專利名稱：永磁體轉(zhuǎn)子以及組裝該永磁體轉(zhuǎn)子的方法
技術領域：
本發(fā)明的技術領域總體上涉及一種電機，并且更具體地，涉及用在電機中的內(nèi)部永磁體轉(zhuǎn)子以及組裝該內(nèi)部永磁體轉(zhuǎn)子的方法。
背景技術：
各種類型的電機包括永磁體。例如直流(DC)馬達可以包括與轉(zhuǎn)子芯體的外表面聯(lián)接的多個永磁體。典型地，多個永磁體采用粘合劑和/或保持環(huán)與轉(zhuǎn)子芯體的外表面聯(lián)接。多個永磁體必須與轉(zhuǎn)子芯體聯(lián)接成使得即使當轉(zhuǎn)子的高速轉(zhuǎn)動在永磁體上施加的力傾向于使永磁體與轉(zhuǎn)子芯體分離時永磁體仍保持與轉(zhuǎn)子芯體聯(lián)接。永磁體也可以定位在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。這種轉(zhuǎn)子被稱作內(nèi)部永磁體轉(zhuǎn)子。典型地，磁體通過鉚接端部層疊件而已經(jīng)被保持在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)，而不需要通向轉(zhuǎn)子芯體的開口。在永磁體被定位在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)之后，端部層疊件也可以通過焊接、樁接或粘接被聯(lián)接到轉(zhuǎn)子芯體。

發(fā)明內(nèi)容
在一個方面，提供一種用于將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體中的方法。所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部、第二端部以及配置成用于接納永磁體的至少一個永磁體開口。該方法包括將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到轉(zhuǎn)子芯體的第一端部。第一層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定位于第一轉(zhuǎn)子端部層疊件內(nèi)的開口，該開口與轉(zhuǎn)子芯體中的至少一個永磁體開口相對應。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括設置在至少一個內(nèi)壁與第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的外邊緣之間的橋接部分。該方法還包括將永磁體至少部分地定位在所述至少一個永磁體開口內(nèi)并且使第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的橋接部分機械變形，以將永磁體緊固在至少一個永磁體開口內(nèi)。在另一方面，提供一種永磁體轉(zhuǎn)子。該永磁體轉(zhuǎn)子包括至少一個永磁體和轉(zhuǎn)子磁體，所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部和第二端部。轉(zhuǎn)子芯體包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定永磁體開口，該永磁體開口配置成用于接納至少一個永磁體。永磁體轉(zhuǎn)子還包括第一轉(zhuǎn)子端部層疊件，該第一轉(zhuǎn)子端部層疊件與轉(zhuǎn)子芯體的第一端部聯(lián)接。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定與被包括在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括至少一個永磁體保持部件，該永磁體保持部件配置成用于將至少一個永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。永磁體轉(zhuǎn)子還包括第二轉(zhuǎn)子端部層疊件，該第二轉(zhuǎn)子端部層疊件與轉(zhuǎn)子芯體的第二端部聯(lián)接。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定與被包括在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括至少一個永磁體保持部件，該永磁體保持部件配置成用于將至少一個永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。在又一方面，提供一種電機。該電機包括電機殼體、至少部分地布置在電機殼體內(nèi)的定子以及至少部分地布置在電機殼體內(nèi)的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子布置成相對于定子轉(zhuǎn)動。所述轉(zhuǎn)子包括至少一個永磁體和轉(zhuǎn)子芯體，所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部、第二端部以及至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定配置成用于接納至少一個永磁體的永磁體開口。轉(zhuǎn)子還包括與轉(zhuǎn)子芯體的第一端部聯(lián)接的第一轉(zhuǎn)子端部層疊件。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁
4限定與被包括在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括至少一個永磁體保持部件，該永磁體保持部件配置成將至少一個永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。轉(zhuǎn)子還包括第二轉(zhuǎn)子端部層疊件，該第二轉(zhuǎn)子端部層疊件與轉(zhuǎn)子芯體的第二端部聯(lián)接。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定與被包括在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括至少一個永磁體保持部件，該永磁體保持部件配置成用于將所述至少一個永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。


圖1是電動馬達的示例性實施例的透視截面視圖。圖2是可以被包括在圖1示出的電動馬達內(nèi)的可轉(zhuǎn)動組件的示例性實施例的透視圖。圖3是可以被包括在圖2示出的可轉(zhuǎn)動組件內(nèi)的轉(zhuǎn)子芯體的一部分的頂視圖。圖4是可以被包括在圖2示出的可轉(zhuǎn)動組件內(nèi)的轉(zhuǎn)子端部層疊件的示例性實施例的一部分的頂視圖。圖5是可以被包括在圖2示出的可轉(zhuǎn)動組件內(nèi)的轉(zhuǎn)子端部層疊件的可選實施例的一部分的頂視圖。圖6是圖1和圖2示出的可轉(zhuǎn)動組件的透視圖，包括圖4示出的轉(zhuǎn)子端部層疊件。圖7是圖1和圖2示出的可轉(zhuǎn)動組件的透視圖，包括圖5示出的轉(zhuǎn)子端部層疊件。圖8是用于組裝用于電動馬達例如圖1示出的電動馬達的永磁體轉(zhuǎn)子的示例性方法的流程圖。
具體實施例方式在此描述的方法、系統(tǒng)和裝置便于電機的高效并且節(jié)約成本地制造。盡管這里所描述的與電機相關，但是這里描述的方法、系統(tǒng)和設備也與電力發(fā)電機相關。如這里所描述的，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件和第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括至少一個永磁體保持部件，該永磁體保持部件配置成將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。永磁體保持部件也可以包括磁體保持突出部和/或可變形橋接件。圖1是示例性電動馬達10的透視截面視圖。盡管在此優(yōu)選被稱作電動馬達10，但是電動馬達10可以作為發(fā)電機或者馬達進行操作。電動馬達10包括第一端部12和第二端部14。電動馬達10包括馬達組件殼體16。電動馬達10還包括靜止組件18和轉(zhuǎn)動組件 20。馬達組件殼體16限定馬達10的內(nèi)部22和外部24，并且被配置成至少部分地封閉并保護靜止組件18和轉(zhuǎn)動組件20。靜止組件18包括定子芯體洲，該定子芯體包括多個定子齒 30和多個圍繞定子齒30纏繞的繞組32。在示例性實施例中，靜止組件18是單相凸極定子組件，定子芯體觀由層疊件堆疊形成，該層疊件由高透磁材料制成，并且繞組32以本領域技術人員已知的方式被纏繞在定子芯體觀上。轉(zhuǎn)動組件20包括永磁體轉(zhuǎn)子芯體36和軸38。在示例性實施例中，轉(zhuǎn)子芯體36由層疊件堆疊形成并且基本上被容納在定子芯體觀的中央孔中，所述層疊件由透磁材料制成。轉(zhuǎn)子芯體36和定子芯體觀在圖1中為了簡單被示出為實心的，它們的構(gòu)造是本領域技術人員所熟知的。盡管圖1示出了三相電動馬達，但是這里描述的方法和設備也可以被包括在具有多相的馬達內(nèi)，包括單相和多相電動馬達。在示例性實施例中，電動馬達10與用于使空氣移動通過空氣操控系統(tǒng)的風扇(未示出)聯(lián)接，用于使空氣吹在冷卻線圈上，和/或用于驅(qū)動空調(diào)/制冷系統(tǒng)內(nèi)的壓縮機。更具體地，馬達10可以被用在用于加熱、通風和空調(diào)(HVAC)工業(yè)中的空氣移動應用中，例如用在采用l/3hp到Ihp馬達的住宅應用中和/或商業(yè)和工業(yè)應用中以及用在空調(diào)應用的密封式壓縮機馬達中。盡管這里在空氣操控系統(tǒng)的上下文中進行了描述，電動馬達10可以結(jié)合任何合適的工作部件并且被配置成驅(qū)動這種工作部件。圖2是可以被包括在電動馬達10(如圖1所示)內(nèi)的可轉(zhuǎn)動組件20的示例性實施例的透視圖。在示例性實施例中，可轉(zhuǎn)動組件20包括轉(zhuǎn)子芯體36和軸38。轉(zhuǎn)子芯體36 包括直徑與軸38的直徑相應的軸開口 42。轉(zhuǎn)子芯體36和軸38是同心的并且被配置成圍繞轉(zhuǎn)動軸線50轉(zhuǎn)動。在示例性實施例中，轉(zhuǎn)子芯體36包括多個層疊件，互鎖的或者松弛的層疊件。在可選實施例中，轉(zhuǎn)子芯體36是實心芯體。例如，轉(zhuǎn)子芯體36可以采用燒結(jié)工藝由軟磁合成(SMC)材料、軟磁合金(SMA)材料和/或粉末鐵氧體材料形成。轉(zhuǎn)子芯體36還包括多個內(nèi)壁，所述內(nèi)壁限定多個永磁體開口 52。例如，第一內(nèi)壁討、第二內(nèi)壁56、第三內(nèi)壁58和第四內(nèi)壁60限定多個永磁體開口 52中的第一永磁體開口 68。在示例性實施例中，多個永磁體開口 52還包括第二永磁體開口 70、第三永磁體開口 72、 第四永磁體開口 74、第五永磁體開口 76、第六永磁體開口 78、第七永磁體開口 80、第八永磁體開口 82、第九永磁體開口 84以及第十永磁體開口 86。多個永磁體開口 52從第一端部12 通過轉(zhuǎn)子芯體36延伸到第二端部14。多個永磁體開口 52中的每一個配置成用于接納永磁體(如圖6所示)。永磁體至少部分地從轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12延伸到第二端部14。 多個開口 52內(nèi)的相鄰永磁體被相對地極化。盡管所描述的包括十個永磁體開口，但是轉(zhuǎn)子芯體36可以包括任何數(shù)量的永磁體開口，允許電動轉(zhuǎn)子10如本文中所描述的那樣起作用。 可以包括內(nèi)部永磁體轉(zhuǎn)子的馬達的示例包括但不限于電氣換向馬達(ECM)。ECM可以包括但不限于無刷直流(BLDC)馬達、無刷交流(BLAC)馬達以及可變磁阻馬達。在示例性實施例中，可轉(zhuǎn)動組件20還包括至少一個轉(zhuǎn)子端部層疊件，例如，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100和第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110。在示例性實施例中，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件 100與轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12聯(lián)接。另外，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括多個內(nèi)壁，所述內(nèi)壁限定位于第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100內(nèi)的多個開口 120。例如，第一內(nèi)壁122、第二內(nèi)壁124、第三內(nèi)壁1 和第四內(nèi)壁1 限定位于第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100內(nèi)的第一開口 130。 第一開口 130與轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的多個永磁體開口 52中的一個(例如第一永磁體開口 68) 相對應。在示例性實施例中，第一開口 130在形狀和尺寸上基本上與第一永磁體開口 68相似，并且被配置成與第一永磁體開口 68對準。第一開口 130可以包括允許第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100像本文中所描述的那樣起作用的任何形狀和尺寸。在示例性實施例中，第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110與轉(zhuǎn)子芯體36的第二端部14聯(lián)接。 另外，第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110包括多個內(nèi)壁，所述內(nèi)壁在第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110內(nèi)限定多個開口 132。例如，第一內(nèi)壁134、第二內(nèi)壁136、第三內(nèi)壁138和第四內(nèi)壁140在第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110內(nèi)限定第一開口 142。第一開口 142與轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的多個永磁體開口 52中的一個(例如，第一永磁體開口 68)相對應。在示例性實施例中，第一開口 142的形狀和尺寸基本上與第一永磁體開口 68相似并且配置成與第一永磁體開口 68對準。第一開口 142可以包括允許第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110如本文中所描述的那樣起作用的任何形狀和尺寸。圖3是轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12的一部分的俯視圖。如上所述，在示例性實施例中，轉(zhuǎn)子芯體36包括第一開口 68、第二開口 70和第三開口 72。在示例性實施例中，開口 68、70和72通常是矩形開口。盡管描述為矩形，開口 68、70和72可以是與永磁體的形狀相對應的、允許可轉(zhuǎn)動組件20如這里描述的起作用的任何合適的形狀。圖4是第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100的示例性實施例的一部分的俯視圖。如上所述，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括與轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的多個永磁體開口 52相對應的多個開口 120。 第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100內(nèi)的多個開口 120包括由第一內(nèi)壁122、第二內(nèi)壁124、第三內(nèi)壁 1 和第四內(nèi)壁128限定的第一開口 130。當?shù)谝晦D(zhuǎn)子端部層疊件100與轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12聯(lián)接時，第一開口 130與轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的多個永磁體開口 52的第一開口 68對準。在示例性實施例中，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括第一永磁體保持部件154。第一永磁體保持部件IM可以包括但不限于延伸到開口 130中的凸起、突出元件和/或突出部并且配置成將永磁體緊固在第一永磁體開口 68內(nèi)。在示例性實施例中，第一永磁體保持部件 154包括第一突出部156和第二突出部158。第一突出部156從第一內(nèi)壁122沿徑向延伸一距離160并且第二突出部158從第三內(nèi)壁1 朝向第一開口 130的中心164沿徑向延伸一距離160。當?shù)谝晦D(zhuǎn)子端部層疊件100與轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12聯(lián)接并且永磁體被定位在轉(zhuǎn)子芯體36的第一永磁體開口 68內(nèi)時，第一突出部156和第二突出部158便于將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)。盡管所描述的包括第一突出部156和第二突出部158，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100可以包括一個突出部、多于兩個的突出部或者任何數(shù)量的突出部，允許轉(zhuǎn)動組件20如這里描述的那樣起作用。另外，距離160對于第一突出部156和第二突出部158中的每一個可以是相同的或不同的。此外，盡管對第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100進行了描述，但是磁體保持部件1 也可以被包括在第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110內(nèi)(如圖2所示)。圖5是第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100的可替換實施例的俯視圖。如上所述，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括與轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的多個永磁體開口 52相對應的多個開口 120。多個開口 120包括第一開口 130。當?shù)谝晦D(zhuǎn)子端部層疊件100與轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12聯(lián)接時，第一開口 130與多個永磁體開口 52的第一開口 68對準。第一開口 130允許永磁體通過第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100并且將進入轉(zhuǎn)子芯體36內(nèi)的第一開口 68。在可替換實施例中，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括第二永磁體保持部件180。在可替換實施例中，第二永磁體保持部件180包括可變形橋接件186。在示例性實施例中，可變形橋接件186被包括在第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100內(nèi)?？勺冃螛蚪蛹?86是在第一內(nèi)壁122與第一轉(zhuǎn)子端部層疊件 100的外邊緣190之間的第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100的一部分?？勺冃螛蚪蛹?86配置成是機械變形的，以將永磁體緊固在第一永磁體開口 68內(nèi)。在可替換實施例中，壓力沿徑向方向朝向轉(zhuǎn)動軸線50被施加到可變形橋接件 186(如圖1所示)。所施加的壓力使得在轉(zhuǎn)動軸線50與橋接件186的外邊緣194之間的半徑192減小(與在轉(zhuǎn)動軸線50與轉(zhuǎn)子芯體36的外邊緣198之間的半徑196相比)。所施加的壓力也使得在第一開口 30的第一內(nèi)壁122與第一開口 130的第三內(nèi)壁1 之間的距離200減小。更具體地，所施加的壓力使第一內(nèi)壁122移動以靠近第三內(nèi)壁126。所施加的壓力使得第一內(nèi)壁122從基本上直的邊緣變換成彎曲的邊緣。一旦變形，可變形橋接件186將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體36的第一永磁體開口 68內(nèi)。另外，盡管對第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100進行了描述，但是磁體保持部件180也可以被包括在第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110內(nèi) (如圖2所示)。圖6是可轉(zhuǎn)動組件20 (如圖1和2所示)的示例性實施例的透視圖。在示例性實施例中，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括第一永磁體保持部件154。更具體地，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100與轉(zhuǎn)子芯體36聯(lián)接。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100內(nèi)的突出部156和158將永磁體210緊固在轉(zhuǎn)子芯體36的永磁體開口 68內(nèi)。在示例性實施例中，可轉(zhuǎn)動組件20還包括限定多個轉(zhuǎn)子芯體開口 220的多個轉(zhuǎn)子內(nèi)壁。例如，第一轉(zhuǎn)子內(nèi)壁222限定第一轉(zhuǎn)子芯體開口 224。在示例性實施例中，多個轉(zhuǎn)子芯體開口 220還包括第二轉(zhuǎn)子芯體開口 226、第三轉(zhuǎn)子芯體開口 228、第四轉(zhuǎn)子芯體開口 230、第五轉(zhuǎn)子芯體開口 232、第六轉(zhuǎn)子芯體開口 234、 第七轉(zhuǎn)子芯體開口 236、第八轉(zhuǎn)子芯體開口 238、第九轉(zhuǎn)子芯體開口 240以及第十轉(zhuǎn)子芯體開口 M2。盡管所描述的包括十個轉(zhuǎn)子芯體開口，但是可轉(zhuǎn)動組件20可包括允許可轉(zhuǎn)動組件20如這里描述的那樣起作用的任意數(shù)量的轉(zhuǎn)子芯體開口。多個轉(zhuǎn)子芯體開口 220延伸通過第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100、轉(zhuǎn)子芯體36并且(如果被包括在可轉(zhuǎn)動組件20中)延伸通過第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110。多個轉(zhuǎn)子芯體開口 220便于在涂敷之前使轉(zhuǎn)子芯體36被有效預熱并且便于優(yōu)化轉(zhuǎn)子芯體36的固有頻率。圖7是可轉(zhuǎn)動組件20(如圖1和2所示)的可替換實施例的透視圖。在可替換實施例中，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括第二永磁體保持部件180。更具體地，第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100與轉(zhuǎn)子芯體36聯(lián)接。壓力已經(jīng)被機械地施加以使可變形橋接件186變形，從而將永磁體210緊固在轉(zhuǎn)子芯體36的永磁體開口 68內(nèi)。圖8是用于組裝用于電動馬達的永磁體轉(zhuǎn)子例如電動馬達10的可轉(zhuǎn)動組件 20(如圖1所示)的示例性方法252的流程圖250。如上所述，轉(zhuǎn)子芯體，例如轉(zhuǎn)子芯體 36 (如圖2所示)包括配置成接納永磁體例如永磁體開口 68 (如圖3所示)的至少一個開口。轉(zhuǎn)子芯體36包括第一端部12和第二端部14。永磁體例如永磁體210 (如圖6所示) 被插入到開口 68中并且至少部分地從第一端部12延伸到第二端部14。在示例性實施例中，方法252包括將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件例如第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100 (如圖2所示)聯(lián)接 254到轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100包括至少一個開口，例如與轉(zhuǎn)子芯體36中的開口 68相對應的開口 130 (如圖5所示)。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100還包括橋接部分，例如，被定位在第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100的開口 130與外邊緣190之間的橋接部分186(如圖5所示)。將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100聯(lián)接2M到轉(zhuǎn)子芯體36的第一端部12可以包括將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100聯(lián)接到層疊式轉(zhuǎn)子芯體和實心轉(zhuǎn)子芯體中的至少一個。在可替換實施例中，聯(lián)接2M可以包括制造層疊式轉(zhuǎn)子芯體，該層疊式轉(zhuǎn)子芯體包括多個轉(zhuǎn)子芯體層疊件和第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100。在示例性實施例中，方法252還包括將永磁體210至少部分地定位256在開口 68 內(nèi)。方法252還包括使橋接部分186機械變形258，以將永磁體210緊固在開口 68內(nèi)。在一些實施例中，方法252還包括將第二轉(zhuǎn)子端部層疊件例如第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110 (如圖 2所示)聯(lián)接沈0到轉(zhuǎn)子芯體36的第二端部14。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110包括與轉(zhuǎn)子芯體36中的開口 68相對應的開口 130。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110還包括定位在開口 130的第一內(nèi)壁122與第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110的外邊緣190之間的橋接部分186。方法252還可以包括將永磁體210至少部分地定位262在開口內(nèi)和使第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110的橋接部分186機械變形沈4，以將永磁體210緊固在開口 68內(nèi)。在可替換實施例中，方法252包括將第二轉(zhuǎn)子端部層疊件例如第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110 (如圖2所示)聯(lián)接266到轉(zhuǎn)子芯體36的第二端部14。第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110包括至少一個開口，例如與轉(zhuǎn)子芯體36中的開口 68相對應的開口 130(如圖4所示)。在可替換實施例中，第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110包括向開口 130的中心164延伸并且配置成將永磁體210緊固在開口 68內(nèi)的至少一個磁體保持部件，例如突出部156和/或突出部158 (如圖4所示)。方法252還可以包括使第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100、第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110和轉(zhuǎn)子芯體36涂敷270有涂層，以便于防止腐蝕。例如涂敷270可以包括但不限于利用油漆涂層和/或環(huán)氧涂層以將涂層浸染、涂敷或靜電施加到可轉(zhuǎn)動組件20。涂敷270便于阻止腐蝕并且將磁體在開口 68內(nèi)粘接就位。涂敷270還可以包括在施加涂層之前使第一轉(zhuǎn)子端部層疊件100、第二轉(zhuǎn)子端部層疊件110和轉(zhuǎn)子芯體36預熱，以便于使覆蓋均勻。這里描述的是用在電機中的示例性轉(zhuǎn)子組件和組裝這種組件的示例性方法。更具體地，這里描述的方法和設備便于將永磁體緊固在內(nèi)部永磁體轉(zhuǎn)子內(nèi)。這里描述的方法和設備便于將永磁體緊固在層疊式轉(zhuǎn)子芯體或者實心轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)，而不需要在永磁體定位在轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)之后將端部層疊件聯(lián)接到轉(zhuǎn)子芯體的附加制造步驟。在示例性實施例中，轉(zhuǎn)子芯體(互鎖的或松弛的層疊件)被制造為包括第一端部層疊件和第二端部層疊件，第一端部層疊件包括在磁體開口中的凸出的突出部，第二端部層疊件包括機械可變形的橋接件。 可供選擇地，第一端部層疊件和第二端部層疊件在可轉(zhuǎn)動組件的組裝期間可以聯(lián)接到轉(zhuǎn)子芯體。在可替換實施例中，包括機械可變形的橋接件的第一端部層疊件被包括在轉(zhuǎn)子芯體的第一端部處，并且包括機械可變形橋接件的第二端部層疊件被包括在轉(zhuǎn)子芯體的第二端部處。永磁體被插入轉(zhuǎn)子芯體中的永磁體開口內(nèi)，并且第一機械可變形橋接件和第二機械可變形橋接件被變形以將永磁體緊固在開口內(nèi)。然后，可轉(zhuǎn)動組件被傳送通過涂敷過程以阻止磁體在永磁體開口內(nèi)的移動并且使轉(zhuǎn)子芯體、端部層疊件和/或永磁體的腐蝕最小化。另外，轉(zhuǎn)子芯體可以包括在軸開口和永磁體開口之間的開口，以減小質(zhì)量、便于轉(zhuǎn)子芯體的有效預熱以實現(xiàn)令人滿意的涂敷工藝以及使轉(zhuǎn)子芯體的固有頻率最佳化。這里描述的方法和設備便于內(nèi)部永磁體電機的高效并經(jīng)濟的制造和操作。這里詳細描述和/或說明了方法和設備的示例性實施例。所述方法和設備不限于這里描述的具體實施例，更合適地，每個設備的部件以及每種方法的步驟可以與這里描述的其它部件和步驟獨立地并分離地利用。每個部件以及每種方法步驟也能夠與其它部件和/或方法步驟結(jié)合使用。當介紹這里描述和/或說明的方法和設備的元件/部件/等等時，冠詞“一”以及 “所述”旨在表述具有一個或更多個元件/部件/等等。術語“包含”、“包括”和具有旨在包括并意味著存在不同于所列元件/部件/等等的另外元件/部件/等等。本說明書采用示例來公開本發(fā)明，包括最佳實施方式，并且還使本領域技術人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任何并入的方法。本發(fā)明的可
9專利范圍由權(quán)利要求限定并且可以包括本領域技術人員能想到的其它示例。如果這些其它示例具有與權(quán)利要求的字面語言不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果它們包括與權(quán)利要求的字面語言沒有實質(zhì)上的不同的等同結(jié)構(gòu)元件，這些其它示例仍然落在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體中的方法，所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部、第二端部以及配置成用于接納所述永磁體的至少一個永磁體開口，所述永磁體在所述第一端部和所述第二端部之間延伸，所述方法包括將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第一端部，所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件包括用于在所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件內(nèi)限定與所述轉(zhuǎn)子芯體中的所述至少一個永磁體開口相對應的永磁體開口的至少一個內(nèi)壁，所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括設置在所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的所述至少一個內(nèi)壁與所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的外邊緣之間的橋接部分；將所述永磁體至少部分地定位在所述至少一個永磁體開口內(nèi)；以及使所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的橋接部分機械變形，以將所述永磁體緊固在所述至少一個永磁體開口內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括將第二轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第二端部，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括用于在所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件內(nèi)限定與所述轉(zhuǎn)子芯體中的所述至少一個永磁體開口相對應的開口的至少一個內(nèi)壁，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括定位在所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的至少一個內(nèi)壁與所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的外邊緣之間的橋接部分；將所述永磁體至少部分地定位在所述至少一個永磁體開口內(nèi)；以及使所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的橋接部分機械變形，以將所述永磁體緊固在所述至少一個永磁體開口內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將第二轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第二端部，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括用于限定與所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的所述至少一個永磁體開口相對應的開口的至少一個內(nèi)壁，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括至少一個磁體保持突出部，該磁體保持突出部從所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的至少一個內(nèi)壁向至少一個開口的中心延伸并且配置成將所述永磁體緊固在所述至少一個永磁體開口內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第一端部包括將所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到層疊式轉(zhuǎn)子芯體和實心轉(zhuǎn)子芯體中的至少之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第一端部包括制造層疊式轉(zhuǎn)子芯體，該層疊式轉(zhuǎn)子芯體包括多個轉(zhuǎn)子芯體層疊件和所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括使所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件、所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件以及所述轉(zhuǎn)子芯體涂敷有涂層，以便于防止腐蝕。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括在涂敷之前對所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件、所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件以及所述轉(zhuǎn)子芯體進行預熱，以便于進行均勻涂敷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第一端部和將第二轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到所述轉(zhuǎn)子芯體的第二端部還包括使延伸通過所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件、所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件以及所述轉(zhuǎn)子芯體的至少一個轉(zhuǎn)子芯體開口對準，其中所述至少一個轉(zhuǎn)子芯體開口配置成便于所述轉(zhuǎn)子芯體在涂敷之前的有效預熱并且配置成使所述轉(zhuǎn)子芯體的固有頻率最佳化。
9.一種永磁體轉(zhuǎn)子，該永磁體轉(zhuǎn)子包括至少一個永磁體；轉(zhuǎn)子芯體，所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部和第二端部，所述轉(zhuǎn)子芯體包括限定永磁體開口的至少一個內(nèi)壁，該永磁體開口配置成用于接納所述至少一個永磁體；第一轉(zhuǎn)子端部層疊件，該第一轉(zhuǎn)子端部層疊件與所述轉(zhuǎn)子芯體的第一端部聯(lián)接，所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件包括限定與被包括在所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口的至少一個內(nèi)壁，所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括配置成用于將所述至少一個永磁體緊固在所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的至少一個永磁體保持部件；以及第二轉(zhuǎn)子端部層疊件，該第二轉(zhuǎn)子端部層疊件與所述轉(zhuǎn)子芯體的第二端部聯(lián)接，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件包括限定與被包括在所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的永磁體開口相對應的開口的至少一個內(nèi)壁，所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件還包括配置成用于將所述至少一個永磁體緊固在所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)的至少一個永磁體保持部件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，還包括軸，所述至少一個永磁體被定位在與所述軸和所述轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動軸線基本上平行的所述轉(zhuǎn)子芯體內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述轉(zhuǎn)子芯體包括實心轉(zhuǎn)子芯體和層疊式轉(zhuǎn)子芯體中的至少之一。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述至少一個永磁體保持部件包括至少一個突出部，所述突出部從所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件或所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件內(nèi)的所述至少一個內(nèi)壁沿徑向延伸，所述至少一個突出部配置成用于將所述至少一個永磁體緊固在至少一個永磁體開口內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述至少一個永磁體保持部件包括可變形橋接件，所述可變形橋接件被定位在所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件或第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的所述內(nèi)壁與所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件或第二轉(zhuǎn)子端部層疊件的外邊緣之間，所述可變形橋接件配置成當機械變形時便于將所述至少一個永磁體緊固在至少一個永磁體開口內(nèi)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)子，其中，所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件、所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件和所述轉(zhuǎn)子芯體被涂敷，以便于防止腐蝕。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的轉(zhuǎn)子，還包括延伸通過所述第一轉(zhuǎn)子端部層疊件、所述第二轉(zhuǎn)子端部層疊件和所述轉(zhuǎn)子芯體的至少一個轉(zhuǎn)子芯體開口，所述至少一個轉(zhuǎn)子芯體開口配置成便于所述轉(zhuǎn)子芯體在涂敷之前的有效預熱并且配置成使所述轉(zhuǎn)子芯體的固有頻率最佳化。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于將永磁體緊固在轉(zhuǎn)子芯體中的方法。所述轉(zhuǎn)子芯體包括第一端部、第二端部以及配置成用于接納永磁體的至少一個永磁體開口。該方法包括將第一轉(zhuǎn)子端部層疊件聯(lián)接到轉(zhuǎn)子芯體的第一端部。第一層疊件包括至少一個內(nèi)壁，該內(nèi)壁限定位于第一轉(zhuǎn)子端部層疊件內(nèi)的開口，該開口與轉(zhuǎn)子芯體中的永磁體開口相對應。第一轉(zhuǎn)子端部層疊件包括設置在至少一個內(nèi)壁與第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的外邊緣之間的橋接部分。該方法還包括將永磁體至少部分地定位在所述至少一個永磁體開口內(nèi)并且使第一轉(zhuǎn)子端部層疊件的橋接部分機械變形，以將永磁體緊固在永磁體開口內(nèi)。
文檔編號H02K15/03GK102570735SQ201110402639
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月7日
發(fā)明者D·E·貝爾, D·S·菲金斯, H·C·金格雷, J·A·霍爾, J·R·奧克斯, S·M·布拉馬瓦 申請人:Rbc制造公司