[發(fā)明專利]無刷直流電機組件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880023273.0
• 申請日: 2008-05-08
• 公開（公告）號: CN101730970A
• 公開（公告）日: 2010-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凱爾·迪安·?？茽?/a>
• 申請（專利權(quán)）人: 費德羅-莫格爾公司
• 主分類號: H02K29/00
• 分類號: H02K29/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

相關(guān)申請的交叉引用

無

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明大致涉及無刷直流(brushless?direct?current，簡稱BLDC)電機組 件，特別是涉及一種用于將永久磁鐵段設(shè)于無刷直流電機組件的轉(zhuǎn)子上的改 進型方法和結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

隨著電機的電子控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得延長使用壽命、提高效率和可靠 性以及降低電磁干擾的工業(yè)目標(biāo)的實現(xiàn)成為可能。這應(yīng)該部分歸功于無刷直 流(BLDC)電機技術(shù)的出現(xiàn)。

BLDC電機組件包括轉(zhuǎn)子組件，該轉(zhuǎn)子組件設(shè)置于定子中，并在定子所 產(chǎn)生的電磁場的作用下旋轉(zhuǎn)。BLDC電機的轉(zhuǎn)子包括沿其外表面等弧度排列 的多個磁鐵段。代表性的實施例具有4個磁鐵段，分別跨越轉(zhuǎn)子圓周約90°。 這樣的磁鐵段就是所謂的釹鐵硼磁鐵型(neo-magnet)。

典型地，在磁鐵段上涂覆保護材料薄層，而后采用粘合劑將其固定于轉(zhuǎn) 子的下輪轂部。如果涂層材料未能牢固粘附住磁鐵段，在運行過程中就會發(fā) 生分層。這種磁鐵與下輪轂表面分離的災(zāi)難性故障會導(dǎo)致電機的損毀。

現(xiàn)有技術(shù)中，已采用其他技術(shù)來代替粘合劑，以將磁鐵段固定于BLDC 電機組件的轉(zhuǎn)子上。例如，于1996年10月8日公告的，Stark的第5,563,636 號美國專利，提供了一種轉(zhuǎn)子組件，其中，磁鐵段通過套筒狀殼體穩(wěn)固設(shè)置 于轉(zhuǎn)子上其運行位置處。然而，該類型的殼體增加了電機組件的重量、成本 和復(fù)雜度。

現(xiàn)有技術(shù)的其他實例也嘗試將磁鐵段穩(wěn)固設(shè)置于永磁型轉(zhuǎn)子上，包括于 1986年11月25日公告的，Kasabian的第4,625,135號美國專利。在該實例中， 通過設(shè)有螺紋緊固件來固定永久磁鐵段。然而，這類技術(shù)會大大延長制造組 件的時間，增加了電機組件產(chǎn)生其他故障的機會，并令元件更為復(fù)雜。

因此，有必要提供一種改進的方法和設(shè)計，用于將永久磁鐵段按可操作 排列方式固定于無刷直流電機組件的轉(zhuǎn)子上，使得該無刷直流電機組件更為 堅固，重量更輕，且提高了大批量生產(chǎn)的效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種將永久磁鐵段按運行位置設(shè)置于液體燃油泵等 所采用的無刷直流電機組件的轉(zhuǎn)子上的方法。該方法包括下列步驟：提供一 具有輪轂部的轉(zhuǎn)軸，所述輪轂部具有一外表面；提供多個永久磁鐵段，各磁 鐵段具有相對端；支撐所述磁鐵段于所述輪轂部外表面上的運行位置處。所 述支撐所述磁鐵段的步驟包括：沿著所述輪轂部的外表面等弧度并排設(shè)置所 述磁鐵段。該方法進一步包括采用導(dǎo)電材料制造一孔環(huán)，將所述環(huán)寬松圍繞 被支撐的所述磁鐵段的至少一端。本發(fā)明的特征在于，采用高能脈沖磁場感 應(yīng)環(huán)內(nèi)的強電流快速收縮所述環(huán)，以擠壓各磁鐵段使其緊壓配合，抵接于所 述輪轂部的外表面，從而將所有磁鐵段整體固定于所述轉(zhuǎn)軸上的運行位置處。 如此，采用可靠、成本低廉、大批量生產(chǎn)環(huán)境中效率高的方法，可將所述磁 鐵段牢固固定于所述輪轂部上。

本發(fā)明還提供一種用于液體燃油泵等的無刷直流電機組件。該電機組件 包括一定子，用于產(chǎn)生受控電磁場，所述定子定義電機組件的中心縱軸；一 轉(zhuǎn)軸，用于圍繞所述縱軸旋轉(zhuǎn)，所述轉(zhuǎn)軸包括具有一外表面的輪轂部；多個 永久磁鐵段，被支撐于所述輪轂部的外表面上，并與所述轉(zhuǎn)軸一起旋轉(zhuǎn)。所 述磁鐵段各具有相對且縱向間隔的末端。所述磁鐵段圍繞所述輪轂部等弧度 并排設(shè)置。該電機組件的特征在于，圍繞所述排列的多個磁鐵段的所述末端 中至少一端設(shè)置一孔環(huán)，所述環(huán)在電磁成形操作中變形，對各所述磁鐵段施 加大致相同的壓力，從而將所述磁鐵段圍繞所述輪轂部固定于運行位置處。 由此，所述環(huán)以可靠、成本低廉、大批量生產(chǎn)環(huán)境中效率高的方式將所述磁 鐵段操作定位。

進一步地，本發(fā)明提供一種被支撐于無刷直流電機組件的轉(zhuǎn)子上的一組 磁鐵段的磁鐵。該磁鐵段包括內(nèi)表面、外凸的半圓柱狀外表面、上端、下端、 分別在所述上、下端之間縱向延伸的相對且基本平行的側(cè)邊。本發(fā)明磁鐵段 的特征在于，在鄰近所述上、下端中的一端設(shè)置一用于容納孔環(huán)的第一舌部， 所述環(huán)在隨后的電磁成形操作中變形，對各所述磁鐵段施加大致相同的壓力， 從而將所述磁鐵段圍繞所述輪轂部固定于運行位置處。

根據(jù)本發(fā)明制造的電機組件克服了現(xiàn)有技術(shù)中存在的各種不足和缺點， 能夠安全、可靠、成本低廉地形成BLDC電機的轉(zhuǎn)子組件。

附圖說明