用于电机的转子芯的制作方法

文档序号:7463890阅读:180来源:国知局
专利名称:用于电机的转子芯的制作方法
技术领域
本公开涉及一种用于电机的转子芯。
背景技术
此部分提供关于本公开的背景信息,所述背景信息不一定是现有技术。
一般而言,通过将轴压装到转子芯中,形成BLDC (brushless direct current,无刷直流)电机的转子,所述转子芯通过层叠薄转子芯件而形成。此时,利用机械方法(例如滚花或刮削)对轴的表面进行表面处理,以防止层叠的转子芯和轴空转。一旦利用滚花或刮削对轴进行表面处理,则由经表面处理的轴和转子芯的轴孔之间的干扰确定压装力、拉脱力和对转动力的阻力。同时,如果通过层叠多个盘形转子芯件形成转子芯,则可以形成具有预定高度的单个转子芯,以将其压装入经刮削的轴中。当使用长于预定长度的转子芯时,则将转子芯模块化为容易进行压装过程的各个预定长度,随后进行压装。然而,如果顺序地压装转子芯,则在第一转子模块的压装过程中会损坏轴的经刮削的表面,足够的干扰不能如设计中计算的那样作用在第二和第三转子芯模块上,并且不能充分地形成转子芯和轴之间的紧密结合,从而导致轴和芯在转子转动期间空转,因此不能实现准确的动力传输和控制。因此,需要通过提供一种改进的电机转子芯来克服以上和其它问题。

发明内容
此部分提供本公开的一般性总结,并且不是其全部范围或其所有特征的全面公开。为了解决现有技术中的上述问题而提出本公开,因此本发明的一些实施例的目的是提供一种电机的转子芯,其被配置为通过改进转子芯的轴表面和内径形状来保持预定程度的结合。在本公开的一个总的方面,提供一种电机的层叠转子芯,所述转子芯包括薄盘形的转子芯件;穿透地形成在所述转子芯件的中心内的轴孔;被压装到所述轴孔中的轴;多个磁体插孔,穿透地形成在靠近所述转子芯件的外围的位置处,用于与磁体插入地耦接;以及突出地形成在所述轴孔的内周表面处的多个齿,其中,所述转子芯件各自以预定高度被层叠,并且所述轴被压装到所述轴孔中。优选地,但不是必须地,至少三个或更多个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处。优选地,但不是必须地,总计六个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处,各个齿相距60度。优选地,但不是必须地,由朝向所述轴孔的内周表面的中心延伸的齿的两侧形成的角为15度,并且穿过相邻齿的中心的虚拟延长线之间的角为60度。优选地,但不是必须地,总计八个磁体插孔围绕所述转子芯件的圆周形成。优选地,但不是必须地,连接所述轴孔的中心和所述磁体插孔的中心的虚拟延长线与连接所述轴孔的中心和所述齿的中心的虚拟延长线不重叠。优选地,但不是必须地,所述齿的数量随着所述轴孔的直径的增大而增大,并且随着所述轴孔的直径的减小而减小。 优选地,但不是必须地,各个相面对的齿的末端之间的距离与所述轴的转子芯件容纳部的直径相对应。优选地,但不是必须地,插入所述轴孔中的所述轴的所述转子芯件容纳部的外围光滑地形成,而不进行任何单独的后期处理。在本公开的另一个总的方面,提供一种电机的层叠转子芯,所述转子芯包括薄盘形的转子芯件;穿透地形成在所述转子芯件的中心内的轴孔;被压装到所述轴孔中的轴;多个磁体插孔,穿透地形成在靠近所述转子芯件的外围的位置处,用于与磁体插入地耦接;以及突出地形成在所述轴孔的内周表面处的多个齿,和突出地形成在与所述轴的多个齿相对应的位置处的刮削部(skived portion),其中,所述转子芯件各自以预定高度被层叠,并且所述轴被压装到所述轴孔中。优选地,但不是必须地,至少三个或更多个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处。优选地,但不是必须地,总计六个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处,各个齿相距60度。优选地,但不是必须地,由朝向所述轴孔的内周表面的中心延伸的齿的两侧形成的角为15度,并且穿过相邻齿的中心的虚拟延长线之间的角为60度。优选地,但不是必须地,总计八个磁体插孔围绕所述转子芯件的圆周形成。优选地,但不是必须地,连接所述轴孔的中心和所述磁体插孔的中心的虚拟延长线与连接所述轴孔的中心和所述齿的中心的虚拟延长线不重叠。优选地,但不是必须地,所述齿的数量随着所述轴孔的直径的增大而增大,并且随着所述轴孔的直径的减小而减小。优选地,但不是必须地,各个相面对的齿的末端之间的距离与所述轴的转子芯件容纳部的直径相对应。优选地,但不是必须地,所述电机的层叠的转子芯进一步包括层叠有预定数量的转子芯件的第一转子芯;第二转子芯,层叠有与所述第一转子芯的转子芯件数量相同的转子芯件,并且在第二位置处突出地形成有多个齿,所述第二位置具有与第一位置的预定角度不同的预定角度;以及第三转子芯,层叠有与所述第一转子芯的转子芯件数量相同的转子芯件,并且在第三位置处突出地形成有多个齿,所述第三位置具有与所述第二位置的预定角度不同的预定角度。
优选地,但不是必须地,所述第一转子芯和所述第二转子芯的齿之间的角度差与所述第二转子芯和所述第三转子芯的齿之间的角度差相同。优选地,但不是必须地,所述刮削部包括形成在与所述第一转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第一刮削部,形成在与所述第二转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第二刮削部,以及形成在与所述第三转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第三刮削部。根据本公开的电机的转子芯的有益效果在于,由于通过转子芯的模具形状决定的形状来确定层叠转子芯的内径的形状,因此电机的转子芯的可塑性、均匀性和准确性优异。另一优点在于,由于刮削部仅形成在当所述轴被压装之后与所接触的齿部相对的 表面处,并且不干扰在压装其它转子芯的齿时与所述刮削部,由此防止在压装过程中不必要地损坏刮削部。又一优点在于,由于足以改变在制造常规转子芯时使用的冲制过程中使用的模具的形状,因此不会产生额外的制造成本和过程。在所附的独立权利要求和从属权利要求中描述了本公开的具体和优选方面。从属权利要求的特征可以与独立权利要求的特征相结合,并且视情况可以与其它从属权利要求的特征相结合,而不是仅仅如权利要求中所明确描述的那样。尽管不断改进、改变和发展本领域中的设备,但是本构思被认为表现了实质上新的且新颖的改进,包括与现有实践的偏离,因此提供更有效、稳定和可靠的此类设备。从结合附图的以下详细描述中,本公开的以上和其它特点、特征和优点将变得显然,其通过举例方式示出了本发明的原理。此描述仅是为了举例而给出的,不会限制本发明的范围。下文引用的附图标记涉及附图。


为了解释本公开的原理,为了说明、例证和描述目的,下面描述涉及本公开优选实施例的一些附图,尽管附图不意在穷举。附图根据本公开理念,仅以举例方式,而不是限制方式,描绘一个或多个示例性实施例。在附图中,相同的附图标记指示相同或相似的元件。因此,参照示例性附图,通过某些示例性实施例的以下详细描述将更容易理解各种各样的潜在实践和有用实施例。在附图中图I是图示根据本公开第一示例性实施例的转子芯的组装状态的示意性透视图;图2是图I的分解透视图;图3是图示图I的转子芯的平面图;图4是沿图I的A-A线截取的剖视图;图5是根据本公开第二示例性实施例的转子芯的分解透视图;以及图6是图示根据本公开第二示例性实施例的具有刮削部分的轴的示意性透视图。
具体实施例方式通过参照附图的图I至6可以最佳地理解所公开的实施例及其优点,在不同附图中,相同的附图标记用于相同或相应的部件。通过检查下图和详细的说明书,对于本领域普通技术人员来说,所公开的实施例的其它特征和优点将或将变得显然。所有这种额外的特征和优点都意在包括在所公开的实施例的范围内并且受附图保护。此外,所示的附图仅是示例性的,而不意在主张或暗示对实现不同实施例的环境、构造或过程的限制。因此,所描述的方面意在涵盖落在本发明范围和新颖构思范围内的所有这种改变、改进和变型。同时,本文使用的术语目的是描述具体实施,而不意在限制本公开。这里,术语“第一”、“第二”等不表示任何顺序、数量或重要性,而是用于将一个元件与另一个元件区分开。例如,第二构成元件可以表示第一构成元件,而不脱离本公开的范围和精神,同样,第一构成元件可以表示第二构成元件。如在此使用的,本文的用语“a”和“an”不表示数量限制,而是表示至少一个所涉及的项目的存在。就是说,如在此使用的,单数形式“a”、“an”和“the”也意在包括复数形式,除非上下文明确表示不包括复数形式。应该理解,当涉及一个元件“连接到”或“耦接到”另一元件时,它可以直接连接或 耦接到另一元件,或者可以存在中间元件。反之,当涉及元件“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时,不存在中间元件。还应该理解,用语“包括”或“包含”当用于本说明书时明确所描述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或组件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合的存在或加入。此外,“示例性”仅意在表示一个例子,而不是最佳例子。还应该明白,为了简单和易于理解的目的,用相对于彼此的特定尺寸和/或方位示出本文说描绘的层和/或原件,并且实际尺寸和/或方位可以与所示明显不同。就是说,在附图中,为了清楚,可以夸大或缩小层、区域和/或其它元件的尺寸和相对尺寸。在所有附图中,相同的附图标记表示相同的元件,并且将省略彼此重复的解释。如在此使用的,用语“基本上”和“大约”为其相应的术语和/或项目之间的相对性提供工业容许容差。以下,将参照附图详细描述根据本公开的电机的转子芯。以下,将以许多种电机中的BLDC电机为例描述本公开,然而,BLDC电机的配置与本公开的主题无关,因此将省略BLDC电机的详细描述,并且将集中描述作为本公开的特征配置的电机的层叠转子芯。图I是图示根据本公开第一示例性实施例的转子芯的组装状态的示意性透视图,图2是图I的分解透视图,图3是图示图I的转子芯的平面图,图4是沿图I的A-A线截取的剖视图,图5是根据本公开第二示例性实施例的转子芯的分解透视图,以及图6是图示根据本公开第二示例性实施例的具有刮削部分的轴的示意性透视图。参照图I和2,电机的层叠转子芯包括设置有多个转子芯件101和轴200的层叠转子芯100。转子芯件101呈厚度约为O. 5mm的薄铁板形状。通过冲制薄铁板形成转子芯件101,并且层叠多个转子芯件以形成转子芯100。参照图1,转子芯100形成有层叠有转子芯件101的第一转子芯110、第二转子芯120和第三转子芯130,每个转子芯件101以预定高度和预定偏离角度层叠,轴200可以被压装穿过上述转子芯。轴孔102形成在转子芯件101的中心处,以使得轴200可以穿过轴孔102。轴孔102优选形成为近似圆形形状。磁体插孔103穿透地形成在靠近转子芯件101外围的位置处。磁体103a插入并耦接到磁体插孔103,磁体103a插入地耦接到与所述轴孔102的中心轴平行的方向。优选地,分别以预定间隔穿透地形成多个磁体插孔103,并且根据本公开的示例性实施例,优选沿转子芯件101的外围总计形成8个正八边形布置的磁体插孔103。同时,除了总计八个磁体插孔之外,可以根据转子芯的尺寸变化来增多或减少磁体插孔103的数量,从而使得磁体插孔的数量可以包括布置为正五边形的5个、布置为正六边形的6个或多于布置为正八边形的8个的插入孔。
在通过耦接各个转子芯的固定销来耦接各个层叠的转子芯件101的情形中,设置固定销孔104,以使得固定销(未示出)可以从固定销孔104中穿过。固定销孔104优选形成为直径约为2至3mm的通孔。优选形成多个固定销孔104,并且如图所示,优选对角地形成多个固定销孔。例如,如图3所示,在设置四个固定销孔104的情形中,每个固定销孔相对于轴孔102的中心水平或竖直地成对角,从而使得连接各个面对着的固定销孔104的虚拟延长线垂直。多个齿105突出地形成在轴孔102的内周表面处,每个以预定高度朝向轴孔102的中心突出。各个齿105的高度可以变化,但是优选地,各个齿105的高度形成在I至2mm的范围内。如果齿105的高度太高,则与轴200接触的齿105的末端处的区域窄,而如果齿105的高度太低,则与轴200接触的齿105的末端处的区域过宽,从而使得轴200难以插入
插孔中。根据本公开的示例性实施例,如图3所示,多个齿105突出地形成在轴孔102的内周表面处,并且优选的是,总计六个(6)齿以60度间隔形成在轴孔102的内周表面处。在此情形中,由朝向轴孔的内周表面中心延伸的齿的两侧形成的角为15度,并且穿过相邻齿的中心的虚拟延长线a、b之间的角(α )为60度。同时,上述尺寸与本公开的示例性实施例相关,因此,该尺寸不会对本公开的范围有任何限制。例如,齿105的数量优选随着轴孔102直径的增大而增大,并且优选随着轴孔102直径的减小而减小。优选设置三个或更多个齿105。就是说,如果轴孔102的直径小,并且形成少于三个齿,则轴200会在轴孔102内空转。同时,连接轴孔中心和磁体插孔中心的虚拟延长线CL不与连接轴孔中心和齿中心的虚拟延长线a重叠。然而,此配置不限于此,并且根据增加或减少的齿105的数量,可以使所述延长线重叠。此外,各个面对着的齿105的末端之间的距离d优选与轴200的转子芯件容纳部210的直径相对应。视情况,距离d可以具有一定公差。然而,如果公差过大,则轴200难以插入层叠的转子芯件101的轴孔102中,因此公差优选不超过O. 1mm。再者,插入轴孔102中的所述轴的转子芯容纳部210的外围表面优选是光滑的,而不进行任何额外处理。就是说,尽管常规上通过利用机械方法(诸如滚花或刮削)对转子芯容纳部210的外围进行表面处理来防止轴200在轴孔102中空转,但是该功能由齿105执行。
具体地,如图4的剖视图所示,在第一转子芯110、第二转子芯120和第三转子芯130以预定角度扭转地耦接到轴200的情形中,齿105密集地支撑轴200的转子芯容纳部210的外围,以获得与增加齿数相同的效果。由此配置的本公开的优异效果在于,支撑结构形成在转子芯件101的轴孔102的内周表面处,能够通过仅改变经由冲制常规转子芯件101而形成的模具的形状来防止轴200空转,由此即使不对轴200进行后期处理也可以提高制造转子组件之后的准确性,并且使得整个BLDC电机的机械和电特性更加优异。同时,如图4的剖视图所示,在第一转子芯110、第二转子芯120和第三转子芯130以预定角度扭转地耦接到轴200的情形中,齿105交替地支撑轴200的转子芯容纳部210的表面,由此可以提高转子芯110和轴200之间的压装力。在本公开的另一示例性实施例中,轴200可以包括耦接到第一转子芯110、第二转子芯120和第三转子芯130的转子芯容纳部210,以及突出地形成在与转子芯容纳部表面的 齿105面对的位置处的刮削部250。此时,优选地,仅对刮削部250的与齿105相对应的位置进行处理。就是说,尽管常规上利用机械方法(例如滚花或刮削)对转子芯容纳部210的外表面进行表面处理,以防止轴200在轴孔102中空转,在本公开中刮削部250仅形成在与齿105接触的部分处。因此,在本公开的本示例性实施例中,在形成有第一转子芯110、第二转子芯120和第三转子芯130的转子芯100按模块被压装的情形中,可以在与第一转子芯110的齿105相对应的表面处形成第一刮削部,并且可以在与第二转子芯120和第三转子芯130的齿105相对应的表面处形成第二刮削部252和第三刮削部253。由以上显然的是,本公开的工业应用性在于,支撑结构形成在转子芯件101的轴孔102的内周表面处,能够通过仅改变经由冲制常规转子芯件101而形成的模具的形状来防止轴200空转,并且刮削部150形成在与该支撑结构相对应的轴200的表面处,由此在插入第一转子芯HO期间,与第一转子芯110的齿105干扰的第一刮削部251不与第二转子芯120和第三转子芯130的齿105相干扰,从而使得第二转子芯120和第三转子芯130可以以设计中预计的干扰有力地耦接到轴200。尽管前文已经描述和例示了 BLDC电机,但是本公开不限于此,本公开的新颖构思可以应用于使用转子的其它类型电机。更具体地,在本公开、附图和所附权利要求的范围内,可以对所讨论的结合布置的组成部件和/或布置方式进行各种变型和改进。除了对组成部件和/或布置方式进行各种变型和改进,对于本领域技术人员来说替换使用也是显然的。
权利要求
1.一种电机的层叠转子芯,所述转子芯包括 薄盘形的转子芯件; 穿透地形成在所述转子芯件的中心的轴孔; 被压装到所述轴孔中的轴; 多个磁体插孔,穿透地形成在靠近所述转子芯件的外围的位置处,用于与磁体插入地率禹接;以及 突出地形成在所述轴孔的内周表面处的多个齿, 其中,所述转子芯件各自以预定高度被层叠,并且所述轴被压装到所述轴孔中。
2.根据权利要求I所述的层叠转子芯,其中,至少三个或更多个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处。
3.根据权利要求2所述的层叠转子芯,其中,总计六个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处,各个齿相距60度。
4.根据权利要求3所述的层叠转子芯,其中,由朝向所述轴孔的内周表面的中心延伸的齿的两侧形成的角为15度,并且穿过相邻齿的中心的虚拟延长线之间的角为60度。
5.根据权利要求I所述的层叠转子芯,其中,总计八个磁体插孔围绕所述转子芯件的圆周形成。
6.根据权利要求5所述的层叠转子芯,其中,连接所述轴孔的中心和所述磁体插孔的中心的虚拟延长线与连接所述轴孔的中心和所述齿的中心的虚拟延长线不重叠。
7.根据权利要求I所述的层叠转子芯,其中,所述齿的数量随着所述轴孔的直径的增大而增大,并且随着所述轴孔的直径的减小而减小。
8.根据权利要求4所述的层叠转子芯,其中,各个相面对的齿的末端之间的距离与所述轴的转子芯件容纳部的直径相对应。
9.根据权利要求I所述的层叠转子芯,其中,插入所述轴孔中的所述轴的所述转子芯件容纳部的外围光滑地形成,而不进行任何单独的后期处理。
10.一种电机的层叠转子芯,所述转子芯包括 薄盘形的转子芯件; 穿透地形成在所述转子芯件的中心的轴孔; 被压装到所述轴孔中的轴; 多个磁体插孔,穿透地形成在靠近所述转子芯件的外围的位置处,用于与磁体插入地率禹接;以及 突出地形成在所述轴孔的内周表面处的多个齿,和突出地形成在与所述轴的所述多个齿相对应的位置处的刮削部, 其中,所述转子芯件各自以预定高度被层叠,并且所述轴被压装到所述轴孔中。
11.根据权利要求10所述的层叠转子芯,其中,至少三个或更多个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处。
12.根据权利要求11所述的层叠转子芯,其中,总计六个齿突出地形成在所述轴孔的内周表面处,各个齿相距60度。
13.根据权利要求12所述的层叠转子芯,其中,由朝向所述轴孔的内周表面的中心延伸的齿的两侧形成的角为15度,并且穿过相邻齿的中心的虚拟延长线之间的角为60度。
14.根据权利要求10所述的层叠转子芯,其中,总计八个磁体插孔围绕所述转子芯件的圆周形成。
15.根据权利要求14所述的层叠转子芯,其中,连接所述轴孔的中心和所述磁体插孔的中心的虚拟延长线与连接所述轴孔的中心和所述齿的中心的虚拟延长线不重叠。
16.根据权利要求10所述的层叠转子芯,其中,所述齿的数量随着所述轴孔的直径的增大而增大,并且随着所述轴孔的直径的减小而减小。
17.根据权利要求13所述的层叠转子芯,其中,各个相面对的齿的末端之间的距离与所述轴的转子芯件容纳部的直径相对应。
18.根据权利要求10所述的层叠转子芯,其中,所述电机的层叠的转子芯进一步包括 层叠有预定数量的转子芯件的第一转子芯; 第二转子芯,层叠有与所述第一转子芯的转子芯件数量相同的转子芯件,并且在第二位置处突出地形成有多个齿,所述第二位置具有与第一位置的预定角度不同的预定角度;以及 第三转子芯,层叠有与所述第一转子芯的转子芯件数量相同的转子芯件,并且在第三位置处突出地形成有多个齿,所述第三位置具有与所述第二位置的预定角度不同的预定角度。
19.根据权利要求18所述的层叠转子芯,其中,所述第一转子芯和所述第二转子芯的齿之间的角度差与所述第二转子芯和所述第三转子芯的齿之间的角度差相同。
20.根据权利要求10所述的层叠转子芯,其中,所述刮削部包括形成在与所述第一转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第一刮削部,形成在与所述第二转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第二刮削部,以及形成在与所述第三转子芯的所述齿的位置相对应的位置处的第三刮削部。
全文摘要
提供一种电机的转子芯,所述转子芯包括薄盘形的转子芯件;穿透地形成在所述转子芯件的中心内的轴孔;被压装到所述轴孔中的轴;多个磁体插孔,穿透地形成在靠近所述转子芯件的外围的位置处,用于与磁体插入地耦接;以及突出地形成在所述轴孔的内周表面处的多个齿,和突出地形成在与所述轴的多个齿相对应的位置处的刮削部,其中,所述转子芯件各自以预定高度被层叠,并且所述轴被压装到所述轴孔中。
文档编号H02K1/27GK102891554SQ201210256619
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月23日 优先权日2011年7月22日
发明者柳雄善, 金贤摄 申请人:Lg伊诺特有限公司
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