转子结构及应用该转子结构的一体式启动马达发电的制造方法
【专利摘要】一种转子结构及应用该转子结构的一体式启动马达发电机，转子结构包含环状磁芯及磁铁组，环状磁芯包含插槽组及空气槽，插槽组等距排列于环状磁芯上，插槽组包含第一插槽及第二插槽，空气槽位于环状磁芯的外壁，且空气槽位于两插槽组之间，磁铁组包含第一永久磁铁及第二永久磁铁，分别插设于第一插槽及第二插槽中，空气槽位于磁极之间，能有效抑制磁通剧烈变化、降低电压谐波，从而应用转子结构的一体式启动马达发电机能维持集中的磁通，同时减少反电动势突波对于驱动的影响。
【专利说明】转子结构及应用该转子结构的一体式启动马达发电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种转子结构及应用该转子结构的一体式启动马达发电机，尤其涉及一种具有特殊磁心构造的转子。
【背景技术】
[0002]在动力机械的发展上，内燃机引擎(1111:611181 00111131181:1011，I⑶)的设计随材料、机电、电子的进展，促使了如油电混合车的发展等，已被视为缓和交通载具能源用量的高度可行方案。从技术层面来看，在引擎动力架构当中，为了启动内燃机引擎，通常需通过启动马达带动引擎到达某一转速后再点火致动，而发电机在引擎正常工作后便可开始发电对蓄电池充电。然而在传统架构上，引擎个别使用独立的起动马达与发电机，此一机构制作虽然简单，却会造成空间利用率不佳，不利于车体结构轻量化的设计。一体式启动马达发电机(匕仏取'社乂 81:81-1:61- 661161-81:01-, 186)是将启动马达与发电机整合在同一电机上，同时实现马达与发电机功能，而能增加引擎空间利用率。
[0003]一体式启动马达发电机通常包含了转子、定子、磁铁及线圈等构件。磁铁通常插设于转子的磁芯硅钢铁中，例如，中国台湾专利1346976，是将磁铁以一字型的方式平均设置于磁芯中。然而，一字型的磁铁排列，磁通较不集中，马达的性能仍无法满足目前的需求。中国台湾专利公开案201328126，则提出了一种V形排列的方式。V形磁铁的排列能够产生较高的磁通量，进而提升打马达的性能，但是有剧烈的磁通变化于磁极之间的硅钢片，这会导致反电动势的极大突波产生。当此反电动势值大于驱动端所给的电压时，会使马达无法达到所设计的转速，对于马达性能极为不利。
实用新型内容
[0004]本实用新型欲解决反电动势的突波产生，使整体一体式启动马达发电机能维持集中的磁通，但能将反电动势控制在小于驱动电压的范围内，减少反电动势的突波对于驱动的影响，主要目的在于提供一种转子结构，另一目的在于提供一种一体式启动马达发电机。
[0005]为达上述目的，本实用新型提供一种转子结构，其包含:
[0006]一环状磁芯，包含多个插槽组以及多个空气槽，该多个插槽组等距排列，各该插槽组包含一第一插槽及一第二插槽，且该第一插槽与该第二插槽相互连通，该多个空气槽位于该环状磁芯的外壁，且该多个空气槽位于两插槽之间；以及
[0007]多个磁铁组，各该磁铁组包含一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁插设于该第一插槽之中，该第二永久磁铁插设于该第二插槽之中。
[0008]上述的转子结构，其中各该插槽组中的该第一插槽与该第二插槽呈7形或I型排列。
[0009]上述的转子结构，其中该第一永久磁铁与该第二永久磁铁为一体成型。
[0010]上述的转子结构，其中各该插槽组中的该空气槽与两侧的该第一插槽与该第二插槽彼此不连通。
[0011]上述的转子结构，其中各该插槽组的该第一插槽与该第二插槽之间的角度为115。至 140。或 150。至 170。。
[0012]上述的转子结构，其中各该空气槽包含一底面、一第一壁面及一第二壁面，该第一壁面、该第二壁面分别与该底面连接，且第一壁面及该第二壁面以该底面的中心与该环状磁芯的中心连线所成的轴线相互对称。
[0013]上述的转子结构，其中在相邻的空气槽与插槽组中，该第一插槽的一第一侧壁与该第一壁面平行，而该第二插槽的一第二侧壁与该第二壁面平行。
[0014]上述的转子结构，其中进一步包含至少一转子盖板、一转子衬套、一解角器以及一解角器固定环，该转子盖板以一面或两面覆盖该环状磁芯，该转子衬套固定该转子盖板中，该解角器位于该转子衬套上，该解角器藉由该转子衬套及该解角器固定环而固定。
[0015]为达上述目的，本实用新型还提供一种一体式启动马达发电机，其包含:
[0016]一转子结构，包含:
[0017]一环状磁芯，包含多个插槽组以及多个空气槽，该多个插槽组等距排列，各该插槽组包含一第一插槽及一第二插槽，且该第一插槽与该第二插槽相互连通，该多个空气槽位于该环状磁芯的外壁，且该多个空气槽位于两插槽组之间 '及
[0018]多个磁铁组，各该磁铁组包含一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁插设于该第一插槽之中，该第二永久磁铁插设于该第一插槽的中；
[0019]一定子，由多个定子模块所组成，环绕该转子结构，两定子模块之间形成一插设槽；
[0020]多个绕线组，各该绕线组位于该插设槽中，且各该绕线组中的线圈相互连接；
[0021]一外壳，覆盖该转子、该定子、该多个绕线组；以及
[0022]一转轴总成，固定于该外壳上，并穿设于该环状磁芯的中心位置。
[0023]以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本实用新型环状磁芯的俯视图；
[0025]图2为图1的局部放大图；
[0026]图3为本实用新型转子结构的组合立体图；
[0027]图4为本实用新型一体式启动马达发电机的分解图；
[0028]图5为本实用新型一体式启动马达发电机的组合图。
[0029]其中，附图标记
[0030]10环状磁芯
[0031]11插槽组
[0032]111 第一插槽
[0033]113 第二插槽
[0034]115 第一侧壁
[0035]117 第二侧壁
[0036]13空气槽
[0037]131 底面
[0038]133 第一壁面
[0039]135 第二壁面
[0040]20磁铁组
[0041]21第一永久磁铁
[0042]23第二永久磁铁
[0043]30转子盖板
[0044]40转子衬套
[0045]50解角器
[0046]55中心通孔
[0047]60解角器固定环
[0048]70定子
[0049]71定子模块
[0050]73插设槽
[0051]75绕线组
[0052]80转轴总成
[0053]85转轴
[0054]90外壳
[0055]0中心
[0056](1轴线
【具体实施方式】
[0057]下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0058]参阅图1、图2及图3，分别为本实用新型环状磁芯的俯视图、图1的局部放大图、以及本实用新型转子结构的组合立体图。本实用新型转子结构包含一环状磁芯10以及多个磁铁组20。如图1所示，环状磁芯10包含多个插槽组11以及多个空气槽13。插槽组11沿环状等距排列，且各插槽组11包含一第一插槽111及一第二插槽113。且第一插槽111与第二插槽113呈7形或I形排列。第一插槽111与第二插槽113之间的角度为115°至140。或150。至170。。第一插槽111与第二插槽113可以相互连通或不连通。环状磁芯10可以采用硅钢片来实施。空气槽13位于环状磁芯10的外壁，可藉由挖凹环状磁芯10的方式来形成。
[0059]如图1及图2所示，空气槽13位于两插槽组11之间，尤其是相邻的两插槽组11中，相邻的第一插槽111与第二插槽113之间。空气槽13包含一底面131、一第一壁面133及一第二壁面135。第一壁面133、第二壁面135分别底面131连接，且第一壁面133及第二壁面135相对于底面的中心与环状磁芯10的中心连线的轴线(1相互对称。在相邻的空气槽13与插槽组11中，该第一插槽111的第一侧壁115与第一壁面133平行，而第二插槽113的第二侧壁117与该第二壁面135平行。
[0060]如图3所示，各磁铁组20包含一第一永久磁铁21及一第二永久磁铁23。第一永久磁铁21插设于第一插槽111之中，第二永久磁铁23插设于第二插槽113之中。再次参照图1及图2，也就是使空气槽13位于两磁极之间。第一永久磁铁21与第二永久磁铁23可相互连接或分离。第一永久磁铁21与第二永久磁铁23连接时，可以一体成型方式制作。
[0061]此外，本实用新型转子结构还包含转子盖板30、一转子衬套40、一解角器(尺6801^610 50以及一解角器固定环60。转子盖板30可以一面或两面覆盖环状磁芯10，该转子衬套40位于该转子盖板30中，该解角器50位于该转子衬套40上，解角器50藉由转子衬套40及该解角器固定环60而固定。
[0062]参阅图4及图5，分别为本实用新型一体式启动马达发电机的分解图。本实用新型一体式启动马达发电机包含前述的转子结构、一定子70、多个绕线组75、一转轴总成80以及一外壳90，以及。定子70是以多个定子模块71所组合成，环绕该转子结构。两定子模块71之间形成一插设槽73，用以插入绕线组75。绕线组75间可彼此串连或并联，并连接外部电力(未显不)。转轴总成80穿设于该环状磁芯10的中心，并包含一转轴85。再次参阅图3，该转轴85穿过该解角器50的中心通孔55，并被解角器固定环60固定，用以带动该转子结构转动。外壳90用以封闭该转子结构、定子70、绕线组75，并用以固定转轴总成80。
[0063]本实用新型转子结构的技术特点在于，藉由设置空气槽13于相邻的两插槽组11中的磁极之间，能有效地抑制磁通剧烈变化，降低电压谐波，提升高速弱磁的能力。
[0064]本实用新型一体式启动马达发电机的特点在于，利用模块式的定子，将绕线组75插设于定子模块71间的插设槽73，能有效提升占槽率，减少端线长度，提升可制造性。
[0065]当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种转子结构，其特征在于，包含: 一环状磁芯，包含多个插槽组以及多个空气槽，该多个插槽组等距排列，各该插槽组包含一第一插槽及一第二插槽，且该第一插槽与该第二插槽相互连通，该多个空气槽位于该环状磁芯的外壁，且该多个空气槽位于两插槽之间；以及 多个磁铁组，各该磁铁组包含一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁插设于该第一插槽之中，该第二永久磁铁插设于该第二插槽之中。
2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各该插槽组中的该第一插槽与该第二插槽呈V形或U型排列。
3.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，该第一永久磁铁与该第二永久磁铁为一体成型。
4.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各该插槽组中的该空气槽与两侧的该第一插槽与该第二插槽彼此不连通。
5.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各该插槽组的该第一插槽与该第二插槽之间的角度为115°至140°或150°至170°。
6.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，各该空气槽包含一底面、一第一壁面及一第二壁面，该第一壁面、该第二壁面分别与该底面连接，且第一壁面及该第二壁面以该底面的中心与该环状磁芯的中心连线所成的轴线相互对称。
7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于，在相邻的空气槽与插槽组中，该第一插槽的一第一侧壁与该第一壁面平行，而该第二插槽的一第二侧壁与该第二壁面平行。
8.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于，进一步包含至少一转子盖板、一转子衬套、一解角器以及一解角器固定环，该转子盖板以一面或两面覆盖该环状磁芯，该转子衬套固定该转子盖板中，该解角器位于该转子衬套上，该解角器藉由该转子衬套及该解角器固定环而固定。
9.一种一体式启动马达发电机,其特征在于,包含: 一转子结构，包含: 一环状磁芯，包含多个插槽组以及多个空气槽，该多个插槽组等距排列，各该插槽组包含一第一插槽及一第二插槽，且该第一插槽与该第二插槽相互连通，该多个空气槽位于该环状磁芯的外壁，且该多个空气槽位于两插槽组之间；及 多个磁铁组，各该磁铁组包含一第一永久磁铁及一第二永久磁铁，该第一永久磁铁插设于该第一插槽之中，该第二永久磁铁插设于该第一插槽的中； 一定子，由多个定子模块所组成，环绕该转子结构，两定子模块之间形成一插设槽； 多个绕线组，各该绕线组位于该插设槽中，且各该绕线组中的线圈相互连接； 一外壳，覆盖该转子、该定子、该多个绕线组；以及 一转轴总成，固定于该外壳上，并穿设于该环状磁芯的中心位置。
【文档编号】H02K1/16GK204205762SQ201420578034
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】陈逸萱, 吕百修, 薛凯帆, 何凯萍, 郭建宏, 郑荣和 申请人:华擎机械工业股份有限公司