本發(fā)明涉及一種包括疊片式轉(zhuǎn)子芯的內(nèi)置式永磁體馬達(dá)，疊片式轉(zhuǎn)子芯包括袋穴，永磁體布置在袋穴內(nèi)。本發(fā)明還涉及用于這種馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)以及一種制造轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的方法。

背景技術(shù)：

內(nèi)置式永磁體馬達(dá)為已知的。典型的現(xiàn)有技術(shù)內(nèi)置式永磁體馬達(dá)1的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)在附圖1中示出。它包括轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)連接到輸出軸2，馬達(dá)的輸出取自輸出軸2。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)子芯3，轉(zhuǎn)子芯由疊片板的堆垛形成。芯3具有中心開口4，中心開口從芯的第一端延伸至芯的第二相對(duì)端，這使得芯能夠環(huán)繞軸固定。在圖1的實(shí)例中的芯包括三個(gè)盤5，各盤包括基本相同的薄金屬板6的堆垛，這些薄金屬板6按壓在一起。芯可以只包括一個(gè)盤，或者允許兩個(gè)或更多盤，端對(duì)端地固定在一起的盤形成完整的堆垛。

堆垛中的各板6包括至少一個(gè)開口或窗口7。在該實(shí)例中，有8個(gè)開口，這些開口環(huán)繞板的軸線均勻分開。板保持在堆垛中，使得板中的窗口與相鄰板中的相應(yīng)開口對(duì)準(zhǔn)，如由圖2中可見(jiàn)。從盤6的一端至另一端，每組窗口形成袋穴9。在內(nèi)置式永磁體馬達(dá)中，每個(gè)袋穴容納細(xì)長(zhǎng)的稀土磁體10，稀土磁體的形狀與袋穴大致互補(bǔ)，使得它們?yōu)榫o貼配合，但是并不干涉配合。磁體通常通過(guò)膠水而保持在袋穴中。通常，磁體的長(zhǎng)度與堆垛的長(zhǎng)度相同，使得磁體的第一端與芯的第一端對(duì)齊，磁體的第二端與芯的第二端對(duì)齊。這使得轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)具有最佳的磁特性。在其它結(jié)構(gòu)中，如圖2中所示，它們可以通過(guò)向盤的每端添加額外的板11而被保持，所述額外的板11沒(méi)有窗口，所述板坐落在每個(gè)磁體的端部上，使得疊片堆垛比磁體稍長(zhǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供了一種用于內(nèi)置式永磁體電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，它包括：

疊片式轉(zhuǎn)子芯，該疊片式轉(zhuǎn)子芯包括薄板的堆垛，該堆垛具有第一端和第二端，堆垛中的各板包括至少一個(gè)窗口，該窗口與相鄰板的相應(yīng)窗口對(duì)準(zhǔn)，使得窗口一起形成細(xì)長(zhǎng)袋穴，細(xì)長(zhǎng)袋穴在芯的第一端處開始沿芯的至少一部分長(zhǎng)度延伸；以及

至少一個(gè)永磁體，永磁體定位在袋穴中；

其特征在于：在堆垛的第一端處的至少一個(gè)板包括一體的保持特征部，該保持特征部突出離開板的主體，以便突出到板中的窗口之上，該保持特征部與磁體的第一端接合，以便將磁體保持在袋穴中。

所述至少一個(gè)板可以是堆垛的最外側(cè)的最終板，或者可以是位于最外側(cè)板的下面的板。例如，它可以是在堆垛的第一端處的最外側(cè)板下面的一個(gè)板。

堆垛中的每一個(gè)板都可以有窗口，磁體可以至少部分地穿過(guò)每一個(gè)板中的窗口延伸。磁體可以完全穿過(guò)每一個(gè)窗口延伸，使得磁體的端部與堆垛的第一端基本對(duì)齊或準(zhǔn)確對(duì)齊。

保持特征部可以保持磁體，使得磁體的端面與堆垛的最端部板的主體的背離堆垛的面基本平齊。

板的主體可以包括基本平的板，該板具有相反的上平面和下平面。

保持特征部可以包括可變形凸片，該凸片在裝配過(guò)程中通過(guò)磁體而變形至主體的平面外，使得凸片向磁體施加壓縮力，從而沿離開堆垛的第一端的方向偏壓磁體。

作為基本平的材料板的板具有兩個(gè)相對(duì)的主表面，這兩個(gè)相對(duì)的主表面垂直于馬達(dá)轉(zhuǎn)子芯的軸線延伸，分開可能大約1mm或2mm的很小距離。在本申請(qǐng)中，變形至平面外的意思是板的一部分相對(duì)于其余部分軸向偏離足夠距離，使得它處于所述相對(duì)主表面所在的兩個(gè)平面的外部。因此，當(dāng)沿著所述表面看時(shí)，保持特征部將可見(jiàn)，并且突出到所述表面之上。

當(dāng)凸片變形至板的平面外時(shí)，磁體的端部可以與板的面平齊。

可選地，凸片可以橫過(guò)窗口延伸，凸片和磁體可以被成形為使得，當(dāng)保持磁體時(shí)，凸片并不延伸超過(guò)板的面(即，超過(guò)盤的端部)。這很有利，原因是盤能夠以任一面向上的方式堆垛，原因是兩個(gè)端面都能夠是平的。通過(guò)在磁體中提供合適的凹口，磁體可以保持與板的端面平齊。當(dāng)沒(méi)有提供凹口時(shí)，磁體將只是部分地延伸通過(guò)板，延伸量取決于凸片的厚度。

例如，凸片的厚度可以在板的厚度的四分之一和一半之間，或者也許，比該范圍的端點(diǎn)稍微更小或更大。例如，當(dāng)端部板為0.5mm厚度時(shí)，凸片可以有大約0.25mm的厚度。

凸片可以使用平整處理來(lái)形成，其中，凸片的一個(gè)面與葉片的端面平齊。

保持特征部可以包括板的剛性突出邊緣，該剛性突出邊緣懸掛在窗口上面。它可以通過(guò)臺(tái)階形肩部而與板的主體連接，該臺(tái)階形肩部在制造過(guò)程中通過(guò)板的擠壓或沖壓來(lái)形成，板中的臺(tái)階形成于在嚙合的突出邊緣和主體之間的接頭處，其確定了窗口的一個(gè)邊緣。

凸片或突出邊緣可以足夠剛性，使得它們?cè)谘b配過(guò)程中不會(huì)變形，或者可以布置成在裝配中彈性變形。

磁體可以具有與板中的窗口的輪廓互補(bǔ)的橫截面。

各板可以包括多個(gè)窗口，這些窗口沿堆垛對(duì)準(zhǔn)，以便形成相應(yīng)多個(gè)袋穴，各袋穴容納至少一個(gè)磁體。對(duì)于每個(gè)袋穴，要求保護(hù)的這種保持特征部可以提供在堆垛的第一端處。

類似的，在堆垛的第二端處，磁體也可以延伸至最外側(cè)板的窗口內(nèi)，以使得它與板的主體的外部面平齊，再可以通過(guò)要求保護(hù)的這種保持特征部來(lái)固定。

因此，磁體可以有與板的堆垛主體相同的長(zhǎng)度，雖然當(dāng)在磁體的端部中沒(méi)有提供凹口時(shí)，保持特征部將突出超過(guò)磁體和主體的端部。在這種情況下，窗口從第一端延伸至第二端恰好穿過(guò)堆垛，包括延伸通過(guò)最外側(cè)板。

重要的是，即使當(dāng)凸片與板的端部平齊或者甚至稍微低于該端面時(shí)，磁體至少部分地延伸至端部板中的窗口內(nèi)，從而使它比端部板沒(méi)有窗口的可能情況更長(zhǎng)。

堆垛可以包括板的單個(gè)堆垛，各板通過(guò)機(jī)械接頭而固定在相鄰板上。

可選地，堆垛可以包括兩個(gè)或更多子堆垛或盤，這些子堆垛或盤相互固定。

轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)堆垛或者多個(gè)堆垛，該多個(gè)堆垛沿軸端到端地布置。例如，它可以包括兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)堆垛，各堆垛有具有相應(yīng)保持特征部的第一端和第二端。

芯中的板可以通過(guò)機(jī)械互鎖連接，例如通過(guò)在裝配過(guò)程中使板半剪而固定至相鄰板。

根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供了一種馬達(dá)，該馬達(dá)包括根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

根據(jù)第二方面，一種裝配用于內(nèi)置式永磁體電動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的方法包括：

提供多個(gè)薄板，各薄板有主體，該主體有兩個(gè)相對(duì)的主面、中心開口和至少一個(gè)窗口；

將一組板固定在一起，以便形成具有第一端和第二端的疊片式轉(zhuǎn)子芯，在各板中的至少一個(gè)窗口與相鄰板的相應(yīng)窗口對(duì)準(zhǔn)，使得窗口一起形成細(xì)長(zhǎng)袋穴，該細(xì)長(zhǎng)袋穴在芯的第一端處開始沿該芯的至少一部分長(zhǎng)度延伸；

將永磁體定位在袋穴中，該永磁體有第一端，該第一端從堆垛的第一端稍微突出；以及

將另一板固定在堆垛的第一端上，該另一板包括一體的保持特征部，該保持特征突出離開板的主體，以便突出在板中的、接收磁體的突出端的窗口之上，這樣，保持特征部與磁體的第一端接合，以便將磁體保持在袋穴中。

所述方法還可以包括將第二附加板添加至堆垛的第二相對(duì)端上，該第二附加板也包括一體的保持特征部，該保持特征部突出離開板的主體，以便突出在板中的、接收磁體的突出端的窗口之上，使得該保持特征部與磁體的第一端接合，以便將磁體保持在袋穴中。

所述方法可以包括以在前面段中所列的順序或者以可選順序來(lái)執(zhí)行這些步驟。例如，磁體可以在固定端部板之前布置在部分完成的袋穴中?；蛘叨瞬堪蹇梢栽诖朋w之前只固定到一端，然后固定另一端部板。

可選地，所述方法可以包括將一些板固定在一起，以便形成至少兩個(gè)局部堆垛，該局部堆垛一起端到端地布置，與另一板堆垛接觸或分開，其中，各子堆垛包括具有保持特征部的附加端部板，將兩個(gè)子堆垛布置在進(jìn)入各子堆垛的袋穴中的磁體的相應(yīng)端部上。一旦固定在一起，子堆垛形成一個(gè)完整的盤堆垛。兩個(gè)或更多盤可以生產(chǎn)和端到端地布置，以便形成轉(zhuǎn)子芯。

所述方法可以包括在附加板上提供保持特征部，該保持特征部在裝配前至少部分地處于窗口內(nèi)，且該保持特征部在裝配中在磁體進(jìn)入窗口和將該保持特征部推至板的平面外時(shí)彈性變形。

可選地，所述方法可以包括提供板，保持特征部在裝配前布置在該板中并且在窗口的外部且偏離主體的平面。在這種情況下，它將精確地定位在窗口的端部處，以便將磁體保持在與堆垛的最外側(cè)板的外部面平齊或基本平齊的正確位置。

通過(guò)使用沖壓、切割、擠壓或者其它制造技術(shù)或者不同技術(shù)的組合，保持特征部可以通過(guò)平板的變形而形成為最端部板的一體部分。

所述方法可以包括將兩個(gè)子堆垛固定在一起，以便將磁體保持在芯的單個(gè)堆垛中。

附圖說(shuō)明

下面將參考附圖介紹只是作為實(shí)例的本發(fā)明兩個(gè)實(shí)施例，附圖中：

圖1是內(nèi)置式永磁體馬達(dá)的典型轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的透視圖；

圖2是圖1的結(jié)構(gòu)的剖視圖，示出了端部板，所述端部板定位和保持疊片式轉(zhuǎn)子芯的袋穴中的磁體；

圖3是根據(jù)本發(fā)明一方面的轉(zhuǎn)子芯的第一實(shí)施例的一組視圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一方面的轉(zhuǎn)子芯的第二實(shí)施例的一組視圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明一方面的轉(zhuǎn)子芯的第三實(shí)施例的一組視圖。

具體實(shí)施方式

圖3(a)是根據(jù)本發(fā)明第一方面的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)20的正視圖，圖3(b)是沿圖3(a)中的線BB的剖視圖。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)20包括轉(zhuǎn)子芯，轉(zhuǎn)子芯包括大致圓形薄金屬板形成的三個(gè)離散疊片堆垛或盤21。每個(gè)盤基本相同，因此只示出了一個(gè)(圖1示出了三個(gè)盤能夠如何堆垛在一起)。

每個(gè)堆垛或盤21具有第一端24和第二端25，在垛21中的每個(gè)板包括至少一個(gè)窗口，所述窗口與相鄰板的相應(yīng)窗口對(duì)準(zhǔn)，使得窗口一起形成細(xì)長(zhǎng)袋穴23，袋穴在芯的第一端處開始沿芯的至少一部分長(zhǎng)度延伸。在本實(shí)例中，每個(gè)板具有8個(gè)窗口。

每組窗口形成袋穴，永磁體22定位在所述袋穴內(nèi)。磁體具有與堆垛的第一端對(duì)齊的第一端以及與堆垛的第二端對(duì)齊的第二端。

圖3(c)中所示的、部分A的詳細(xì)視圖清楚示出了設(shè)置在堆垛21的每個(gè)端部(最外側(cè))板上的保持特征部26。插置板省略了保持特征部，插置板只有窗口，磁體能夠穿過(guò)該窗口。

保持特征部26包括突出唇緣27，該突出唇緣與板的主體分開，遠(yuǎn)離堆垛的其余部分。該唇緣27接觸磁體的端面，如圖3(d)中的詳圖C中所示。它通過(guò)在裝配之前沖壓或擠壓端部板的主體而形成，以便在窗口旁邊提供具有限定的肩部28的臺(tái)階部分。凸片遠(yuǎn)離主體地突出，以便突出到窗口上面。

在圖1的實(shí)施例中，凸片還延伸超過(guò)端部板的端面，使得它不與端部板的頂面平齊。因此，保持特征部26允許磁體22定位在端部板中的窗口中，使得磁體與端部板的主體的外部面平齊。保持特征部將磁體保持在袋穴中，這也使得磁體能夠在需要時(shí)在沒(méi)有膠水的情況下被保持。

圖4示出了類似的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，該轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)能夠根據(jù)本發(fā)明的一方面而形成。在該實(shí)施例中，盤30具有一組疊片板以及具有保持特征32部的端部板31。唇緣被省略，提供了替換的保持特征部32。該保持特征部包括在裝配之前遠(yuǎn)離主體地突出并且因此突出至窗口34中但是并不延伸超過(guò)板的端面的彈性凸片33。當(dāng)裝配時(shí)，磁體35的端部進(jìn)入窗口，并將凸片推開，從而使凸片處于負(fù)載下。在這種結(jié)構(gòu)中必須注意，當(dāng)裝配時(shí)由凸片施加的力不超過(guò)將使堆垛板分層的力。不過(guò)，在一些情況下，凸片的彈性變形可以在軸向上提供磁體的更可靠位置，從而允許適應(yīng)堆垛和磁體的長(zhǎng)度公差。

圖5示出了轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)的還一實(shí)施例。它與前面兩個(gè)實(shí)施例的區(qū)別在于盤40設(shè)置成具有成復(fù)數(shù)個(gè)凸片形式的保持特征部43，所述凸片突出遠(yuǎn)離板的主體、突出橫過(guò)窗口，但并不突出超過(guò)外側(cè)板的端面，而是當(dāng)磁體就位時(shí)與端面平齊。這需要磁體稍微更短，或者磁體具有小凹口，所述凹口補(bǔ)充凸片，因?yàn)樗鼈儍H僅部分地通過(guò)外側(cè)板中的窗口42延伸。不過(guò)，優(yōu)點(diǎn)是盤40能夠以任意方式堆垛，原因是端面能夠完全平齊。

為了能夠具有用于磁體的空間，凸片43比端部板的厚度薄。在該實(shí)施例中，端部疊片的厚度為0.5mm，凸片的厚度為0.25mm。這通過(guò)從具有0.5mm均勻厚度的板開始使用平整操作來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖5示出了盤40的端部疊片從前部和后部看時(shí)(當(dāng)盤裝配時(shí)該端部疊片將不可見(jiàn))。凸片43包括用于每個(gè)窗口的兩個(gè)半月形突起，通過(guò)平整圓形區(qū)域而形成所述半月形突起，所述圓形區(qū)域與窗口的邊緣部分重疊。