磁铁压入式电机转子的制作方法

本实用新型涉及一种磁铁压入式电机转子，更为详细地涉及这样一种磁铁压入式电机转子，其使得电机转子和磁铁的组装工艺简单化，从而能够节省制造费用，并且在磁铁压入组装时能够防止电机转子的磁性钢板发生损坏或磁铁发生破损。

背景技术：

通常，电机构成为，将作为转动体(rotor)的转子的旋转力传递至旋转轴。旋转轴连接于负荷时，负荷通过旋转轴而得到驱动。转子通过与作为固定子(stator)的定子的电磁相互作用而旋转。

转子的同轴度对于电机的操作非常重要。因为同轴度较差而在转子旋转时使得噪音和震动增加，且电机的效率可能降低。此外，转子的震动直接传递至旋转轴，从而在驱动负荷时可能产生更大噪音和震动。

所述转子包括转子芯、磁铁(例：永磁铁)及旋转轴。

使得多个磁性钢板层叠从而制造转子芯。磁铁设置于转子芯(或转子铁芯)的芯孔(core hole)。旋转轴以可旋转的形式结合于转子芯。

尤其，磁性钢板为了使得转子芯的轴方向磁束泄漏最小化而进行层叠。各个磁性钢板通过压制(pressing)来对铁板或钢板进行截断及成型(forming)，从而制成多个，并通过层叠过程形成转子芯。

尤其，为了使得转子芯制造成用于无刷直流(Brushless DC:BLDC)电机，考虑磁极数(number of poles)(例：六极、八极、十极)而将多个磁铁设置于圆形的转子芯。

根据现有技术为了将磁铁设置于转子芯的内部，相比芯孔，磁铁的截面积更小地形成。

由此，磁铁和芯孔之间具有间隙或间隔，因此磁铁虽然能够插入于芯孔，但是此时所插入的磁铁难以保持固定于芯孔的状态。

由此，在现有技术中，热硬化性粘着剂或成型剂涂覆或注入于芯孔和磁铁之间，并通过加热炉的加热，磁铁通过粘着而牢固地固定于芯孔。

但是，由此利用粘着剂或成型剂的现有的磁铁组装或固定方法是依靠手工作业实现的，应实现为等间隔的磁铁之间的间隔并不相同，且涂覆于转子内部面的粘着剂的厚度并不固定，从而进行烧结工艺时发生变形进而容易在磁铁的粘着位置发生变形。

此外，利用粘着剂或成型剂的现有的磁铁组装方法使用作为化学材料的粘着剂或成型剂，从而存在如下问题：使得材料费增加，并使得工艺增加，且需要固化的时间，并且粘着剂或成型剂射出时产生废弃的初次射出样本(sample)和次品而费用增加。

此外，在现有的另一技术中，使用凸起或利用填隙(calking)方法，从而试图使得芯孔和磁铁相互固定。

但是，现有的另一技术的问题在于磁铁和芯孔间的缝隙增加。例如，就通过芯或填隙直接接触于磁铁的凸起而言，应使得磁铁和芯孔的缝隙至少达到2mm(1mm＝1t)以上，以便凸起本身弯曲的同时使得磁铁的压入成为可能。此时，磁性钢板的厚度可以是0.3t。换句话说，现有的另一技术因为芯孔和磁铁的缝隙为2mm以上，因此缺点在于，在转子芯中使得磁饱和过高，从而无法确保磁铁性能。

此外，现有的另一技术结构无法大量生产及量产。换句话说，另外制造具有凸起的芯，从而在层叠时每个相同的间隔必须形成凸起，因此缺点在于，很难实现制造，或很难实现凸起间隔匹配，且使得具有凸起的磁性钢板和不具有凸起的磁性钢板，即，使得两种磁性钢板匹配凸起的上下间隔，从而使得一一一致的同时进行组装，因此无法实现自动化量产。

技术实现要素：

实用新型要解决的技术课题

本实用新型考虑到所述实情而提出的，其提供一种磁铁压入式电机转子，其在能够保持磁铁和芯孔间缝隙小于磁性钢板的厚度的同时，也无需使用另外的粘着剂而使得磁铁和芯孔相互固定，由此简化了电机转子和磁铁的组装工艺且节约了制造费用，与此同时，在磁铁压入组装时能够防止电机转子的磁性钢板发生损坏或磁铁发生破损。

课题的解决手段

根据本实用新型一实施例的磁铁压入式电机转子，其包括：转子芯，其插入于电机的旋转轴，且层叠多个磁性钢板而制成；磁铁，其结合于所述转子芯的内部，且以与极数相对应的形式沿着所述转子芯的圆周方向以等间隔方式配置，所述磁性钢板包括：中心孔(center hole)，其在所述磁性钢板的中心沿所述磁性钢板的厚度方向贯通，并结合有所述旋转轴；多个原芯孔(original core hole)，其在所述中心孔的周边沿着圆周方向等间隔地配置；凹芯孔(recess core hole)，其沿着圆周方向与所述原芯孔分离配置，且具有第一凹口(recess)；以及凸芯孔(protrusion core hole)，其沿着圆周方向与所述凹芯孔分离配置其且包括第二凹口，所述第二凹口(recess)设置有凸起，将所述磁性钢板以每360度/极数的间隔进行旋转的同时依次层叠，从而使得所述原芯孔、所述凹芯孔及所述凸芯孔相互一致，所述凸起的下方配置有所述第一凹口，所述磁铁通过所述原芯孔、所述凹芯孔及所述凸芯孔插入时，所述凸起不受干扰地向所述第一凹口方向移动，并且变形的同时固定所述磁铁。

所述原芯孔、所述凹芯孔及所述凸芯孔中的任意一个沿所述磁性钢板的厚度方向贯通，并且插入所述磁铁后，具有小于所述磁性钢板的厚度的缝隙。

所述第一凹口形成为，沿着圆周方向与所述原芯孔分离配置，且沿着所述磁性钢板的厚度方向贯通，并且从邻近于所述中心孔的孔侧边向所述中心孔方向进入。

所述第二凹口沿着圆周方向与所述凹芯孔分离配置，且沿着所述磁性钢板的厚度方向贯通，并且从邻近于所述中心孔的孔侧边向所述中心孔方向进入，并具有与所述第一凹口的宽度相同的宽度，所述凸起从邻近于所述中心孔的所述第二凹口的凹口侧边向所述中心孔的相反方向延长，并比所述凸芯孔的所述孔侧边更凸出。

所述凸起的宽度小于所述第二凹口的宽度，形成为所述磁性钢板的厚度t的1～3倍。

实用新型的效果

本实用新型的磁铁压入式电机转子使用一种磁性钢板从而能够节省磁性钢板的制造费用。

本实用新型提供在将一种磁性钢板依次层叠时，以每360度/极数的间隔对磁性钢板进行旋转并层叠的转子芯，从而转子芯的芯孔的内部能够沿着转子芯的轴方向间隔配置有多个凸起及凹口(recess)，由此，优点在于，无需使用另外的粘着剂或成型剂，通过压入磁铁的方式能够结合并固定于芯孔，并防止磁铁损坏或磁性芯的凸起破损，从而可制造高品质的电机转子。

本实用新型因为使得磁铁和芯孔间缝隙以小于磁性钢板的厚度的形式形成，所以能够预先防止在转子芯中磁饱和过高地形成，并能够保证磁铁性能，并且能够使得磁铁与所属极数相对应地保持均匀的间隔，因此转子的同轴度的精度较高，由此在电机转子旋转时，能够相对减少噪音和震动，与此同时也能够相对提升电机的效率。

此外，本实用新型因为根本不使用用于固定磁铁的粘着剂或成型剂，所以在预先防止费用增加的同时能够成为环保产品。

此外，本实用新型利用能够以每360度/极数的间隔对磁性钢板进行旋转并层叠的设备，从而对磁性钢板进行层叠，并通过与拾取器(picker)及推进器(pusher)等装置联动的方式，能够使得将磁铁压入芯孔的过程自动化，因此具有能够进行大量生产和量产的优点。

附图说明

图1是根据本实用新型一实施例的磁铁压入式电机转子的磁性钢板的平面图。

图2是图1所示的凸芯孔的放大平面图。

图3是用于对图1所示的磁性钢板的层叠构造进行说明的立体图。

图4是用于对由图1所示的磁性钢板层叠而形成转子芯和磁铁的组装关系进行说明的立体图。

图5是沿着图4所示的线A-A截断的截面图。

具体实施方式

本实用新型的优点、特征、以及实现它们的方法，通过参照附图以及下文详细说明的实施例能够变得明确。但是本实用新型并非受以下所公开的实施例的限定，而是可实现为互不相同的各种形态，并且本实施例只是为了完整公开本实用新型，并且为了使得本实用新型所属技术领域内具有通常知识的人员完整了解本实用新型范围而提供的，本实用新型只由权利要求的范围而定。另外，本说明书中所使用的术语是为了说明实施例而使用的，并非要限定本实用新型。在本说明书中，就单数而言，只要没有特别提及，则包括复数。就在说明书中所使用的“包含(comprises)”及/或“包括(comprising)”而言，不排除在所言及的构成要素、步骤、操作及/或元件之外存在或附加一个以上的其他构成要素、步骤、操作及/或元件。

以下，参照附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明。

图1是根据本实用新型一实施例的磁铁压入式电机转子的磁性钢板的平面图，图2是图1所示的凸芯孔的放大平面图，图3是用于对图1所示的磁性钢板的层叠构造进行说明的立体图。

参照图1，本实施例包括转子芯200(参照图4)和磁铁300。

转子芯200虽然是多个，但是通过层叠一种磁性钢板100制造而成。各个磁性钢板100能够插入于电机的旋转轴(未示出)。

磁铁300结合于转子芯400的内部。磁铁300以与极数(例：六极)相对应的形式沿着转子芯200的圆周方向以等间隔的方式配置。

根据本实施例，极数通常以用于车辆的电机为基准可实现为六极、八极、十极中的任意一个，但是为了易于说明并避免重复，本实施例以六极为基准进行说明。

磁性钢板100包括中心孔110(center hole)以及与六极相对应的六个孔。在此，六个孔是指四个原芯孔120(original core hole)；一个凹芯孔130(recess core hole)；以及一个凸芯孔140(protrusion core hole)。

中心孔110从磁性钢板100的中心向磁性钢板100的厚度方向贯通，并结合有旋转轴。

中心孔110包括用于结合于旋转轴凹槽(groove)(未示出)的固定凸起111、112。在此，凹槽在旋转轴的圆周面上以相互对称的形式形成，并沿着旋转轴延长。固定凸起111、112在中心孔110的内侧面上以180度的角度相对形成。

固定凸起111、112可以是一个或两个主体。固定凸起111、112可以从中心孔110的内侧面凸出形成。

原芯孔120为多个(例：共四个)，在中心孔110的周边沿着圆周方向等间隔地配置于磁性钢板100。在此，等间隔意味着各个原芯孔120保持配置角度为60度的间隔。

原芯孔120具有能够单纯插入磁铁300大小的截面积。原芯孔120具有与转子芯200的轴方向长度相对应的长度。

例如，以一张磁性钢板100为基准进行观察时，考虑到间隙或缝隙G，磁铁300能够简单且容易地插入原芯孔120。但是像本实施例一样，一种磁性钢板100像图3或图4一样依次被层叠时，以每360度/极数的间隔旋转的状态层叠磁性钢板100。此时，原芯孔120的下方或上方可配置有凸芯孔140的凸起142。

凹芯孔130从最后一个原芯孔120沿着圆周方向(例：顺时针方向)也保持60度的配置角度的同时与其分离配置。凹芯孔130具有第一凹口(recess)131。

凸芯孔140从凹芯孔130沿着圆周方向或顺时针方向也保持60度的配置角度的同时与凹芯孔分离配置。凸芯孔140具有第二凹口(recess)141。第二凹口141形成有凸起142。

凸起142的左侧空间及右侧空间可以是裂缝防止空间或空隙空间(void space)。

在裂缝防止空间中，通过第二凹口141难以产生裂缝。空隙空间中凸起142的变形无法传递至凸芯孔140的孔侧边。

例如，对于凸起142即使并非作用磁铁300的压入方向的外力，而是作用其他方向的外力，例如，作用倾斜方向或水平方向的外力，由于相当于所述凸起142的左侧空间及右侧空间的第二凹口141而只使得所述凸起142发生变形。

磁铁300可以意味着永磁铁或磁体。磁体使用在常规的电机、发电机、交流发电机(alternator)等中。

首先，放置多个磁性钢板100中的第一个磁性钢板。第二个磁性钢板以第一个磁性钢板为基准以360度/极数的间隔(例：六极时角度为60度)进行旋转后，层叠于第一个磁性钢板上。反复执行所述层叠方法，全部磁性钢板100依次旋转并层叠。结果，原芯孔120、凹芯孔130以及凸芯孔140的位置彼此一致。

如图3所示，以磁性钢板100的层叠方向为基准，上侧磁性钢板100的凸芯孔140的第二凹口141的凸起142的下方配置有下侧磁性钢板100的凹芯孔130的第一凹口131。

此时，磁铁300即使经过原芯孔120而插入于凸芯孔140，磁铁300也只使得凸起142变形。在此，凸起142的变形意味着通过磁铁300而向下弯曲。

凸起142的变形不会对除了凸起142之外的磁性钢板100的部位造成影响或变形。

凸起142的变形不会产生能够使得磁铁300破损程度的力。

换句话说，变形的凸起142只发挥能够使得磁铁300固定程度的摩擦力。由此，磁铁300的压入搭载成为可能。此外，自动化工艺能够容易地适用于本实施例。可以不需要为了固定磁铁300而使用另外的粘着剂或成型剂。

另外，参照图1至图5，在磁铁300插入原芯孔120、凹芯孔130以及凸芯孔140中任意一个之后，原芯孔120、凹芯孔130以及凸芯孔140中任意一个与磁铁300之间形成有缝隙G。在此，图2的缝隙G小于图3所示的磁性钢板100的厚度t。

例如，磁性钢板100的厚度t为0.3t(在此，1t＝1mm)时，缝隙G可以是0.05～0.2mm。

参照图1，凹芯孔130具有以与磁铁300的截面相对应的形式贯通的形状。凹芯孔130包括第一凹口131。凹芯孔130及第一凹口131沿着圆周方向与原芯孔120分离配置。凹芯孔130及第一凹口131形成为沿着磁性钢板100的厚度方向贯通。第一凹口131形成为，从邻近于中心孔110的凹芯孔130的孔侧边132向中心孔110方向进入的槽形态。

参照图1及图2，凸芯孔140沿着圆周方向与凹芯孔130分离配置。凸芯孔140包括第二凹口141。凸芯孔140及第二凹口141形成为沿磁性钢板100的厚度方向贯通。第二凹口141形成为，从邻近于中心孔110的凸芯孔140的孔侧边143向中心孔110方向进入的槽形态。第二凹口141具有与第一凹口131的宽度相同的宽度W2。

凸起142从邻近于中心孔110的第二凹口141的凹口侧边144向中心孔110的相反方向(例：从磁性钢板中心向磁性钢板外周的方向)延长，并比凸芯孔140的孔侧边143更凸出。

一体形成于第二凹口141的凹口侧边144的凸起142具有比第二凹口141的宽度W2更小的宽度W1，并形成为所述磁性钢板100的厚度t的1～8倍。

图4是用于对由图1所示的磁性钢板层叠而形成转子芯和磁铁的组装关系进行说明的立体图，图5是沿着图4所示的线A-A截断的截面图。

参照图3至图5，与极性个数相对应的各个磁铁300在转子芯200中通过相互一致的所属原芯孔120、凹芯孔130以及凸芯孔140而被分别插入或压入。

所述凸芯孔140的凸起142以向磁铁300的插入或压入方向倾斜或弯曲的形式变形。

此时，凸起142不受位于凸起142的下方的第一凹口131的干扰而弹性变形。与此同时，凸起142的末端固定于磁铁300。其结果是磁铁300与凸起142在没有另外的粘着剂或成型剂的情况下完美地相互固定。

所述凸起142及第一凹口131在转子芯200的原芯孔120、凸芯孔140以及凹芯孔130中形成为多个，且沿着转子芯200的轴方向分离配置，因此能够发挥使得磁铁300可以完全固定的固定力作用。

此时，磁性钢板100的厚度t基准为0.3t时，除了由于压入而变形的凸起142之外，原芯孔120、凸芯孔140以及凹芯孔130的内表面和磁铁300的外表面间缝隙G可以是0.05～0.2mm。

由此，考虑到现有技术的缝隙最小保持在2mm以上从而在转子芯200中使得磁饱和过高地形成的问题，在本实施例中能够将所述问题防患于未然。此外，本实施例能够保证磁铁性能。此外，根据本实施例，能够使得磁铁与所属极数相对应地保持均匀的间隔，因此转子的同轴度的精度较高。结果，在电机转子旋转时，能够相对减少噪音和震动，与此同时也能够相对提升电机的效率。

此外，本实施例构成为，只通过压入磁铁300就能够实现磁铁300的固定。由此，能够去掉另外的粘着剂注入及干燥工艺。电机转子制造工艺得以简化，且工艺自动化也能够容易实现。

以上说明只是对本实用新型的技术思想进行示例性的说明，本实用新型所属技术领域内具有通常知识的人员在不脱离本实用新型的本质特性的范围内可进行各种修改及变形。由此本实用新型所表现的实施例是用于说明而并非限定本实用新型的技术思想的，且本实用新型的权利范围并非受这些实施例的限定。本实用新型的保护范围应通过所附权利要求范围来解释，并应解释为与其同等或均等范围内的所有技术思想均包含于本实用新型的权利范围内。

标号说明

100：磁性钢板 200：转子芯

300：磁铁 110：中心孔

120：原芯孔 130：凹芯孔

131：第一凹口 140：凸芯孔

141：第二凹口 142：凸起。