专利名称：一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种盘式直流电机，特别涉及到一种无铁芯无刷无传感器盘式直流电机。
背景技术：
现有的永磁直流电机、多采用径向磁场结构，由有铁心锭子，转子、转轴，底座等组成。这种结构电机存在如下问题1.体积大、重量大；2.铁心的存在，增加体积，重量；损耗大、效率低；3.铁心的存在，增加铁损，材料消耗，不环保等；4.电机绕线槽需要人工打磨，人工下线，浸漆，烘干等，加工过程不环保，劳动强度大
实用新型内容
本实用新型提供了一种技术方案，克服了背景技术中提到的现有的永磁直流电机存在的缺点，做到宽幅高效，节能、节材。本实用新型的技术方案如下一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，包括轴1，以及从左至右依次穿设在轴I上的左端子盖组件2、至少一组由锭子307-环形壳体309-两对同规格的转子31组成的组合件3、右端子盖组件4。锭子307内还嵌设有电机绕组；环形壳体309套设在锭子307外面；锭子307的两个端面沿轴向设置有和锭子307成一个整体、两个同规格的第一圆形凹槽301和第二圆形凹槽302 ;两对转子组件31分别穿过轴I内置于第一圆形凹槽301和第二圆形凹槽302 ;所述锭子307外侧壁上设置有供电机绕组以及绕组引出线使用的若干端子308。进一步的，所述的转子组件31包括螺钉311、转子盘312、若干永磁体313，以及若干永磁体紧固装置314 ;所述永磁体313大致成上宽下窄、上边两端有相同规格的第一切角3131和第二切脚3132的扇形；所述永磁体紧固装置314大致成上窄下宽，两侧边分别有第一内凹3141和第二内凹3142的梯形；永磁体313相对于转子盘312圆心对称固定设置在转子盘312的同一个平面上；每个永磁体313之间有相同的间隔，永磁体紧固装置314嵌入设置在这些间隔中；永磁体紧固装置314的靠外宽处设有通孔3143，转子盘312上设置有和通孔3143相对的若干螺丝孔316，每一个紧固装置314和转子盘312通过螺钉311可拆卸连接；每相邻两个紧固装置314的第一内凹3141和第二内凹3142分别紧靠每个永磁体313的第一切角3131和第二切脚3132，从而沿着紧固装置314轴向方向固定永磁体313。进一步的所述锭子307第一圆形凹槽301或第二圆形凹槽302的任意一个外径和其对应的内径之比为I. 732-2. 2 ;所述第一圆形凹槽301和第二圆形凹槽302任意一个的外侧端面的内沿高度低于外沿高度。进一步的，所述转子盘312圆心中间设置有将转子盘312固定在轴I的键槽315，所述轴I中段设置有和所述键槽315相啮合的外齿11。进一步的，所述键槽315为花键槽。进一步的，所述左端子盖组件2和右端子盖组件4为相同规格；所述左端子盖组件2包括左轴承21、左轴套22、及由铸铝或铸铁制造的左端子盖23 ;所述左轴承21套设在轴I和左端子盖23内侧形成的间隙内；左轴套22紧靠左轴承21、朝内套设在轴I上；所述右端子盖组件4包括右轴承41、右轴套42、及由铸铝或铸铁制造的右端子盖43 ;所述右轴承41套设在轴I和右端子盖43内侧形成的间隙内；右轴套42紧靠右轴承41、朝内套设在轴I上。进一步的，所述左端子盖23可对称设置有若干大致成条形的左散热通孔231 ;右端子盖43相对圆心可对称设置右散热通孔431。进一步，所述环形壳体309两侧端面沿环形壳体309的圆心均匀设置有若干螺丝孔 306。进一步，还包括若干螺丝5，螺丝5将左端子盖23和右端子盖43分别和环形壳体309的两个端面通过若干螺丝孔306可拆卸连接在一起，使整个永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机连成为一个整体。·进一步的，。所述环形壳体309外侧面上还设置有供容纳若干端子308的通孔3091以及供锭子307上的螺母穿过用的若干通孔303。本实用新型由于采用了轴向磁场设计，无铁芯、无碳刷，同时因为本实用新型采用了最新电机驱动技术，也省掉了电机换向用的传感器，因此，本实用新型和现有技术相比，具有如下优点1.重量轻、体积小，结构简单，产品制造方便；2.本电机效率高，可做到宽幅高效；3.无位置传感器驱动、DSP控制，进一步提高电机可靠性、控制的灵活性。扩大了永磁无刷直流电机的应用范围。
图I为本实用新型的总装图；图2为沿图I中A-A方向剖视图；图3为本实用新型的分解图；图4为本实用新型去掉部分零件后的立体图；图5为本实用新型的转子组件(31)的立体图；图6为永磁体紧固装置(314)的立体图；图7为永磁体(313)的立体图。
具体实施方式
参考图I至图3，图2为图I沿A-A方向剖视图，从图2中可以了解到本实用新型的装配结构。在图2中，左端子盖组件2设置在轴I的左边最外端，左端子盖组件2包括左轴承21、左轴套22、及由铸铝或铸铁制造的左端子盖23。左端子盖23设置在轴I的左端，轴I的左端和左端子盖23之间的空隙处设置有左轴承21，此处左轴承21起支撑轴I左端部的作用。左轴套22套设在轴I上，而且紧靠在左轴承21的右边。右端子盖组件4包括右轴承41、右轴套42及由铸铝或铸铁制造的右端子盖43。右端子盖43设置在轴I的靠近右端部的地方，在右端子盖43和轴I右端部的空隙处，设置有右轴承41。右轴承41在此处也起支撑轴I右端的作用。右轴套42套设在轴I上，右轴套42紧靠在右端子盖组件4的左边。左端子盖23和右端子盖43均沿着各自圆心对称设置有若干大致成条形的左散热通孔231和右散热通孔431(见图3)。需要说明的是，本实用新型所说的左端子盖组件2和右端子盖组件4为同样的结构。由锭子(307)-环形壳体(309)-两对同规格的转子组件(31)组成的组合件
(3)套设在左轴套22和右轴套42之间的轴I上(见图2)。组合件(3)是本实用新型的创新之处，下面重点说明。在本实施例中，组合件3的数量为一个。组合件3包括由注塑材料组成的锭子307、嵌设在锭子307内部的电机绕组(图中未示出)和两对同规格的转子组件31。锭子307内嵌的电机绕组的引出线用的3个、4个或者6个端子308，端子308的具体数量可以根据设计需要做相应的改变。将电机绕组和绕组引出线(图中未示出)内嵌在锭子307的设计，替代了传统设计中铁芯的使用，降低了整个结构的重量。 锭子307为圆柱状，沿着锭子307轴向的两个端面设置有和锭子307成一个整体、两个同规格的第一圆形凹槽301和第二圆形凹槽302。锭子307沿轴向的外直径和第一圆形凹槽301或第二圆形凹槽302中任一内侧壁直径之比为I. 732-2. 2。锭子307的两个端面的内沿高度低于外沿高度，这样设计的目的是方便电机绕组嵌入，方便安装转子组件31，便于电机工作在最佳状态。转子组件31沿着轴向的圆心设置有花键槽315，花键槽315和轴I上的外齿11(见图3)相啮合，使整个转子组件31固定在轴I上。在本实用新型中，共有两对完全相同的转子盘组件31穿过轴I分别内置于第一圆形凹槽301和第二圆形凹槽302 (见图2和图3)。转子组件31包括螺钉311、转子盘312、若干永磁体313，以及若干永磁体紧固装置314 (见图5)。永磁体313大致成上宽下窄、上边宽处的两端有相同规格的第一切角3131和第二切脚3132的扇形(见图7)。永磁体紧固装置314大致成上窄下宽，两侧边有第一内凹3131和第二内凹3132的梯形(见图6)。第一切角3131或者第二切脚3132与第一内凹3131或第二内凹3132的外形相配
入
口 ο永磁体313相对于转子盘312圆心对称固定设置在转子盘312的同一个平面上；每个永磁体313之间有相同的间隔，永磁体紧固装置314嵌入设置在这些间隔中。由于永磁体紧固装置314的外形和每两个永磁体313形成的间隔的外形相同，因此，依次间隔分布在转子盘312同一面上的永磁体313和永磁体紧固装置314组成了几乎是无缝连接的平面(见图5)。永磁体313和转子盘312相接触的一面涂有高强度胶水，因此永磁体313即使在转子盘312高速旋转的情况下也不会脱离转子盘312 ;永磁体紧固装置314的外端部设有通孔3143，转子盘312上设置有和通孔3143相对的螺丝孔316，螺钉311将紧固装置314和转子盘312连接在一起。因此，永磁体紧固装置314即使在转子盘312高速旋转的情况下也不会从转子盘312脱离出来。另外，每相邻两个永磁体紧固装置314的第一内凹3141和第二内凹3142分别阻挡住一个永磁体313的第一切角3131和第二切角3132，防止永磁体313在转子盘312高速旋转的情况下沿着转子盘312径向向外脱离转子盘312 (见图5)。注塑材料组成的锭子307外圆侧面均匀分布着嵌入式螺母若干个(图中未示出)，螺母穿过套设在锭子307外部的环形壳体309上的若干通孔303，再另外用螺丝旋入螺母，将环形壳体309和锭子307固定在一起。环形壳体309外面还设容纳若干出线端子308的腰型通孔3091。环形壳体309两侧端面的外侧均匀设置有若干螺丝孔306，左端子盖23和右端子盖43均设置有和螺丝孔306位置相对应的通孔(图中未示出)，螺钉5分别将左端子盖23、环形壳体309、右端子盖43连接在一起，使整个实用新型构成一个整体。左端子盖23和右端子盖43相对各自的圆心对称设置有若干大致成条形的左散热通孔231和右散热通孔431。这些通风孔的作用是将电机运转过程中产生的热量散发出去。当然，散热通风孔可以根据实际要求取舍。本实用新型所说的永磁体313由烧结钕铁硼材料制作而成，永磁体紧固装置314由10#-20#钢棒加工而成。为了使本实用新型具有更大的功率，作为另一个实施例，组合件3的数量还可以为几个，这几个组合件3互相连接在一起，从而使电机产生的功率更大。
权利要求1.一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，包括轴(1)，以及从左至右依次穿设在轴(I)上的左端子盖组件(2)、至少一组由高分子材料注塑而成的锭子(307)-环形壳体(309)-两对同规格的转子组件(31)组成的组合件(3)、右端子盖组件(4)，其特征在于由锭子(307)内还嵌设有电机绕组；环形壳体(309)套设在锭子(307)外面；锭子(307)的两个端面沿轴向设置有和锭子(307)成一个整体的两个同规格的第一圆形凹槽(301)和第二圆形凹槽(302);所述锭子(307)外侧圆周面上均匀设置有供连接锭子(307)和环形壳体(309)的螺母；两对转子组件(31)分别穿过轴(I)内置于第一圆形凹槽(301)和第二圆形凹槽(302 );所述锭子(307 )外侧壁上设置有供电机绕组弓丨出线使用的若干引线端子(308 )。
2.根据权利要求I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述的转子组件(31)包括螺钉(311)、转子盘(312)、若干永磁体(313)，以及若干永磁体紧固装置(314);所述永磁体(313)大致成上宽下窄、上边两端有相同规格的第一切角(3131)和第二切脚(3132)的扇形；所述永磁体紧固装置(314)大致成上窄下宽，两侧边分别有第一内凹(3141)和第二内凹(3142)的梯形；永磁体(313)相对于转子盘(312)圆心对称固定设置在转子盘(312)的同一个平面上；每个永磁体(313)之间有相同的间隔，永磁体紧固装置(314)嵌入设置在这些间隔中；永磁体紧固装置(314)的靠外宽处设有通孔(3143)，转子盘(312)上设置有和通孔(3143)相对的若干螺丝孔(316)，每一个紧固装置(314)和转子盘(312)通过螺钉(311)可拆卸连接；每相邻两个紧固装置(314)的第一内凹(3141)和第二内凹(3142)分别紧靠每个永磁体(313)的第一切角(3131)和第二切脚(3132)，从而沿着紧固装置(314)轴向方向固定永磁体(313)。
3.根据权利I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述锭子(307)第一圆形凹槽(301)或第二圆形凹槽(302)的任意一个外径和其对应的内径之比为I. 732-2. 2 ;所述第一圆形凹槽(301)和第二圆形凹槽(302)任意一个的外侧端面的内沿高度低于外沿高度。
4.根据权利I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述转子盘(312)圆心中间设置有将转子盘(312)固定在轴(I)的键槽(315);所述轴(I)中段设置有和所述键槽(315)相啮合的外齿(11)。
5.根据权利I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述键槽(315)为花键槽。
6.根据权利I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述左端子盖组件(2)和右端子盖组件(4)为相同规格；所述左端子盖组件(2)包括左轴承(21)、左轴套(22)、及由铸铝或铸铁制造的左端子盖(23);所述左轴承(21)套设在轴(I)和左端子盖(23 )内侧形成的间隙内；左轴套(22 )紧靠左轴承(21)、朝内套设在轴(I)上； 所述右端子盖组件(4)包括右轴承(41)、右轴套(42)、及由铸铝或铸铁制造的右端子盖(43);所述右轴承(41)套设在轴(I)和右端子盖(43)内侧形成的间隙内；右轴套(42)紧靠右轴承(41)、朝内套设在轴(I)上。
7.根据权利要求5中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述左端子盖(23)可对称设置有若干大致成条形的左散热通风孔(231);右端子盖(43)相对圆心可对称设置右散热通风孔(431)。
8.根据权利要求I中一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述环形壳体(309)两侧端面沿环形壳体(309)的圆心均匀设置有若干螺丝孔(306)。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于还包括若干螺丝(5)，螺丝(5)将左端子盖(23)和右端子盖(43)分别和环形壳体(309)的两个端面通过若干螺丝孔(306)可拆卸连接在一起，使整个永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机连成为一个整体。
10.根据权利要求I中所述的一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，其特征在于所述环形壳体(309)外侧面上还设置有供容纳若干引线端子(308)的腰型通孔(3091)以及供锭子(307 )上的螺母穿过用的若干通孔(303 )。
专利摘要本实用新型涉及到一种永磁无铁芯无刷无传感器盘式直流电机，包括轴(1)，左端子盖组件(2)、至少一组由锭子(307)-环形壳体(309)-两个转子组件(31)组成的组合件(3)、右端子盖组件(4)。每一组锭子-环形壳体-转子组合件(3)包括两对同规格的转子组件(31)；锭子(307)设置有第一圆形凹槽(301)和第二圆形凹槽(302)。转子组件(31)内置于第一圆形凹槽(301)和第二圆形凹槽(302)。转子组件(31)包括转子盘(312)、若干永磁体(313)，以及若干永磁体紧固装置(314)。永磁体(313)和永磁体紧固装置(314)依次间隔的相对于转子盘(312)圆心对称固定设置在转子盘(312)的同一个平面上。本实用新型具有重量轻、体积小、结构简单、产品制造方便、效率高的优点。
文档编号H02K1/16GK202721588SQ201220379628
公开日2013年2月6日 申请日期2012年8月2日 优先权日2012年8月2日
发明者刘双锋 申请人:深圳市瀚美特科技有限公司