CN202651932U - 用于盘式电机上的改进型转子组件 - Google Patents

Abstract

用于盘式电机上的改进型转子组件,包括转子框架和永磁体;转子框架包括两块第一框架板和中间框架板;第一框架板包括偶数个第一通孔和第一中央通孔,以及同一方向的外端面翻边、各第一通孔翻边和第一中央通孔翻边;中间框架板包括与第一通孔相对应的第二通孔和第二中央通孔;中间框架板位于两块第一框架板之外端面翻边内,两块第一框架板和中间框架板固定后成为转子框架;永磁体的数量是转子框架之第一框架板的第一通孔的数量两倍;各永磁体分别固定在转子框架之两块第一框架板的各第一通孔内。本实用新型转子组件气隙磁通密度高,磁通利用率提高了,成本降低了。

Description

用于盘式电机上的改进型转子组件

【技术领域】

本实用新型涉及拥有轴向磁路的盘式电机,特别是涉及制造盘式电机的磁路零部件,尤其涉及盘式电机中以磁性材料为特征的转子本体。

【背景技术】

 盘式电机是1821年由法拉第实用新型,100多年来,由于材料和工艺水平的限制, 始终未能得到进一步发展。上世纪四五十年代, 盘式电机重新受到重视,被应用在计算机硬盘和微型磁带录音机等产品上。盘式电机与传统径向磁路电机相比较具有轴向尺寸短、运动部件少和电机效率高等优点,特别适合于电机轴向安装尺寸有严格限制的场合。

传统永磁电机采用径向磁极结构，它将绕组按一定的规律嵌放在铁芯叠片中，但这种电机轴向尺寸长,不适合在薄型的空间内安装。为此，以压缩轴向尺寸为目标，改变传统电机径向磁路为轴向磁路结构的盘式电机越来越受到人们重视。

随着盘式电机技术的一步步发展,人们发现,盘式电机的利用率一直做得不是很理想。现有技术盘式电机包括至少一套转子组件和电机轴;每套转子组件又都包括圆盘形的转子框架和偶数块永磁体;所述转子框架上均匀间隔地设有与所述永磁体适配的、同等数量的通孔,以及其上设有中央通孔;借助所述中央通孔,所述转子框架轴向固定在所述电机轴上;各该永磁体固定在所述转子框架的各通孔内,N、S极交替排列;转子框架的每个通孔中的永磁体为一整块,在永磁体同等体积的情况下,其气隙磁通密度相对较低,磁通利用率低,一整块厚度较厚的永磁体生产时成本比较高；现有技术转子框架采用一整块不导磁的不锈钢材料制作而成,其制造工艺成本高,而且材料成本也高。

【实用新型内容】

本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种用于盘式电机上的改进型转子组件,由于将现有技术转子组件之转子框架的每一个通孔中的永磁体沿着轴向方向分为两块,该两块永磁体再一起轴向固定在转子框架的每一个通孔中,处于同一通孔中的两块永磁体的磁性可相互叠加,可提高整个转子组件的气隙磁通密度,整个转子组件的磁通利用率也提高了；而且转子框架采用多块不导磁的不锈钢板冲压加工后固定而成,其制造工艺简单,成本低,所用材料少,整个转子框架的材料和加工成本就相应地降低了;整个改进型转子组件的成本也会相应地降低，从而使装有该改进型转子组件的盘式电机具有成本低、涡流损耗小、效率高和材料利用率高等优点。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是：

提供一种用于盘式电机上的改进型转子组件,包括圆盘形的转子框架和偶数块永磁体。所述转子框架包括两块圆盘形的第一框架板和圆盘形的中间框架板;所述第一框架板采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的偶数个用来容纳各永磁体的第一通孔和第一中央通孔,以及经冲压加工而成位于同一方向的一圈圆盘形外端面翻边、各第一通孔处的一圈各第一通孔翻边和第一中央通孔处的一圈第一中央通孔翻边,所述外端面翻边的自由端和第一中央通孔翻边的自由端平齐,所述第一通孔翻边的自由端比所述外端面翻边的自由端要低;所述中间框架板也采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的与所述第一通孔相对应并且数量同等的第二通孔和第二中央通孔,所述第二通孔比所述第一通孔要小,所述第二中央通孔的直径比所述第一中央通孔翻边的外部直径略大,所述中间框架板的外部直径比所述第一框架板之外端面翻边的内部直径略小;两块所述第一框架板之外端面翻边的自由端和第一中央通孔翻边的自由端各自对应地相互接触,所述中间框架板位于两块所述第一框架板之外端面翻边内,并卡在两块所述第一框架板相对应的第一通孔翻边之间的间隙内,两块所述第一框架板和中间框架板固定后成为转子框架,两块所述第一框架板之第一中央通孔共同构成固定在盘式电机之电机轴上的中央通孔,而所述中间框架板之各第二通孔分别将两块所述第一框架板之对应的各第一通孔分隔开,形成一圈凸台。所述永磁体的数量是所述转子框架之第一框架板的第一通孔的数量两倍;各永磁体分别固定在所述转子框架之两块第一框架板的各第一通孔内。

本实用新型两块所述第一框架板相对应的第一通孔一起构成所述转子框架的用来容纳各永磁体的通孔;而中间框架板的作用是在两块所述第一框架板相对应的第一通孔之间形成一圈凸台,这样可使各永磁体定位和安装固定方便,各永磁体固定后更牢固,因此第二通孔设计得要比第一通孔要小。

所述永磁体的轴向厚度等于或略小于所述转子框架之第一框架板的第一通孔的轴向深度。

为了增加第一中央通孔的轴向深度,也就是增加转子框架之中央通孔的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度增加;所述第一框架板向外冲压加工有与所述外端面翻边相反方向的圆环形第一中央凸台,所述第一中央通孔及其第一中央通孔翻边位于该第一中央凸台上,并拥有同一中心轴线。

为了再增加转子框架之中央通孔的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度更长;所述用于盘式电机上的改进型转子组件还包括两块设有第三中央通孔的加强板,所述第三中央通孔的直径与所述第一框架板之第一中央通孔的直径同等;两块加强板分别固定在两块所述第一框架板的第一中央凸台上,其上的第三中央通孔与两块所述第一框架板之第一中央通孔共同构成所述中央通孔。

为了再增加转子框架之中央通孔的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度更长;所述加强板向外加工有与所述第一中央凸台同一个方向的圆环形第二中央凸台,第三中央通孔贯穿该第二中央凸台。

所述用于盘式电机上的改进型转子组件还包括多枚铆钉;借助多枚铆钉将两块所述第一框架板和中间框架板固定在一起。

同现有技术相比较，本实用新型用于盘式电机上的转子组件之有益效果在于：

在转子组件之转子框架的每一块第一框架板的每一个第一通孔内都轴向固定有一块永磁体,而转子框架是由两块第一框架板固定而成,就相当于在转子组件之转子框架的每一个通孔内都轴向固定有两块永磁体,也就是将现有技术转子组件之转子框架的每一个通孔中的一块永磁体沿着轴向方向分为两块,该两块永磁体再一起轴向固定在转子框架的每一个通孔中,这样处于同一通孔中的两块永磁体的磁性可相互叠加,可提高整个转子组件的气隙磁通密度,整个转子组件的磁通利用率也提高了；而且转子框架采用多块不导磁的不锈钢板冲压加工后固定而成,其制造工艺简单,成本低,所用材料少,整个转子框架的材料和加工成本就相应地降低了;而且本实用新型的每块永磁体比现有技术所用每块永磁体的厚度要薄,生产该永磁体时,烧结炉内的温度可相应地低一些, 永磁体的材料锶或钡铁氧体在烧结炉内也容易控制,这样本实用新型的每块永磁体的生产成本也会相应地降低;这样就会使整个改进型转子组件的成本也会相应地降低,从而使装有该改进型转子组件的盘式电机具有成本低、涡流损耗小、效率高和材料利用率高等优点。

【附图说明】

图1是本实用新型用于盘式电机上的改进型转子组件之轴测投影示意图;

图2是图1所示改进型转子组件分解后的轴测投影示意图；

图3是所述改进型转子组件的正投影主视示意图;

图4是图3的A-A剖视示意图；

图5是所述改进型转子组件之转子框架31的轴测投影示意图;

图6是图5所示转子框架31分解后的轴测投影示意图;

图7是图5所示转子框架31的正投影主视示意图；

图8是图7的B-B剖视示意图;

图9是所述转子框架31之第一框架板312的轴测投影示意图;

图10是图9所示第一框架板312的正投影主视示意图；

图11是图10的C-C剖视示意图。

【具体实施方式】

下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1至图11,提供一种用于盘式电机上的改进型转子组件30,包括圆盘形的转子框架31和偶数块永磁体32。所述转子框架31包括两块圆盘形的第一框架板312和圆盘形的中间框架板314;所述第一框架板312采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的偶数个用来容纳各永磁体32的第一通孔3125和第一中央通孔3121,以及经冲压加工而成位于同一方向的一圈圆盘形外端面翻边3122、各第一通孔3125处的一圈各第一通孔翻边3123和第一中央通孔3121处的一圈第一中央通孔翻边3124,所述外端面翻边3122的自由端31225和第一中央通孔翻边3124的自由端31245平齐,处于同一平面内,也就是所述外端面翻边3122和第一中央通孔翻边3124的翻边高度相等,所述第一通孔翻边3123的自由端31235比所述外端面翻边3122的自由端31225要低,也就是所述第一通孔翻边3123的翻边高度比所述外端面翻边3122的翻边高度要小,一般所述外端面翻边3122的翻边高度比所述第一通孔翻边3123的翻边高度之间的轴向高度差约等于中间框架板314的轴向厚度的一半;所述外端面翻边3122、第一中央通孔3121和第一中央通孔翻边3124拥有同一中心轴线;所述中间框架板314也采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的与所述第一通孔3125相对应并且数量同等的第二通孔3145和第二中央通孔3141,所述第二通孔3145比所述第一通孔3125要小,所述第二中央通孔3141的直径比所述第一中央通孔翻边3124的外部直径D₁略大,所述中间框架板314的外部直径比所述第一框架板312之外端面翻边3122的内部直径D略小;两块所述第一框架板312之外端面翻边3122的自由端31225和第一中央通孔翻边3124的自由端31245各自对应地相互接触,所述中间框架板314位于两块所述第一框架板312之外端面翻边3122内,并卡在两块所述第一框架板312相对应的第一通孔翻边3123之间的间隙内,其第二中央通孔3141套在两块所述第一框架板312的第一中央通孔翻边3124上,两块所述第一框架板312和中间框架板314固定后成为转子框架31,两块所述第一框架板312之第一中央通孔3121共同构成固定在盘式电机之电机轴上的中央通孔311,而所述中间框架板314之各第二通孔3145分别将两块所述第一框架板312之对应的各第一通孔3125分隔开,形成一圈凸台3155。所述永磁体32的数量是所述转子框架31之第一框架板312的第一通孔3125的数量两倍;各永磁体32分别固定在所述转子框架31之两块第一框架板312的各第一通孔3125内。

本实用新型两块所述第一框架板312相对应的第一通孔3125一起构成所述转子框架31的用来容纳各永磁体的通孔;而中间框架板314的作用是在两块所述第一框架板312相对应的第一通孔3125之间形成一圈凸台3155,这样可使各永磁体32定位和安装固定方便,各永磁体32固定后更牢固,因此第二通孔3145设计得要比第一通孔3125要小。

参见图4,固定在所述转子框架31之一块第一框架板312的任一第一通孔3125内的永磁体32与另一块第一框架板312相对应的第一通孔3125内的永磁体32之间有轴向间隙35,该轴向间隙35也就是凸台3155的轴向厚度,也即中间框架板314的轴向厚度，该中间框架板314的轴向厚度一般可设计为0.25～0.55毫米，如0.35毫米或0.50毫米。第一框架板312可采用厚度为1.0～2.0毫米不导磁的不锈钢板冲压加工而成,如采用厚度为1.2毫米不导磁的不锈钢板。当然视情况而定,第一框架板312和中间框架板314也可采用其它厚度的不导磁的不锈钢板冲压加工而成。

可在所述转子框架31之第一框架板312的每一个第一通孔3125的一圈内壁和凸台3155两面上都涂抹胶粘剂,将每块永磁体32分别放入所述转子框架31之第一框架板312的每一个第一通孔3125内,借助胶粘剂,使每块永磁体32分别固定于所述转子框架31之第一框架板312对应的各第一通孔3125的一圈内壁和凸台3155上。涂抹胶粘剂之前,一般需要用清洗剂将所述转子框架31和永磁体32清洗干净。为了使永磁体32快速固定在所述转子框架31之第一框架板312的每一个第一通孔3125内,在各永磁体32都粘接固定在所述转子框架31之第一框架板312的每一个第一通孔3125内后,将它们放入烤箱内, 一次烘烤定型,完成所述转子组件30的制作。粘合固定用的胶粘剂可以是任何一种使用耐温不低于所述电机绝缘等级耐温水平的胶粘剂,本实用新型使用的胶粘剂是现有技术,在此不再详细描述,其粘接操作也可按现有技术有关胶粘剂的要求进行。

参见图4,所述永磁体32的轴向厚度等于或略小于所述转子框架31之第一框架板312的第一通孔3125的轴向深度,也就是说,各永磁体32不高于转子框架31之两第一框架板312的各外端面319,一般是与各外端面319平齐。可借助所述转子框架31的中央通孔311,将所述转子框架31轴向固定在盘式电机的电机轴上。

参见图6至图11,为了增加第一中央通孔3121的轴向深度,也就是增加转子框架31之中央通孔311的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度增加;所述第一框架板312向外冲压加工有与所述外端面翻边3122相反方向的圆环形第一中央凸台3126,所述第一中央通孔3121及其第一中央通孔翻边3124位于该第一中央凸台3126上,并拥有同一中心轴线。

参见图2至图8,为了再增加转子框架31之中央通孔311的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度更长;所述用于盘式电机上的改进型转子组件30还包括两块设有第三中央通孔3171的加强板317,所述第三中央通孔3171的直径与所述第一框架板312之第一中央通孔3121的直径同等,可将加强板317的外部直径设计得与所述第一框架板312之第一中央凸台3126的外部直径同等;两块加强板317分别固定在两块所述第一框架板312的第一中央凸台3126上,其上的第三中央通孔3171与两块所述第一框架板312之第一中央通孔3121共同构成所述中央通孔311。可用螺丝318将加强板317与第一框架板312固定。

参见图2至图8,为了再增加转子框架31之中央通孔311的轴向深度,使之与盘式电机的电机轴固定长度更长;所述加强板317向外加工有与所述第一中央凸台3126同一个方向的圆环形第二中央凸台3176,第三中央通孔3171贯穿该第二中央凸台3176。

参见图1至图8,所述用于盘式电机上的改进型转子组件30还包括多枚铆钉316;借助多枚铆钉316将两块所述第一框架板312和中间框架板314固定在一起。

本实用新型的原理是将现有技术的固定于转子框架之每一个通孔中的一整块永磁体沿着轴向方向一分为两块,每一组两块永磁体轴向固定在转子框架的每一个通孔中,这样在永磁体同等体积的情况下, 转子框架的每一个通孔中两块永磁体的磁性相互叠加,可提高气隙磁通密度,磁通利用率大大提高了,永磁体生产时的成本也会相应地降低;气隙磁通密度比现有技术结构的气隙磁通密度提高约20%左右。

本实用新型转子框架31包括两块第一框架板312和中间框架板314,而它们都是采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,其制造工艺简单,成本低,所用材料少,整个转子框架的材料和加工成本就相应地降低了。

所述永磁体32是钕铁硼高磁能合金、或者是锶或钡铁氧体。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种用于盘式电机上的改进型转子组件,包括圆盘形的转子框架(31)和偶数块永磁体(32);其特征在于：

所述转子框架(31)包括两块圆盘形的第一框架板(312)和圆盘形的中间框架板(314);所述第一框架板(312)采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的偶数个用来容纳各永磁体(32)的第一通孔(3125)和第一中央通孔(3121),以及经冲压加工而成位于同一方向的一圈圆盘形外端面翻边(3122)、各第一通孔(3125)处的一圈各第一通孔翻边(3123)和第一中央通孔(3121)处的一圈第一中央通孔翻边(3124),所述外端面翻边(3122)的自由端(31225)和第一中央通孔翻边(3124)的自由端(31245)平齐,所述第一通孔翻边(3123)的自由端(31235)比所述外端面翻边(3122)的自由端(31225)要低;所述中间框架板(314)也采用不导磁的不锈钢板冲压加工而成,包括均匀间隔地冲压加工而成的与所述第一通孔(3125)相对应并且数量同等的第二通孔(3145)和第二中央通孔(3141),所述第二通孔(3145)比所述第一通孔(3125)要小,所述第二中央通孔(3141)的直径比所述第一中央通孔翻边(3124)的外部直径(D₁)略大,所述中间框架板(314)的外部直径比所述第一框架板(312)之外端面翻边(3122)的内部直径(D)略小;两块所述第一框架板(312)之外端面翻边(3122)的自由端(31225)和第一中央通孔翻边(3124)的自由端(31245)各自对应地相互接触,所述中间框架板(314)位于两块所述第一框架板(312)之外端面翻边(3122)内,并卡在两块所述第一框架板(312)相对应的各第一通孔翻边(3123)之间的间隙内,两块所述第一框架板(312)和中间框架板(314)固定后成为转子框架(31),两块所述第一框架板(312)之第一中央通孔(3121)共同构成固定在盘式电机之电机轴上的中央通孔(311),而所述中间框架板(314)之各第二通孔(3145)分别将两块所述第一框架板(312)之对应的各第一通孔(3125)分隔开,形成一圈凸台(3155);

所述永磁体(32)的数量是所述转子框架(31)之第一框架板(312)的第一通孔(3125)的数量两倍;各永磁体(32)分别固定在所述转子框架(31)之两块第一框架板(312)的各第一通孔(3125)内。

2.根据权利要求1所述的用于盘式电机上的改进型转子组件，其特征在于：

所述永磁体(32)的轴向厚度等于或略小于所述转子框架(31)之第一框架板(312)的第一通孔(3125)的轴向深度。

3.根据权利要求1所述的用于盘式电机上的改进型转子组件，其特征在于：

所述第一框架板(312)向外冲压加工有与所述外端面翻边(3122)相反方向的圆环形第一中央凸台(3126);所述第一中央通孔(3121)及其第一中央通孔翻边(3124)位于该第一中央凸台(3126)上,并拥有同一中心轴线。

4.根据权利要求3所述的用于盘式电机上的改进型转子组件，其特征在于：

还包括两块设有第三中央通孔(3171)的加强板(317),所述第三中央通孔(3171)的直径与所述第一框架板(312)之第一中央通孔(3121)的直径同等;两块加强板(317)分别固定在两块所述第一框架板(312)的第一中央凸台(3126)上,其上的第三中央通孔(3171)与两块所述第一框架板(312)之第一中央通孔(3121)共同构成所述中央通孔(311)。

5.根据权利要求4所述的用于盘式电机上的改进型转子组件，其特征在于：

所述加强板(317)向外加工有与所述第一中央凸台(3126)同一个方向的圆环形第二中央凸台(3176);所述第三中央通孔(3171)贯穿该第二中央凸台(3176)。

6.根据权利要求1至5任一项所述的用于盘式电机上的改进型转子组件，其特征在于：

还包括多枚铆钉(316);借助多枚铆钉(316)将两块所述第一框架板(312)和中间框架板(314)固定在一起。

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