专利名称：外转式永磁电机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种转子外转式永磁电机，特别是涉及一种通过一定位圆框架可将多个永久磁铁等间距排列固定在转子部的刹车鼓内侧壁上，以确保永久磁铁间的间隔正确性及贴附定位的稳固性的永磁电机。
背景技术：
电动机的旋转动力是由电流在转子及定子间所产生磁场的交互作用，而将电能转换为旋转的机械能。由于新的高导磁的永磁材料不断地被开发，使得永久磁铁的体积和重量更小而磁性更强，因此利用此种高导磁电磁铁制成的永磁式电机与传统绕线式电动机就相同的扭力比较，永磁式电动机其体积及重量相对地大幅减小。
传统的电梯都需要机房来安置曳引机，无论是机房在上面的顶吊式，或在下面的底吊式，建筑物都必须花费建造机房的成本，不仅占用楼板面积，并且建筑物的设计受到相当大的限制。目前已有外转式永磁电机应用在电梯系统上，主要在于利用其体积平薄的特性，而能将驱动曳引机与电梯控制盘等，设置在电梯车厢及配重升降通路之外的井道壁上而达到不设置机房的目的。
在一种公知电梯用的驱动曳引机，基本上具备有一基体，内部形成有一收容室，中心伸设有一轴承套；一电动机定子部，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组，被收容并固定在该收容室内；一电动机转子部100(如图12所示)，包含有一刹车鼓101其内侧安装有多片永久磁铁单元102，套设在定子部外侧，中心经由一中心轴103穿设在基体轴承套中可转动等。该公知技术，利用粘剂将多个小永久磁铁单元102一一地贴附在该刹车鼓101内圆周壁101a上，因此不容易正确定位及贴附强度不可靠等，并连带存在着电机运转时切线力不平均及容易脱落等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种外转式永磁电机，解决现有技术的永久磁铁贴附定位不可靠，及抵抗电机运转的切线力时强度不足等问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种外转式永磁电机，包括一基体10，一侧具有底部13，另一侧成开放并形成有一收容室15，在中心伸设有一中空轴承套17并伸入其内；一定子部20，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组22，被收容并固定在该收容室15内；一转子部30，包括有一收容在收容室15内的中空刹车鼓31，该刹车鼓31一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部32突出于收容室15外，用作固定一驱动轮36，沿该刹车鼓31内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元330，围绕在定子部20外侧，及在另一侧于刹车鼓31的内部固定有一短轴35，套设在中空轴承套17内；其特点在于该刹车鼓31内侧固定有一定位圆框架33，该定位圆框架33包含有一内环压板331及一外环压板332，通过多个平行限距杆333将两环隔开预定宽度，及沿该两环压板331、332间的周缘以预定间距排列，而形成有多个容置空间335，并将该些多个永久磁铁单元330分别嵌设在此容置空间335中。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，刹车鼓31内圆周壁上形成有第一安装部311用以固定内环压板331，及刹车鼓31外侧面上形成有第二安装部312用以固定外环压板332。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，在内环压板331及外环压板332的圆周面上，对应于每一容置空间335分别设有一对榫接孔径337。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，每一永久磁铁单元330的两端对应于两压板331、332上的榫接孔径337分别形成有一对突销3301。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，在内环压板331及外环压板332的圆周面上，对应于每一限距杆333分别设有一嵌接孔径334。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，内环压板331及外环压板332的内侧具有相等的内径，而外环压板332的外侧形成有一扩大的外径部332’；以及，该内环压板331的圆周面上与外环压板332的外径部332’上分别设有多个螺栓孔径336，并通过多个螺栓将内环压板331固定在第一安装部311及将外环压板332固定在第二安装部312上。
为了更好的实现本发明的目的，本发明又提供了一种外转式永磁电机，包括一基体10，一侧具有底部13，另一侧成开放并形成有一收容室15，在中心伸设有一中空轴承套17并伸入其内；一定子部20，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组22，被收容并固定在该收容室15内；一转子部30，包括有一收容在收容室15内的中空刹车鼓31，该刹车鼓31一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部32突出于收容室15外，用作固定一驱动轮36，沿该刹车鼓31内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元330，围绕在定子部20外侧，及在另一侧于刹车鼓31的内部固定有一短轴35，套设在中空轴承套17内；其特点在于该刹车鼓31内侧固定有一定位圆框架33，该定位圆框架33包含有一内环压板331及一外环压板332，于该两环压板331、332内侧通过其基材以预定间距朝相对方向冲压出有多个V字型突销338，及通过其基材在该些V字型突销338的径向外侧分别冲压出有一限位销339，以使该两环压板331、332之间沿着周缘形成有多个容置空间335，并将该些多个永久磁铁单元330分别嵌设在该等容置空间335中。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，内环压板331及外环压板332的内侧具有相等的内径，而外环压板332的外侧形成有一扩大的外径部332’。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，第一安装部311上沿其圆周面上形成有多个定位孔径3110，该内环压板331通过其基材冲压出有多个相对应的定位突销3310分别嵌设在该些定位孔径3110中；及，第二安装部312上沿其圆周面上形成有多个定位孔径3120，该外环压板332的外径部332’上通过其基材冲压出有多个相对应的定位突销3320分别嵌设在该些定位孔径3120中。
上述的外转式永磁电机，其特点在于，包含有一对制动器40分别固定在基体10上下部的相对侧上，该些制动器40各设有一刹车片42，受控可抵接在该刹车鼓31上。
本发明再提供了一种外转式永磁电机，包括
一基体10，一侧具有底部13，另一侧成开放并形成有一收容室15，在中心伸设有一中空轴承套17并伸入其内；一定子部20，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组22，被收容并固定在该收容室15内；一转子部30，包括有一收容在收容室15内的中空刹车鼓31，该刹车鼓31一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部32突出于收容室15外，用作固定一驱动轮36，沿该刹车鼓31内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元330，围绕在定子部20外侧，及在另一侧于刹车鼓31的内部固定有一短轴35，套设在中空轴承套17内；其特点在于该基体10的外部框架，包含有两个长轴方向的边结构11及两个短轴方向的边结构12，其内部包含有一对半环形补强肋14围绕在转子部30的外侧，及两对长轴方向的补强肋16，分别介于半环形补强肋14两端与短轴方向边结构12之间。
本发明的技术效果在于本发明外转式永磁电机，通过定位框架将多个永久磁铁单元固定在刹车鼓内侧，能准确地定位，容易安装，及抵抗电机运转切线力时的强度稳固、牢靠，并且基体内圆外方的补强结构，各个方向都可承受所需的应力，外部框架的四个边结构都可作为安装面，因此可适应各种安装情况，例如应用在电梯的卷扬机用途上，可因应局限的场地限制，以最适当的安装面固定在升降道壁上。另外制动器采上下相对侧配置的设计，除了使电动机宽度有效缩小以提高机体安装之自由度之外，同时可使刹车鼓的外径尽量地扩大以提升制动效率，并且，由于该刹车片位在刹车鼓的外侧，因此摩擦所产生的热直接从外部逸散，不会在内部蓄积热量影响永久磁铁的磁性，并且该构造无论是安装或调整都容易实施。
下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。
图1为本发明外转式永磁电机实施例的分解状态立体图；图2为本发明外转式永磁电机实施例的组合状态立体图；图3为图2的前视示意图；
图4为自图3的4-4方向剖面示意图；图5为本发明定位圆框架实施例的分解状态立体图；图6为图5的组合状态立体图；图6a为自图6中圆圈标注6a部分的局部放大图；图6b为自图6中圆圈标注6b部分的局部放大图；图7为显示本发明定位圆框架将永久磁铁安装在刹车鼓内侧的状态剖面立体图；图8为本发明定位圆框架第二种实施例配合在外转式永磁电机的剖面示意图；图9为显示本发明定位圆框架第二种实施例安装在刹车鼓内侧状态的剖面立体图；图9a为自图9中圆圈标注9a部分的局部放大图；图10为本发明定位圆框架第二种实施例的分解状态立体图；图11为图10的组合状态立体图；图11a为自图11中圆圈标注11a部分的局部放大图；图11b为自图11中圆圈标注11b部分的局部放大图。
图12为公知技术，显示传统通过粘剂将永久磁铁贴附在刹车鼓内侧的状态剖面示意图。
其中，附图标记说明如下1-本发明外转式永磁电机10-基体11-长轴方向边结构12-短轴方向边结构 13-底部14-半环形补强肋15-收容室16-补强肋 17-轴承套 171-轴承20-定子部 21-硅钢片22-绕组23、34、41-螺固件30-转子部31-刹车鼓311-第-安装部 3110-定位孔径312-第二安装部 3120-定位孔径
32-安装部33-定位圆框架330-磁铁单元330a-贴附面 3301-突销331-内环压板 3310-定位突销332-外环压板 3320-定位突销332’-外径部333-限距杆 334-.嵌接孔径335-容置空间 336-螺栓孔径337-榫接孔径 338-V型突销339-限位销35-短轴/转轴36-驱动轮40-制动器42-刹车片51-编码器具体实施方式
首先，请参考图1并对照图2至图4，本发明外转式永磁电机1，主要包括一基体10，其外部框架包含有两个长轴方向的边结构11，及两个短轴方向的边结构12，该基体10一侧具有一底部13，另一侧成开放状，内部包含有一对长轴方向的半环形补强肋14围绕成一收容室15，及两对长轴方向的补强肋部16，分别衔接在两半环形补强肋14两端与短轴方向边结构12之间并成为一体；该基体10中心，自底部13朝收容室15方向伸设有一中空轴承套17，及在其中心轴孔中设有多个轴承171。
一定子部20，被收容在该收容室15内，该定子部20包含有多片硅钢片21构成有多个磁极，并通过多个螺栓23贯穿锁固在基体10底部上；及，包含有多个绕组22分别设置在该磁极上，用以励磁。一转子部30，包括有一中空刹车鼓31，一侧端成开放状被收容在收容室15内，而另一侧端于外端顶伸设有一安装部32突出于收容室15外，用以固定一驱动轮36；该刹车鼓31内侧，沿内圆周壁上固定有一定位圆框架33，并于该定位圆框架33上安装有定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元330，围绕在定子部20的外侧用以产生磁力转矩；及，刹车鼓31另一侧于中心通过多个螺固件34固定有一短轴35，并穿设在该中空轴承套17内的轴承171中可转动。一对制动器40，外侧端分别用多个螺固件41固定在基体10的上、下部，即短轴方向相对侧的边结构12上，内侧端对称设置在该刹车鼓31外侧，该两制动器40分别设有一刹车片42，受控可抵接在该刹车鼓31上制动该转子部30。另外，一编码器51，设置在该短轴35相对于轴承套17内侧端的外径部上，用以定位该转轴35的起始位置，及设定该转轴35编码期的旋转角度位置等。
请再参考图5至图7，根据本发明，通过一定位圆框架33将多个永久磁铁单元330固定在刹车鼓31内侧，该刹车鼓31内圆周壁上形成有第一安装部311，及其外侧面上形成有第二安装部312。该定位圆框架33包含有一内环压板331及一外环压板332，该内环压板331及外环压板332的内侧具有相等的内径，而外环压板332的外侧形成有一扩大的外径部332’，及沿该内环压板331及外环压板332的圆周面上，等距地设有多个嵌接孔径334。多个平行限距杆333，分别嵌设在上述内环压板331及外环压板332之嵌接孔径334中，将两环压板331、332隔开预定宽度，及沿该两环压板331、332间的周面以预定间距排列，而形成有多个容置空间335。又，该内环压板331的圆周面上设有多个螺栓孔径336，并经由多个螺栓(图中未示出)将内环压板331固定在该刹车鼓31内圆周壁的第一安装部311上，及外环压板332的外径部332’上设有多个螺栓孔径336。另外，该内环压板331及外环压板332的圆周面上，对应于每一容置空间335分别设有一对榫接孔径337；及，每一永久磁铁单元330的两端对应于该等榫接孔径337分别形成有一对突销3301，将该些多个永久磁铁单元330的外侧贴附面330a上涂布粘剂后，分别嵌设在该些容置空间中，两端的突销3301分别嵌入该两环压板331、332的榫接孔径337内，同时通过多个螺栓(图中未示出)穿过外环压板332外径部332’上的螺栓孔径336，将外环压板332固定在刹车鼓31外侧面的第二安装部312上。如此，可将永久磁铁单元330准确定位，并且容易安装，以及抵抗电机运转的切线力时的强度稳固、牢靠等(如图7所示)。
在另一方案中，图8至图11b是根据本发明用以将多个永久磁铁单元330固定在刹车鼓31内侧的定位圆框架33的第二种实施型态，本实施所涉及的外转式永磁电机1基本上具备如同前述实施例的构成，因此不再赘述。如图所示，本实施例更明确地说，其定位圆框架33由一内环压板331及一外环压板332等所构成，其中内环压板331及外环压板332的内侧具有相等的内径，而外环压板332的外侧形成有一扩大的外径部332’。另一方面，该刹车鼓31其内圆周壁上形成有第一安装部311用以定位内环压板331，该第一安装部311上沿其圆周面形成有多个定位孔径3110，该内环压板331通过其基材冲压出有多个相对应的定位突销3310分别嵌设在该些定位孔径3110中；及，该刹车鼓31的外侧面上形成有第二安装312部用以固定外环压板332，该第二安装部312上沿其圆周面上形成有多个定位孔径3120，该外环压板332之外径部332’上藉由其基材冲压出有多个相对应的定位突销3320分别嵌设在该等定位孔径3120中(如图9a所示)。其中，在该内环压板331及外环压板332的内侧通过其基材以预定间距朝相对方向冲压出有多个V字型突销338，及借由其基材在该些V字型突销338的径向外侧分别冲压出有一限位销339，以使该两环压板331、332之间沿着周缘形成有多个容置空间335，并将多个永久磁铁单元330分别嵌设在该容置空间335中(如图11a及图11b所示)。另外，该外环压板332沿其外径部332’上设有多个螺栓孔径336，并经由多个螺栓(未图标)将外环压板332固定在第二安装部312上，以使该永久磁铁单元330一一贴附在该刹车鼓31内圆周壁上。如此，可将永久磁铁单元330准确定位，并且容易安装，以及抵抗电机运转的切线力时的强度稳固、牢靠等(成如图9所示)。
根据本发明外转式永磁电机1，该基体10外部框架，包含有两个长轴方向的边结构11及两个短轴方向的边结构12，其内部包含有一对半环形的补强肋部14围绕在转子部30的外侧，及两对长轴方向的补强肋部16，分别介于半环形肋部14两端与短轴方向边结构12之间并连结成一体，形成内圆外方的补强结构，因此各个方向都可承受所需的应力，外部框架的四个边结构11、12都可作为安装面可适应各种安装情况，例如应用在电梯的卷扬机用途上，可因应局限的场地限制，以最适当的安装面固定在升降管道壁上。此外，根据本发明，基体10上下部即短轴方向的相对侧，分别固定有一制动器40设置在刹车鼓31的外侧，该制动器40采上下相对侧配置的设计，除了使基体10宽度有效缩小以提高机体10安装的自由度之外，同时可使刹车鼓31的外径尽量地扩大以提升制动效率，并且，由于该制动器40设置在刹车鼓31的外侧，因此电机运转时刹车片42所产生的摩擦热直接从外部逸散，不会在内部蓄积热量影响永久磁铁的磁性，并且该构造无论是安装或调整都容易实施。
综上所述，本发明外转式永磁电机，通过定位框架将多个永久磁铁单元固定在刹车鼓内侧，能准确地定位，容易安装，及抵抗电机运转切线力时的强度稳固、牢靠，并且基体内圆外方的补强结构，各个方向都可承受所需的应力，外部框架的四个边结构都可作为安装面，因此可适应各种安装情况，确实为一有效、进步且具产业利用性的发明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种外转式永磁电机，包括一基体(10)，一侧具有底部(13)，另一侧成开放并形成有一收容室(15)，在中心伸设有一中空轴承套(17)并伸入其内；一定子部(20)，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组(22)，被收容并固定在该收容室(15)内；一转子部(30)，包括有一收容在收容室(15)内的中空刹车鼓(31)，该刹车鼓(31)一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部(32)突出于收容室(15)外，用作固定一驱动轮(36)，沿该刹车鼓(31)内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元(330)，围绕在定子部(20)外侧，及在另一侧于刹车鼓(31)的内部固定有一短轴(35)，套设在中空轴承套(17)内；其特征在于该刹车鼓(31)内侧固定有一定位圆框架(33)，该定位圆框架(33)包含有一内环压板(331)及一外环压板(332)，通过多个平行限距杆(333)将两环隔开预定宽度，及沿该两环压板(331)、(332)间的周缘以预定间距排列，而形成有多个容置空间(335)，并将该多个永久磁铁单元(330)分别嵌设在此容置空间(335)中。
2.根据权利要求1所述的外转式永磁电机，其特征在于，刹车鼓(31)内圆周壁上形成有第一安装部(311)用以固定内环压板(331)，及刹车鼓(31)外侧面上形成有第二安装部(312)用以固定外环压板(332)。
3.根据权利要求1所述的外转式永磁电机，其特征在于，在内环压板(331)及外环压板(332)的圆周面上，对应于每一容置空间(335)分别设有一对榫接孔径(337)。
4.根据权利要求3所述的外转式永磁电机，其特征在于，每一永久磁铁单元(330)的两端对应于两压板(331)、(332)上的榫接孔径(337)分别形成有一对突销(3301)。
5.根据权利要求1所述的外转式永磁电机，其特征在于，在内环压板(331)及外环压板(332)的圆周面上，对应于每一限距杆(333)分别设有一嵌接孔径(334)。
6.根据权利要求2所述的外转式永磁电机，其特征在于，内环压板(331)及外环压板(332)的内侧具有相等的内径，而外环压板(332)的外侧形成有一扩大的外径部(332’)；以及，该内环压板(331)的圆周面上与外环压板(332)的外径(332’)上分别设有多个螺栓孔径(336)，并通过多个螺栓将内环压板(331)固定在第一安装部(311)及将外环压板(332)固定在第二安装部(312)上。
7.一种外转式永磁电机，包括一基体(10)，一侧具有底部(13)，另一侧成开放并形成有一收容室(15)，在中心伸设有一中空轴承套(17)并伸入其内；一定子部(20)，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组(22)，被收容并固定在该收容室(15)内；一转子部(30)，包括有一收容在收容室(15)内的中空刹车鼓(31)，该刹车鼓(31)一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部(32)突出于收容室(15)外，用作固定一驱动轮(36)，沿该刹车鼓(31)内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元(330)，围绕在定子部(20)外侧，及在另一侧于刹车鼓(31)的内部固定有一短轴(35)，套设在中空轴承套(17)内；其特征在于该刹车鼓(31)内侧固定有一定位圆框架(33)，该定位圆框架(33)包含有一内环压板(331)及一外环压板(332)，于该两环压板(331)、(332)内侧通过其基材以预定间距朝相对方向冲压出有多个V字型突销(338)，及通过其基材在该些V字型突销(338)的径向外侧分别冲压出有一限位销(339)，以使该两环压板(331)、(332)之间沿着周缘形成有多个容置空间(335)，并将该些多个永久磁铁单元(330)分别嵌设在该等容置空间(335)中。
8.根据权利要求7所述的外转式永磁电机，其特征在于，刹车鼓(31)内圆周壁上形成有第一安装部(311)用以定位内环压板(331)，及刹车鼓(31)外侧面上形成有第二安装部(312)用以固定外环压板(332)。
9.根据权利要求8所述的外转式永磁电机，其特征在于，内环压板(331)及外环压板(332)的内侧具有相等的内径，而外环压板(332)的外侧形成有一扩大的外径部(332’)。
10.根据权利要求8所述的外转式永磁电机，其特征在于，第一安装部(311)上沿其圆周面上形成有多个定位孔径(3110)，该内环压板(331)通过其基材冲压出有多个相对应的定位突销(3310)分别嵌设在该些定位孔径(3110)中；及，第二安装部(312)上沿其圆周面上形成有多个定位孔径(3120)，该外环压板(332)的外径部(332’)上通过其基材冲压出有多个相对应的定位突销(3320)分别嵌设在该些定位孔径(3120)中。
11.根据权利要求10所述的外转式永磁电机，其特征在于，该外环压板(332)沿其外径部(332’)上设有多个螺栓孔径(336)，并通过多个螺栓将外环压板(332)固定在第二安装部(312)上。
12.根据权利要求1或7所述的外转式永磁电机，其特征在于，包含有一对制动器(40)分别固定在基体(10)上下部的相对侧上，该些制动器(40)各设有一刹车片(42)，受控可抵接在该刹车鼓(31)上。
13.一种外转式永磁电机，包括一基体(10)，一侧具有底部(13)，另一侧成开放并形成有一收容室(15)，在中心伸设有一中空轴承套(17)并伸入其内；一定子部(20)，包含有多个磁极及设置在该磁极上的绕组(22)，被收容并固定在该收容室(15)内；一转子部(30)，包括有一收容在收容室(15)内的中空刹车鼓(31)，该刹车鼓(31)一侧端成开放状，而另一侧端于外端顶，伸设有一安装部(32)突出于收容室(15)外，用作固定一驱动轮(36)，沿该刹车鼓(31)内圆周壁上安装有以定间隔互为隔开的多片永久磁铁单元(330)，围绕在定子部(20)外侧，及在另一侧于刹车鼓(31)的内部固定有一短轴(35)，套设在中空轴承套(17)内；其特征在于该基体(10)的外部框架，包含有两个长轴方向的边结构(11)及两个短轴方向的边结构(12)，其内部包含有一对半环形补强肋(14)围绕在转子部(30)的外侧，及两对长轴方向的补强肋(16)，分别介于半环形补强肋(14)两端与短轴方向边结构(12)之间。
14.根据权利要求11所述的外转式永磁电机，其特征在于，包含有一对制动器(40)分别固定在基体(10)上下部的相对侧上，该些制动器(40)各设有一刹车片(42)，受控可抵接在该刹车鼓(31)上。
全文摘要
本发明公开了一种外转式永磁电机，其包括一基体，其外部框架包含有两个长轴方向的边结构及两个短轴方向的边结构，该基体内部收容有一定子部用以励磁；一转子部，包含有一刹车鼓其内侧安装有多片永久磁铁单元，套设在定子部外侧以产生磁力转矩；其中，该刹车鼓内侧形成有安装部固定一定位框架，该定位框架由两环形的内、外压板所组成，于两压板间的周缘形成有多个容置空间，该些多个永久磁铁单元分别嵌设在此容置空间中。如此，通过定位框架将多个永久磁铁单元固定在刹车鼓内侧，以改善永久磁铁贴附定位不可靠，及抵抗电机运转的切线力时的强度不足等问题，并且基体外部框架的四个边结构都可作为安装面，可适应各种安装情况。
文档编号H02K21/14GK1677803SQ200410029918
公开日2005年10月5日 申请日期2004年3月29日 优先权日2004年3月29日
发明者蔡东育, 许世昌, 吴尊耀, 郭庆修, 颜睿廷, 陈建仁 申请人:永大机电工业股份有限公司