CN1089961C - 压缩机电动机的磁体固定结构 - Google Patents

Abstract

一种压缩机电动机的磁体固定结构，它包括：一个圆筒状的磁体叶轮，且沿其周向分布着一些磁体插入孔，或者仅是一个圆筒状磁体叶轮；多个磁体，或者插放到磁体叶轮的磁体插入孔中，或固定在磁体叶轮上；还有用于固定磁体的磁体固定环或清漆类型的模塑物，它们可有效地将磁体固定到磁体叶轮上，从而提高压缩机电动机的可靠性和效率，同时提高批量生产率。

Description

压缩机电动机的磁体固定结构

本发明涉及一种压缩机电动机，特别是压缩机电动机的磁体固定结构。这种磁体固定结构通过利用磁体固定环或模塑物以便把磁体固定在磁体叶轮上，可提高压缩机电动机的可靠性和效率，并增加其批量生产率。

图1表示普通压缩机中的线性压缩机。它包括：一个密封容器10即压缩机的壳体。同时，还有外铁芯20和内铁芯30，一个缸35，一个磁体叶轮40，一个活塞50和一个凸缘80等。

内铁芯30固定在凸缘80的周向部分内壁的内侧，而外铁芯20与内铁芯30隔开预定距离固定在凸缘80周向部分内壁的外侧。

磁体叶轮40上固定有许多磁体(未示出)，它位于内铁芯30和外铁芯20之间。为提高压缩机电动机的效率，每一块固定到磁体叶轮40上的磁体，都具有比两个铁芯20，30之间的空心距离大的厚度。

同时，一些板盘簧60固定在凸缘80的端部。活塞50在缸35中作直线往复运动，并与弹簧60内侧中心部位相匹配。

缸35可与凸缘80一体成形，或与凸缘80分开来制成，再固定在凸缘80上。在现有技术的该例中，缸35由凸缘80自身构成。

磁体叶轮40与活塞50连为一体，与在汽缸35内作直线往复运动的活塞50一起，在铁芯30和20之间，也作往复运动。磁体固定在磁体叶轮40外侧周向表面预定的部位。

在汽缸35的一侧，安装着阀组件65。在阀组件65两侧各有一个消音器70。

现在参照图2A和2B，描述磁体固定于磁体叶轮40上的现有结构中的第一个例子。

按照现有磁体固定结构的第一个例子，磁体90借助粘结剂并按一定的间隔，固定在磁体叶轮周向外表面上。此处，为降低涡流损耗，在磁体叶轮40上有许多切口40a。

在图2A中，标号20a是位于外铁芯中的线圈，并且电源供给到此线圈。标号55代表一个连接件，此连接件55将活塞50连到磁体叶轮40上。

参照图3A和3B，现在描述磁体固定于磁体叶轮40上的现有结构中的第二个例子。

如图所示，在磁体叶轮40上有许多凹槽41，用于固定磁体。利用粘结剂，许多磁体90固定在相应的凹槽41中。

然而，按照上述现有磁体固定结构的两个例子，由于电动机高速运转产生的热量会损害磁体与磁体叶轮间的粘结强度，最终会使磁体脱离磁体叶轮。

参照图4A和4B，现在描述磁体固定于磁体叶轮上的现有结构中的第三个例子。

首先，存在一个基环42和端环43。在基环42和端环43相对的端面上有一些插入槽口42a和43a。并且许多磁体90插放在相应的槽口42a和43a中。

在磁体90插放到每对插入槽口42a，43a之后，安放有磁体90的基环42和端环43由细长螺栓44固定起来。

这里标号45是拧到螺栓44上的螺帽以便固定磁体90。标号20，30和20a分别是外铁芯，内铁芯和线圈。

然而，上述用螺栓固定磁体的结构，需要复杂的装配工艺，并要求内铁芯和外铁芯之间的间隔距离宽。压缩机电动机的批量生产率受到限制，压缩机电动机的工作效率劣化。

因此，本发明的一个目的是提供一种用于压缩机电动机的磁体固定结构，通过防止磁体脱离磁体叶轮来提高压缩机电动机的可靠性和批量生产效率。

本发明的另一目的是提供一种用于压缩机电动机的磁体固定结构，通过减少内铁芯和外铁芯之间的距离来提高压缩机电动机的效率。

本发明的其它特征和优点，将在下面的描述中给出。有些特征和优点通过下文描述就显而易见了，有些则通过发明的实施会发现。本发明的目的和其它优点，可通过说明书、权利要求书描述和附图特别指出的结构(即磁体固定结构)实现或得到。

为实现本发明的目的，本发明提供一种用于带有内铁芯和外铁芯的压缩机电动机的磁体固定结构，它包括：一个位于内铁芯和外铁芯之间的可动作的圆筒状磁体叶轮，并在此叶轮上有多个磁体插入孔或没有磁体插入孔；多个磁体，分别插入到磁体叶轮的磁体插入孔中，或者固定在磁体叶轮上；以及与磁体叶轮内表面和外表面都相连的磁体固定环，或者磁体固定环仅与磁体叶轮的内表面或外表面之一相连，或者由模塑物形成一模塑层起磁体固定环的作用。

应当理解，在前文一般描述和后文详细描述，只是举例性和解释性的，意在对所要求的发明提供进一步的解释。

本文的附图，可帮助进一步理解本发明，并构成本说明书的一部分，说明本发明的实施例，和说明书一起，用于解释本发明的原理。附图中：

图1是现有线性压缩机的结构图；

图2A是现有线性压缩机磁体固定结构第一个例子的垂直剖视图；

图2B是沿图2A中I-I′线的剖视图；

图3A是按照现有线性压缩机磁体固定结构第二个例子的垂直剖视图；

图3B是图3A中磁体固定结构的正视图；

图4A是按照现有线性压缩机磁体固定结构第三个例子的垂直剖视图；

图4B是图4A中磁体固定结构的正视图；

图5A是按照本发明第一个实施例的压缩机电动机的磁体固定结构的垂直剖视图；

图5B是沿图5A中V-V′线的剖视图；

图6是按照本发明第一实施例的磁体固定结构的立体图；

图7是一垂直剖视图，表示按照本发明第一个实施例的另一种磁体固定结构；

图8是按照本发明第二个实施例的压缩机电动机的磁体固定结构的立体图；

图9是按照本发明第二个实施例的磁体固定结构的垂直剖视图；

图10是沿图9中线VI-VI′的剖面图；

图11是表示按照本发明的压缩机电动机的内铁芯和外铁芯之间间隙长度的示意图；

图12是按照本发明第三实施例的压缩机电动机的磁体固定结构的剖视图；

图13是沿图12中线VII-VII′的剖视图；

图14是按照本发明第三实施例的另一种磁体固定结构的剖面图；

图15是沿图14中线VIII-VIII′的剖视图。

现在参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图5A，表示按照本发明第一实施例的压缩机电动机的磁体固定结构。

如图所示，一个圆筒状磁体叶轮300，借助连接件310与一个活塞(未示出)相连，并且此磁体叶轮在内铁芯200和外铁芯100之间作直线往复运动。其中在外铁芯100中有一线圈100a。

参照图5B和6，现在详细描述按照本发明第一实施例的磁体固定结构。

多个磁体插入孔300a，以一定的距离间隔分布在磁体叶轮300上。此处，每个孔300a的内侧圆弧和外侧圆弧投影具有相同的长度。磁体400，每个也有相同的内、外弧投影长度，并插入到相应的磁体插入孔300a中。

然后，从磁体叶轮300(其中装上了磁体400)的上部到其下部，安装上磁体固定环500a和500b。这样磁体固定环与磁体叶轮300的外周表面和内周表面紧紧连在一起。在同磁体叶轮300相连的磁体固定环500a，500b中，其中与线圈100a相连的一个磁体固定环由非磁性材料制成，而另一个由磁性材料制成。

换句话说，由于线圈100a位于外铁芯100一侧，与磁体叶轮300外侧相连的固定环500a由非磁性材料制成。而与磁体叶轮300内侧相连的固定环500b由磁性材料制成。

另一方面，当线圈100a位于内铁芯200的一侧时，与磁体叶轮300外侧相连的固定环500a由磁性材料构成，而与磁体叶轮内侧相连固定环500b由非磁性材料构成。

参照图7，描述按照本发明第一实施例的另一种磁体固定结构。

如图所示，按一定间隔，分布于圆筒状磁体叶轮320上的多个磁体插入孔320a，其内侧圆弧投影长度比相应的外侧圆弧投影长度要短。

相应地，磁体410具有与磁体插入孔320a相同的截面形状，并插入到相应的磁体插入孔320a之中。

安装着磁体410的磁体叶轮320，从其上部到下部嵌入到磁体固定环510中。这样，磁体叶轮320外周表面与磁体固定环510的内壁紧紧连在一起。

与之相反，磁体插入孔320a的内侧圆弧投影长度大于其相应的外侧圆弧投影长度。同时，磁体410具有和磁体插入孔320a相同的截面形状。这样，磁体固定环510的外周表面与磁体叶轮320的内周表面紧紧安装在一起。

现在参照图8到10，描述按照本发明第二个实施例的磁体固定结构。

如图所示，一个盘状第二叶轮610，借助紧固螺栓或焊接工艺，固定到活塞630上，还有一个圆筒状第一叶轮600，第一叶轮600有多个磁体插入孔600a，且每个孔600a可安放磁体420。利用焊接方法，把第一叶轮固定在第二叶轮610上，构成一个整体。

非磁性的磁体固定环620，在其周向有多个切口620a，并且固定环620与插入到第一叶轮600中的磁体外周表面紧紧相连。

磁体420的圆弧A比第一叶轮600上的插入孔600a的圆弧B的长度略长。磁体420的插入部分420a，具有与第一叶轮600相同的厚度C，此插入部分420a位于磁体420的一侧，并嵌入到第一叶轮600的插入孔600a之中。

此处，磁体420插入其中的第一叶轮600具有光滑的内周表面。

标号D和E，分别是磁体420和磁体固定环620的厚度。

每个磁体420的插入部分420a插入到第一叶轮600的插入孔600a中，并且第一叶轮600插入到磁体固定环620中。这样，磁体420的外表面，与磁体固定环620的内壁紧紧相连。其次，磁体固定环620的上端部和下端部，向内侧弯曲，这样，磁体420可更紧密地固定在第一叶轮600上。

下面参照图11说明这样的固定磁体结构的效果。

在内铁芯和外铁芯之间形成的间隙(c)中，存在铁芯各自机械公差宽度(a)，磁体宽度(t)和固定环的宽度(b)。

在上述磁体固定结构中，通过减少用于固定磁体的固定环的厚度，可降低内铁芯和外铁芯之间的间隙(c)。在图11中，t是电动机需要的磁体的安装厚度，a是机加工的容差长度，从0.3到0.5毫米，b是固定件的厚度，c是铁芯之间的间隙。

位于磁体固定环620上的切口620a，可降低电动机运转时出现的涡流损耗。

现在说明按照本发明的第三实施例的磁体固定结构。

如图12和13所示，多个磁体插入孔700a(每个都分别容纳磁体430)，沿第一磁体叶轮700的周向分布。

第一磁体叶轮700，插入到非磁性磁体固定环720中，这样，磁体430的外周表面与第三磁体叶轮720的内壁相连。一种清漆类型的模塑物900涂在第一磁体叶轮700、磁体430和磁体固定环720的各个表面上。这里，模塑物900可由其它不与致冷剂和油反应的且具有热稳定性、耐久性的材料如环氧树脂代替。

标号100、200、710分别是外铁芯、内铁芯和第二磁体叶轮。

下面说明对此种磁体固定结构涂加模塑物的方法。

首先，把磁体430插入到与一活塞(未示出)相连的第一磁体叶轮700上的磁体插入孔700a中。然后，将第一磁体叶轮700插放到磁体固定环720中，再一起放到某种模塑溶液中保持预定的时间。这样，模塑溶液，经过在零件700，430，720之间的间隙，浸渍到零件表面或散布到零件的每一表面。

此处，有多种方法可将第一叶轮700放在模塑溶液中。

亦即，包括一是将磁体430单独处理，二是第一叶轮700和磁体430一块处理，三是第一叶轮700，第二叶轮710和磁体430一块处理，四是包括第一叶轮700、第二叶轮710、磁体430和磁体固定环720的整个磁体固定结构一块处理。

当第一磁体叶轮700经过预定的时间，从模塑溶液中取出来后，形成了模塑层900，这样紧紧地将零件700，430和720固定好。在这里，由于模塑层900的厚度大约20μm，该模塑层900不会严重影响内铁芯和外铁芯100和200之间的间隙长度。

另外，图14和图15说明了按照本发明第三实施例的另一种类型的磁体固定结构。

如图所示，利用上述方法，把其上固定着一些磁体440的一个圆筒状第一叶轮800，放入模塑溶液中，再从中将其取出，这样形成了模塑层900。

如上所述，按照本发明，压缩机电动机的磁体固定结构，可防止磁体脱落或破碎，这样提高了电动机的可靠性和效率，同时也提高了其批量生产率。

在不脱离本发明精神或范围的前提下，很显然，本领域的技术人员，可对本发明压缩机电动机的磁体固定结构作各种修正和改变。因此，本发明覆盖附后权利要求书要求范围和其等同范围内的各种变化和修正。

Claims (11)

1.在带有一外铁芯和一内铁芯的压缩机电动机中，一种压缩机电动机的磁体固定结构，它包括：一个位于外铁芯和内铁芯之间的圆筒状的磁体叶轮，其特征在于，在此叶轮周向分布着许多磁体插入孔，所述磁体固定结构还包括：许多插入到上述磁体插入孔中的磁体；和磁体固定环，用于分别固定到所述磁体插入其中的磁体叶轮的内表面和外表面上。

2.按照权利要求1所述的结构，其特征在于磁体具有与所述磁体叶轮的磁体插入孔相同的厚度和宽度。

3.按照权利要求1所述的结构，其特征在于所述每个磁体插入孔的内侧圆弧投影与外侧圆弧投影相同。

4.按照权利要求1所述的结构，其特征在于所述每个磁体插入孔的内侧圆弧投影与外侧圆弧投影长度不同；并且所述磁体固定环中的一个固定在磁体插入孔的圆弧投影长度较长的一侧，或者在所述磁体叶轮的内表面或者在其外表面。

5.按照权利要求1所述的结构，其特征在于，在每个磁体的一端具有一个插入部分，此插入部分和所述磁体叶轮上的磁体插入孔具有相同的厚度和宽度；并且在一磁体固定环附着到所述磁体的插入部分相对的表面后，磁体固定环的上端部和下端部向内弯曲从而牢固地附着到磁体的上端和下端。

6.按照权利要求1所述的结构，其特征在于为减少由于感应电流导致的涡流损耗，在所述磁体固定环上有许多切口。

7.按照权利要求5所述的结构，其特征在于通过将模塑物涂在磁体叶轮、磁体和磁体固定环的各个表面上，以及填充到它们之间的间隙中，可形成模塑层。

8.按照权利要求7所述的结构，其特征在于，所述模塑物是清漆。

9.一种压缩机电动机的磁体固定结构，它包括：

一圆筒状磁体叶轮；和

许多固定在磁体叶轮周向上的磁体；

其特征在于还包括：

通过将模塑物涂在磁体叶轮和磁体各个表面上，以及填充到它们之间的每个间隙而形成的模塑层。

10.按照权利要求9所述的结构，其特征在于所述磁体叶轮插放到磁体固定环中，借助所述模塑层，磁体叶轮与磁体固定环牢固地固定在一起。

11.按照权利要求9所述的结构，其特征在于所述模塑物是清漆。

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