专利名称：旋转电气设备用磁铁载体的制作方法
技术领域：
本发明涉及诸如马达或发电机的旋转电气设备的磁铁载体，并更具体地涉及一种改进构造，由此当磁铁固定在其载体时可以避免采用模具和夹具使磁铁定位。
背景技术：
如众所周知，诸如马达或发电机的旋转电气设备包括相对地旋转的部件，其中之一包括由多个铁磁极齿组成的电枢，而极齿周围缠绕电气线圈。这些部件与其它部件合作，它们一般包括圆柱形表面，在其上面安装多个永久磁铁。当线圈相继通电以后，在马达的情况下，结果产生相对旋转。在发电机的情况，相对地由动力源旋转，并可以从线圈绕组获得电力。
这种类型典型构造在2001年元月25日出版的公开的PCT申请WO 01/06617中有阐明。使用该类型的设备和传统类型构造时，永久磁铁在圆周上间隔地定位在形成于载体部件圆柱形表面的轴向延伸的槽中，并面向极齿(其周围缠绕线圈)。
磁铁载体的典型构造显示在
图1中。现在参照该图，一般标号为21的转子与电枢(未示)合作，并具有大致为圆柱形的表面22，其上圆周间隔地分布轴向地延伸形成的槽23。这些槽相对较浅并将接受板式永久磁铁(未示)。
转子21在其轴线周围形成轴向地延伸的孔24以便接纳一轴，该轴在发电机的情况时被驱动而在马达情况时则输出功率。一般地说该轴具有形成在轴孔区域的键槽(未示)以便可旋转地联结元件。
磁铁正常情况下利用粘结剂或其他粘合材料固定在槽23中。不过，由于该槽在两端开口而磁铁不可轴向地伸出在转子体21的外面，因此磁铁用特殊成型的模具和夹具定位。不过当施加粘结剂或粘合材料时，有可能有一些粘合材料沉积在模具和夹具上而需要清理。
因此本发明目的是提供用于旋转电气设备的改进的磁铁载体，它不需要在粘结过程中用模具和夹具定位磁铁。
发明概要本发明适合于在旋转电气设备上使用的磁铁载体上实施，该设备包括具有延伸在其旋转轴线周围的暴露的圆柱形表面的圆柱形物体。在圆柱形表面上形成多条在圆周上间隔地分布并且轴向延伸的槽，其深度足够接纳和包容磁铁元件。通过形成在各槽至少一端的定位件并且封闭端部，以便紧靠地接合接纳在槽中的磁铁元件一端，使这些磁铁元件肯定地定位于各自的槽中。
附图简要说明图1为传统工艺型旋转电气设备使用的磁铁载体立体图。
图2为按照本发明几种描述的实施方案类型的旋转电气设备横剖面图。
图3为按照本发明第一说明性实施方案的磁铁载体侧视图。
图4为按照图3中箭头4-4方向观看的端视图。
图5为按照图3中箭头5-5方向观看的端视图。
图6为部分相似于图3，按照本发明第二说明性实施方案的磁铁载体侧视图。
图7为按照图6中箭头7-7方向观看的端视图。
图8为按照图6中箭头8-8方向观看的端视图。
图9为部分相似于图3和图6，按照本发明第三说明性实施方案的磁铁载体侧视图。
图10为按照图9中箭头10-10方向观看的端视图。
图11为按照图9中箭头11-11方向观看的端视图。
图12为第三实施方案的分解立体图。
图13为部分相似于图3、6和9，按照本发明第四说明性实施方案的磁铁载体侧视图。
图14为按照图13中箭头14-14方向观看的端视图。
图15为按照图13中箭头15-15方向观看的端视图。
图16为第四实施方案的分解立体图。
图17为按照本发明第五说明性实施方案的磁铁载体立体图。
图18为部分相似于图17，按照本发明第六说明性实施方案的磁铁载体立体图。
具体的实施方式在详细描述旋转电气设备使用的磁铁载体的各种公开的实施方案以前，本发明采用的总体构造情况可参见图2。本行业熟练人士将很容易理解这一描述不过是许多本发明可以利用的类型和设备构造之一。
这类典型环境中的旋转电气设备一般用数字51代表并且可能包括电气马达。马达51由包括电枢(一般用参考数字52表示)的定子组成。该定子52包围一个转子，在这样情况中转子包括磁铁载体和组件，一般用参考数字53表示。
定子或电枢52由圆柱形铁芯54组成，其中，多个在圆周上隔开的极齿55径向地向内延伸而终结在转子53附近。该铁芯和极齿在传统工艺中用叠层的铁磁钢片制成，虽然也可以采用其它构造。电气线圈绕组56围绕极齿55并且可以用任何需要的方式连接。
在已经描述布置中磁铁载体53包括一个内转子，虽然本行业熟练人士理解也有可能采用其它诸如外转子或固定的内部或外部元件的构造。磁铁载体53由支承(其方式在以下描述)多个在圆周上隔开的永久磁铁58的磁铁载体主体57组成。参考数字57和58将在描述个以下各带下标的实施方案中应用，以便在需要时区别各种实施方案。
现在参见图3-5中实施方案，该方案的磁铁载体一般用参考数字53(1)识别并包括三件主体，一般用参考数字57(1)识别。该件又用两件组成，即磁铁载体61和磁铁定位板62。如同传统工艺，磁铁载体包括具有多个在圆周上隔开的磁铁接纳槽63，其中接纳板状永久磁铁58。磁铁载体61可以由单独的金属体形成，或如以下描述的，为叠层构造。在本实施方案中槽63具有大约为磁铁厚度一半的深度。
如以前指出和传统工艺相似，槽63完全延伸通过载体61并在其两端开放。不过磁铁定位板62在一侧封闭其开放端(在该实施方案中为左侧)。定位板的外直径可以是任何大于槽下边缘的直径，并尽可能与载体61直径同样大小，或甚至稍大于该直径。因此当磁铁粘结在槽63中时，不需要有任何模具和夹具。
定位板62和载体61具有对准的中心孔64以便接受转子轴65，在该轴上它们以任何合适的方式不可转动地固定。此外至少在磁铁载体61上形成多个定位孔66，以协助在板固定后固定用于板58磁化的铁芯。在定位板62上不需要设置磁化对准用的定位孔15。
图6-8显示另一实施方案，该方案一般相似于图3-5并且其中磁铁载体一般用参考数字53(2)表示和包括三件物体57(2)。物体中的两件为与以前描述实施方案同样构造并且在此用同样参考数字表示。它们包括磁铁载体61和磁铁定位板62。此外有第二定位板71固定在磁铁载体61的定位板62对面一侧。定位板62和71可以是同样的构造并且不需要对该实施方案再进一步描述。
过去曾经指出，磁铁载体，虽然在已经描述的方案中作为由单独的零件组成，也可以为叠层构造。其次将描述两种实施方案(图9-12和图13-16的方案)，其中为这样的叠层构造。
首先参看图9-12的方案，该实施方案除去下面的差别以外与图3-5的相同。由于磁铁与以前的实施方案相同，在这些图中磁铁58未予显示。同样的部件用同样的数字识别。
磁铁载体组件一般用参考数字53(4)表示而其主体用参考数字57(3)标识。也应该指出，与以前描述的实施方案相比，定位板62设置于主体部分57(3)的对面一侧。
如已经说明，在该实施方案中主体部分57(3)由多层堆积的薄金属片81形成，而薄片由冲压制成。除此之外，相信该实施方案只需要说明薄片81和定位板62可以用同一模具冲压制成，而夹持磁铁的凹穴可以在冲压操作之后用机械加工或执行附加的冲压操作。此外所有的板均冲压凹痕82以促进其对准。
现在参看图13-16，该实施方案除去磁铁主体为叠层构造以外与图6-8相同，以后将简短地描述。由于与以前的实施方案相同，在这些图中磁铁58也未显示。这样，在本实施方案中和图6-8及图9-12中相似的部件用相同的数字标识。
磁铁载体组件一般用参考数字53(4)表示而其主体用参考数字57(4)表示。如已经说明，在该实施方案中主体部分57(4)由多层堆积的薄金属片81形成，而薄片由冲压制成。除此之外，相信该实施方案只需要说明薄片81和定位板62和71可以用同一模具冲压制成，而夹持磁铁的凹穴可以在冲压操作之后用机械加工或执行附加的冲压操作。此外所有的板均冲压凹痕82以促进其对准。
在所有迄今为止描述的实施方案中磁铁载体和定位板为分离元件而在有些实施方案中磁铁载体本身为叠层构造。这些实施方案均获得所要求的消除模具和夹具而把磁铁安装在磁铁载体上的结果，并且不但在装配上而且在制造上可减少成本。其次将描述两种消除模具和夹具需要的实施方案，但需要机械加工以获得其它要求的结果。
在这些实施方案中，磁铁定位是通过形成封闭槽两端的整体壁以执行磁铁定位功能而获得。
首先参看图17，其中有一般用参考数字91表示的磁铁载体，它相似于图3-5和图9-12的布置。如将看到，载体91形成单件并具有在圆周上间隔的轴向延伸槽92。这些槽从载体的轴向一端延伸，但不到另一端就终止，而留出定位壁93，用作板式磁铁在其粘结或粘合时定位。
图18的实施方案在最终结果上相似于图6-8和图13-16的实施方案，但与图17方案相似需要机械加工操作。该实施方案的载体一般用数字101表示，并且具有在圆周上间隔的轴向延伸槽102，机械加工在其圆柱形外表面上。这些槽不到载体101的两轴向端就终止并在各端留出定位壁103。
因此从上述描述，将十分明显所有这些已经描述的实施方案均在把永久磁铁固定其槽中时消除模具和夹具的需要。此外有几种实施方案在消除机械加工方面提供其它制造成本的节约。当然本行业的熟练人士很容易理解所描述的实施方案不仅是本发明可能采取的示范性形式，并且可以作出各种变化和改型而不必偏离本发明的精神和范围，如在所附权利要求中所定义的。
权利要求
1.一种旋转电气设备用的磁铁载体，其包括一个具有延伸在设备旋转轴线周围的、暴露的圆柱形表面的圆柱形体，多个形成在所说圆柱形表面上并在圆周上隔开的轴向延伸槽，其深度足够接纳和容纳磁铁元件，和一个形成在所说各槽至少一端的、封闭其端部的定位件，以便紧接地接合容纳在所说槽中的磁铁元件的一端，以便肯定地使磁铁元件在各自槽中定位。
2.如权利要求1所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，仅在各槽一端设置定位件。
3.如权利要求2所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，定位件全部设置在槽的同一轴向端。
4.如权利要求3所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，所有各槽均形成在由共同元件所形成的圆柱形表面上。
5.如权利要求4所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，定位件均由共同元件形成。
6.如权利要求5所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，形成槽和定位件的共同元件是同样的。
7.如权利要求3所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，槽由多个层叠板组成。
8.如权利要求7所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，定位件均由固定在层叠板一端的共同板形成。
9.如权利要求1所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，在各槽的两端设置定位件。
10.如权利要求4所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，在槽各端的定位件均由共同元件形成。
11.如权利要求10所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，形成槽和定位件的共同元件是同样的。
12.如权利要求9所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，槽由多个层叠板形成。
13.如权利要求12所述的旋转电气设备用的磁铁载体，其特征在于，在槽各端的定位件均由固定在层叠板各端的共同板形成。
全文摘要
提出多种旋转电气设备用的磁铁载体实施方案，可以消除永久磁铁固定在其槽中时对于模具和夹具的需要。此外有几个实施方案在消除机械加工方面提供其它制造成本的节约。
文档编号H02K1/27GK1536741SQ20041003221
公开日2004年10月13日 申请日期2004年3月24日 优先权日2003年3月24日
发明者高桥秀明, 高木和义, 义 申请人:株式会社萌力克