CN102439824A - 具有永磁体转子的电动马达 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动马达（1），该电动马达包括定子（2）、永磁体转子（3）、一个以上的磁体（4）以及一个以上的平行狭槽（5），该永磁体转子在定子（2）内侧移动，所述一个以上的磁体沿转子的周界以相等间隔相邻地紧固到转子（3）的外表面上，而所述一个以上的平行狭槽（5）沿轴向方向环绕转子（3）在两个相邻磁体（4）之间纵向延伸，并且其中磁体（4）设置为通过安装到狭槽（5）的弹簧（9）紧固到转子（3）。

Description

具有永磁体转子的电动马达

技术领域

本发明涉及一种具有永磁体转子的电动马达。

背景技术

在电动马达中，例如，在无刷式直流马达中，使用永磁体转子，其中产生磁通量的磁体块集成到转子堆上，该转子堆由固定到轴上的层叠结构组成。磁体通过嵌入转子堆中或通过借助诸如粘附和注射的方法粘附于转子外表面而集成到转子堆。集成到转子表面的表面磁体通常具有弧段并通过保留气隙在周界以相等间隔粘附于转子表面，所述气隙将防止彼此之间的磁漏，或者通过另一方法组装到转子表面。由于仅通过使它们粘附而将磁体组装到转子的外表面在抵抗离心力方面是不够的，所以在一些实施例中，在设置在转子表面上的磁体之间使用从转子朝着磁体之间延伸的支撑构件。由于磁体保持支撑构件成形为由容易传导磁通量的铁磁材料制造的转子的延伸部，所以它们导致磁体之间的磁漏，因此，马达的性能降低。在一些实施例中，磁体通过非磁性弹簧或圆柱套筒紧固到转子的外表面；然而，所述弹簧或套筒覆盖设置在转子的外表面上的磁体的外表面并占据定子内表面与转子之间的气隙中的空间，因此，导致电动马达的性能下降。

在专利文献No US5345669中，磁体粘附到转子上，适合于磁体的侧面形式的突出部位于转子表面上。金属片层叠结构固定到所粘附的磁体上并且环固定在转子堆的下侧和上侧，因而，防止磁体环绕竖直轴线的运动。

在专利文献No US6084330中，将紧配合的金属片套筒安装到磁体上并将弹簧构件安装在磁体与转子表面上的通道之间。弹簧构件防止磁体在转子与金属片套筒之间移动，并且通过将盖拧到转子堆的下侧和上侧来将磁体固定在竖直轴线处。

在专利文献No US4954736中，磁体设置到转子堆中的间隙中并且磁体设置为通过向保持在转子堆与磁体之间的间隙中应用塑性注射而固定。

在美国专利文献No US6732986中，磁体设置到转子表面上的通道中，并且转子的外表面上的槽口朝着磁体变形，使得磁体设置为固定到转子表面。

在美国专利文献No US6492755中，磁体通过弹簧固定到转子的芯的外表面，所述弹簧安装到位于转子的芯中的凹槽中并且环绕面向定子的磁体外表面。

在德国专利文献No DE1994209中，磁体通过弹簧夹固定到转子的芯的外表面。

发明内容

本发明的目的是实现一种电动马达，该电动马达具有永磁体式转子并且其中使磁体与转子的组装更容易。

在权利要求中对为了达到本发明的目的而实现的电动马达进行说明。

在本发明的电动马达中，磁体沿转子的周界以相等间隔相邻地紧固到转子的外表面上，并且平行狭槽定位成沿轴向方向环绕转子在两个相邻磁体之间纵向延伸。安装到狭槽的V形预应力弹簧用于将磁体紧固到转子的外表面。

安装到转子表面上的每个狭槽的弹簧具有两个臂，所述两个臂通过在径向方向上从转子的外表面朝着外侧打开到侧面而形成V形形状，并且所述两个臂中的每一个支承在相邻磁体的侧向表面上，并且该弹簧具有连接所述两个臂并使它们安装到狭槽的弯曲部，并且该弹簧具有两个延伸部，所述延伸部通过在外侧将臂端部弯曲到左边和右边而设置并且在磁体的左边和右边歇靠在磁体的面向定子的上表面的边缘部分上。

通过延伸部，弹簧从磁体的彼此面对的上表面边缘保持位于其两侧的磁体，并因而，防止它们由于离心力的作用而离开转子的外表面。

在本发明的实施例中，弹簧的端部处的延伸部成形为条，其仅在磁体的上表面的边缘部分处并且向狭窄区域施加压力。由于延伸部不完全覆盖磁体的面向定子的活动上表面，所以提供转子与定子之间的磁相互作用的改进。

在本发明的实施例中，在磁体的位于其左边和右边的上表面上，弹簧具有延伸部，所述延伸部配置为从边缘朝着内侧变得更狭窄。因而，在位于磁体与定子之间的气隙中，防止延伸部从磁体的上表面朝着定子的内表面形成突出部，因此使气隙设置为合适的。

在本发明另一实施例中，磁体具有凹口，所述凹口位于磁体的上表面的两个边缘处并具有这样的深度，即该深度使磁体的左边和右边的延伸部设置为歇靠在气隙中，使得它们将不会朝着定子形成突出部。

在本发明另一实施例中，弹簧具有止动件，所述止动件位于弹簧的每个臂处，并歇靠在前和后平面磁体表面上而且还歇靠在前和后的平面转子表面上，并且止动件防止磁体在轴向方向上滑动。

在本发明另一实施例中，弹簧具有孔形切口，所述切口位于弹簧的每个臂处并且使弹簧的重量减轻，并且还使臂容易拉伸，因而，使弹簧附接到转子以及与其分开。

在本发明另一实施例中，转子是六边形形状的并且六个磁体环绕转子设置到平面表面，并且在沿六边形形状的轴向方向纵向延伸的边缘上，弹簧安装到在转子外表面上开口的狭槽。

本发明的弹簧能在统一制造并具有可变数量的磁体和可变形状的磁体的电动马达中使用，并且在制造期间能够容易地通过手动操作安装到转子，并有助于减小电动马达的噪音。

附图说明

在所附的权利要求中对为了达到本发明的目的而实现的电动马达进行说明，其中：

图1是电动马达的示意图。

图2是磁体保持弹簧的透视图。

图3是磁体保持弹簧的正视图。

图4是转子、两个相邻磁体和使磁体保持弹簧安装到转子上的狭槽的示意图。

图5是图1中的细节D的示意图。

图6是在本发明的实施例中，转子、两个相邻磁体和磁体保持弹簧的示意图，该磁体保持弹簧包括配置为变得更窄的保持延伸部。

图7是在本发明另一实施例中，转子和两个磁体的示意图，凹口位于所述磁体上。

图8是转子和当未安装到该转子上时的磁体保持弹簧的透视图，磁体位于该转子上。

图9是转子和当安装到该转子上时的磁体保持弹簧的透视图，磁体位于该转子上。

图中示出的元件标记如下：

1－电动马达

2－定子

3－转子

4－磁体

5－狭槽

6－臂

7－弯曲部

8－延伸部

9－弹簧

10－凹口

11－止动件

12－切口。

具体实施方式

电动马达1包括定子2、永磁体转子3、一个以上的磁体4以及一个以上的平行狭槽5，该定子2形成电动马达1的固定部分，该永磁体转子3在定子2内部移动并由层叠结构包装制成或者由大块或粉末金属制成，所述一个以上的磁体4沿转子3的周界以相等间隔相邻地紧固到转子3的外表面上，而所述一个以上的平行狭槽5在转子3的外表面上沿轴向方向在两个相邻磁体4之间纵向延伸。

本发明的电动马达1包括一个以上的非磁性的磁体4保持弹簧9，

该保持弹簧9通过以预应力的方式设置在两个相邻磁体4之间而安装到狭槽5，

该保持弹簧9具有两个臂6，所述两个臂6通过在径向方向上从转子3的外表面朝着外侧打开到侧面而形成V形并且当安装到狭槽5时，两个臂中的每一个支承在相邻磁体4的侧向表面上，并且保持弹簧9具有连接两个臂6并安装到狭槽5的弯曲部7，保持弹簧9具有两个延伸部8，所述延伸部8通过在外侧将臂6端部弯曲到侧面而设置并在磁体4的左边和右边歇靠在磁体4的面向定子2的上表面Y的边缘部分上。

通过延伸部8，弹簧9从磁体4的彼此面对的上表面Y边缘保持磁体4，并因而，防止它们由于离心力的作用而离开转子3的外表面。

在本发明的实施例中，弹簧9具有条形的延伸部8，所述延伸部8在两侧向磁体4的面向定子2的上表面Y的边缘上的狭窄区域施加压力并在轴向方向上沿磁体4延伸（图2）。弹簧9仅从磁体4的上表面Y的边缘部分在磁体4的两侧处保持磁体4，并因而，防止它们由于离心力的作用而离开转子3的外表面。由于延伸部8不完全覆盖磁体4的面向定子2的活动上表面Y，所以提供转子3与定子2之间的磁相互作用的改进并且便于弹簧9的制造。在制造时，弹簧9不需要精确地按照磁体4的形状形成，并且通过利用简单的结构制造统一的V形弹簧9而提供成本优势。当在电动马达1中执行设计改变时，例如，即使磁极的数量以及因而磁体4的数量改变，也能够在无需改变弹簧9的形状的情况下使用预期数量的同一类型的弹簧9。

借助能够通过使臂6彼此靠近而拉伸的磁体保持弹簧9的V形形状， 磁体保持弹簧9易于通过手动操作而安装到转子3，因而，不需要专门的设备。在已知的技术中，磁体保持元件仅能通过专门设备并通过在轴向方向上按压而安装到转子3，然而在本发明的电动马达1中，弹簧9能够在径向方向上附加到转子3以及与其分开。当弹簧9安装到转子3时，通过使形成V形的臂6彼此更靠近而将其设置在磁体4之间并将V形的连接端部的弯曲部7安装在狭槽5内侧。此后，将臂6释放，因而它们在磁体4的两侧支承在磁体4的侧向表面上，而弯曲部7歇靠在狭槽5的内壁上。因而，弹簧9通过借助连接臂6的弯曲部7安装到狭槽5而在两个磁体4之间锁定到转子3的外表面。当希望将弹簧9从转子3移除时，再次将臂6带到一起，因而弯曲部7设置为从狭槽5释放，并通过在径向方向上将弹簧9拉出而将其从转子3移除。

在本发明的实施例中，在磁体4的位于其左边和右边的上表面Y上，弹簧9具有延伸部8，所述延伸部8配置为从边缘朝着内侧变得更窄（图6）。因而，延伸部8设置为不在位于磁体4与定子2之间的气隙G中从磁体4的上表面Y朝着定子2的内表面形成突出部，磁体4的上表面Y与定子2之间的气隙G的测量值保持恒定并且通过该未被延伸部8占据的适当气隙G，转子3的高旋转速度下产生的噪音得以减小。

在本发明另一实施例中，磁体4具有两个凹口10，所述凹口10位于磁体4的上表面Y的两个边缘处并具有这样的深度，即该深度使磁体4的左边和右边的延伸部8设置为歇靠在气隙G中，使得它们将不会朝着定子2形成突出部（图7）。

在本发明另一实施例中，弹簧9具有一个以上的止动件11，该止动件11位于弹簧9的每个臂6处，并且歇靠在磁体4的前和后平面上，臂6以及转子3的前和后平面表面支承在磁体4的前和后平面表面上，并且止动件11防止磁体4沿轴向方向在转子3上滑动（图2）。

在本发明另一实施例中，弹簧9具有一个或多个切口12，所述切口12位于弹簧9的每个臂处并且使弹簧9的重量减轻，并且还使臂6容易拉伸，因而，使弹簧9附接到转子3以及与其分开（图2）。

在本发明另一实施例中，转子3是六边形形状的并且六个磁体4环绕转子3设置到每个外表面，并且在沿六边形形状的轴向方向纵向延伸的边缘上，弹簧9安装到在转子3的外表面上开口的狭槽5。

本发明的弹簧9能在统一制造并具有可变数量的磁体4和可变形状的磁体4的电动马达1中使用，并且在制造期间能够容易地通过手动操作安装到转子3，并有助于减小电动马达1的噪音。

将理解的是本发明不受上文公开的实施例的限制并且本领域技术人员能够容易地引入不同的实施例。这些都应当被认为落在由本发明的权利要求所要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种电动马达（1）包括定子（2）、永磁体转子（3）、一个以上的磁体（4）以及一个以上的平行狭槽（5），所述定子（2）形成所述电动马达（1）的固定部分，所述永磁体转子（3）在所述定子（2）内侧移动，所述一个以上的磁体（4）沿所述转子（3）的周界以相等间隔相邻地紧固到所述转子（3）的外表面上，而所述一个以上的平行狭槽（5）在所述转子（3）的外表面上沿轴向方向在两个相邻磁体（4）之间纵向延伸，其特征在于一个以上的弹簧（9）通过以预应力的方式设置在两个相邻磁体（4）之间而安装到所述狭槽（5）并且包括：两个臂（6），所述两个臂（6）通过在径向方向上从所述转子（3）的外表面朝着外侧打开到侧面而形成V形并且当安装到所述狭槽（5）时，所述两个臂中的每一个支承在相邻磁体（4）的侧向表面上；弯曲部（7），所述弯曲部（7）连接所述两个臂（6）并安装到所述狭槽（5）；以及两个延伸部（8），所述延伸部（8）通过在外侧将所述臂（6）端部弯曲到侧面而设置并在所述磁体（4）的左边和右边歇靠在所述磁体（4）的面向所述定子（2）的上表面（Y）的边缘部分上。

2.如权利要求1中所述的电动马达（1），其特征在于所述弹簧（9）包括条形的延伸部（8），所述延伸部（8）在两侧向所述磁体（4）的面向所述定子（2）的上表面（Y）的边缘施加压力，并在轴向方向上沿所述磁体（4）延伸。

3.如权利要求1或2中所述的电动马达（1），其特征在于在所述磁体（4）的位于其左边和右边的上表面（Y）上，所述弹簧（9）包括延伸部（8），所述延伸部（8）配置为从边缘朝着内侧变得更狭窄。

4.如上述权利要求中的任一项中所述的电动马达（1），其特征在于所述磁体（4）包括两个凹口（10），所述凹口（10）位于所述磁体（4）的上表面（Y）的两个边缘处并具有这样的深度，即所述深度使所述磁体（4）的左边和右边的所述延伸部（8）设置为歇靠在气隙（G）中，使得它们将不会朝着所述定子（2）形成突出部。

5.如上述权利要求中的任一项中所述的电动马达（1），其特征在于所述弹簧（9）包括一个以上的止动件（11），所述止动件（11）位于所述弹簧（9）的每个臂（6）处，并且歇靠在所述磁体（4）的前和后平面表面上，所述臂（6）以及所述转子（3）的前和后平面支承在磁体（4）的前和后平面表面上，并且所述止动件（11）防止所述磁体（4）沿轴向方向在所述转子（3）上滑动。

6.如上述权利要求中的任一项中所述的电动马达（1），其特征在于所述弹簧（9）包括一个或多个切口（12），所述切口（12）位于所述弹簧（9）的每个臂处并且使所述弹簧（9）的重量减轻，此外还使所述臂（6）容易拉伸，因而，使所述弹簧（9）附接到所述转子（3）以及与其分开。

7.如上述权利要求中的任一项中所述的电动马达（1），其特征在于六边形形状的转子（3）、设置到所述转子（3）的每个外表面的六个磁体（4）以及在沿所述六边形形状的轴向方向纵向延伸的边缘上的狭槽（5），所述狭槽（5）在所述转子（3）的外表面上开口。

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