CN204118884U - 降低顿转的马达转子构造 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种降低顿转的马达转子构造，其包括一转轴周壁沿其轴向成形有多个定位肋及多个嵌槽，该多个嵌槽内设有对应数量的多个永久磁铁，一固定环套置在该些永久磁铁外部并与其凸弧面置高部接触，透过在永久磁铁与转轴及固定环之间设置黏胶，加强该永久磁铁固设在转轴上的结构强度，达到避免永久磁铁在高速运转时飞脱的问题，并透过使该转轴的其中一嵌槽弧度大于其他嵌槽弧度，且令该其他嵌槽成形有相同弧度，藉以降低永磁马达转子的顿转扭矩，达到改善噪音、振动现象，及提高定位精准度的目的。

Description

降低顿转的马达转子构造

技术领域

本实用新型涉及一种马达转子，特别是指一种利用磁力的马达转子。

背景技术

永磁马达(旋转电机)中用来提供旋转运动的马达是由转子和定子所构成，其中定子为固定不动的部分，用来提供周围的磁场，转子为受磁场影响而旋转的部分，常见的转子是由转轴与例如永久磁铁构成的多个磁性体组成，转轴通常由例如硅钢片构成的多个导磁盘堆栈而成，各该磁性体则是环绕排列于该转轴的周壁面。

其中，磁性体的定磁场对正铁心磁路的最小等效磁阻下所产生的转矩，称之为「顿转(Cogging)扭矩」，当永磁马达的驱动转矩未达大于顿转扭矩时，顿转扭矩会对驱动转矩产生不需要的转矩涟波，并造成振动及噪音，同时影响控制上的精密度，尤其在极低速运转时更为显著。是以，如何有效将磁性体固设在转轴上，以及降低顿转扭矩为永磁马达转子的首要设计考虑

一般是藉由在转轴与磁性体之间设置黏胶达到固定，在实务上容易因外在使用环境及/或高速运转影响而脱落，造成使用安全疑虑。为改善上述问题，遂有相关业者发展出周侧具有定位凸部固定各该磁性体的结构，如图1所示的现有永磁马达转子结构，其主要是在构成转轴的导磁盘10周缘成形有多个定位部101，各该定位部101成形有二反向斜伸的翼片状榫肋11，令各该定位部101之间界定一嵌槽102，各该嵌槽102供设置一该磁性体20，各该磁性体20与各该嵌槽102呈鸠尾槽的卡接设计，避免沿磁性体20在高速运转时沿转轴的径向飞脱。

值得注意的是，磁性体在高速运转时不仅受沿径向分布的离心力影响，尚有因重量或其他因素造成的轴向分力施加于磁性体上，然图1所示永磁马达转子结构未设有避免磁性体在高速运转下沿转轴轴向飞脱的结构，此外，其导磁盘10的定位部101榫肋11结构若无法确实而精准地加工成形，可能有不易组装磁性体，或磁性体20无法和嵌槽102精密配合导致永磁马达顿转扭矩大的问题，故现有永磁马达转子结构有进一步改善的空间及必要性

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种降低顿转的马达转子构造，通过将一固定环套设在转轴及永久磁铁外部，并配合在永久磁铁与转轴及固定环之间设置黏胶，藉以加强该永久磁铁固设在转轴上的结构强度，达到避免永久磁铁在高速运转时飞脱的问题。

本实用新型所要解决的另一技术问题是，通过在前述降低顿转的马达转子构造的转轴周壁成形相互间隔设置的多个定位肋及多个嵌槽供组设永久磁铁，透过使其中一嵌槽的弧度大于其他嵌槽的弧度，且令该其他嵌槽成形有相同弧度，藉以降低永磁马达转子的顿转扭矩，达到改善噪音、振动现象，及提高定位精准度的目的。

为解决所述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，提供一降低顿转的马达转子构造，其包括一转轴，成形有一周壁，该周壁沿该转轴轴向成形有相互间隔设置的多个定位肋及多个嵌槽，定义其中一嵌槽为一第一嵌槽，其他嵌槽为多个第二嵌槽，该多个第二嵌槽成形有相等弧度，该第一嵌槽的弧度大于该第二嵌槽的弧度，且各该嵌槽槽壁设有一胶层；多个永久磁铁，各成形有一凸弧面及一凹弧面，该凸弧面沿该转轴轴向之中间位置成形有一置高部，令该多个永久磁铁凹弧面与该转轴的该多个嵌槽内的胶层胶结设置，定义设于该第一嵌槽的该永久磁铁为一第一磁铁，设于该多个第二嵌槽的该永久磁铁为多个第二磁铁，且该第一磁铁的凹弧面弧长大于该第二磁铁的凹弧面弧长；一固定环，成形有相对的一外面及一内面，令该固定环套设于该多个永久磁铁外部并与各该永久磁铁的凸弧面置高部接触，该固定环内面与该多个永久磁铁凸弧面之间共同界多个空间，各该空间内填设有一固定胶。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，其固定环内面具有5μm以上的表面粗度。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述转轴的各该定位肋具有二相对侧面，该二侧面之间具有一介于1至3mm的距离。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述转轴的各该定位肋具有二相对侧面，各该侧面与其邻接的转轴周壁处具有一夹角，该夹角介于80度至90度(80°≦θ≦90°)。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述固定环的该外面与该内面之间具有0.2至0.5mm的厚度。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述转轴是由多个导磁盘迭设构成，各该导磁盘周缘成形有相互间隔设置的多个凸部及多个凹部，令该多个导磁盘层迭，该多个凸部迭设成形为该转轴定位肋，该多个凹部迭设成形为该转轴嵌槽。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述转子结构的该固定环外面套设有一定子。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述永久磁铁凸弧面的该置高部及该二倾斜部共同成形为一弧度大于该永久磁铁凹弧面的弧面结构。

其中，本实用新型降低顿转的马达转子构造，所述永久磁铁凸弧面的该置高部成形为弧面结构，且具有对应该永久磁铁凹弧面的弧度，该二倾斜部则成形为朝向永久磁铁两侧倾斜的斜平面结构。

有关于本实用新型为达成上述目的，所采用的技术、手段及其他效果，兹举一较佳可行实施例并配合图式详细说明如后。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是现有技术永磁马达转子的立体结构示意图。

图2是本实用新型永磁马达转子的立体结构示意图。

图3是本实用新型永磁马达转子的侧视结构示意图。

图4是本实用新型永磁马达转子的局部结构放大示意图。

图5是本实用新型永磁马达转子的永久磁铁另一实施态样示意图。

附图标记说明

10是导磁盘；101是定位部；102是嵌槽；11是榫肋；20是磁性体。

30是转轴；31是周壁；32是定位肋；321是侧面；33是嵌槽；33a是第一嵌槽；33b是第二嵌槽；34是胶层；300是导磁盘；310是凸部；320是凹部；40是永久磁铁；40a是第一磁铁；40b是第二磁铁；41是凸弧面；411是置高部；412是倾斜部；42是凹弧面；50是固定环；51是外面；52是内面；53是空间；60是固定胶；70是定子；D是距离；θ是夹角；Y是轴向。

具体实施方式

请配合参阅图2至图5所示，说明本实用新型降低顿转的马达转子构造的具体实施方式。

请以图2配合图3、图4所示，本实用新型所提供一种永磁马达转子结构的较佳实施例，该转子结构外部设有一定子70，该转子结构包括一转轴30、多个嵌设于该转轴30外部的永久磁铁40，一套置在该些永久磁铁40外部的固定环50，以及填设于该固定环50与该些永久磁铁40之间空隙的固定胶60；其中：

该转轴30如图2所示，具有多个导磁盘300迭设构成，各该导磁盘300周缘成形有相互间隔设置的多个凸部310及多个凹部320，令该多个导磁盘300层迭，该多个导磁盘300的周缘迭设成形为该转轴30的一周壁31，该多个凸部310及该多个凹部320分别迭设成形为该转轴30周壁31的多个定位肋32及多个嵌槽33，且该些定位肋32及嵌槽33沿该转轴30轴向Y成形的结构。

如图3所示，定义其中一嵌槽33为一第一嵌槽33a，其他嵌槽为多个第二嵌槽33b，该多个第二嵌槽33b成形有相等弧度，该第一嵌槽33a的弧度大于该第二嵌槽33b的弧度，且如图4所示，各该嵌槽33槽壁设有一胶层34，该胶层34经涂布方式设置于该嵌槽33内部，且以涂布于该嵌槽33的槽底及两侧槽端为佳，供胶结固定该多个永久磁铁40。

如图3所示，该转轴30的多个嵌槽33内嵌设有对应数量的多个永久磁铁40，各永久磁铁40成形有一凸弧面41及一凹弧面42，该凹弧面42成形有与该转轴30嵌槽33槽底相同的弧度，该凸弧面41则于沿该转轴30轴向Y的中间位置成形为一置高部411，该凸弧面41于其置高部411两侧成形为二倾斜部412，令各永久磁铁40的径向剖面如第3图所示成形为中间厚而两侧薄的结构形态。

将该多个永久磁铁40以其凹弧面42与该转轴30嵌槽33内的胶层34胶结设置，定义设于该第一嵌槽33a的该永久磁铁40为一第一磁铁40a，设于该多个第二嵌槽33b的该永久磁铁40为多个第二磁铁40b，且该第一磁铁40a的凹弧面42弧长大于该第二磁铁40b的凹弧面42弧长；藉此，利用其中一嵌槽33的弧度大于其他嵌槽33的弧度，并设置与第一嵌槽33a或该第二嵌槽33b对应形态的第一磁铁40a和第二磁铁40b，达到降低永磁马达转子在低速运转时的顿转扭矩，使运转时的噪音、振动现象获得改善。

如图3、图4所示，该固定环50成形有相对的一外面51及一内面52，该定子70套设于该转子结构的该固定环50外面51，该固定环50的该外面51与该内面52之间具有0.2至0.5mm的厚度，以令固定环50装配于永磁马达转子外部的干扰最小化，但具有足够强度抵抗永久磁铁40的离心力；令该固定环50套设于该多个永久磁铁40外部并与各该永久磁铁40的凸弧面41置高部411接触，该固定环50内面52与该多个永久磁铁40凸弧面41之间共同界定多个空间53，各该空间53内填设有一固定胶60，该固定胶60以灌填或浸渍方式设于该空间53内，且该固定环50内面52具有5μm以上的表面粗度，藉以增加其与永久磁铁40凸弧面41及该固定胶60的结合结构强度，避免在高速运转时脱离。

此外，为使本实用新型永磁马达转子确实达到降低顿转扭矩及防止高速运转时飞脱的目的，如图3、图4所示，本实用新型转子转轴30的各该定位肋32具有二相对侧面321，该二侧面321之间且有一介于1至3mm的距离D，且各该侧面321与其邻接的转轴30周壁31处具有一夹角θ，该夹角θ介于80度至90度(80°≦θ≦90°)；利用该夹角θ配合前述胶层34达到确实将永久磁铁40固定在该转轴30周壁31上，避免发生飞脱现象，该距离D的界定得以在强化永久磁铁40结合结构的同时，达到确保该些定位肋32不会阻断各永久磁铁40之间的磁力线的目的。

另，请配合参阅图3、图5所示，说明本实用新型永磁马达转子结构的该永久磁铁40的两种实施态样。如图3所示，该永久磁铁40凸弧面41的置高部411及其二倾斜部412共同成形为一弧度大于该永久磁铁40凹弧面42的弧面结构；另如图5所示，该永久磁铁40凸弧面41的置高部411成形为弧面结构，且具有对应该永久磁铁40凹弧面42的弧度，该二倾斜部412则成形为朝向永久磁铁40两侧倾斜的斜平面结构；利用永久磁铁40径向剖面呈中间厚而两侧薄的结构形态，达到在固定环50与转轴30的多个定位肋32及多个永久磁铁40之间形成供填设固定胶60的多个空间53，藉以将固定环50稳定固设在永磁马达转子外部，达到降低顿转扭矩的目的。惟，该永久磁铁40的实施态样并不限于此，只要永久磁铁40呈中间厚而两侧薄的形态以形成该多个空间53者皆可达到前述效果。

综上所述，本实用新型透过前述永磁马达转子结构，确实达到强化永久磁铁40固设在转轴30上的结构强度，令该永久磁铁40得以抵抗马达运转时的离心力及其他分力，使该永久磁铁40在高速运转时不会产生移位甚或飞脱的问题；又，本实用新型经由将转轴30上的多个嵌槽33形态，成形为其中一弧度大，其他则弧度均等且小于该其中一的弧度，而有效降低永磁马达转子的顿转扭矩，达到减少永磁马达转子在低速运转时容易产生的噪音、振动等现象，并具有提高定位精准度的优势。

以上通过具体实施方式和实施例对本实用新型进行了详细的说明，但这些并非构成对本实用新型的限制。在不脱离本实用新型原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种降低顿转的马达转子构造；其特征在于，包括：

一转轴，成形有一周壁，该周壁沿该转轴轴向成形有相互间隔设置的多个定位肋及多个嵌槽，定义其中一嵌槽为一第一嵌槽，其他嵌槽为多个第二嵌槽，该多个第二嵌槽成形有相等弧度，该第一嵌槽的弧度大于该第二嵌槽的弧度，且各该嵌槽槽壁设有一胶层；

多个永久磁铁，各成形有一凸弧面及一凹弧面，该凸弧面沿该转轴轴向的中间位置成形有一置高部，该置高部两侧成形为二倾斜部，该置高部成形为弧面结构，且具有对应该凹弧面的弧度，该二倾斜部则成形为朝向永久磁铁两侧倾斜的斜平面结构，且该置高部及该二倾斜部共同成形为一弧度大于该永久磁铁凹弧面的弧面结构，令该多个永久磁铁凹弧面与该转轴的该多个嵌槽内的胶层胶结设置，定义设于该第一嵌槽的该永久磁铁为一第一磁铁，设于该多个第二嵌槽的该永久磁铁为多个第二磁铁，且该第一磁铁的凹弧面弧长大于该第二磁铁的凹弧面弧长；

一固定环，成形有相对的一外面及一内面，令该固定环套设于该多个永久磁铁外部并与各该永久磁铁的凸弧面置高部接触，该固定环内面与该多个永久磁铁凸弧面倾斜部之间共同界定多个空间，各该空间内填设有一固定胶。

2.如权利要求1所述降低顿转的马达转子构造，其特征在于：该固定环内面具有5μm以上的表面粗度。

3.如权利要求1所述降低顿转马达转子构造，其特征在于：该转轴的各该定位肋具有二相对侧面，该二侧面之间具有一介于1至3mm的距离。

4.如权利要求1所述降低顿转的马达转子构造，其特征在于：该转轴的各该定位肋具有二相对侧面，各该侧面与其邻接的转轴周壁处具有一夹角，该夹角介于80度至90度。

5.如权利要求1所述降低顿转的马达转子构造，其特征在于：该固定环的该外面与该内面之间具有0.2至0.5mm的厚度。

6.如权利要求1所述降低顿转的马达转子构造，其特征在于：该转轴由多个导磁盘迭设构成，各该导磁盘周缘成形有相互间隔设置的多个凸部及多个凹部，令该多个导磁盘层迭，该多个凸部迭设成形为该转轴定位肋，该多个凹部迭设成形为该转轴嵌槽。

7.如权利要求1所述降低顿转的马达转子构造，其特征在于：一定子套设于该转子结构的该固定环外面。