專利名稱：無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，安裝在冰箱、冰柜、冷藏箱、制冰機(jī)之類的制冷裝置上，作為制冷裝置的工作動(dòng)力。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的制冷系統(tǒng)如冰箱、冰柜、冷凍冷藏柜、制冰機(jī)等的制冷大都采用單相異步電動(dòng)機(jī)定速壓縮機(jī)在220V的交流電壓下起動(dòng)，其起動(dòng)電流很大，是額定工作電流的4～6倍，對(duì)周圍的電器產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾，而且噪聲大，工作效率低。此外，交流電機(jī)的轉(zhuǎn)速與極數(shù)是相互制約的，其最高轉(zhuǎn)速低于3000轉(zhuǎn)/分，所以影響了制冷設(shè)備之制冷速度的提高。為了提高制冷壓縮機(jī)的綜合性能，只能對(duì)壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)速控制，運(yùn)行節(jié)能模式，所以目前在冰箱、冰柜、制冰機(jī)等的制冷上已有采用交流變頻壓縮機(jī)，這種制冷壓縮機(jī)的工作效率有所提高，但存在功率因數(shù)較低的不足，因其功率因數(shù)只能達(dá)到0.6～0.7，電能損耗較大。如業(yè)界所知，無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)更容易實(shí)現(xiàn)調(diào)速，其工作效率高于普通的交流變頻壓縮機(jī)。交流式制冷壓縮機(jī)除了以上所述的缺陷外，其不足還在于必須要具備交流電源，而當(dāng)遭遇到停電或?qū)τ谝恍﹥H有直流低壓供電的場(chǎng)合，如車、船等交通運(yùn)輸工具上，就無(wú)法使用裝配有交流式制冷壓縮機(jī)的制冷設(shè)備，特別是在炎夏季節(jié)，由于上述制冷設(shè)備無(wú)法使用而會(huì)給長(zhǎng)途運(yùn)輸或旅行的駕駛員、乘客的生活帶來(lái)極大的不便。
然而，上述狀況由中國(guó)專利號(hào)為03278029.X所公開的名稱為直流式制冷壓縮機(jī)的技術(shù)方案所消除，具體的結(jié)構(gòu)由圖3所示，它包括轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1、定子機(jī)構(gòu)2、活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3、機(jī)殼4、機(jī)蓋5，從該專利所披露的全部?jī)?nèi)容可知其具有以下建樹之處1、直接利用電壓值為12V～24V的低壓直流源經(jīng)控制器調(diào)制后起動(dòng)，低壓直流電源一般可選用蓄電池、蓄電瓶等，因而在電流很小的情況下獲得足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)軟起動(dòng)，避免對(duì)周圍電器的沖擊和干擾，并可延長(zhǎng)壓縮機(jī)和電機(jī)的壽命；2、由于永磁無(wú)刷直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速不受極數(shù)的制約，所以可根據(jù)實(shí)際需要將電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)在2000～3600轉(zhuǎn)/分的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行調(diào)速，從而提高了壓縮機(jī)的制冷速度，達(dá)到快速制冷的效果；3、體積小、工作效率高、能耗低、功率因數(shù)高、壓縮機(jī)綜合性能好；4、對(duì)于轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1，由于磁鋼12外面包有不銹鋼的磁鋼套121，將磁鋼12與鐵芯11固定起來(lái)，可有效防止磁鋼12從鐵芯11上脫落下來(lái)；5、由于設(shè)置防撞片、緩沖彈簧后，使電機(jī)具有良好的防撞、抗震性能。
可是，申請(qǐng)人發(fā)現(xiàn)，上述專利所公開的直流式制冷壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)是并不合理的，首先，多枚磁鋼12是以包復(fù)形式地貼置在鐵芯11上，即磁鋼12設(shè)在圓柱狀的鐵芯11的四周外壁上，構(gòu)成為磁鋼外置式，而由于磁鋼12表現(xiàn)為外置式，所以需采用不銹鋼材質(zhì)的磁鋼套121來(lái)實(shí)行固護(hù)，以免磁鋼12從鐵芯11上脫落下來(lái)，于是便帶來(lái)了以下欠缺一是為了使磁鋼12能與鐵芯11的外壁實(shí)現(xiàn)良好貼觸，故必需將各枚磁鋼12加工成瓦形，而如業(yè)界周知之理，對(duì)于瓦形的磁鋼12，不僅加工難度大，有礙大批量生產(chǎn)，而且瓦形的磁鋼12的自身形狀決定了其抗壓強(qiáng)度較為脆弱，在加工過(guò)程中的成品率難以提高，有礙節(jié)約成本；二是多枚磁鋼12之間雖然形成有限磁槽14，但是，該限磁槽14所發(fā)揮的防止磁短路的作用不理想，存在發(fā)生磁短路之虞，因?yàn)閮H僅是靠相鄰兩枚磁鋼12之間的相間距來(lái)獲得的，而相鄰兩枚磁鋼12之間的相間距難于在裝配時(shí)確保一致，從而給裝配工藝帶來(lái)困惑；三是相對(duì)于磁鋼12而言，不銹鋼材質(zhì)的磁鋼套121猶如磁鋼12之“外衣”，為配置磁鋼套121，勢(shì)必帶來(lái)成本的提高和零部件數(shù)量的增加以及裝配工藝的冗長(zhǎng)，況且磁鋼套121的安裝要求十分嚴(yán)苛，既要顧及不致以壓碎磁鋼12，又要考慮避免脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的首要任務(wù)是要提供一種轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的磁鋼加工容易、強(qiáng)度理想而利于大批量生產(chǎn)及降低成本的、磁鋼之間不會(huì)發(fā)生磁短路的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
本發(fā)明的還一任務(wù)是要提供一種轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)的磁鋼不會(huì)竄動(dòng)、脫落的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。
為體現(xiàn)完成本發(fā)明的首要任務(wù)，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是，一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1、定子機(jī)構(gòu)2、活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3、機(jī)殼4、機(jī)蓋5，轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1包括與所述的活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3連結(jié)的轉(zhuǎn)子軸13和固設(shè)在轉(zhuǎn)子軸13上的鐵芯11以及設(shè)置于鐵芯11上的磁鋼12，特點(diǎn)是所述的鐵芯11上凹設(shè)有限磁槽14，在每?jī)蓷l限磁槽14之間的鐵芯體上開設(shè)有磁鋼槽腔111；所述的磁鋼12的形狀為扁平狀，插設(shè)在所述的磁鋼槽腔111內(nèi)。
為體現(xiàn)完成本發(fā)明的還一任務(wù)，本發(fā)明所提供的技術(shù)方案是，在所述的鐵芯11的上、下表面分別固設(shè)有固護(hù)片112，固護(hù)片112上延設(shè)有用于對(duì)插設(shè)到磁鋼槽腔111中去的磁鋼12進(jìn)行限位的限位突緣1121。
本發(fā)明所述的限磁槽14的數(shù)量為大于2的偶數(shù)的數(shù)量，所述的磁鋼槽腔111的數(shù)量與限磁槽14的數(shù)量相等，所述的磁鋼12的數(shù)量與磁鋼槽腔111的數(shù)量相等。
本發(fā)明所述的磁鋼槽腔111的寬度是與磁鋼12的厚度相適配的。
本發(fā)明所述的磁鋼槽腔111的深度是與磁鋼12的高度相適配的。
本發(fā)明所述的限位突緣1121在固護(hù)片112上所延設(shè)的位置大體上對(duì)應(yīng)于磁鋼槽腔111的腔口中部。
本發(fā)明所述的限位突緣1121的形狀為半圓瓣突緣、矩形突緣、異形突緣中的任意一種。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)之一、由于變?cè)瓉?lái)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1的磁鋼12以外置式抱設(shè)于鐵芯11上為以內(nèi)置式地插設(shè)于鐵芯11內(nèi)，從而可以省去用于箍護(hù)磁鋼的磁鋼套121，有利于低化成本；之二、磁鋼12為扁平狀，十分有利于加工制作，能滿足量產(chǎn)要求；之三、扁平狀的磁鋼12的抗壓、抗破碎強(qiáng)度比起瓦形來(lái)要強(qiáng)得多；之四，限磁槽14直接形成于鐵芯11上，能有效地并且徹底避免磁短路現(xiàn)象的發(fā)生；之五、限位突緣1121能對(duì)插設(shè)到磁鋼槽腔111中后的磁鋼12的上、下兩端端面限位，可有效地防止磁鋼12有可能出現(xiàn)的軸向竄動(dòng)，即竄出磁鋼槽腔111。


圖1為本發(fā)明無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為本發(fā)明的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為已有技術(shù)中的直流式制冷壓縮機(jī)的結(jié)構(gòu)土。
具體實(shí)施例方式
通過(guò)下面的實(shí)施例的詳細(xì)描述，不僅能對(duì)本發(fā)明得到充分理解，而且能體會(huì)到本發(fā)明實(shí)質(zhì)以及所帶來(lái)的積極意義，但是，實(shí)施例不能用來(lái)構(gòu)成對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限制。
在圖1中，給出了本發(fā)明無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的整體結(jié)構(gòu)，它包括轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1、定子機(jī)構(gòu)2、活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3、機(jī)殼4、機(jī)蓋5，定子機(jī)構(gòu)2包括定子鐵芯21和定子繞組22，定子鐵芯21與定子繞組22組配或者經(jīng)外購(gòu)后安裝在機(jī)殼4內(nèi)，具體是由定子鐵芯21的四個(gè)角部的固定安裝槽，用固定腳211通過(guò)螺釘2111并且借助于機(jī)殼4內(nèi)預(yù)設(shè)的彈簧座41以及在彈簧座41上設(shè)置的緩沖彈簧411而實(shí)現(xiàn)使整個(gè)定子機(jī)構(gòu)2設(shè)置于機(jī)殼4中。三相結(jié)構(gòu)的定子繞組22的引出線221接續(xù)到設(shè)于機(jī)殼4上的電源接線盒42，設(shè)在定子鐵芯21上的防撞片212是起限位防撞作用。
活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3包括氣缸體31、氣缸蓋32、活塞連桿33、偏心軸34、平衡錘35、缸體固定座36、消音器37、出氣管38、排氣管39，上述部件相互組配后位于由機(jī)蓋5與機(jī)殼4所共同構(gòu)成的腔體內(nèi)，由于該活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3的結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理是與由中國(guó)專利所公開的并且在前面提及的ZL03278029.X中提及的結(jié)構(gòu)相一致的，因此，申請(qǐng)人僅對(duì)該機(jī)構(gòu)作簡(jiǎn)要的說(shuō)明。氣缸蓋32通過(guò)螺釘與氣缸體31相固定，為了使兩者能有良好的密封效果，則加設(shè)氣缸蓋墊321。缸體固定座36由氣缸體31延設(shè)而成，通過(guò)其固定腳361而支固于定子鐵芯21上，活塞連桿33的一端與位于氣缸體31中的活塞連結(jié)，另一端套置在延設(shè)于平衡錘35上的偏心軸34上，平衡錘35與轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1的轉(zhuǎn)子軸13相固定，具體是轉(zhuǎn)子軸13通過(guò)轉(zhuǎn)子軸座131并且貫過(guò)缸體固定座36而與平衡錘35實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)連接，隨著轉(zhuǎn)子軸13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)平衡錘35運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而使活塞連桿33作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使活塞在氣缸體31中作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)排氣動(dòng)作。進(jìn)氣管38固設(shè)在機(jī)蓋5上，而排氣管39固設(shè)在機(jī)殼4上，進(jìn)氣管38與延設(shè)在消音器37上的進(jìn)氣管371相通，消音器37配接在氣缸蓋32的下方。
在圖2中，本圖更加清楚地給出了本發(fā)明無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)1，在由矽(硅)鋼片疊層而成的鐵芯11上凹設(shè)有限磁槽14，本實(shí)施例所給出的限磁槽14呈十字分布，即共有四條限磁槽14，但并不受到該圖示數(shù)量之限制，例如六條、八條、十條乃至更多數(shù)量的限磁槽14同樣是可以的，但是限磁槽14的數(shù)量應(yīng)為偶數(shù)，而且是大于自然數(shù)2的偶數(shù)數(shù)量，因?yàn)槎l限磁槽14不利于呈偏平狀的磁鋼12的設(shè)置。作為優(yōu)選之例，申請(qǐng)人擇四條限磁槽14，下面針對(duì)該優(yōu)選例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。由于存在四條限磁槽14，因此便有四個(gè)限磁槽14所分隔的大體上呈扇形的鐵芯瓣塊，整體而呈花瓣?duì)睢Ｔ诿績(jī)蓷l限磁槽14之間的花瓣?duì)畹蔫F芯體上成形有磁鋼槽腔111，該磁鋼槽腔111應(yīng)當(dāng)是貫通的槽腔，在每個(gè)磁鋼槽腔111內(nèi)插設(shè)一枚磁鋼12。由圖見(jiàn)，整個(gè)磁鋼槽腔111除二端形成為燕尾形外，中部呈矩形狀，更具體地講呈長(zhǎng)方形，而且磁鋼槽腔111中部的槽寬是以磁鋼12的厚度相匹配的，即由磁鋼12插入后得到補(bǔ)償，而磁鋼槽腔111的深度則取決于整個(gè)鐵芯11的高度，該高度也恰好與磁鋼12的高度相適應(yīng)。又見(jiàn)，在鐵芯11的上、下表面分別固設(shè)有固護(hù)片112，固護(hù)片112上同樣也形成有與所述的限磁槽14、磁鋼槽腔111相一致的對(duì)應(yīng)槽。當(dāng)磁鋼12插置到相應(yīng)的磁鋼槽腔111中后，為了防止磁鋼12出現(xiàn)軸向竄動(dòng)，因此，便由延設(shè)在固護(hù)片112上的限位突緣1121施以限位。具體是在磁鋼12未被插置到磁鋼槽腔111中之前，限位突緣1121在固護(hù)片112上大致保持著與固護(hù)片112的垂直狀態(tài)。而一俟磁鋼12插入于磁鋼槽腔111后，只要用工具將限位突緣1121折展90°左右，使其與固護(hù)件112大致呈水平狀態(tài)即可，從而可使限位突緣1121封擋磁鋼槽腔111的腔口，這樣可有效地杜絕磁鋼12的竄動(dòng)。至于限位突緣1121對(duì)應(yīng)于每條磁鋼槽腔111的數(shù)量，在圖中雖然選擇為一個(gè)，但是這并不是唯一的，例如可以有二個(gè)，分別對(duì)應(yīng)于磁鋼槽腔111的腔口偏兩側(cè)，又如，可以有三個(gè)，道理同上，因此，對(duì)限位突緣112的數(shù)量沒(méi)有必要進(jìn)行限定，實(shí)際上，對(duì)磁鋼槽腔111的兩端腔口的封堵僅用各一個(gè)限位突緣1121已經(jīng)足矣。此外，對(duì)于限位突緣1121的具體形狀，在本發(fā)明中同樣無(wú)需限定，例如既可以為半圓瓣的瓣塊狀，也可以是矩形狀，還可以是其它形狀。
通過(guò)對(duì)申請(qǐng)人給圖2所作的詳述，完全可以理解出以下實(shí)質(zhì)，磁鋼12并不是象由圖3所示的那樣以抱合形態(tài)地結(jié)合到鐵芯11上去的，而是以其扁平狀的獨(dú)特結(jié)構(gòu)插設(shè)到相匹配的鐵芯體上的磁鋼槽腔111中去的，于是就可省去材料價(jià)格昂貴的磁鋼套121(圖3)；扁平狀的磁鋼12的工業(yè)化可制作性與瓦形相比也是不言而喻的，強(qiáng)度亦然；為以防萬(wàn)一出現(xiàn)磁鋼12的竄動(dòng)，則由限位突緣1121彌補(bǔ)，等等，因此，本發(fā)明構(gòu)思應(yīng)當(dāng)是極致的。
本發(fā)明的工作原理與已有技術(shù)如前面提及的ZL03278029.X所公開的工作原理相同，僅予以簡(jiǎn)及，當(dāng)定子繞組22通以電流，在定子鐵芯21中形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與永磁動(dòng)子磁場(chǎng)相互作用，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，從而迫使鐵芯11旋轉(zhuǎn)，使轉(zhuǎn)子軸13旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸13的底部或稱下端伸至于機(jī)殼4上的限位圈132中(圖1中)。隨著轉(zhuǎn)子軸13的旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)平衡錘35一起旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而由平衡錘35上的偏心軸34帶動(dòng)活塞連桿33作左、右往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)3的吸排氣動(dòng)作。
權(quán)利要求
1.一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，它包括轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)(1)、定子機(jī)構(gòu)(2)、活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)(3)、機(jī)殼(4)、機(jī)蓋(5)，轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)(1)包括與所述的活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)(3)連結(jié)的轉(zhuǎn)子軸(13)和固設(shè)在轉(zhuǎn)子軸(13)上的鐵芯(11)以及設(shè)置于鐵芯(11)上的磁鋼(12)，其特征在于所述的鐵芯(11)上凹設(shè)有限磁槽(14)，在每?jī)蓷l限磁槽(14)之間的鐵芯體上開設(shè)有磁鋼槽腔(111)；所述的磁鋼(12)的形狀為扁平狀，插設(shè)在所述的磁鋼槽腔(111)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于在所述的鐵芯(11)的上、下表面分別固設(shè)有固護(hù)片(112)，固護(hù)片(112)上延設(shè)有用于對(duì)插設(shè)到磁鋼槽腔(111)中去的磁鋼(12)進(jìn)行限位的限位突緣(1121)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的限磁槽(14)的數(shù)量為大于2的偶數(shù)的數(shù)量，所述的磁鋼槽腔(111)的數(shù)量與限磁槽(14)的數(shù)量相等，所述的磁鋼(12)的數(shù)量與磁鋼槽腔(111)的數(shù)量相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的磁鋼槽腔(111)的寬度是與磁鋼(12)的厚度相適配的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的磁鋼槽腔(111)的深度是與磁鋼(12)的高度相適配的。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的限位突緣(1121)在固護(hù)片(112)上所延設(shè)的位置大體上對(duì)應(yīng)于磁鋼槽腔(111)的腔口中部。
7.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其特征在于所述的限位突緣(1121)的形狀為半圓瓣突緣、矩形突緣、異形突緣中的任意一種。
全文摘要
一種無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，安裝在冰箱、冰柜、冷藏箱、制冰機(jī)之類的制冷裝置上，作為制冷裝置的工作動(dòng)力。它包括轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)、定子機(jī)構(gòu)、活塞式進(jìn)排氣機(jī)構(gòu)、機(jī)殼、機(jī)蓋，轉(zhuǎn)子機(jī)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子軸和固設(shè)在轉(zhuǎn)子軸上的鐵芯及于鐵芯上的磁鋼，特點(diǎn)是鐵芯上凹設(shè)有限磁槽，在每?jī)蓷l限磁槽之間的鐵芯體上開設(shè)有磁鋼槽腔；磁鋼的形狀為扁平狀，插設(shè)在磁鋼槽腔內(nèi)?？梢允∪ビ糜诠孔o(hù)磁鋼的磁鋼套，利于低化成本；磁鋼為扁平狀，利于加工制作，能滿足產(chǎn)量要求；扁平狀的磁鋼的抗壓、抗破碎強(qiáng)度比起瓦形來(lái)要強(qiáng)得多；限磁槽直接形成于鐵芯上，能避免磁短路現(xiàn)象的發(fā)生；限位突緣能對(duì)插設(shè)到磁鋼槽腔中后的磁鋼的上、下兩端端面限位，可防止磁鋼有可能出現(xiàn)的軸向竄動(dòng)。
文檔編號(hào)H02K29/00GK1835341SQ20061003969
公開日2006年9月20日 申請(qǐng)日期2006年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者范建良, 漆鵬程, 瞿峰 申請(qǐng)人:江蘇白雪電器股份有限公司