马达的磁石固定结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种马达的磁石固定结构，特别涉及一种内嵌永久磁铁式马达的磁石固定结构。


背景技术：

2.内嵌永久磁铁式马达(interior permanent magnet motor)简称「内嵌式永磁马达」，具有高功率密度、高效率等诸多优点，因为其转子的凸极效应(saliency)使得除了马达本身的电磁转矩(electromagnetic torque)之外，还可额外获得磁阻转矩(reluctance torque)。故在高转速区域的应用范围，比一般表面贴磁型马达(surface permanent magnet motor)具有更佳宽广的工作区间，目前已被广泛地应用于各领域中。而影响永磁马达输出特性的主要因素的一，在于永磁马达的转子上磁石的设计。
3.如图1及图2所示，图1为现有内嵌式永磁马达定子与转子的局部结构示意图，而图2为图1的局部结构放大示意图。现有内嵌式永磁马达由定子铁心11与转子铁心12所组成，转子铁心12上的磁石13是依靠转子铁心12本体外径侧所设的磁石固定部14，用以固定磁石，避免磁石13往外径方向移动而脱离转子。然而该磁石固定部14会在转子铁心12外径侧的磁力线路径造成漏磁，因而影响到输出扭力。故如何改良永磁马达的结构设计，在于减少磁力线路径的漏磁及降低磁石的涡流损失，借以提升输出扭力，有效抑制振动与噪音，并且平顺稳定的输出转矩，是需深入研究的课题。


技术实现要素：

4.有鉴于前述现有技术的问题点，本案实用新型设计人乃积极研究，加以多年从事相关产品研发的经验，并经不断试验改良，终于研发出一种永磁马达的磁石固定结构，能够取消现有技术的磁石固定部机构，减少磁力线路径的漏磁，且设计出分段式磁石，可降低磁石涡流损失，提升马达的效率，且借由不相同的磁化方向配置设计，可达成提升输出扭力的目的。
5.为达成上述目的，本实用新型主要技术特征系在于提供一种马达的磁石固定结构，其特征在于，该马达包括：
6.一定子及一转子，该转子配置于该定子中，且该转子能相对于该定子作旋转，其中该转子包含一本体，该本体的外侧形成有一外周面，该外周面与该定子之间具有一气隙；及
7.复数个内嵌槽，呈放射状排列于该本体上，每一该内嵌槽内都嵌设对应形状的至少一磁石，且相邻该内嵌槽之间隔本体呈外径宽、内径窄的漏斗状，使该内嵌槽的侧壁面形成径向方向的一直线段壁面、及与其夹角小于180度的一斜线段壁面。
8.所述的马达的磁石固定结构，其中：该内嵌槽内的该磁石由一第一磁石及一第二磁石组成，且该第一磁石与该第二磁石呈镜像对称组合后对应该内嵌槽形状。进一步的技术方案中，该第一磁石的磁化方向与该第二磁石的磁化方向的夹角小于180度。
9.所述的马达的磁石固定结构，其中：相邻该内嵌槽内的该磁石由一第三磁石及一
第四磁石组成，且该第三磁石与该第四磁石呈镜像对称组合后对应该相邻内嵌槽形状。进一步的技术方案中，该第三磁石的磁化方向与该第四磁石的磁化方向的夹角小于180度。
10.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第二磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第三磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角，且该第一磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第四磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角。
11.所述的马达的磁石固定结构，其中：该内嵌槽内的该磁石由一第五磁石、一第六磁石、一第七磁石及一第八磁石组成，该第五磁石与该第六磁石呈左右对称组合，该第七磁石与该第八磁石呈左右对称组合，该第五磁石与该第七磁石呈上下组合，该第六磁石与该第八磁呈上下组合，且该第五磁石、第六磁石、第七磁石及第八磁石组合后对应该内嵌槽形状。
12.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第五磁石的磁化方向与该第六磁石的磁化方向夹角小于180度，且该第七磁石的磁化方向与该第八磁石的磁化方向夹角小于180度。
13.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第五磁石的磁化方向与该第七磁石的磁化方向不一致，且该第六磁石的磁化方向与该第八磁石的磁化方向不一致。
14.所述的马达的磁石固定结构，其中：相邻该内嵌槽内的该磁石由一第九磁石、一第十磁石、一第十一磁及一第十二磁石组成，该第九磁石与该第十磁石呈左右对称组合，该第十一磁石与该第十二磁石呈左右对称组合，该第九磁石与该第十一磁石呈上下组合，该第十磁石与该第十二磁石呈上下组合，且该第九磁石、第十磁石、第十一磁及第十二磁石组合后对应该相邻内嵌槽形状。进一步的技术方案中，该第九磁石的磁化方向与该第十磁石的磁化方向夹角小于180度，且该第十一磁石的磁化方向与该第十二磁石的磁化方向夹角小于180度。
15.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第九磁石的磁化方向与该第十一磁石的磁化方向不一致，且该第十磁石的磁化方向与该第十二磁石的磁化方向不一致。
16.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第六磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第九磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角，且该第五磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第十磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角。
17.所述的马达的磁石固定结构，其中：该第八磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第十一磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角，且该第七磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角等于该第十二磁石的磁化方向与该间隔本体中心线的夹角。
18.综上所述，本实用新型在转子上设计内嵌槽用以固定多段式的磁石，能够降低磁石的涡流损失，再借由磁石之间不相同的磁化方向，提升马达的输出扭力，借此改善永磁马达的性能与稳定性。
19.为了进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请详细参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，然而所附图式仅供参考与说明用，并非用来对本实用新型做任何限制。
附图说明
20.图1是现有内嵌式永磁马达定子与转子的局部结构示意图。
21.图2是图1中转子的局部结构放大示意图。
22.图3是本实用新型马达的磁石固定结构的定子与转子的结构示意图。
23.图4是本实用新型第一实施例的转子局部结构放大示意图。
24.图5是本实用新型第二实施例的转子局部结构放大示意图。
25.图6是本实用新型第三实施例的转子局部结构放大示意图。
26.附图标记说明：10定子；20转子；21本体；22内嵌槽；221间隔本体；222直线段壁面；223斜线段壁面；224第一内嵌槽；225第二内嵌槽；30磁石；31第一磁石；311第一磁石磁化方向；32第二磁石；321第二磁石磁化方向；33第三磁石；331第三磁石磁化方向；34第四磁石；341第四磁石磁化方向；35第五磁石；351第五磁石磁化方向；36第六磁石；361第六磁石磁化方向；37第七磁石；371第七磁石磁化方向；38第八磁石；381第八磁石磁化方向；39第九磁石；391第九磁石磁化方向；40第十磁石；401第十磁石磁化方向；41第十一磁石；411第十一磁石磁化方向；42第十二磁石；421第十二磁石磁化方向；11定子铁心；12转子铁心；13磁石；14磁石固定部。
具体实施方式
27.请一并参阅图3至图4所示，其中图3是本实用新型马达的磁石固定结构的定子与转子的结构示意图，而图4是本实用新型第一实施例的转子局部结构放大示意图。本实用新型系关于一种马达的磁石固定结构，该马达包括有一定子10及一转子20，该转子20装设于该定子10中，并且该转子20能够相对于该定子10作旋转，其中该转子20包含有一本体21，该本体21的外侧形成有一外周面，该外周面与该定子10之间具有一气隙(gap)。
28.该本体21上设有复数个内嵌槽22，呈放射状排列于该本体21上，每一内嵌槽22内都嵌设至少一磁石30，而相邻内嵌槽22之间之间隔本体221呈外径宽、内径窄的漏斗状，使得该内嵌槽22的侧壁面具有径向方向的一直线段壁面222及一斜线段壁面223，而该直线段壁面222与该斜线段壁面223之间的夹角小于180度，形成该内嵌槽22呈外径窄而内径宽的形状，而该磁石30的形状对应该内嵌槽22的形状，使该内嵌槽22借由其形状固定住该磁石30。
29.请参阅图5所示，是本实用新型第二实施例的转子局部结构放大示意图。在本实施例中该磁石30由一第一磁石31与一第二磁石32两段式磁石30所组成，且该第一磁石31与该第二磁石32呈镜像对称状组合后对应该内嵌槽22的形状，使该第一磁石31与该第二磁石32置入该内嵌槽22时，可借由内嵌槽22的形状固定住第一磁石31与第二磁石32。在第二实施例中，该第一磁石31的磁化方向311与该第二磁石32的磁化方向321之间的夹角小于180度，使得该两磁石31、32的磁化方向不一致，如此可以有效地提升输出转矩，并且降低磁石涡流损失。
30.请再参阅图5的实施例所示，在相邻的内嵌槽22如一第一内嵌槽224与其左右相邻的为一第二内嵌槽225，且第一内嵌槽224与第二内嵌槽225之间借由间隔本体221隔开。第一内嵌槽224中的磁石30由第一磁石31与第二磁石32组成，而与其左右相邻的第二内嵌槽225中磁石由一第三磁石33及一第四磁石34组成，同样该第三磁石33与该第四磁石34是呈镜像对称组合后对应第二内嵌槽225的形状，且该第三磁石33的磁化方向331与该第四磁石34的磁化方向341的夹角小于180度。
31.如图5所示，而在第一内嵌槽224中的第二磁石32的磁化方向321与该间隔本体221的中心线夹角，等于右方相邻第三磁石33的磁化方向331与该间隔本体221的中心线夹角，
且第一磁石31的磁化方向311与该间隔本体221的中心线夹角，等于左方相邻第四磁石34的磁化方向341与间隔本体221的中心线夹角。
32.请参阅图6所示，是本实用新型第三实施例的转子局部结构放大示意图。在本实施例中，该内嵌槽22内的磁石30是由一第五磁石35、一第六磁石36、一第七磁石37及一第八磁石38四段磁石所组成，该第五磁石35与该第六磁石36呈左右对称组合，该第七磁石37与该第八磁石38呈左右对称组合，而该第五磁石35与该第七磁石37呈上下组合，该第六磁石36与该第八磁石38呈上下组合，且该第五～第八磁石35～38组合后对应该内嵌槽22形状。
33.其中第五磁石35的磁化方向351与第六磁石36的磁化方向361夹角小于180度，且第七磁石37的磁化方向371与第八磁石38的磁化方向381夹角小于180度。而该第五磁石35的磁化方向351与第七磁石37的磁化方向371不一致，且第六磁石36的磁化方向361与第八磁石38的磁化方向381不一致，使得第五磁石35与第六磁石36的磁化方向夹角与第七磁石37与第八磁石38的磁化方向夹角不同，如此可有效地提升输出转矩，并且降低第五磁石～第八磁石35～38之间的涡流损失。
34.再如图6所示，在相邻的内嵌槽22，如一第一内嵌槽224与其左右相邻的为一第二内嵌槽225，第一内嵌槽224与第二内嵌槽225之间借由间隔本体221隔开。该第一内嵌槽224中的磁石30由一第五磁石35、一第六磁石36、一第七磁石37及一第八磁石38组成，而所相邻的第二内嵌槽225中的磁石30由一第九磁石39、一第十磁石40、一第十一磁石41及一第十二磁石42所组成，第九磁石39与第十磁石40呈左右对称组合，第十一磁石41与第十二磁石42呈左右对称组合，第九磁石39与第十一磁石41上下组合，第十磁石40与该第十二磁石42上下组合，且第九～第十二磁石39～42组合后对应第二内嵌槽225的形状。
35.其中第九磁石39的磁化方向391与第十磁石40的磁化方向401之间的夹角小于180度，且该第十一磁石41的磁化方向411与第十二磁石42的磁化方向421之间的夹角小于180度。而该第九磁石39的磁化方向391与第十一磁石41的磁化方向411并不一致，且第十磁石40的磁化方向401与第十二磁石42的磁化方向421并不一致。
36.其中该第六磁石36的磁化方向361与间隔本体221中心线之间的夹角，等于右方相邻的第九磁石39磁化方向391与间隔本体221中心线的夹角，且第五磁石35的磁化方向351与间隔本体221中心线之间的夹角，等于左方相邻的第十磁石40磁化方向401与间隔本体221中心线的夹角。而第八磁石38的磁化方向381与间隔本体221中心线之间的夹角，等于右方相邻的第十一磁石41磁化方向411与间隔本体221中心线之间的夹角，且第七磁石37的磁化方向371与间隔本体221中心线之间的夹角，等于左方相邻的第十二磁石42磁化方向421与间隔本体221中心线之间的夹角，如此可有效地降低第五磁石～第十二磁石35～42之间的涡流损失。
37.综上所述，本实用新型在转子上设计内嵌槽用以固定多段式的磁石，能够降低磁石的涡流损失，再借由磁石之间不相同的磁化方向，提升马达的输出扭力，借此改善永磁马达的性能与稳定性。
38.以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。