CN201533228U - 新型永磁电机 - Google Patents

Abstract

新型永磁电机，电机外壳内具有转子，转子包括有磁钢，转子两端分别套有轴承，转子及轴承套设在由内极板和外极板组成的定子内，轴承外均套有轴套，端盖套设在轴套外，其特征在于：转子由铝套、注塑在铝套内的注塑螺纹和压模成型或粘接在铝套外周上的稀土磁钢组成，注塑螺纹外周表面上具有凸柱，铝套上设有与凸柱相配合的通孔，该凸柱和通孔构成防止旋转结构。轴承具有内圈凸台，该内圈凸台置入铝套内使轴承同转子连接在一起。定子由相同的内极板和外极板一起注塑成型，定子绕线槽设置在定子外周且位于内极板和外极板之间，定子顶端模压设有接线端子。该永磁电机在不提高成本的情况下能更好的控制气隙，同时能增加输出扭矩。

Description

新型永磁电机

技术领域

本实用新型涉及一种永磁电机，该永磁电机可以在不提高成本的情况下能更好的控制气隙，同时能使电机增加输出扭矩，造价性价比更高。

背景技术

现有的永磁电机设计方案存在大累积公差和同心度问题。即使严格控制每道工序，使用高精度模具也不可能生产出同样精度的部件。因此在产品方案设计的时候，必须衡量各种零部件的精度与成本。为了提高总装时的安全可靠性，必要在每个部件的重要尺寸上牺牲公差精度。最后，设计还必须确保转子外径和极板内径之间留有适当的间隙，防止二者相互干扰。这样就导致了转子外径和极板内径存在较大的气隙，见图1。

当前，永磁电机转子由一个在内部注塑塑料的磁钢组成，见图2。磁钢1外径，注塑内螺纹2以及支撑轴肩3的同心度由注塑工艺控制。注塑内螺纹2在两端都有一个支承轴承4的轴肩3。为了尽可能地降低累积公差，就必须减小注塑支撑轴肩3外径的公差，这样不但增加了零件的单价，也提高了模具的复杂性。另外，轴承4内径的公差也需要相应地减少，这样又增加了轴承的成本。同时，电机还包含前后两个带有注塑成型的轴承室的轴套。为了确保前后轴套，轴承及转子之间的同轴度，同样需要加严轴承室的公差。而且，除轴承室外，轴套还包含一个电机绕线槽。这就导致了组合部件不但成本很高，而且加工模具复杂。

发明内容

本实用新型提供一种新型永磁电机，其目的就是在不提高成本的情况下能更好的控制气隙，同时能使电机增加输出扭矩，造价性价比更高的永磁电机。

本实用新型解决问题采用的技术方案：

新型永磁电机，电机外壳内具有转子，转子包括有磁钢，转子两端分别套有轴承，转子及轴承套设在由内极板和外极板组成的定子内，轴承外均套有轴套，端盖套设在轴套外，其特征在于：所述转子由铝套、注塑在铝套内的注塑螺纹和压模成型或粘接在铝套外周上的磁钢组成，注塑螺纹和铝套上设有防止旋转结构；所述轴承具有内圈凸台，该内圈凸台置入铝套内使轴承同转子连接在一起；所述定子由内极板和外极板一起注塑成型，定子绕线槽设置在定子外周且位于内极板和外极板之间，定子顶端模压设有接线端子。

注塑螺纹外周表面上具有凸柱，铝套上设有与凸柱相配合的通孔，该凸柱和通孔构成防止旋转结构。

所述内极板和外极板均相同。

所述内极板和外极板均为注塑成型。

所述端盖均相同。

所述磁钢为稀土磁钢。

本实用新型的有益效果：新材料和新生产工艺能够增加单个零件及整个电机的性能。这些设计的改变将减少累计公差，达到减少气隙的目的，从而增大电机的输出扭矩。磁钢材料在电机输出扭矩上担当着很重要的角色，新的稀土材料磁钢拥有良好的性能尺寸比，实现了减少磁钢厚度和优化转子尺寸的构想，为改进电机部件和结构创造了条件。

对称设计的电机零部件提高了零件的互换性和通用性，例如：前后端盖、前后轴套以及四个极板。把以前四个不同的极板设计成了四个相同的极板，并将极板在注塑成型时定位在固定的位置。这样极大地减少了部件的数量，加工成本和电机组装工序，提高了生产效率。

附图说明

图1是现有永磁电机剖面图；

图2是现有永磁电机中转子和轴承的结合示意图；

图3是本实用新型中转子的结构示意图；

图4是本实用新型中转子和轴承的结合示意图；

图5是本实用新型中定子的结构示意图；

图6是本实用新型的爆炸图；

图7是本实用新型的剖面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

图3是本发明创造的转子10结构的具体说明。转子10由一个注塑在铝套12内并具有防止旋转功能的注塑螺纹13和一个压模成型或粘接在铝套12外圆上的稀土磁钢11组成。注塑螺纹13外表面上设有凸柱130，铝套12上具有与之相配合的通孔120，通过该凸柱130和通孔120构成了防止旋转的结构。因为注塑螺纹需要精确定位于电机的中心，因此铝套12内圆精度要求比较高。图4是一个带有内圈凸台31的轴承30与带有高精度内圆尺寸铝套12的转子10的配合图。该轴承30比现有的永磁电机的轴承便宜，因为这种轴承30内孔只需简单的加工而不需要磨削内孔。在这种结构中，轴承内孔只是一个不影响电机组装功能的通孔。

由于这个原因，虽然为了控制轴承内圈凸台31表面而需要增加一点费用，但是却避免了昂贵的内孔磨削加工费用。由于这个凸台31与转子10中的铝套12内圆配合，所以必须通过外圆磨削工艺来控制表面精度，从而增加了成本。但是这个成本非常有限，因为这个表面精度已经在相邻的轴承座圈有要求，仅仅是多加工了一个延伸面，而不需增加工序。而且现在的转子实际上是一个不需要安装工具而自动定位的结构。

图5显示了该发明创造的另一个部分定子20的结构。这个部件是由两个内极板21和两个外极板22一起注塑成型。所有的四个极板21、21、22、22都是由同一个模具生产，因此减少了模具成本，同时也提高了零件的精度。在注塑的时候，这些部件都按一定角度固定在模具中，轴承室25也在注塑过程中由模芯控制成型。由于模芯必须阻止塑料流入定子内径表面，因此模芯要有非常严格的公差。轴承室25也是一样的精度，这样就使得定子20内径，轴承30和转子10之间具有很严的配合公差。和以前的设计不同，轴承室25的关键尺寸由整个定子20控制，而不再由两个分开的骨架控制。整个装配件的累积公差由一次成型的零件控制，而不是由多个零件控制。这种注塑工艺生产出的一体化定子在总装电机时不需要特殊的工装。

图6是整个新开发电机的爆炸模型图，从这个图上你可以看到除丝杆和齿条之外整个电机的所有部件。这个设计不仅通过电磁方案调整使输出力矩最大化，而且外部结构设计也得到了完善，通过两个相同的端盖50对称安装在电机的两端以此固定电机内的部件，两个相同的端盖50可以随便安装在电机的前后，从而减少了模具的成本。由于两个端盖50被焊接在一起，波形垫片将自动地给轴承施加预紧力，因此电机不需要其它特殊的预紧力装置。虽然前后轴套40不太相同，但是他们由相同的模具生产，同样减少了模具的费用。而且他们都有一个与轴承外径安装配合的轴承室，增加电机的同心度。尽管这个对准对于定子20和转子10之间的气隙控制并不是关键因素。两个轴套40都有起稳固和防止旋转作用的加强筋。为了更好地阐明整个新开发电机的内部元件及结构，我们用剖面图举例说明，具体详见图7。

和当前设计不同，这个设计的定子绕线槽23不在前后轴套40上。接线端子24模压在注塑的定子20中，接线端子24中装有插针。在安装端盖50时，将客户化设计的连接器固定在两个端盖50的特定位置上。这种结构避免了杂质进入电机内，同时也有利于附加导线和客户化设计。

新材料和新生产工艺能够增加单个零件及整个电机的性能。这些设计的改变将减少累计公差，达到减少气隙的目的，从而增大电机的输出扭矩。磁钢材料在电机输出扭矩上担当着很重要的角色，本实用新型中的磁钢11采用稀土材料，新的稀土材料磁钢拥有良好的性能尺寸比，实现了减少磁钢厚度和优化转子尺寸的构想，为改进电机部件和结构创造了条件。

对称设计的电机零部件提高了零件的互换性和通用性，例如：前后端盖50、50、前后轴套40、40以及四个极板21、21、22、22。把以前四个不同的极板设计成了四个相同的极板，并将极板在注塑成型时定位在固定的位置。这样极大地减少了部件的数量，加工成本和电机组装工序，提高了生产效率。该永磁电机可以在不提高成本的情况下能更好的控制气隙，同时能使电机增加输出扭矩，造价性价比更高。

Claims (6)

1.新型永磁电机，电机外壳内具有转子，转子包括有磁钢，转子两端分别套有轴承，转子及轴承套设在由内极板和外极板组成的定子内，轴承外均套有轴套，端盖套设在轴套外，其特征在于：所述转子由铝套、注塑在铝套内的注塑螺纹和压模成型或粘接在铝套外周上的磁钢组成，注塑螺纹和铝套上设有防止旋转结构；所述轴承具有内圈凸台，该内圈凸台置入铝套内使轴承同转子连接在一起；所述定子由内极板和外极板一起注塑成型，定子绕线槽设置在定子外周且位于内极板和外极板之间，定子顶端模压设有接线端子。

2.如权利要求1所述的新型永磁电机，其特征在于：注塑螺纹外周表面上具有凸柱，铝套上设有与凸柱相配合的通孔，该凸柱和通孔构成防止旋转结构。

3.如权利要求1或2所述的新型永磁电机，其特征在于：所述内极板和外极板均相同。

4.如权利要求3所述的新型永磁电机，其特征在于：所述内极板和外极板均为注塑成型。

5.如权利要求4所述的新型永磁电机，其特征在于：所述端盖均相同。

6.如权利要求5所述的新型永磁电机，其特征在于：所述磁钢为稀土磁钢。

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