CN116317260A - 一种轴向磁场电机转子盘、制造设备、转子总成及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轴向磁场电机，尤其涉及一种轴向磁场电机转子盘、制造设备、转子总成及制造方法，其中制造设备包括上模，所述上模具有上成型面；下模，所述下模具有若干个圆周间隔设置的下成型面；顶出结构，所述顶出结构以升降的方式被设置于所述下成型面之间，在所述顶出结构突出于所述下成型面时，所述顶出结构和所述下模之间形成以所述下成型面为底部的磁钢限位槽；在所述顶出结构与所述下成型面齐平时，被所述上成型面和所述下成型面定位的所述充磁磁钢之间形成成型腔，所述结合体形成于所述成型腔内，所述结合体结合所述充磁磁钢形成所述转子盘。保证充磁磁钢之间不会因为相互吸引而移位，进而保证产品的一致性，有效提高产品的合格率。

Description

一种轴向磁场电机转子盘、制造设备、转子总成及制造方法

技术领域

本发明涉及轴向磁场电机领域，尤其涉及一种轴向磁场电机转子盘、制造设备、转子总成及制造方法。

背景技术

轴向磁场电机也称为盘式电机，其具有轴向尺寸小、高转矩密度、高功率密度和高效率等优点，被广泛应用于电动汽车、通用工业和家用电器等领域。轴向磁场电机运行时，转子处于旋转状态，同时受到重力、轴承的支撑力、离心力、转矩和偏心磁拉力等作用，仍要保持稳定无振动地旋转，这就要求转子的各个零部件之间配合紧密且一致性好。

参考图1，现有转子一般包括若干个磁钢1、一个保持架2和一个固定环3，所述磁钢1为整体结构，并且为充磁磁钢，其磁极沿轴向分布，所述磁钢1插设于所述保持架2上，并在所述保持架2外周套设所述固定环3，对所述磁钢1进行限位固定。但其存在以下缺陷：

1、所述保持架2和所述固定环3采用预浸料制作，其中预浸料是把基体浸渍在强化纤维中制作的片材产品，基体材料主要为树脂，使得材料成本高，而且所述保持架2形状特殊，使得材料利用率不高，进一步增加成本。

2、所述固定环3和所述保持架2均是需要先模压再机加工处理的，所述固定环3利用缠绕模压，所述保持架2利用层叠模压，其中层叠模压是将预浸料按制品的尺寸和形状裁剪，并叠合到所需层数，然后放入金属模具内成型的工艺，缠绕模压是将预浸料缠绕在一定形状的模芯上，再在金属模具内成型的一种工艺。而放入模具前叠合材料或缠绕材料需要耗费大量的时间，直接导致生产效率低，另外模压成型的制作精度不高，需要通过机加工修整尺寸，进一步降低生产效率，以及提高生产成本。

3、为保证所述磁钢1、所述保持架2和所述固定环3之间紧密配合不松动，所有装配接触面在装配前都要涂抹胶水，使得生成效率低，无法实现自动化，人工装配成本高。

4、现有技术路线的装配工序较多，为保证装配精度，各个零部件的装配尺寸要求较高，零件合格率低且生产管理难度大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种提高生产效率，降低材料成本的轴向磁场电机转子盘、制造设备、转子总成及制造方法。

依据本发明的一个目的，本发明提供了一种轴向磁场电机转子盘的制造设备，所述制造设备包括：

上模，所述上模具有上成型面；

下模，所述下模具有若干个圆周间隔设置的下成型面；

顶出结构，所述顶出结构以升降的方式被设置于所述下成型面之间，在所述顶出结构突出于所述下成型面时，所述顶出结构和所述下模之间形成以所述下成型面为底部的磁钢限位槽；在所述顶出结构与所述下成型面齐平时，被所述上成型面和所述下成型面定位的所述充磁磁钢之间形成成型腔，所述结合体形成于所述成型腔内，所述结合体结合所述充磁磁钢形成所述转子盘。

作为优选的实施例，所述制造设备还包括下定位结构，所述下成型面的周向两侧分别设置有下定位结构，所述充磁磁钢的周向两侧开设有与所述下定位结构相适配的定位孔，所述顶出结构上开设有避让所述下定位结构的避让孔，或者所述顶出结构和所述下定位结构一体连接。

作为优选的实施例，所述制造设备还包括上定位结构，所述上定位结构设置在所述上成型面上，并且所述上定位结构与所述充磁磁钢的定位孔适配设置。

作为优选的实施例，所述上定位结构和所述下定位结构均为定位柱，所述上定位结构和所述下定位结构对应或错开插在所述充磁磁钢的定位孔内；

或者，所述下定位结构为定位柱，所述上定位结构为定位孔，所述下定位结构穿过所述充磁磁钢的定位孔，并插接在所述上定位结构内。

作为优选的实施例，所述顶出结构包括一个内圈定位体和若干个极间定位体，若干个所述极间定位体呈圆周间隔设置于所述内圈定位体的外周，所述内圈定位体位于各所述下成型面的径向内侧，所述极间定位体位于相邻的两个所述下成型面之间。

作为优选的实施例，所述下模还具有外圈环面，所述外圈环面连接于各所述下成型面的外周，或者所述上模还具有外圈环面，所述外圈环面连接于所述上成型面上；

当所述充磁磁钢定位于所述上成型面和所述下成型面时，所述外圈环面位于所述充磁磁钢的外周，并且所述外圈环面和所述充磁磁钢之间存在间隙。

作为优选的实施例，当所述充磁磁钢抵接所述上成型面和所述下成型面，则所述成型腔包括内圈腔部、外圈腔部和极间腔部，各所述充磁磁钢的径向内侧形成所述内圈腔部，相邻的两个所述充磁磁钢之间形成所述极间腔部，所述充磁磁钢的径向外侧与所述外圈环面之间形成所述外圈腔部，所述极间腔部连通于所述内圈腔部和所述外圈腔部之间，所述结合体包括内圈结合部、外圈结合部、极间结合部，所述内圈结合部连接于所述充磁磁钢的径向内侧，所述内圈结合部形成于所述内圈腔部内，所述外圈结合部连接于所述充磁磁钢的径向外侧，所述外圈结合部形成于所述外圈腔部内，所述极间结合部连接于相邻的两个所述充磁磁钢之间，所述极间结合部形成于所述极间腔部内；

当所述充磁磁钢分别与所述上成型面和所述下成型面之间存在间隙，则所述成型腔包括内圈腔部、外圈腔部、极间腔部和轴向腔部，各所述充磁磁钢的径向内侧形成所述内圈腔部，相邻的两个所述充磁磁钢之间形成所述极间腔部，所述充磁磁钢的径向外侧与所述外圈环面之间形成所述外圈腔部，所述极间腔部连通于所述内圈腔部和所述外圈腔部之间，所述充磁磁钢分别与所述下型面和所述上型面之间形成所述轴向注塑腔，所述结合体包括内圈结合部、外圈结合部、极间结合部和轴向结合部，所述内圈结合部连接于所述充磁磁钢的径向内侧，所述内圈结合部形成于所述内圈腔部内，所述外圈结合部连接于所述充磁磁钢的径向外侧，所述外圈结合部形成于所述外圈腔部内，所述极间结合部连接于相邻的两个所述充磁磁钢之间，所述极间结合部形成于所述极间腔部内，所述充磁磁钢的轴向两侧设置有所述轴向结合部，所述轴向结合部形成于所述轴向腔部内。

依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机转子盘的制造方法，包括以下步骤：

a、上升制造设备的顶出结构，使所述顶出结构突出于下模的下成型面，所述顶出结构和所述下模之间形成以所述下成型面为底部的磁钢限位槽；

b、在每个所述磁钢限位槽内分别布置充磁磁钢；

c、合模所述制造设备的上模和下模，使所述充磁磁钢定位于所述上模的上成型面和所述下模的下成型面之间；

d、下降顶出结构，使所述顶出结构和所述下成型面齐平，被所述上成型面和所述下成型面定位的所述充磁磁钢之间形成成型腔；

e、放置成型材料于所述成型腔，并使所述成型材料形成结合所述充磁磁钢的结合体，以制得所述转子盘。

作为优选的实施例，在所述步骤e之后，所述方法还包括以下步骤：

上升所述顶出结构，以将所述转子盘从所述下模上顶出，以便于拆下所述转子盘。

作为优选的实施例，所述制造设备还包括下定位结构，所述下成型面的周向两侧分别设置有下定位结构，所述制造设备还包括上定位结构，所述上定位结构设置在所述上成型面上，进而在所述步骤c中，所述下定位结构和所述上定位结构定位在所述充磁磁钢周向两侧的定位孔内。

作为优选的实施例，所述转子盘上形成脱离所述上定位结构和所述下定位结构而形成的槽孔，进而在所述步骤e之后，所述方法还包括：

向所述槽孔内填充隔绝件。

依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机转子盘，包括：

若干个充磁磁钢；

结合体，所述结合体连接于各所述充磁磁钢之间，并使若干个所述充磁磁钢保持圆周间隔布置；

所述充磁磁钢的轴向两侧暴露于所述结合体外部，或者所述结合体完全包裹所述充磁磁钢。

依据本发明的另一个目的，本发明还提供了一种轴向磁场电机转子总成，包括上述实施例的转子盘，所述轴向磁场电机转子总成还包括转子轴、螺栓和垫板，所述转子盘套设在所述转子轴上，并通过所述螺栓和所述垫板固定。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

利用所述顶出结构上升，来与所述下模之间形成所述磁钢限位槽，以使所述充磁磁钢定位在所述磁钢限位槽内，然后通过所述上模和所述下模合模，以使所述充磁磁钢定位在所述上成型面和所述下成型面之间，保证所述充磁磁钢之间不会因为相互吸引而移位，之后通过所述顶出结构下降，以使所述充磁磁钢之间形成成型腔，此时可向所述成型腔内放置成型材料，以形成结合所述充磁磁钢的结合体，保证产品的一致性，有效提高产品的合格率。另外还可通过所述顶出结构上升，将制得的所述转子盘从所述下模上顶出，以便于拆下所述转子盘，增加使用功能，提升制造效率。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为现有转子的结构示意图；

图2为本发明所述轴向磁场电机转子盘第一实施例的结构示意图；；

图3为本发明所述充磁磁钢的结构示意图；

图4为本发明所述转子总成第一实施例的结构示意图；

图5为本发明所述转子总成的分解图；

图6至图11为本发明所述制造设备的制造过程示意图；

图12为本发明所述下模的结构示意图；

图13为图12中的放大示意图；

图14为本发明所述顶出结构的结构示意图；

图15为本发明所述下模的结构示意图；

图16为本发明所述轴向磁场电机转子盘第二实施例的结构示意图；

图17为本发明所述轴向磁场电机转子盘第二实施例的内部示意图；

图18为本发明所述转子总成第二实施例的结构示意图。

图中：1磁钢、2保持架、3固定环、100充磁磁钢、110填充槽、120定位孔、200结合体、201槽孔、210内圈结合部、220外圈结合部、230极间结合部、1000转子盘、1001安装孔、1002中心孔、2000转子轴、2001轴体、2002台阶板、2003螺纹孔、3000垫板、3001垫板通孔、4000螺栓、6000成型腔、6001内圈腔部、6002外圈腔部、6003极间腔部、6100上模、6100a上成型面、6110上模仁、6120上模座、6120a上合面、6121导向孔、6130上中心凸台、6140上安装凸台、6200下模、6200a下成型面、6200b外圈环面、6200c下中心面、6210下模仁、6220下模座、6220a下合面、6221导向柱、6230下中心凸台、6240下安装凸台、6300顶出结构、6300a磁钢限位槽、6310内圈定位体、6311内圈圆孔、6320极间定位体、6321避让孔、6400下定位结构、6500上定位结构。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。

第一实施例

如图2所示，所述轴向磁场电机转子盘1000，包括：

若干个充磁磁钢100；

结合体200，所述结合体200连接于各所述充磁磁钢100之间，并使若干个所述充磁磁钢100保持圆周间隔布置，所述充磁磁钢100的轴向两侧暴露在外。

所述结合体200为注塑等方式一体成型制造，保证所述转子盘有较好的一致性，提高产品合格率，同时利用所述结合体200对所述充磁磁钢100进行限位固定，即将现有工艺的保持架和固定环合二为一，减少零件数量和装配工序，精简工艺路线，还避免采用预浸料模压工艺而增加材料成本，并且能够提升生产效率。

参考图2，所述结合体200包括内圈结合部210、外圈结合部220、极间结合部230，所述内圈结合部210连接于所述充磁磁钢100的径向内侧，所述外圈结合部220连接于所述充磁磁钢100的径向外侧，以使所述充磁磁钢100径向限位于所述内圈结合部210和所述外圈结合部220之间，所述极间结合部230连接于相邻的两个所述充磁磁钢100之间，以使所述充磁磁钢100周向限位于相邻的两个所述极间结合部230之间，由于所述内圈结合部210、外圈结合部220和极间结合部230一体成型于所述充磁磁钢100上，因此对所述充磁磁钢100起到轴向限位的作用。

所述内圈结合部210和外圈结合部220呈环形，所述极间结合部230连接于所述内圈结合部210和所述外圈结合部220之间，所述极间结合部230连接于相邻两个所述充磁磁钢100之间，其中所述充磁磁钢100呈梯形，并且所述充磁磁钢100的宽度沿径向从内至外逐渐增大，因此所述极间结合部230的宽度也径向从内至外逐渐增大，即所述极间结合部230也呈梯形。其中所述内圈结合部210、所述外圈结合部220、所述极间结合部230和所述充磁磁钢100的轴向尺寸相等。

参考图2和图3，所述充磁磁钢100的周向两侧分别设置有填充槽110，所述结合体200填充于所述填充槽110内，增加所述充磁磁钢100和所述结合体的结合能力。

所述填充槽110沿径向贯穿所述充磁磁钢100，所述填充槽110的横截面可呈半圆形，但不限于此，而且所述填充槽110的数量也可为多个。

继续参考图2，所述充磁磁钢100的周向两侧分别设置有定位孔120，所述定位孔120沿所述充磁磁钢100的轴向贯穿所述充磁磁钢100。其中所述定位孔120的横截面呈半圆形，但不限于此。利用制造设备的定位结构和所述定位孔120配合，以将所述充磁磁钢100定位于所述制造设备中，保证所述充磁磁钢100能够稳固定位在所述制造设备内，进而保证产品的一致性。尤其是所述充磁磁钢100为带有磁性的磁钢，使其能够稳固在所述制造设备中，然后通过注塑等形成包裹所述充磁磁钢100的结合体200，参考图2，所述结合体200包裹于各所述充磁磁钢100外周，并且所述充磁磁钢100的轴向两侧暴露在外，以形成径向尺寸远大于轴向尺寸的转子盘1000。

继续参考图3，所述定位孔120的数量可为两个，两个所述定位孔120沿所述充磁磁钢100的径向间隔设置，并且所述定位孔120和所述填充槽110交叉。

第二实施例

如图16和图17所示，所述第二实施例的轴向磁场电机转子盘与第一实施例不同在于，所述结合体200完全包裹各所述结合体200，即所述充磁磁钢100的轴向两侧没有暴露于所述结合体200外部。

其中，所述结合体200包括内圈结合部210、外圈结合部220、极间结合部230和轴向结合部240，所述内圈结合部210连接于所述充磁磁钢100的径向内侧，所述外圈结合部220连接于所述充磁磁钢100的径向外侧，以使所述充磁磁钢100径向限位于所述内圈结合部210和所述外圈结合部220之间，所述极间结合部230连接于相邻的两个所述充磁磁钢100之间，以使所述充磁磁钢100周向限位于相邻的两个所述极间结合部230之间，还可在所述充磁磁钢100的轴向两侧分别连接轴向结合部240，以使所述充磁磁钢100轴向限位于两个所述轴向结合部240之间。所述内圈结合部210、所述外圈结合部220、所述极间结合部230和所述轴向结合部240一体注塑成型。

第三实施例

如图4和图5所示，所述轴向磁场电机转子总成，包括上述第一或第二实施例的转子盘1000，所述轴向磁场电机转子总成还包括转子轴2000、螺栓4000和垫板3000，所述转子盘1000套设在所述转子轴2000上，并通过所述螺栓4000和所述垫板3000固定。

如图5所示，所述转子盘1000上开设有一个中心孔1002，所述中心孔1002位于所述转子盘1000的中心。所述转子轴2000包括轴体2001和连接于所述轴体2001上的台阶板2002，组装时，将所述轴体2001穿过所述转子盘1000的中心孔1002，并且将所述台阶板2002和所述垫板3000夹持在所述转子盘1000的轴向两侧，然后通过所述螺栓4000连接所述台阶板2002、所述转子盘1000和所述垫板3000，以完成所述转子总成的组装，参考图4和图5。

继续参考图5，所述转子盘1000上还开设有若干个安装孔1001，若干个所述安装孔1001围绕在所述中心孔1002的周围，所述安装孔1001用于所述螺栓4000穿过，同理所述垫板3000上开设有所述螺栓4000穿过的垫板通孔3001，所述台阶板2002上开设有所述螺栓4000螺接的螺纹孔2003。

第四实施例

如图7至图15所示，所述轴向磁场电机转子盘的制造设备，用于制造第一实施例带有充磁磁钢100和结合体200的转子盘1000，所述制造设备包括：

上模6100，所述上模6100具有上成型面6100a；

下模6200，所述下模6200具有若干个圆周间隔设置的下成型面6200a；

顶出结构6300，所述顶出结构6300以升降的方式被设置于所述下成型面6200a之间，在所述顶出结构6300突出于所述下成型面6200a时，所述顶出结构6300和所述下模6200之间形成以所述下成型面6200a为底部的磁钢限位槽6300a；在所述顶出结构6300与所述下成型面6200a齐平时，被所述上成型面6100a和所述下成型面6200a定位的所述充磁磁钢100之间形成成型腔6000，所述结合体200形成于所述成型腔6000内，所述结合体200结合所述充磁磁钢100形成所述转子盘1000。

利用所述顶出结构6300上升，来与所述下模6200之间形成所述磁钢限位槽6300a，以使所述充磁磁钢100定位在所述磁钢限位槽6300a内，然后通过所述上模6100和所述下模6200合模，以使所述充磁磁钢100定位在所述上成型面6100a和所述下成型面6200a之间，保证所述充磁磁钢100之间不会因为相互吸引而移位，之后通过所述顶出结构6300下降，以使所述充磁磁钢100之间形成成型腔6000，此时可向所述成型腔6000内放置成型材料(例如塑料、预浸料或短纤树脂等材料)，以形成结合所述充磁磁钢100的结合体200，保证产品的一致性，有效提高产品的合格率。另外还可通过所述顶出结构6300上升，将制得的所述转子盘1000从所述下模6200上顶出，以便于拆下所述转子盘1000，增加使用功能，提升制造效率。

如图6所示，所述下模6200包括下模仁6210和下模座6220，所述下模座6220具有下合面6220a，所述下模仁6210设置于所述下合面6220a上，所述下成型面6200a设置于所述下模仁6210上。

如图15所示，所述上模6100包括上模仁6110和上模座6120，所述上模座6120具有上合面6120a，所述上模仁6110设置于所述上模座6120上，所述上成型面6100a设置于所述上模仁6110上。

通过所述上合面6120a和所述下合面6220a相对，并进行所述上模6100和所述下模6200的开模和合模。继续参考图6和图15，所述下合面6220a上设置有导向柱6221，所述上合面6120a上开设有与所述导向柱6221适配的导向孔6121，即所述导向柱6221插入于所述导向孔6121内，以使所述上模6100和所述下模6200沿所述导向柱6221的轴线方向移动，并完成开模和合模。

如图6所示，所述下模6200还具有外圈环面6200b，所述外圈环面6200b连接于各所述下成型面6200a的外周，以使所述下成型面6200a相对所述下合面6220a凹陷设置，此时定位在所述下成型面6200a上的所述充磁磁钢100，其与所述外圈环面6200b之间存在间隙，用于形成所述外圈结合部220。

当然所述外圈环面6200b可形成在所述上模6100上，参考图15，，所述上模6100还具有外圈环面6200b，所述外圈环面6200b连接于所述上成型面6100a和所述上合面6120a之间，以使所述上成型面6100a相对所述上合面6120a凹陷设置，此时所述下成型面6200a和所述下合面6220a齐平。

如图6和图7所述，所述下成型面6200a与所述充磁磁钢100的数量相等，并一一对应。所述下成型面6200a和所述充磁磁钢100的形状相适配，并且所述下成型面6200a的径向尺寸大于所述充磁磁钢100的径向尺寸，这样才能在所述充磁磁钢100和所述外圈环面6200b之间形成间隙。

具体地，所述充磁磁钢100呈梯形，并且所述充磁磁钢100的宽度沿径向从内至外逐渐增大，同理所述下成型面6200a的宽度沿径向从内至外逐渐增大，即所述充磁磁钢100呈梯形。当所述充磁磁钢100定位于所述下成型面6200a上时，两者的径向内侧边缘，周向两侧的边缘分别对齐，而所述下成型面6200a径向外侧边缘超出于所述充磁磁钢100径向外侧的边缘外，即连接在所述下成型面6200a径向外侧边缘的外圈环面6200b，其与所述充磁磁钢100之间存在间隙。

如图6至图9所示，所述顶出结构6300以升降的方式被设置于所述下成型面6200a之间。参考图14，所述顶出结构6300包括一个内圈定位体6310和若干个极间定位体6320，若干个所述极间定位体6320呈圆周间隔设置于所述内圈定位体6310的外周，所述内圈定位体6310位于各所述下成型面6200a的径向内侧，所述极间定位体6320位于相邻的两个所述下成型面6200a之间。

这样当所述顶出结构6300上升并突出于所述下成型面6200a时，，所述内圈定位体6310，相邻的两个所述极间定位体6320，以及所述外圈环面6200b分别围绕在所述下成型面6200a的周围，并形成所述磁钢限位槽6300a，当所述充磁磁钢100的径向内侧抵接于所述内圈定位体6310外周，并且所述充磁磁钢100的周向两侧分别抵接相邻的两个所述极间定位体6320，所述充磁磁钢100的径向外侧与所述外圈环面6200b之间存在间隙。

参考图7，所述极间定位体6320的长度可与所述下成型面6200a的长度大致相等，并且所述极间定位体6320相对所述外圈环面6200b滑动设置，当然所述极间定位体6320的长度可小于所述下成型面6200a的长度，但所述极间定位体6320的长度最好大于所述充磁磁钢100的径向尺寸，以保证对所述充磁磁钢100的定位效果。

所述制造设备还包括动力机构，所述动力机构设置在所述下模座6220内，且与所述顶出结构6300传动连接，以带动所述顶出结构6300升降，所述动力机构可以为电机或液压缸等。

继续参考图7，当所述充磁磁钢100定位在所述磁钢限位槽6300a内时，所述充磁磁钢100、所述顶出结构6300和所述下合面6220a齐平，即所述外圈环面6200b的高度、所述充磁磁钢100的厚度和所述顶出结构6300的厚度相等，可见所述顶出结构6300上升至于所述下合面6220a齐平即可，就能在所述顶出结构6300和所述下模6200之间形成以所述下成型面6200a为底部的磁钢限位槽6300a，以保证对所述充磁磁钢100的定位效果。当然所述顶出结构6300可略微低于所述下合面6220a。

参考图9，而当所述顶出结构6300下降至于所述下成型面6200a齐平时，所述充磁磁钢100之间就形成了所述成型腔6000，所述成型腔6000以所述顶出结构6300的上表面为底面，以所述上成型面6100a为顶面，并且以所述充磁磁钢100的外轮廓，以及所述外圈环面6200b界定了所述成型腔6000的外轮廓，其中所述成型腔6000与所述顶出结构6300的形状相同。

具体地，所述成型腔6000包括内圈腔部6001、外圈腔部6002和极间腔部6003，各所述充磁磁钢100的径向内侧形成所述内圈腔部6001，所述内圈腔部6001用于所述内圈结合部210成型，相邻的两个所述充磁磁钢100之间形成所述极间腔部6003，所述极间腔部6003用于所述极间结合部230成型，所述充磁磁钢100的径向外侧与所述外圈环面6200b之间形成所述外圈腔部6002，所述外圈腔部6002用于所述外圈结合部220成型，所述极间腔部6003连通于所述内圈腔部6001和所述外圈腔部6002之间。

如图6所示，所述下模6200还具有一下中心面6200c，所述下成型面6200a围绕在所述下中心面6200c，并且所述下成型面6200a的径向内侧与所述下中心面6200c之间存在空隙，以容纳所述顶出结构6300的内圈定位体6310，所述内圈定位体6310的中心开设有避让所述下中心面6200c的内圈圆孔6311，参见图14。

参考图6和图15，所述下中心面6200c向上凸起设置有下中心凸台6230，所述上成型面6100a凸起设置有上中心凸台6130，当所述上模6100和所述下模6200合模后，所述下中心凸台6230和所述上中心凸台6130抵接，以使所述转子盘1000的中心形成所述中心孔1002，参考图2。同理，所述下中心面6200c上凸起设置有若干个下安装凸台6240，所述上成型面6100a上凸起设置有若干个上安装凸台6140，当所述上模6100和所述下模6200合模后，所述下安装凸台6240和所述上安装凸台6140一一对应并抵接，以形成所述转子盘1000的安装孔1001，参考图2。

如图3、图14、图12和图13所示，所述制造设备还包括下定位结构6400，所述下成型面6200a的周向两侧分别设置有下定位结构6400，所述充磁磁钢100的周向两侧开设有与所述下定位结构6400相适配的定位孔120，所述顶出结构6300上开设有避让所述下定位结构6400的避让孔6321。

当然所述顶出结构6300和所述下定位结构6400可一体成型，只要所述下定位结构6400具有足够长度，则当所述顶出结构6300无论是上升还下降状态，则所述下定位结构6400都是位于所述充磁磁钢100的定位孔120内，保证所述下定位结构6400对所述充磁磁钢100的定位能力。

所述下定位结构6400包括至少一个定位柱，所述下成型面6200a的周向两侧分别设置有所述定位柱，当所述充磁磁钢100通过所述定位孔120和所述定位柱对应，并布置于所述下成型面6200a，此时所述定位柱插入于所述定位孔120内，以对所述充磁磁钢100进行定位，当所述上模6100和所述下模6200合模，并且所述顶出结构6300下降时，就算所述充磁磁钢100和所述外圈环面6200b之间存在间隙，所述充磁磁钢100在所述定位柱的作用下，也不会发生位移。作为优选的，所述下成型面6200a的周向两侧各设置有两个定位柱，并且两个所述定位柱沿着所述充磁磁钢100径向间隔设置。

所述顶出结构6300上开设有避让所述下定位结构6400的避让孔6321，所述避让孔6321开设在所述极间定位体6320周向两侧，避免所述下定位结构6400影响所述顶出结构6300的升降。

如图15所示，所述制造设备还包括上定位结构6500，所述上定位结构6500设置在所述上成型面6100a上，并且所述上定位结构6500适配定位在所述充磁磁钢100的定位孔120，加强对所述充磁磁钢100的定位效果，进而有效保证制得产品的一致性。

所述上定位结构6500可与所述上定位结构6400一一对应，或者错开布置。另外所述上定位结构6500可以为定位柱或定位孔，当所述上定位结构6500为定位柱时，所述上定位结构6500和所述下定位结构6400可同时插在所述充磁磁钢100的定位孔120内，当所述上定位结构6500为定位孔时，所述下定位结构6400穿过所述充磁磁钢100的定位孔120，并插接在所述上定位结构6500内。

参考图2，当所述转子盘1000从所述制作设备中取下，并且所述结合体200脱离所述上定位结构6500和所述下定位结构6400后，所述转子盘1000上形成与所述上定位结构6500和所述下定位结构6400相对的槽孔201，之后可向所述槽孔201内填充隔绝件，以隔绝空气来防止所述充磁磁钢100生锈，所述隔绝件可以为胶水。所述槽孔201位于所述充磁磁钢100和所述极间结合部230之间，且所述槽孔201贯穿所述转子盘1000。

所述上定位结构6500和所述下定位结构6400配合，能够对带有磁性的所述充磁磁钢100进行定位，防止相互吸引而造成位移，同时利用升降的所述顶出结构6300与所述下模6200配合，形成多个定位所述充磁磁钢100的磁钢限位槽6300a，进一步防止所述充磁磁钢100之间相互吸引，降低所述充磁磁钢100装入的难度，具有简单可靠的作用，从而保证产品的一致性，提高产品的合格率。

所述上模6100、所述下模6200、所述上定位结构6500、所述下定位结构6400和所述顶出结构6300中的至少一者为不导磁材料制成。避免其带有磁性，而影响所述充磁磁钢100在所述制造设备上的定位效果。作为优选的，所述上模6100、所述下模6200、所述上定位结构6500、所述下定位结构6400和所述顶出结构6300全部为不导磁材料制成。

所述结合体200可通过塑料材料注塑而成，即在所述上模6100和所述下模6200合模后，向所述成型腔6000注入所述塑料材料，所述塑料材料在固化后形成结合所述充磁磁钢100的结合体200，相对于预浸料模压成型的方式来说，注塑成型具有即满足了强度要求，又大幅降低材料成本等优势。当然所述结合体200还可采用预浸料或短纤树脂材料模压成型，即所述结合体200一体成型，减少装配工序，因此所述充磁磁钢100在所述下模6200的定位过程，以及所述结合体200的成型过程，均可自动化完成。

综上所述，利用所述顶出结构6300上升，来与所述下模6200之间形成所述磁钢限位槽6300a，以使所述充磁磁钢100定位在所述磁钢限位槽6300a内，然后通过所述上模6100和所述下模6200合模，以使所述充磁磁钢100定位在所述上成型面6100a和所述下成型面6200a之间，保证所述充磁磁钢100之间不会因为相互吸引而移位，之后通过所述顶出结构6300下降，以使所述充磁磁钢100之间形成成型腔6000，此时可向所述成型腔6000内放置成型材料(例如塑料、预浸料或短纤树脂等材料)，以形成结合所述充磁磁钢100的结合体200，保证产品的一致性，有效提高产品的合格率。另外还可通过所述顶出结构6300上升，将制得的所述转子盘1000从所述下模6200上顶出，以便于拆下所述转子盘1000，增加使用功能，提升制造效率。

第五实施例

第五实施例的制造设备用于制造第二实施例中带有充磁磁钢100和结合体200的转子盘1000，其与第四实施例不同在于，所述充磁磁钢100分别与所述上成型面6100a和所述下成型面6200a之间存在间隙。

所述成型腔6000包括内圈腔部6001、外圈腔部6002、极间腔部6003和轴向腔部，各所述充磁磁钢100的径向内侧形成所述内圈腔部6001，相邻的两个所述充磁磁钢100之间形成所述极间腔部6003，所述充磁磁钢100的径向外侧与所述外圈环面6200b之间形成所述外圈腔部6002，所述极间腔部6003连通于所述内圈腔部6001和所述外圈腔部6002之间，所述充磁磁钢100分别与所述下型面6000a和所述上型面6000c之间形成所述轴向注塑腔，所述结合体200包括内圈结合部210、外圈结合部220、极间结合部230和轴向结合部240，所述内圈结合部210连接于所述充磁磁钢100的径向内侧，所述内圈结合部210形成于所述内圈腔部6001内，所述外圈结合部220连接于所述充磁磁钢100的径向外侧，所述外圈结合部220形成于所述外圈腔部6002内，所述极间结合部230连接于相邻的两个所述充磁磁钢100之间，所述极间结合部230形成于所述极间腔部6003内，所述充磁磁钢100的轴向两侧设置有所述轴向结合部240，所述轴向结合部240形成于所述轴向腔部内。

参考图6、图13和图15所示，所述上成型面6100a和所述下成型面6200a上可分别设置有台阶，所述充磁磁钢100可分别抵接在所述上成型面6100a和所述下成型面6200a上，以使所述充磁磁钢100分别与所述上成型面6100a和所述下成型面6200a之间存在间隙。

当所述顶出结构6300上开设有避让所述下定位结构6400的避让孔6321，且相对所述下定位结构6400滑动时，所述台阶可设置在所述下定位结构6400上，以使所述充磁磁钢100抵接在所述下定位结构6400的台阶上，进而使所述充磁磁钢100与所述下成型面6200a之间存在间隙。

第六实施例

如图6至图13所示，所述轴向磁场电机转子盘的制造方法，包括以下步骤：

a、上升制造设备的顶出结构6300，使所述顶出结构6300突出于下模6200的下成型面6200a，所述顶出结构6300和所述下模6200之间形成以所述下成型面6200a为底部的磁钢限位槽6300a；

b、在每个所述磁钢限位槽6300a内分别布置充磁磁钢100；

c、合模所述制造设备的上模6100和下模6200，使所述充磁磁钢100定位于所述上模6100的上成型面6100a和所述下模6200的下成型面6200a之间；

d、下降顶出结构6300，使所述顶出结构6300和所述下成型面6200a齐平，被所述上成型面6100a和所述下成型面6200a定位的所述充磁磁钢100之间形成成型腔6000；

e、放置成型材料于所述成型腔6000，并使所述成型材料形成结合所述充磁磁钢100的结合体200，以制得所述转子盘1000。

所述制造设备还包括下定位结构6400，所述下成型面6200a的周向两侧分别设置有下定位结构6400，所述充磁磁钢100的周向两侧开设有与所述下定位结构6400相适配的定位孔120，所述顶出结构6300上开设有避让所述下定位结构6400的避让孔6321，进而在所述步骤b中，通过所述下定位结构6400和所述定位孔配合，以将所述充磁磁钢100定位于所述磁钢限位槽6300a内。

所述制造设备还包括上定位结构6500，所述上定位结构6500设置在所述上成型面6100a上，进而在所述步骤c中，将所述上定位结构6500适配定位在所述充磁磁钢100的定位孔120内，以使所述充磁磁钢100被定位在所述上成型面6100a和所述下成型面6200a之间。

所述成型材料可以为塑料材料，进而在所述步骤e中，向所述成型腔6000内注入成型材料，以使所述成型材料在固化后形成所述结合体200，然后通过所述上模6100和下模6200开模，以获得所述转子盘1000。

所述结合体200可为塑料注塑制得，即所述转子盘使用注塑模具生产，保证所述转子盘的各部件有较好的一致性，提高产品合格率，同时利用所述结合体200对所述充磁磁钢100进行限位固定，即将现有工艺的保持架和固定环合二为一，减少零件数量和装配工序，精简工艺路线，还避免采用预浸料模压工艺而增加材料成本，并且能够提升生产效率。

在所述步骤e之后，所述方法还包括以下步骤：

上升所述顶出结构6300，以将所述转子盘1000从所述下模6200上顶出，以便于拆下所述转子盘1000。

可见所述顶出结构6300除了跟所述下模6200形成所述磁钢限位槽6300a外，还能用于对所述转子盘1000进行顶出作业。

当所述转子盘1000从所述制作设备中取下，并且所述结合体200脱离所述上定位结构6500和所述下定位结构6400后，所述转子盘1000上形成与所述上定位结构6500和所述下定位结构6400相对的槽孔201，进而在所述步骤e之后，所述方法还包括：

向所述槽孔201内填充隔绝件。以隔绝空气来防止所述充磁磁钢100生锈，所述隔绝件可以为胶水。

所述轴向磁场电机转子盘的制造方法可利用第三实施例的制造设备，来制造第一实施例的所述转子盘1000，以及利用第四实施例的制造设备，来制造第二实施例的所述转子盘1000

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利采用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (13)

1.一种轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，包括：

上模(6100)，所述上模(6100)具有上成型面(6100a)；

下模(6200)，所述下模(6200)具有若干个圆周间隔设置的下成型面(6200a)；

顶出结构(6300)，所述顶出结构(6300)以升降的方式被设置于所述下成型面(6200a)之间，在所述顶出结构(6300)突出于所述下成型面(6200a)时，所述顶出结构(6300)和所述下模(6200)之间形成以所述下成型面(6200a)为底部的磁钢限位槽(6300a)；在所述顶出结构(6300)与所述下成型面(6200a)齐平时，被所述上成型面(6100a)和所述下成型面(6200a)定位的充磁磁钢(100)之间形成成型腔(6000)，结合体(200)形成于所述成型腔(6000)内，所述结合体(200)结合所述充磁磁钢(100)形成所述转子盘(1000)。

2.如权利要求1所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，所述制造设备还包括下定位结构(6400)，所述下成型面(6200a)的周向两侧分别设置有下定位结构(6400)，所述充磁磁钢(100)的周向两侧开设有与所述下定位结构(6400)相适配的定位孔(120)；

所述顶出结构(6300)上开设有避让所述下定位结构(6400)的避让孔(6321)，或者所述顶出结构(6300)和所述下定位结构(6400)一体连接。

3.如权利要求2所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，所述制造设备还包括上定位结构(6500)，所述上定位结构(6500)设置在所述上成型面(6100a)上，并且所述上定位结构(6500)与所述充磁磁钢(100)的定位孔(120)适配设置。

4.如权利要求3所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，所述上定位结构(6500)和所述下定位结构(6400)均为定位柱，所述上定位结构(6500)和所述下定位结构(6400)对应或错开插在所述充磁磁钢(100)的定位孔(120)内；

或者，所述下定位结构(6400)为定位柱，所述上定位结构(6500)为定位孔，所述下定位结构(6400)穿过所述充磁磁钢(100)的定位孔(120)，并插接在所述上定位结构(6500)内。

5.如权利要求1所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，所述顶出结构(6300)包括一个内圈定位体(6310)和若干个极间定位体(6320)，若干个所述极间定位体(6320)呈圆周间隔设置于所述内圈定位体(6310)的外周，所述内圈定位体(6310)位于各所述下成型面(6200a)的径向内侧，所述极间定位体(6320)位于相邻的两个所述下成型面(6200a)之间。

6.如权利要求5所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，所述下模(6200)还具有外圈环面(6200b)，所述外圈环面(6200b)连接于各所述下成型面(6200a)的外周，或者所述上模(6100)还具有外圈环面(6200b)，所述外圈环面(6200b)连接于所述上成型面(6100a)上；

当所述充磁磁钢(100)定位于所述上成型面(6100a)和所述下成型面(6200a)时，所述外圈环面(6200b)位于所述充磁磁钢(100)的外周，并且所述外圈环面(6200b)和所述充磁磁钢(100)之间存在间隙。

7.如权利要求6所述的轴向磁场电机转子盘的制造设备，其特征在于，当所述充磁磁钢(100)抵接所述上成型面(6100a)和所述下成型面(6200a)，则所述成型腔(6000)包括内圈腔部(6001)、外圈腔部(6002)和极间腔部(6003)，各所述充磁磁钢(100)的径向内侧形成所述内圈腔部(6001)，相邻的两个所述充磁磁钢(100)之间形成所述极间腔部(6003)，所述充磁磁钢(100)的径向外侧与所述外圈环面(6200b)之间形成所述外圈腔部(6002)，所述极间腔部(6003)连通于所述内圈腔部(6001)和所述外圈腔部(6002)之间，所述结合体(200)包括内圈结合部(210)、外圈结合部(220)、极间结合部(230)，所述内圈结合部(210)连接于所述充磁磁钢(100)的径向内侧，所述内圈结合部(210)形成于所述内圈腔部(6001)内，所述外圈结合部(220)连接于所述充磁磁钢(100)的径向外侧，所述外圈结合部(220)形成于所述外圈腔部(6002)内，所述极间结合部(230)连接于相邻的两个所述充磁磁钢(100)之间，所述极间结合部(230)形成于所述极间腔部(6003)内；

当所述充磁磁钢(100)分别与所述上成型面(6100a)和所述下成型面(6200a)之间存在间隙，则所述成型腔(6000)包括内圈腔部(6001)、外圈腔部(6002)、极间腔部(6003)和轴向腔部，各所述充磁磁钢(100)的径向内侧形成所述内圈腔部(6001)，相邻的两个所述充磁磁钢(100)之间形成所述极间腔部(6003)，所述充磁磁钢(100)的径向外侧与所述外圈环面(6200b)之间形成所述外圈腔部(6002)，所述极间腔部(6003)连通于所述内圈腔部(6001)和所述外圈腔部(6002)之间，所述充磁磁钢(100)分别与所述下型面(6000a)和所述上型面(6000c)之间形成所述轴向注塑腔，所述结合体(200)包括内圈结合部(210)、外圈结合部(220)、极间结合部(230)和轴向结合部(240)，所述内圈结合部(210)连接于所述充磁磁钢(100)的径向内侧，所述内圈结合部(210)形成于所述内圈腔部(6001)内，所述外圈结合部(220)连接于所述充磁磁钢(100)的径向外侧，所述外圈结合部(220)形成于所述外圈腔部(6002)内，所述极间结合部(230)连接于相邻的两个所述充磁磁钢(100)之间，所述极间结合部(230)形成于所述极间腔部(6003)内，所述充磁磁钢(100)的轴向两侧设置有所述轴向结合部(240)，所述轴向结合部(240)形成于所述轴向腔部内。

8.一种轴向磁场电机转子盘的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、上升制造设备的顶出结构(6300)，使所述顶出结构(6300)突出于下模(6200)的下成型面(6200a)，所述顶出结构(6300)和所述下模(6200)之间形成以所述下成型面(6200a)为底部的磁钢限位槽(6300a)；

b、在每个所述磁钢限位槽(6300a)内分别布置充磁磁钢(100)；；

c、合模所述制造设备的上模(6100)和下模(6200)，使所述充磁磁钢(100)定位于所述上模(6100)的上成型面(6100a)和所述下模(6200)的下成型面(6200a)之间；

d、下降顶出结构(6300)，使所述顶出结构(6300)和所述下成型面(6200a)齐平，被所述上成型面(6100a)和所述下成型面(6200a)定位的所述充磁磁钢(100)之间形成成型腔(6000)；

e、放置成型材料于所述成型腔(6000)，并使所述成型材料形成结合所述充磁磁钢(100)的结合体(200)，以制得所述转子盘(1000)。

9.如权利要求8所述的轴向磁场电机转子盘的制造方法，其特征在于，在所述步骤e之后，所述方法还包括以下步骤：

上升所述顶出结构(6300)，以将所述转子盘(1000)从所述下模(6200)上顶出，以便于拆下所述转子盘(1000)。

10.如权利要求8所述的轴向磁场电机转子盘的制造方法，其特征在于，所述制造设备还包括下定位结构(6400)，所述下成型面(6200a)的周向两侧分别设置有下定位结构(6400)，所述制造设备还包括上定位结构(6500)，所述上定位结构(6500)设置在所述上成型面(6100a)上，进而在所述步骤c中，所述下定位结构(6400)和所述上定位结构(6500)定位在所述充磁磁钢(100)周向两侧的定位孔内。

11.如权利要求10所述的轴向磁场电机转子盘的制造方法，其特征在于，所述转子盘(1000)上形成脱离所述上定位结构(6500)和所述下定位结构(6400)而形成的槽孔(201)，进而在所述步骤e之后，所述方法还包括：

向所述槽孔(201)内填充隔绝件。

12.一种轴向磁场电机转子盘，其特征在于，包括：

若干个充磁磁钢(100)；

结合体(200)，所述结合体(200)连接于各所述充磁磁钢(100)之间，并使若干个所述充磁磁钢(100)保持圆周间隔布置；

所述充磁磁钢(100)的轴向两侧暴露于所述结合体(200)外部，或者所述结合体(200)完全包裹所述充磁磁钢(100)。

13.一种轴向磁场电机转子总成，其特征在于，包括如权利要求12所述的转子盘(1000)，所述轴向磁场电机转子总成还包括转子轴(2000)、螺栓(4000)和垫板(3000)，所述转子盘(1000)套设在所述转子轴(2000)上，并通过所述螺栓(4000)和所述垫板(3000)固定。

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