專利名稱：電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電機，尤其涉及電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
通常來說，無刷直流(BLDC)電機去掉了直流電機的電刷和換向器，而安裝了不會產(chǎn)生機械和電噪聲的電子整流裝置。因此，可以制造具有從低到高多種轉(zhuǎn)速的電機，也可以制造具有多電極，具有穩(wěn)定的轉(zhuǎn)矩，長壽命的電機。
圖1顯示了傳統(tǒng)型無刷直流電機的縱向剖視圖，圖2是沿II-II線的剖視圖，圖3是圖1所示電機的磁通密度分布簡圖。
如圖1所示，傳統(tǒng)型無刷直流電機包括一個具有內(nèi)部空間的殼體11；一個機殼10，其上有一個端蓋12，用來蓋住殼體11的開口部分，軸承13和14安裝在其中心部位；一個固定安裝在機殼10上的定子20；一個可旋轉(zhuǎn)地插入定子20內(nèi)的轉(zhuǎn)子30；一個固定地壓入轉(zhuǎn)子30內(nèi)的轉(zhuǎn)軸40，轉(zhuǎn)軸40分別可旋轉(zhuǎn)地插入軸承13和軸承14，以將轉(zhuǎn)子30的旋轉(zhuǎn)力傳輸?shù)酵獠俊?br> 如圖2所示，定子20包括一個定子鐵芯26和繞組24。定子鐵芯26包括有很多突出排列在其內(nèi)圓周表面上的齒21，排列在齒21之間的狹槽22，和排列在齒端25間的狹槽開口部分23，齒端25突出地形成在齒21的末端。繞組24繞在定子鐵芯26的齒21上。
轉(zhuǎn)子30包括一個位于其中心的轉(zhuǎn)軸插入孔31，轉(zhuǎn)軸40通過該孔固定地壓入。另外，轉(zhuǎn)子鐵芯36用鉚釘通過鉚釘孔35層迭并連接，使兩個磁體中心在轉(zhuǎn)軸插入孔31的外側(cè)成直角相互交叉。轉(zhuǎn)子鐵芯36上有四個沿徑向以轉(zhuǎn)軸40為中心對稱排列的‘V’形磁鐵插入槽32，每個槽可安裝兩個以各自磁體中心對稱的永久磁鐵。
永久磁鐵33成對插入磁鐵插入槽32的末端，具有相同的極性，并與插入到相鄰磁鐵插入槽32內(nèi)的另外一對永久磁鐵33安裝成相反的極性。
凹槽34沿徑向排列在磁鐵插入槽32的末端周圍，以疏散永久磁鐵33的磁通密度。
在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)型無刷直流電機中，當通過電源施加電路(未顯示)對繞在定子20的每個齒21上的繞組24順序地施加電源時，每個齒21上N極和S極交替出現(xiàn)，轉(zhuǎn)子30由齒21和與定子20的齒相鄰的轉(zhuǎn)子30上的永久磁鐵33之間的磁通帶動旋轉(zhuǎn)。
此時，插入到排列在轉(zhuǎn)子30上的磁鐵插入槽32內(nèi)從而在其兩端具有相同極性的兩個永久磁鐵33和與之相鄰的齒之間的相互作用，以下參照圖3進行詳細描述。
當永久磁鐵33具有N極極性的一端和具有相同極性，即N極極性的齒21在磁鐵插入槽32的端部彼此相鄰時，磁力排斥，而產(chǎn)生相互排斥的斥力。另外，當永久磁鐵33具有N極極性的端部和具有相反極性，即S極極性的齒21彼此相鄰時，產(chǎn)生勵磁磁通(a)，磁通密度(b)集中而產(chǎn)生引力。
齒21的極性可以通過繞在定子鐵芯26上的繞組24的電流而進行改變，通過改變極性，與相鄰的永久磁鐵33間可產(chǎn)生斥力或引力。另外，當沿轉(zhuǎn)子鐵芯36的切線方向施加斥力或引力時，轉(zhuǎn)子30即可平穩(wěn)地進行旋轉(zhuǎn)。
但是，在齒21具有與磁鐵插入槽32端部的永久磁鐵33相反極性的齒端部分，磁通會集中而產(chǎn)生尖峰磁通，從而會產(chǎn)生中斷轉(zhuǎn)子30旋轉(zhuǎn)的徑向方向上的沖擊力。
另外，轉(zhuǎn)子30旋轉(zhuǎn)時，由于齒21的齒端25上磁通增加而產(chǎn)生的徑向方向上的沖擊力也會引起振動，因此產(chǎn)生了振動噪聲。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種通過限制在轉(zhuǎn)子和定子的齒周圍產(chǎn)生沖擊力而達到振動小，噪聲低的電機。
為達到本發(fā)明的目的，如這里所體現(xiàn)并廣泛描述的那樣，本發(fā)明提供的電機包括定子，其具有多個齒，和繞在齒上，通過施加電源而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通的繞組單元；轉(zhuǎn)軸；可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子上的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括一個轉(zhuǎn)軸插入孔，轉(zhuǎn)軸可通過該孔插入固定，其中，轉(zhuǎn)子包括有多個沿徑向方向圍繞轉(zhuǎn)軸插入孔布置的‘V’形永久磁鐵插入槽，永久磁鐵插入固定在各自的永久磁鐵插入槽內(nèi)，還有多個氣隙擴張部分排列在轉(zhuǎn)子的外圓周表面上，定子的齒的氣隙在上面擴張。
通過下面的詳細描述，并結(jié)合附圖，本發(fā)明的上述及其它目的、特征、方面和優(yōu)點會變的更加明顯。


附圖幫助更好地理解本發(fā)明，并在此結(jié)合構(gòu)成本申請的一部分，

本發(fā)明的實施例并和說明書一起解釋本發(fā)明的原理，附圖中圖1是傳統(tǒng)型無刷直流電機的縱向剖視圖；圖2是圖1所示沿II-II線的剖視圖；圖3是圖1所示電機的磁通密度分布圖；
圖4是依據(jù)本發(fā)明的電機剖視圖；圖5是圖4所示電機的轉(zhuǎn)子鐵芯的幾何視圖；圖6是圖5所示A部分的放大圖；圖7是依據(jù)本發(fā)明的電機磁通和傳統(tǒng)型電機的磁通比較圖表。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。為了方便起見，與傳統(tǒng)型相同的部件用相同的標號表示。
圖4是依據(jù)本發(fā)明的電機剖視圖，圖5是圖4所示電機的轉(zhuǎn)子鐵芯的幾何視圖，圖6是圖5所示A部分的放大圖。
如上述圖所示，依據(jù)本發(fā)明的電機包括一個包括多個齒21和繞在齒21上的繞組24的定子20，繞組24通過施加電源而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通；一個轉(zhuǎn)軸400；一個可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子20上的轉(zhuǎn)子300，轉(zhuǎn)子300包括一個轉(zhuǎn)軸插入孔310，轉(zhuǎn)軸400可以插入固定在其中。
依據(jù)本發(fā)明的電機包括一個機殼10，定子20固定在機殼10上，機殼10有一個轉(zhuǎn)軸支撐部分，轉(zhuǎn)軸400可旋轉(zhuǎn)地固定在其中。
另外，機殼10在其一側(cè)具有開口部分，還具有一個遮蓋住開口部分并包含一個轉(zhuǎn)軸支撐部分的端蓋12，通過此轉(zhuǎn)軸支撐部分，轉(zhuǎn)軸400的一側(cè)可旋轉(zhuǎn)地固定。
轉(zhuǎn)軸支撐部分可以實施為多種形式，但通常使用軸承13和14來作為轉(zhuǎn)軸支撐部分。轉(zhuǎn)軸400將由定子20和轉(zhuǎn)子300之間的相互作用而產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力傳輸?shù)酵饨纭?br> 依據(jù)本發(fā)明的電機是通常意義上的無刷直流電機，繞組24以集中繞組方法繞在定子20的齒21上。
轉(zhuǎn)子30包括多個沿轉(zhuǎn)軸400的徑向圍繞轉(zhuǎn)軸插入孔310排列的永久磁鐵插入槽320，永久磁鐵330插入固定在各自的永久磁鐵插入槽320內(nèi)。另外，還有多個氣隙擴張部分500排列在轉(zhuǎn)子300的外圓周表面上，定子20的齒21的氣隙在此擴張。
定子20包括定子鐵芯26和繞組24。定子鐵芯26包括有多個突出排列在其內(nèi)圓周表面上的齒21，排列在齒21之間的狹槽22，和排列在齒端25間的狹槽開口部分23，齒端25突出地形成在齒21的末端。繞組24集中地繞在定子鐵芯26的齒21上。
如圖5所示，轉(zhuǎn)子300通過轉(zhuǎn)子鐵芯360迭片而構(gòu)成。每個轉(zhuǎn)子鐵芯360包括一個轉(zhuǎn)軸插入孔310，轉(zhuǎn)軸400通過該孔固定壓入，安裝在其中心位置；和四個‘V’形或‘U’形磁鐵插入槽330，其內(nèi)插入永久磁鐵320，磁鐵插入槽330沿轉(zhuǎn)軸400的圓周方向排列在轉(zhuǎn)軸插入孔310的外側(cè)，且各自以相互成直角交叉的兩條磁極中心線(x-x，y-y)對稱分布。轉(zhuǎn)子鐵芯360用鉚釘?shù)韧ㄟ^鉚釘孔350固定連接。
永久磁鐵330是成對的，各對永久磁鐵插入各自的永久磁鐵插入槽320內(nèi)，永久磁鐵插入槽320末端的每對永久磁鐵的端部具有相同的極性(N極或S極)，且與插入到相鄰的磁鐵插入槽320內(nèi)的相鄰一對永久磁鐵330具有相反的極性。
另外，在本發(fā)明的這個實施例中實施為四個永久磁鐵插入槽320，但是，槽320的數(shù)量可根據(jù)所需要的功能進行確定。
另外，永久磁鐵插入槽320沿徑向以轉(zhuǎn)軸400為中心排列，特別地，永久磁鐵插入槽以轉(zhuǎn)軸的徑向(x或y)延長線相互中心對稱排列。
另外，凹槽340沿徑向排列在磁鐵插入槽32的末端周圍，以疏散永久磁鐵330的磁通密度。
如圖5和圖6所示，氣隙擴張部分500位于各個永久磁鐵插入槽320兩端之間的鐵芯外圓周表面上，靠近位于轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)方向(圖5中的順時針方向)上的插入槽一側(cè)。
另外，氣隙擴張部分500由切削掉轉(zhuǎn)子300的一部分而成，也就是，轉(zhuǎn)子鐵芯360的圓周表面切削成直線形狀。
特別地，如圖5所示，氣隙擴張部分500分別排列在位于旋轉(zhuǎn)方向一側(cè)的永久磁鐵330b附近，位于構(gòu)成永久磁鐵330的永久磁鐵330a和永久磁鐵330b之間。更為優(yōu)選的，如果位于永久磁鐵插入槽320兩端之間的轉(zhuǎn)子300的圓周表面被分為兩部分360a和360b，則氣隙擴張部分500位于轉(zhuǎn)軸400旋轉(zhuǎn)方向上的360b邊。
依據(jù)本發(fā)明具有上述結(jié)構(gòu)的電機的操作和效果將在下面進行描述。
如果通過電源施加電路(未顯示)對繞在定子20的齒21上的繞組順序地施加電源，則每個齒21上N極和S極交替出現(xiàn)，相應(yīng)地，轉(zhuǎn)子300由定子20的齒21和與齒21相鄰的轉(zhuǎn)子300上的永久磁鐵330之間的磁通帶動旋轉(zhuǎn)。
如果永久磁鐵330與定子20的齒21具有相反極性的一端與固定轉(zhuǎn)子300的圓周表面相鄰，則永久磁鐵產(chǎn)生勵磁磁通，磁通密度集中在齒21的齒端25上。此時，相應(yīng)于齒21上的齒端25，由切削掉轉(zhuǎn)子300外圓周表面的一部分而形成氣隙擴張部分500以擴張氣隙，從而降低了轉(zhuǎn)子300由于磁通尖峰而產(chǎn)生的沿徑向的沖擊力。
圖7是依據(jù)本發(fā)明的電機磁通和傳統(tǒng)型電機的磁通比較圖表。如圖所示，依據(jù)本發(fā)明中的電機轉(zhuǎn)子300外圓周表面具有多個氣隙擴張部分500，與傳統(tǒng)型電機的磁通密度①相比，相對于轉(zhuǎn)子300的旋轉(zhuǎn)角度，在定子20的齒21的氣隙周圍，本發(fā)明的磁通密度②降低了磁通尖峰，且波長近似于正弦波。
因此，降低了由于磁通密度集中產(chǎn)生的磁通尖峰而引起的轉(zhuǎn)子徑向上的沖擊力，相應(yīng)地，也降低了轉(zhuǎn)子工作時產(chǎn)生的振動和振動噪聲。
在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以實施為多種形式，還應(yīng)該理解，除非另外特別說明，以上實施例不限于上述的任何細節(jié)，而應(yīng)在權(quán)利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣義地解釋，因此，所附的權(quán)利要求涵蓋所有落在權(quán)利要求的界限或其等同物內(nèi)的變化和改進。
權(quán)利要求
1.一種電機，包括定子，其具有多個齒和繞在齒上的繞組，繞組通過施加電源而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通；轉(zhuǎn)軸；以及可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子上的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括一個轉(zhuǎn)軸插入孔，轉(zhuǎn)軸可以插入固定在其中，其中，轉(zhuǎn)子具有多個圍繞轉(zhuǎn)軸插入孔沿徑向分布的‘V’形或‘U’形永久磁鐵插入槽，永久磁鐵插入固定在各自的永久磁鐵插入槽內(nèi)，還有多個氣隙擴張部分排列在轉(zhuǎn)子的外圓周表面上，定子的齒的氣隙在此擴張。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，所述的電機是無刷直流電機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，繞組以集中繞組方式繞在所述的齒上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，氣隙擴張部分位于每個永久磁鐵插入槽兩端之間的轉(zhuǎn)子外圓周表面上，靠近位于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向上的永久磁鐵插入槽一側(cè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，繞組以集中繞組方式繞在所述的齒上。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，氣隙擴張部分是通過將轉(zhuǎn)子的外圓周表面的一部分切削成直線形狀而形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，永久磁鐵插入槽關(guān)于轉(zhuǎn)軸的徑向延長線中心對稱。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，轉(zhuǎn)子由多個鐵芯迭片而成。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，永久磁鐵是成對的，每對永久磁鐵各自插入永久磁鐵插入槽內(nèi)，使得永久磁鐵插入槽的兩端具有相同的極性。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，其中，永久磁鐵插入永久磁鐵插入槽內(nèi)，使得永久磁鐵插入槽的末端與相鄰的磁鐵插入槽的末端具有相反的極性。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機，包括一個機殼，機殼包括固定安裝在其中的定子和一個轉(zhuǎn)軸支撐部分，轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在其中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電機，其中，機殼在其一側(cè)具有開口部分，還具有一個遮蓋住開口部分并在其中心部位具有所述轉(zhuǎn)軸支撐部分的端蓋，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)可旋轉(zhuǎn)地固定在轉(zhuǎn)軸支撐部分內(nèi)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，永久磁鐵插入槽關(guān)于轉(zhuǎn)軸的徑向延長線中心對稱。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，轉(zhuǎn)子由多個鐵芯迭片而成。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，永久磁鐵是成對的，每對永久磁鐵各自插入永久磁鐵插入槽內(nèi)，使得永久磁鐵插入槽的兩端具有相同的極性。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，其中，永久磁鐵插入永久磁鐵插入槽內(nèi)，使得永久磁鐵插入槽的末端與相鄰的磁鐵插入槽的末端具有相反的極性。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機，包括一個機殼，機殼包括固定安裝在其上的定子，以及轉(zhuǎn)軸支撐部分，轉(zhuǎn)軸可旋轉(zhuǎn)地安裝在其中。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電機，其中，機殼在其一側(cè)具有開口部分，還在其中心部位具有一個遮蓋住開口部分并包含所述轉(zhuǎn)軸支撐部分的端蓋，轉(zhuǎn)軸的一側(cè)可旋轉(zhuǎn)地固定在所述轉(zhuǎn)軸支撐部分中。
全文摘要
公布了一種電機，更確切地說，一種電機的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，包括一個包含有多個齒和繞組的定子，繞組繞在齒上，通過施加電源而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁通；轉(zhuǎn)軸；可旋轉(zhuǎn)地安裝在定子上的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子包括一個轉(zhuǎn)軸插入孔，轉(zhuǎn)軸可由此插入并固定，其中，轉(zhuǎn)子包括多個沿徑向以轉(zhuǎn)軸插入孔為中心對稱排列的‘V’形或‘U’形永久磁鐵插入槽，永久磁鐵插入并固定在各自的永久磁鐵插入槽內(nèi)，在轉(zhuǎn)子的外圓周表面上還具有多個氣隙擴張部分，定子齒的氣隙在此擴張。
文檔編號H02K1/27GK1492566SQ03122198
公開日2004年4月28日 申請日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月26日
發(fā)明者安埈澔, 趙官烈, 申鉉定, 安 申請人:Lg電子株式會社