CN1111846A - 永磁发电机的一种转子 - Google Patents

Abstract

罩套40的圆筒壁41膨胀到磁铁20，20之间， 以致由此形成圆周方向定位部分47。罩套40的圆 筒壁41的上平面具有在圆筒壁41的直径方向向外 的外边缘42，它呈环状的炸面饼圈形。在外边缘42 和圆筒壁41的连接部分，借助于折叠加工而具有一 整体的增强弹性的部分43，以臻由于此部分弯曲的 结果而磁铁弯曲时，增强弹性部分43便被赋予能 量。罩套40的圆筒壁41的下端制有整体的内边缘 44，它呈环状的炸面饼圈形。内边缘44的内圆周借 助弯曲加工沿全周制有一增强刚度的部分46。

Description

本发明涉及永磁发电机的一种转子，特别涉及永久磁铁的固定结构的改进。这种永久磁铁，举例来说，有效地用于永磁发电机的转子中，而永磁发电机则装在轿车上和特种车辆上，如摩托车、自动小车等等。

永磁发电机一般装用诸如铁涂氧磁铁的永久磁铁（下文称作磁铁），这种永磁发电机用在轿车上和特种车辆上，如摩托车、自动小车等等。

这种永磁发电机包括：

一个转子，它制成这样：即若干磁铁可以等间距分布并固定在磁轭的内面上;

一个发电机，它制成这样：即线圈可径向缠绕并装在铁心的若干区域之中;

转子由一发动机驱动，绕发电机旋转，从而感应出电力。

用于永磁发电机的一种转子过去在公开的申请No.61-280747中曾描述过。转子由一磁轭、若干个磁铁和一罩套所组成。罩套的圆筒体和若干个圆弧形磁铁的内表面接触。罩套的突缘和每一磁铁敞开侧的端面接触，这样就阻止了每一磁铁的轴向移动。磁铁保护材料的固定部分系固定在磁轭的底部上，罩套圆筒体的碗形底部一侧制成锥形，以使其比磁铁的内尺寸小。在罩套圆筒体上形成一膨胀部分，向外突入相邻磁铁之间的每一部位之中，磁铁就这样固定在磁轭的内表面上。再者，转子的制作如后所述：当罩套被压入时，罩套的变形被吸收在膨胀部分中，并且磁铁保护材料圆筒体的固定部分一侧的外面形状制成锥形的，以使其小于磁铁的内尺寸，这样，罩套的固定部分一侧的变形可以减少，并由于固定部分的作用可以将罩套固定在磁轭上。

然而，上述过去所使用的技术有以下的问题。在永磁发电机的磁铁中，罩套圆筒体的朝磁轭底部一侧的外面形状制成锥形的，使其小于环形磁铁组的内尺寸，以致沿磁铁的轴向不能形成膨胀部分。因此，磁铁在其轴向不能固定，并且磁轭侧的内部空间变窄。

本发明的目的是提供永磁发电机的一种转子，可以将磁铁牢固地固定在磁轭上并可以将罩套固定在磁轭的底部。

为达到这些目的，本发明提供永磁发电机的一种转子，其中若干个磁铁布置在磁轭的内表面而具有空档，磁轭在圆周方向接近碗形;还提供一种罩套，形状如圆筒，它压配进每一磁铁的内面中并固定在其中。

永磁发电机的转子包括：

-膨胀部分，它由将罩磁的圆筒壁在其直径方向上向外膨胀而形成，膨胀部分沿磁铁的全长布置在相邻的磁铁之间;

-外边缘，制在磁轭敞开部分一侧的罩套上，在罩套的直径方向向外突出，与罩套的磁轭敞开一侧齐平;

-内边缘，制在罩套的磁轭闭合部分一侧，沿罩套的直径方向向里突出，固定在磁轭的堵壁上，此边缘有一环状的增强刚度的部分。

按照本发明，当罩套压配到磁铁组的内部中去时，应力作用在内边缘上，这应力要使内边缘变形成瓦楞状。在罩套的内边缘的内圆周部分上形成一增强刚度的部分，以致可以阻止内边缘变形成瓦楞状，这是因为那增强刚度的部分阻止内边缘变形成瓦楞状。因此，可以将罩套的内边缘适当地固定在磁轭的堵壁上。

再者，靠圆筒体侧壁向外膨胀形成的膨胀部分是沿轴向全长形成在相邻磁铁间的空档中，所以磁铁可以可靠地定位和固定。

附图中：

图1（a）-图1（b）示按第一实施例的一种永磁发电机转子;图1（a）是部分断面平面图，图1（b）是沿图1（a）b-b线切取的正视断面图;

图2是该永磁发电机转子的部件分解图;

图3（a）-图3（b）示按第二实施例的一种永磁发电机转子;图3（a）是部分断面平面图，图3（b）是沿图3（a）b-b线切取的正视断面图;

图4（a）-图4（b）示按第三实施例的一种永磁发电机转子;图4（a）是部分断面平面图，图4（b）是沿图4（a）b-b线切取的正视断面图;

图5（a）-图5（b）示按第四实施例的一种永磁发电机转子;图5（a）是部分断面平面图，图5（b）是沿图5（a）b-b线切取的正视断面图。

第一实施例

在按本发明的第一实施例中，永磁发电机的转子包括磁轭11，若干磁铁20，外壳30和罩套40。

磁轭11由磁性材料制成，它整体地制成大致碗状，其上部是敞开的，下部是封闭的。磁轭11有圆筒形壁12。磁阻体13制在圆筒壁12的表面上，沿径向向外突出，它在圆周方向和轴向以预定的间距布置。在磁轭11下平面的堵壁的中心开有轴孔15。有一用来和发动机（图中未示出）相连接的轴毂（图中未示出）穿过轴孔15。在与轴孔15同心的圆周上，堵壁14的一些部分从下平面被冲出，以致若干（在第一实施例中是4个）固定外壳的部分16制在轴孔15的外围，向上突起，用来制止外壳30（将在下文述及）的转动。

磁轭11的堵壁14底部制有若干（在第一实施例中是8个）固定罩套用的部分17，用来在里侧固定罩套40，在固定外壳用的部分16的里面。固定罩套用的部分17，是在和轴孔15同心的圆周上，沿圆周方向等间距隔开的。堵壁14上从其外侧向上冲出的部分，也就是固定罩套的部分17，制成与堵壁14垂直向上突起，以致其轴朝罩套40的内部。固定罩套的部分17是这样安排的：即它们穿过在罩套上制出的固定孔，然后如后文所述加以凿密。

在第一实施例中，磁轭11圆筒壁12的敞开边上没有为凿密准备长度。

磁铁20的高度比磁轭11低，并整体地制成圆弧形，沿磁轭的内圆周表面弯曲。在磁铁20圆弧形的内表面21两端上倒肩23，23，从由表面21斜向外表面22。磁铁两端面制成与磁轭11的法线垂直。磁铁的上平面和下平面制成相互平行。

外壳30由具有中等弹性的非磁材料整体制成接近碗形，装在磁轭11中。外壳30有一环31，其内径约等于磁轭11的内径，环的宽度在方向略小于磁铁20在其直径方向的厚度。环31的一面（后文称作“上面”）上制有隔条32，其数和磁铁20的数（在第一实施例中是4个）相等，以将磁铁在圆周方向均匀分布并相互平行。

每一隔条32的高度比磁铁20低，隔条在直径方向的厚度略小于磁铁20直径方向的厚度。在每两相邻隔条32，32之间备有磁铁罩33。每一磁铁罩33都制成圆弧形。磁铁罩33的高度低于磁铁20，其长度则比磁铁20在圆周方向上的长度略长，而其厚度比磁铁20在直径方向上的厚度略小。磁铁罩33的上面、前面和背面是敞开的。

外壳30的环31的下平面，也就是制有隔条32的侧面的相对一侧，制有若干（在第一实施例中是4个隔条）固定用的凹部34，用于防止外壳30转动。凹部34的位置与每一隔条32相对应，深度和宽度是不变的。每一固定用的凹部34制成和制在磁轭11上并突起的固定用部分16相配合。

罩套40系用金属材料制成，用诸如薄壁板冲压而成等等，它制成接近圆筒形，以便插入由磁铁20组构成的圆筒中9将在下文说明）。罩套40具有圆筒壁41，其外径比磁铁20的圆筒内径略大。

罩套40圆筒壁41的一端（下文称为“上平面”）具有外边缘42，在圆筒壁41的直径方向向外突出，以致具有环状炸面饼圈的形状。外边缘42和圆筒壁41的连接部分具有一整体的增强弹性的部分43，由折叠加工而成。这也就是说，增强弹性部分43在平面图上制成环状的炸面饼圈形状，并在断面图上呈近似的半圆形，半圆形面的敞开部分朝下。当外边缘42的外圆周部分顶在磁铁20的上平面上时，增强弹性部分由于磁铁20的变形而具有能量。

罩套40的圆筒壁41的下端具有整体的内边缘44，在磁轭装配之前，内边缘具有环状的炸面饼圈形状，其内径小于固定罩套用的部分17组的直径，并略大于轴孔15的直径。在内边缘44按直径来讲的中部具有固定用孔45，固定用的孔数等于固定罩套用的部分17的数（在第一实施例中是“8个孔”），以便和其对准。每一固定用孔45都得使固定罩套的部分可插入其中。

内边缘44的内圆周具有增强刚度的部分46，在整个内圆周由弯曲加工形成。增强刚性的部分46系由拉延加工等方法折叠而成，其高度沿整个内圆周是不变的，以使在将罩套40压装到位时（下文将说明）是有足够的刚度。

下面将说明永磁发电机转子的装配步骤。

首先，将外壳30插入磁轭11中，以使每一固定用的凹形部分34可以装在磁轭11底壁上每一外壳固定用的部分16上。由于外壳固定用部分16和固定用的凹部34之间的配合，外壳30装在磁轭11中不能转动。

其次，将每一磁铁20从上边插入外壳30的每一磁铁罩33中。当每一磁铁20插入每一磁铁罩33中、每一磁铁20的端面24与隔条32的侧面大致平行后，磁铁20便在圆周方向精确定位。在这情况下，磁铁20和隔条32相互定位并在圆周上沿磁轭11的内圆周面相互推紧。

其次，制成圆形的罩套被压配到磁铁组20的里面，磁铁20系罩在外壳30的罩33中，结果，罩套40的圆筒壁41在相邻从磁铁20，20之间膨胀，从而形成一圆固定位部分47。

当圆筒壁41膨胀时，罩套40的内边缘44受到由膨胀而产生的二次应力的影响，从而内边缘44趋于变形成瓦楞状。

然而，在第一实施例中，如果二次应力影响罩套40的内边缘44，增强刚度的部分46，作为折叠的结果，形成在内边缘44的内圆周部分，以致对在内边缘44中所产生应力的阻力可以阻止内边缘44变形成为瓦楞状。因此，如下文所述，当罩套40的内边缘固定在磁轭11的堵壁14上时，固定罩套的部分17被插入固定孔45中并加以凿密，以致内边缘44被固定而不会受内边缘44变形的不良影响。

按照第一实施例，当将罩套40压配到磁铁组20中时，可以放一夹具（未示出）与外边缘42和内边缘44相接触，此夹具施加力，以使压配用的力可以沿罩套40的全部均匀分布。由于力均匀化了，可以防止当将罩套40压入磁铁组20中时在圆筒壁41上产生水平的条纹，防止圆筒壁41外边缘42和内边缘44的不规则变形，并达到精确的压配。

即使当罩套40是用薄壁板制成时，由于在罩套40的上端形成外边缘42，在罩套40的下端形成内边缘44，圆筒壁41具有足够的刚度。因此，在圆筒壁41上沿其轴向在相邻磁铁20，20之间形成圆固定部分47，以使罩套40可以滑顺地压配到磁铁组20之中，并且圆筒壁41的外圆周面可以均匀地与磁铁组20的内圆周面密切接触。

在罩套40完全压配入磁铁组20中时，内边缘44与堵壁14的底部接触，在这情况下，每一开在内边缘44中的固定用孔45和制在磁轭11堵壁14底部上并突起的固定用部分17相配。

在压配夹具（未示出）从罩套40内拆去后，或者在凿密销（未示出）插入到压配夹具的穿通孔（每一穿通孔开在相应于罩套40的固定用孔45的部分）中后，磁轭11的每一罩套固定用部分17从磁轭11穿过罩套40的固定用孔45，并加以凿密。由于罩套固定用部分17的作用，罩套40沿内边缘44的全圆周固定在磁轭11的堵壁14上，对罩套固定用部分17加以凿密。

在罩套40固定在磁轭11中的状态下，每一磁铁20的上部此时被罩套40上端所具有的外边缘42所推压，以致磁铁组20可能被向下推压。外边缘42要将磁铁组20向下推压，结果产生一种反作用，即由磁铁组20反作用到外边缘42上，在那里，形成于外边缘42上的增强弹性部分43被向上作弹性变形，并具有增能的力。外边缘42借此增能力将磁铁组20向下推压。

由于外边缘42推压力作用的结果，磁铁组20被罩套40的外边缘42向下推压，可以可靠地防止每一磁铁20从磁轭11弹出，并且，从而将磁轭11、外壳30和罩套40在磁轭11的轴线方向可靠地定位。

第一实施例具有下列优点。（1）当将罩套40压配到磁铁组20中时，即使变形应力作用在内边缘44上，由于在罩套40的内边缘44的内圆周部分上形成有增强刚度部分46，内边缘44借助增强刚度部分46对抗变形应力的阻力，足以防止形成瓦楞状。因此，罩套40的内边缘44被适当地固定在磁轭11的堵壁14上。（2）由于沿相邻磁铁20，20之间空档的全长形成圆固定位部分47（这是从圆筒壁41在直径方向向外膨胀后形成），每磁铁20在罩套40的圆周方向和直径方向被可靠地定位和固定。同样，由于外边缘42推向每一磁铁20的上平面，每一磁铁在罩套40的轴向被可靠定位和固定。因此，可以不同粘合剂来固定。

第二实施例

图3（a）-图3（b）示按第二实施例的永磁发电机转子。图3（a）是部分断面平面图，图3（b）是沿图3（a）b-b线切取的正视断面图。

第二实施例和第一实施例的结构差别在于取消了外壳，并且不用罩套40A的外边缘42A的增强弹性部分，而制有一个轴向定位部分48，这轴向定位部分48制在罩套41A的圆筒壁41的底部上，在罩套41A的直径方向向外突出，制成环状。

第二实施例除了第一实施例的优点外还有下述的优点：

（1）在罩套40A的外边缘42A和每一磁铁20的上平面接触的状态下，罩套40A的圆筒壁41的闭合侧向其直径的外面膨胀，这样可以固定每一磁铁20，因为每一磁铁被夹在罩套40A的外边缘42A和在圆筒壁41的闭合壁上的轴向定位部分48之间。

（2）每一磁铁20的高度位置被定在罩套40A的外边缘42A处，这是上述优点的一个结果。磁铁20高度位置中的差异在磁轭11的堵壁侧被吸收。因此可以缩短永磁发电机转子的长度。

（3）按上述优点（1）外壳被取消，零件和装配操作的数量得以减少。由于将磁铁20压配入外壳中的操作被取消，每一磁铁20的损坏得以防止，并且对磁铁20尺寸的控制可以放松。

（4）当罩套40A的圆筒壁41的底部在其直径方向向外的外膨胀时，借助于将罩套40A向下推和供给膨胀量，避免了过大的张应力作用于固定在磁轭11上的罩套40A的内边级44上，因此可以防止罩套40A的内边缘44的损坏。

第三实施例

图4（a）-4（b）示按第三实施例的永磁发电机转子。图4（a）是部分断面平面图;图4（b）是沿图4（a）b-b线切取的正视断面图。

第三实施例和第一实施例的结构差别是在磁轭11B的侧壁12B上制有磁铁支承部分18，而不是由外壳来支承。磁铁支承部分18是用拉延的方法加工在直径方向向里突出，形成环状。每一磁铁20的下平面从而补充推，以致每一磁铁20被定位。

第三实施例除了第一实施例的优点以外还有以下的优点，即外壳可以取消。

第四实施例

图5（a）-图5（b）示按第四实施例的永磁发电机转子。图5（a）是部分断面平面图，图5（b）是沿图5（a）b-b-线切取的正视断面图。

第四实施例和第一实施例的结构差别是有一增强刚度部分46c，此增强刚度部分46c制在内缘44c的外圆周和内边缘上的固定用孔45之间的中间部分，此增强刚度部分在垂直断面图上制成近似半圆形，而在平面图上呈环形。

除了第一实施例的优点以外，第四实施例有以下优点，由于增强刚度部分46c在垂直断面图上是接近半圆形，增强刚度部分46c的刚度得以增大。

如上文所说明，按照本发明，在其全长上可以牢固地将磁铁固定并将罩套彻底固定在磁轭的底部上。

Claims (15)

1、永磁发电机的一种转子，其中若干磁铁在圆周方向布置在磁轭的内表面上，相互之间有空档，磁轭的形状接近碗状，另有一圆筒形的罩套压配入每一上述磁铁的内侧并固定在其上，

所述永磁发电机的所述转子包括：

-膨胀部分，它系由上述罩套的圆筒壁在其直径方向向外膨胀而形成，在相邻的上述磁铁之间沿磁铁的全长都有此膨胀部分；

-外边缘，制在上述磁轭的敞开部分处上述罩套上，在罩套的直径方向向外突出，它达到上述磁轭的上述敞开部分侧，与上述磁铁相接触；

-内边缘，制在上述磁轭的封闭部分处的上述罩套上，在其直径方向向里突出，并固定在上述磁轭的堵壁上，内边缘上制有一环形的增强刚度的部分。

2、按权利要求1的永磁发电机的一种转子，其特征在于，在上述罩套的上述圆筒壁的底部上制有轴向定位部分，它在罩套的直径方向向外突出。

3、按权利要求2的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述轴向定位部分系借助膨胀加工整体制成。

4、按权利要求2的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述罩套的上述圆筒壁的底部借助于在罩套的直径方向向外膨胀形成环形的轴向定位部分。

5、按权利要求1的永磁发电机的一种转子，其特征在于，在上述磁轭的上述侧壁的底部上，在罩套的直径方向向里制有磁铁支承部分，以致上述磁铁的下平面被该支承部分所推压和定位。

6、按权利要求5的永磁发电机的一种转子，其特征在于，磁铁支承部分是借助拉延整体制成。

7、按权利要求5的永磁发电机的一种转子，其特征在于，磁铁支承部分是环形的。

8、按权利要求1的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述内边缘有固定用的孔;上述增强刚度部分制在上述内边缘的外圆周部分和上述固定用孔之间。

9、按权利要求8的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述增强刚度部分系制在上述内边缘的外圆周部分和上述固定用孔之间的一个中间位置上。

10、按权利要求8的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述增强刚度部分在垂直断面图上是接近半圆形。

11、按权利要求8的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述增强刚度部分在平面图上是环形的。

12、按权利要求1的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述外边缘上制有一增强弹性的部分。

13、按权利要求12的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述增弹性的部分系整体制在上述外边缘上。

14、按权利要求12的永磁发电机的一种转子，其特征在于，上述增强弹性的部分系靠折叠制成。

15、按权利要求1的永磁发电机的一种转子，其特征在于，当上述罩套压配到上述磁铁组里面时，由于上述罩套的上述圆筒壁膨胀的结果，在相邻的上述磁铁之间制成一圆周方向定位部分。

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