[發明專利]軸向磁路永磁無刷直流電機定子

在審

• 申請號: 201710156360.4
• 申請日: 2017-03-16
• 公開（公告）號: CN108631529A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 應成炯
• 申請（專利權）人: 蘇州福格納機電有限公司
• 主分類號: H02K21/14
• 分類號: H02K21/14;H02K21/02;H02K1/14;H02K1/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了多種軸向磁路永磁無刷直流電機定子結構。所述定子通過線圈、鐵芯組成的2N個繞組環繞成圓形，并固定于底座，最后通過包覆材料一體成型，所述鐵芯與底座平面貼合固定；轉子包含一轉軸以及固定于轉軸頂部的磁軛，所述磁軛與定子鐵芯相對的一面粘結有磁鋼，所述轉子粘結磁鋼一側轉軸上套裝平面推力軸承，并穿過定子基體軸孔，所述轉子及平面推力軸承或者直接安裝于鐵芯上平面；或者安裝于定子中心金屬套上，所述金屬套安裝于鐵芯內側臺階孔；或者安裝于定子中心包覆材料成型的安裝臺階孔。本發明大大增加產品的抗震動、抗疲勞性能及可靠性，通過釋放部件的加工精度要求，大大降低生產制造成本。

技術領域

本發明涉及軸向磁路永磁無刷直流電機的定子結構。

背景技術

在已披露的201410738701.5專利中，軸向磁路永磁無刷直流電機基本結構已經得到了詳細描述。但其部件設計配合要求高，工藝復雜，尤其是鐵芯與底座的安裝，鐵芯和底座均需要精加工工藝。而且其裝配工藝穩定性仍舊會隨著其配合的變化而波動，導致成品可靠性低，廢品率高，加工制造成本高。而對于汽車等大規模生產工業來說，工藝、性能穩定性和成本的控制非常敏感。

同時，針對苛刻工況，其抗震動、抗疲勞等機械可靠性要求高。如發動機30G甚至50G的抗震動要求。鑒于大多應用的安裝結構采用如法蘭結構，通過螺栓緊固。且以上法蘭結構通常通過注塑成型。然而對于較大重量結構，尤其重心偏心結構，容易直接導致應力集中薄弱位置開裂，甚至斷裂。同時，螺栓預緊力一般較大，螺栓預緊貼合部位塑料無法承受這樣的力，導致材料屈服蠕變或直接斷裂失效。所以通常在螺栓安裝孔內加裝一金屬開口襯套。此布置結構決定了，金屬開口襯套與塑料安裝法蘭軸向配合尺寸精度要求高，金屬開口襯套高度過矮則無法起到保護效果，仍舊會失效；過高則產生安裝間隙，從而產生不希望的噪音、震動失效等。

發明內容

本發明的目的是提出新的定子結構布置，解決以上軸向磁路永磁無刷直流電機部件配合精度要求高導致的工藝不穩定，可靠性差，制造成本高等問題；對裝配安裝界面的結構改進，提高抗震動、抗疲勞性能，提高產品可靠性。

為解決原結構部件配合精度要求過高帶來的問題，本發明提出了新的電機定子結構，所述定子通過線圈、鐵芯組成的2N個繞組環繞成圓形，并固定于底座，最后通過包覆材料一體成型，所述鐵芯與底座平面貼合固定；轉子包含一轉軸以及固定于轉軸頂部的磁軛，所述磁軛與定子鐵芯相對的一面粘結有磁鋼，所述轉子粘結磁鋼一側轉軸上套裝平面推力軸承，并穿過定子基體軸孔，所述轉子及平面推力軸承或者直接安裝于鐵芯上平面；或者安裝于定子中心金屬套上，所述金屬套安裝于鐵芯內側臺階孔；或者安裝于定子中心包覆材料成型的安裝臺階孔，使鐵芯與轉子磁鋼之間形成機械連接，平衡鐵芯與磁鋼之間的吸力。

所述鐵芯與底座的平面貼合固定，可以使用鐵芯或底座突起、銷、螺栓任意一種特征或之間多種特征的組合。鐵芯和底座貼合面可額外施加粘結膠固定。

所述鐵芯外側，可以選擇性使用繞線骨架或其他絕緣方案。

為解決裝配安裝界面抗震動、抗疲勞性能差而失效問題，本發明的電機定子，或者采用法蘭結構，底座延伸形成安裝法蘭的結構埋件。與裝配螺栓安裝配合的法蘭螺栓孔四周金屬表面裸露，用于螺栓緊固貼合。所述底座法蘭螺栓孔為通孔或螺孔。或者采用定子底部直接安裝結構，底座或鐵芯底面布置裝配固定用多個螺孔或螺栓。

本發明的效果是：

取消了原底座復雜異形孔的精加工，釋放了鐵芯的徑向加工精度。從而大大降低零部件加工成本，改善了其裝配工藝穩定性和產品可靠性，降低了廢品率。同時，鐵芯與底座之間改為平面貼合固定，裝配工藝簡單，配合穩定性好，同時方案工業效率高和制造成本大大降低。