造成借助于橋接件(10)連接到轂(5)。芯⑵在模具(疊層模具、燒結(jié)壓制模具等)中制造為單件，且額外的操作或定心設(shè)備等對(duì)于通過(guò)共定中心來(lái)連接轂(5)和磁極節(jié)段(6)是不需要的。在轉(zhuǎn)子(I)的制造中，操作的數(shù)目減少，生產(chǎn)時(shí)間縮短，且提供了成本優(yōu)點(diǎn)。
[0021]在本發(fā)明的實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子⑴包括具有與邊緣相比更窄的厚度的橋接件(10)，磁極節(jié)段(6)從所述邊緣連接到轂(5)，橋接件(10)用作磁極節(jié)段￠)的兩側(cè)上的相鄰磁體⑶的相對(duì)磁極之間的通量阻擋件。細(xì)的橋接件(10)充滿形成在磁體⑶之間的轂(5)區(qū)域處的磁通量(堵塞磁通量)，且不允許通量通過(guò)。轉(zhuǎn)子(I)的轂(5)區(qū)域處的磁體(8)之間的磁通量泄漏得到最小化，且空氣間隙(18)側(cè)處的磁體(8)的端部之間的有用切向通量密度提供成得到增加。
[0022]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子(I)包括多于一個(gè)的支承件延伸部(11)，其通過(guò)從轂(5)周圍沿徑向方向延伸到各個(gè)磁體槽口(7)中來(lái)支承磁體(8)，提供了定位在磁體槽口(7)中的磁體⑶離轂(5)略遠(yuǎn)，且減小了從磁體⑶到轂(5)的通量泄漏(圖4、圖5、圖 6)。
[0023]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，支承件延伸部(11)成形為具有頂點(diǎn)接觸磁體(8)、從轂(5)朝磁體(8)變窄的三角形，且用作減小各個(gè)磁體(8)的相對(duì)磁極之間的通量泄漏的通量阻擋件。
[0024]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子(I)包括布置在橋接件(10)與支承件延伸部
(11)之間且包繞轂(5)的多于一個(gè)的開(kāi)口(12)(圖4、圖5、圖6)。
[0025]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子⑴包括多于一個(gè)的條(13)，其通過(guò)將非磁性材料如塑料注射到開(kāi)口(12)中產(chǎn)生，沿芯(2)在軸向方向在端環(huán)(9)之間延伸，且形成圍繞轂(5)的籠(圖7)。條(13)增強(qiáng)轂(5)，且增大了轂(5)周圍的對(duì)離心力的阻力。
[0026]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子(I)包括布置在軸孔(4)中且從圍繞軸(3)通向進(jìn)入轂(5)的多于一個(gè)的凹進(jìn)(14)(圖4、圖5、圖6)。
[0027]凹進(jìn)(14)減小了軸孔⑷和軸(3)的接觸表面的面積，且增大了轂(5)的柔性。盡管軸(3)在轉(zhuǎn)子⑴的制造期間固定到軸孔(4)，但轂(5)能夠沿徑向方向向外伸展，因此轂(5)的機(jī)械阻力增大，且轂(5)免受破壞，如，開(kāi)裂等。
[0028]在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，轉(zhuǎn)子(I)包括通過(guò)將非磁性材料注射到凹進(jìn)(14)中產(chǎn)生、沿芯(2)在軸向方向上在端環(huán)(9)之間延伸且圍繞軸(3)形成籠的多于一個(gè)的內(nèi)柱
(15)(圖7)。內(nèi)柱(15)增強(qiáng)軸(3)-轂(5)連接，且增大了轉(zhuǎn)子⑴對(duì)軸(3)周圍的離心力的阻力。
[0029]本發(fā)明的轉(zhuǎn)子(I)對(duì)芯(2)的轂(5)區(qū)域處的離心力的阻力增大；磁通量泄漏減小，且電機(jī)(16)的性能提尚。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種形成電動(dòng)機(jī)(16)的在定子(17)內(nèi)的旋轉(zhuǎn)部分且具有在所述定子(17)的內(nèi)表面與自身之間的空氣間隙(18)的轉(zhuǎn)子(1)，包括圓柱形鐵磁芯(2)、形成其旋轉(zhuǎn)軸線的軸(3)、設(shè)置在所述芯(2)的中心處且具有承載所述軸(3)的軸孔(4)的轂(5)、全部圍繞所述轂(5)設(shè)置的多于一個(gè)的磁極節(jié)段(6)、布置在所述磁極節(jié)段(6)之間的多于一個(gè)的磁體槽口(7)、置于所述磁體槽口(7)中且沿徑向方向向外延伸的多于一個(gè)的磁體(8)、以及通過(guò)注射模制方法由非磁性材料制成且固定在所述芯(2)的前平面表面和后平面表面上的兩個(gè)端環(huán)(9)，其特征在于，所述轂(5)由鐵磁材料與所述磁極節(jié)段(6)制造成單件，且多于一個(gè)的橋接件(10)沿所述徑向方向在所述磁極節(jié)段(6)與所述轂(5)之間延伸且連接所述磁極節(jié)段(6)和所述轂(5)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，所述橋接件(10)具有與所述磁極節(jié)段(6)從其連接到所述轂(5)的邊緣相比更窄的厚度，且用作所述磁極節(jié)段￠)的兩側(cè)上的相鄰磁體(8)的相對(duì)磁極之間的通量阻擋件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，多于一個(gè)的支承件延伸部(11)通過(guò)從圍繞所述轂(5)沿徑向方向延伸到各個(gè)磁體槽口(7)中來(lái)支承所述磁體
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，所述支承件延伸部(11)成形為具有頂點(diǎn)接觸所述磁體(8)、從所述轂(5)朝所述磁體(8)變窄的三角形，且用作各個(gè)磁體(8)的相對(duì)磁極之間的通量阻擋件。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，多于一個(gè)的開(kāi)口(12)布置在所述橋接件(10)與所述支承件延伸部(11)之間且包繞所述轂(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，多于一個(gè)的條(13)通過(guò)將非磁性材料注射到所述開(kāi)口(12)中產(chǎn)生，沿所述芯(2)在軸向方向上在所述端環(huán)(9)之間延伸，且形成圍繞所述轂(5)的籠。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，多于一個(gè)的凹進(jìn)(14)布置在所述軸孔(4)中，且從圍繞所述軸(3)通向進(jìn)入所述轂(5)中。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的轉(zhuǎn)子(I)，其特征在于，多于一個(gè)的內(nèi)柱(15)通過(guò)將非磁性材料注射到所述凹進(jìn)(14)中來(lái)產(chǎn)生，沿所述芯(2)在軸向方向上在所述端環(huán)(9)之間延伸，且形成圍繞所述軸(3)的籠。
【專利摘要】本發(fā)明涉及在無(wú)刷式直流電動(dòng)機(jī)(16)中使用的輪輻類型的永磁轉(zhuǎn)子(1)，其形成定子(17)內(nèi)側(cè)的旋轉(zhuǎn)部分且具有在定子(17)的內(nèi)表面與自身之間的空氣間隙(18)，定子(17)形成其靜止部分，所述轉(zhuǎn)子包括由鐵磁疊層或鐵磁粉末金屬制成的圓柱形芯(2)、固定到芯(2)且形成轉(zhuǎn)子(1)的旋轉(zhuǎn)軸線的軸(3)、設(shè)置在芯(2)的中心處且具有承載軸(3)的軸孔(4)的轂(5)、全部圍繞轂(5)設(shè)置的多于一個(gè)的磁極節(jié)段(6)、布置在磁極節(jié)段(6)之間的多于一個(gè)的磁體槽口(7)、沿切向磁化、置于磁體槽口(7)中且沿徑向方向向外延伸的多于一個(gè)的磁體(8)、以及通過(guò)注射模制方法由非磁性材料如鋁和塑料制成且固定在芯(2)的前平面表面和后平面表面上的兩個(gè)端環(huán)(9)。
【IPC分類】H02K1-27, H02K1-30
【公開(kāi)號(hào)】CN104871403
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380062497
【發(fā)明人】C.埃金, E.G.森梅茲, Y.伊馬特, H.奧漢
【申請(qǐng)人】阿塞里克股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2013年11月8日
【公告號(hào)】EP2926438A2, WO2014082837A2, WO2014082837A3