專利名稱：新型永磁電機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁電機，該永磁電機可以在不提高成本的情況下能更好的
控制氣隙，同時能使電機增加輸出扭矩，造價性價比更高。
背景技術：
現有的永磁電機設計方案存在大累積公差和同心度問題。即使嚴格控制每道工 序，使用高精度模具也不可能生產出同樣精度的部件。因此在產品方案設計的時候，必須衡 量各種零部件的精度與成本。為了提高總裝時的安全可靠性，必要在每個部件的重要尺寸 上犧牲公差精度。最后，設計還必須確保轉子外徑和極板內徑之間留有適當的間隙，防止二 者相互干擾。這樣就導致了轉子外徑和極板內徑存在較大的氣隙，見圖1。 當前，永磁電機轉子由一個在內部注塑塑料的磁鋼組成，見圖2。磁鋼l外徑，注塑 內螺紋2以及支撐軸肩3的同心度由注塑工藝控制。注塑內螺紋2在兩端都有一個支承軸 承4的軸肩3。為了盡可能地降低累積公差，就必須減小注塑支撐軸肩3外徑的公差，這樣 不但增加了零件的單價，也提高了模具的復雜性。另外，軸承4內徑的公差也需要相應地減 少，這樣又增加了軸承的成本。同時，電機還包含前后兩個帶有注塑成型的軸承室的軸套。 為了確保前后軸套，軸承及轉子之間的同軸度，同樣需要加嚴軸承室的公差。而且，除軸承 室外，軸套還包含一個電機繞線槽。這就導致了組合部件不但成本很高，而且加工模具復 雜。

發(fā)明內容本實用新型提供一種新型永磁電機，其目的就是在不提高成本的情況下能更好的 控制氣隙，同時能使電機增加輸出扭矩，造價性價比更高的永磁電機。 本實用新型解決問題采用的技術方案 新型永磁電機，電機外殼內具有轉子，轉子包括有磁鋼，轉子兩端分別套有軸承，
轉子及軸承套設在由內極板和外極板組成的定子內，軸承外均套有軸套，端蓋套設在軸套
外，其特征在于所述轉子由鋁套、注塑在鋁套內的注塑螺紋和壓模成型或粘接在鋁套外周
上的磁鋼組成，注塑螺紋和鋁套上設有防止旋轉結構；所述軸承具有內圈凸臺，該內圈凸臺
置入鋁套內使軸承同轉子連接在一起；所述定子由內極板和外極板一起注塑成型，定子繞
線槽設置在定子外周且位于內極板和外極板之間，定子頂端模壓設有接線端子。 注塑螺紋外周表面上具有凸柱，鋁套上設有與凸柱相配合的通孔，該凸柱和通孔
構成防止旋轉結構。 所述內極板和外極板均相同。 所述內極板和外極板均為注塑成型。 所述端蓋均相同。 所述磁鋼為稀土磁鋼。 本實用新型的有益效果新材料和新生產工藝能夠增加單個零件及整個電機的性能。這些設計的改變將減少累計公差，達到減少氣隙的目的，從而增大電機的輸出扭矩。 磁鋼材料在電機輸出扭矩上擔當著很重要的角色，新的稀土材料磁鋼擁有良好的性能尺寸 比，實現了減少磁鋼厚度和優(yōu)化轉子尺寸的構想，為改進電機部件和結構創(chuàng)造了條件。 對稱設計的電機零部件提高了零件的互換性和通用性，例如前后端蓋、前后軸套 以及四個極板。把以前四個不同的極板設計成了四個相同的極板，并將極板在注塑成型時 定位在固定的位置。這樣極大地減少了部件的數量，加工成本和電機組裝工序，提高了生產 效率。

[0014]圖1是現有永磁電機剖面圖；圖2是現有永磁電機中轉子和軸承的結合示意圖圖3是本實用新型中轉子的結構示意圖；圖4是本實用新型中轉子和軸承的結合示意圖；圖5是本實用新型中定子的結構示意圖；圖6是本實用新型的爆炸圖；圖7是本實用新型的剖面圖。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。 圖3是本發(fā)明創(chuàng)造的轉子10結構的具體說明。轉子10由一個注塑在鋁套12內 并具有防止旋轉功能的注塑螺紋13和一個壓模成型或粘接在鋁套12外圓上的稀土磁鋼11 組成。注塑螺紋13外表面上設有凸柱130，鋁套12上具有與之相配合的通孔120，通過該 凸柱130和通孔120構成了防止旋轉的結構。因為注塑螺紋需要精確定位于電機的中心， 因此鋁套12內圓精度要求比較高。圖4是一個帶有內圈凸臺31的軸承30與帶有高精度 內圓尺寸鋁套12的轉子10的配合圖。該軸承30比現有的永磁電機的軸承便宜，因為這種 軸承30內孔只需簡單的加工而不需要磨削內孔。在這種結構中，軸承內孔只是一個不影響 電機組裝功能的通孔。 由于這個原因，雖然為了控制軸承內圈凸臺31表面而需要增加一點費用，但是卻 避免了昂貴的內孔磨削加工費用。由于這個凸臺31與轉子10中的鋁套12內圓配合，所以 必須通過外圓磨削工藝來控制表面精度，從而增加了成本。但是這個成本非常有限，因為這 個表面精度已經在相鄰的軸承座圈有要求，僅僅是多加工了一個延伸面，而不需增加工序。 而且現在的轉子實際上是一個不需要安裝工具而自動定位的結構。 圖5顯示了該發(fā)明創(chuàng)造的另一個部分定子20的結構。這個部件是由兩個內極板 21和兩個外極板22—起注塑成型。所有的四個極板21、21、22、22都是由同一個模具生產， 因此減少了模具成本，同時也提高了零件的精度。在注塑的時候，這些部件都按一定角度固 定在模具中，軸承室25也在注塑過程中由模芯控制成型。由于模芯必須阻止塑料流入定子 內徑表面，因此模芯要有非常嚴格的公差。軸承室25也是一樣的精度，這樣就使得定子20 內徑，軸承30和轉子10之間具有很嚴的配合公差。和以前的設計不同，軸承室25的關鍵 尺寸由整個定子20控制，而不再由兩個分開的骨架控制。整個裝配件的累積公差由一次成型的零件控制，而不是由多個零件控制。這種注塑工藝生產出的一體化定子在總裝電機時 不需要特殊的工裝。 圖6是整個新開發(fā)電機的爆炸模型圖，從這個圖上你可以看到除絲桿和齒條之外 整個電機的所有部件。這個設計不僅通過電磁方案調整使輸出力矩最大化，而且外部結構 設計也得到了完善，通過兩個相同的端蓋50對稱安裝在電機的兩端以此固定電機內的部 件，兩個相同的端蓋50可以隨便安裝在電機的前后，從而減少了模具的成本。由于兩個端 蓋50被焊接在一起，波形墊片將自動地給軸承施加預緊力，因此電機不需要其它特殊的預 緊力裝置。雖然前后軸套40不太相同，但是他們由相同的模具生產，同樣減少了模具的費 用。而且他們都有一個與軸承外徑安裝配合的軸承室，增加電機的同心度。盡管這個對準 對于定子20和轉子10之間的氣隙控制并不是關鍵因素。兩個軸套40都有起穩(wěn)固和防止 旋轉作用的加強筋。為了更好地闡明整個新開發(fā)電機的內部元件及結構，我們用剖面圖舉 例說明，具體詳見圖7。 和當前設計不同，這個設計的定子繞線槽23不在前后軸套40上。接線端子24模 壓在注塑的定子20中，接線端子24中裝有插針。在安裝端蓋50時，將客戶化設計的連接 器固定在兩個端蓋50的特定位置上。這種結構避免了雜質進入電機內，同時也有利于附加 導線和客戶化設計。 新材料和新生產工藝能夠增加單個零件及整個電機的性能。這些設計的改變將減 少累計公差，達到減少氣隙的目的，從而增大電機的輸出扭矩。磁鋼材料在電機輸出扭矩上 擔當著很重要的角色，本實用新型中的磁鋼11采用稀土材料，新的稀土材料磁鋼擁有良好 的性能尺寸比，實現了減少磁鋼厚度和優(yōu)化轉子尺寸的構想，為改進電機部件和結構創(chuàng)造 了條件。 對稱設計的電機零部件提高了零件的互換性和通用性，例如前后端蓋50、50、前 后軸套40、40以及四個極板21、21、22、22。把以前四個不同的極板設計成了四個相同的極 板，并將極板在注塑成型時定位在固定的位置。這樣極大地減少了部件的數量，加工成本和 電機組裝工序，提高了生產效率。該永磁電機可以在不提高成本的情況下能更好的控制氣 隙，同時能使電機增加輸出扭矩，造價性價比更高。
權利要求新型永磁電機，電機外殼內具有轉子，轉子包括有磁鋼，轉子兩端分別套有軸承，轉子及軸承套設在由內極板和外極板組成的定子內，軸承外均套有軸套，端蓋套設在軸套外，其特征在于所述轉子由鋁套、注塑在鋁套內的注塑螺紋和壓模成型或粘接在鋁套外周上的磁鋼組成，注塑螺紋和鋁套上設有防止旋轉結構；所述軸承具有內圈凸臺，該內圈凸臺置入鋁套內使軸承同轉子連接在一起；所述定子由內極板和外極板一起注塑成型，定子繞線槽設置在定子外周且位于內極板和外極板之間，定子頂端模壓設有接線端子。
2. 如權利要求1所述的新型永磁電機，其特征在于注塑螺紋外周表面上具有凸柱，鋁 套上設有與凸柱相配合的通孔，該凸柱和通孔構成防止旋轉結構。
3. 如權利要求1或2所述的新型永磁電機，其特征在于所述內極板和外極板均相同。
4. 如權利要求3所述的新型永磁電機，其特征在于所述內極板和外極板均為注塑成型。
5. 如權利要求4所述的新型永磁電機，其特征在于所述端蓋均相同。
6. 如權利要求5所述的新型永磁電機，其特征在于所述磁鋼為稀土磁鋼。
專利摘要新型永磁電機，電機外殼內具有轉子，轉子包括有磁鋼，轉子兩端分別套有軸承，轉子及軸承套設在由內極板和外極板組成的定子內，軸承外均套有軸套，端蓋套設在軸套外，其特征在于轉子由鋁套、注塑在鋁套內的注塑螺紋和壓模成型或粘接在鋁套外周上的稀土磁鋼組成，注塑螺紋外周表面上具有凸柱，鋁套上設有與凸柱相配合的通孔，該凸柱和通孔構成防止旋轉結構。軸承具有內圈凸臺，該內圈凸臺置入鋁套內使軸承同轉子連接在一起。定子由相同的內極板和外極板一起注塑成型，定子繞線槽設置在定子外周且位于內極板和外極板之間，定子頂端模壓設有接線端子。該永磁電機在不提高成本的情況下能更好的控制氣隙，同時能增加輸出扭矩。
文檔編號H02K15/03GK201533228SQ20092021604
公開日2010年7月21日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權日2009年9月11日
發(fā)明者凱西·考互斯基 申請人:海頓直線電機(常州)有限公司