永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構、裝配成型方法和衝壓夾具的製作方法

2023-07-14 20:42:36

專利名稱：永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構、裝配成型方法和衝壓夾具的製作方法
永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構、裝配成型方法和衝壓夾具方法
技術領域：
本發明涉及電機磁路的轉動零部件，特別是涉及有永磁體盤形轉子的軸向磁場電 機磁路零部件，尤其涉及將永磁體與盤形轉子片裝配成型的方法和裝配成型過程中所用衝 壓夾具。背景技術：
現有技術永磁電機包括永磁體軸向磁場電機，如盤式電機，該永磁體軸向磁場電 機的轉子組件包括設有諸多轉子槽的盤形轉子片和與轉子槽同等數量的永磁體。現有技術 盤形轉子片之各轉子槽的近軸和遠軸處兩端壁與該盤形轉子片兩圓形平面垂直相交，各永 磁體的上下兩端面與該永磁體的正面和背面也是垂直相交，各永磁體嵌入所述盤形轉子片 之各轉子槽內，儘管在裝配時要用粘接劑將各永磁體固定在盤形轉子片之各轉子槽中，在 該永磁體軸向磁場電機高速旋轉的過程中，存在由於粘接不牢而造成永磁體從各自的轉子 槽兩圓形平面飛出的隱患，從而影響永磁電機的正常工作和使用壽命；實踐證明，永磁體與 盤形轉子片之轉子槽之間的粘接劑厚度在0+ 0. 18毫米之間，粘接效果最好，粘接劑的厚 度不均勻，永磁體軸向磁場電機在高速旋轉的過程中都容易造成永磁體脫膠飛出的隱患， 如何解決永磁體與盤形轉子片之轉子槽之間的粘接劑厚度問題也是當今技術人員面臨的 技術難題。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於避免上述現有技術的不足之處而提供一種永磁體 軸向磁場電機的盤形轉子結構，該盤形轉子結構之盤形轉子片的轉子槽與永磁體連接穩固 可靠，具有成本低、結構簡單和加工安裝方便等優點，並且永磁體與盤形轉子片之轉子槽之 間的粘接劑厚度可保證在一定範圍內，從而使該永磁體軸向磁場電機在高速旋轉的過程中 不會出現永磁體飛出的潛在危險，保證了該永磁體軸向磁場電機的正常工作和使用壽命。 本發明還解決了永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法和在裝配成型過程中所 用衝壓夾具的問題。
本發明解決所述技術問題採用的技術方案是
提供一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，包括設有諸多徑向放射狀轉子槽 的盤形轉子片和與該轉子槽同等數量的永磁體，所述各永磁體嵌入在所述盤形轉子片之各 轉子槽內用粘接劑固定；所述盤形轉子片之各轉子槽的近軸和遠軸處兩端壁與該盤形轉子 片的兩圓形平面非垂直相交，即所述盤形轉子片之各轉子槽的近軸和遠軸處兩端壁具有一 定的斜度，從而使所述盤形轉子片之各轉子槽呈喇叭狀，形成位於所述盤形轉子片之兩圓 形平面的各該轉子槽兩面開口大小不一樣，一面大，一面小；相應地，所述永磁體與所述轉 子槽近軸和遠軸處兩端壁相配合的上下兩端面與該永磁體的正面和背面也非垂直相交，即 所述永磁體的上下兩端面分別具有同所述轉子槽近軸和遠軸處兩端壁相同的斜度，使所述永磁體的正面和背面一大一小；所述各永磁體只能從一個方向嵌入所述盤形轉子片之各轉 子槽內用粘接劑固定。
所述各永磁體的左右兩側面還分別各設有至少兩條相同高度的突起。所述各突起 的高度在0. 09 0. 11毫米之間。這樣就保證所述永磁體的左右兩側面與所述盤形轉子片 之轉子槽的左右兩側壁之間的粘接劑厚度均勻，並保證在一定範圍內；特別是將所述各突 起的高度設計在0. 09 0. 11毫米之間，保證所述永磁體的左右兩側面與所述盤形轉子片 之轉子槽的左右兩側壁之間的粘接劑厚度在0. 09 0. 11毫米之間，並且保證了所述粘接 劑的厚度均勻，達到粘接效果最好的狀態。
所述各永磁體面積較大的正面兩端均向內設有臺階；所述各永磁體嵌入所述盤 形轉子片之各轉子槽內用粘接劑固定，並且用工具擠壓所述盤形轉子片之各轉子槽開口較 大的圓形平面的各轉子槽近軸和遠軸處兩邊稜，各該轉子槽的近軸和遠軸處兩邊稜遂向自 身轉子槽內延伸並壓住各該轉子槽內相應永磁體兩端的臺階，使所述各永磁體更加得以固 定，不能軸向移動。
或者是，所述各永磁體面積較大的正面兩端均向內設有臺階；相應地，所述盤形轉 子片之各轉子槽開口較大的圓形平面的各轉子槽近軸和遠軸處兩端邊緣分別設有凹槽，各 近軸和遠軸處兩凹槽內分別設有凸起；所述各永磁體嵌入所述盤形轉子片之各轉子槽內用 粘接劑固定，並且用工具擠壓所述各近軸和遠軸處兩凹槽內的凸起，各該凸起遂向自身轉 子槽內延伸並壓住各該轉子槽內相應永磁體兩端的臺階，使所述各永磁體更加得以固定， 不能軸向移動。
本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，包括如下步 驟
A、在各永磁體左右兩側面或盤形轉子片之各轉子槽的左右兩側壁均勻塗敷粘接 劑，也可同時在各永磁體的上下兩端面或盤形轉子片之各轉子槽的近軸和遠軸處兩端壁均 勻塗敷粘接劑；
B、將各永磁體較小面積的背面從所述盤形轉子片之開口較大的圓形平面的各轉 子槽嵌入，使所述各永磁體的正面和背面分別同所述盤形轉子片的兩圓形平面平齊；
D、將嵌裝有所述各永磁體的盤形轉子片放置一定時間或者是放入溫箱內烘烤，俟 所述粘接劑固化，所述各永磁體固定於所述盤形轉子片之各轉子槽內即停止烘烤；
E、對已完成裝配成型的所述永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構作例行質量檢 查和型式試驗。
在步驟A中塗敷所述粘接劑時，保證所述粘接劑的厚度為0+ 0. 18毫米，並且保 證所述粘接劑的厚度均勻。
所述裝配成型方法還包括，在實施所述步驟A之前，先在所述各永磁體面積較大 的正面兩端均向內設置臺階；在實施完所述步驟B之後，實施所述步驟D之前有步驟C，就 是，用工具擠壓所述盤形轉子片之開口較大的圓形平面的各轉子槽近軸和遠軸處兩邊稜， 使各該轉子槽的近軸和遠軸處兩邊稜遂向自身轉子槽內延伸並壓住各該轉子槽內相應永 磁體兩端的臺階，使所述各永磁體更加得以固定，不能軸向移動；
或者是，所述裝配成型方法還包括，在實施所述步驟A之前，先在所述各永磁體面 積較大的正面兩端均向內設置臺階，相應地，還先在所述盤形轉子片之各轉子槽開口較大的圓形平面的各轉子槽近軸和遠軸處兩端邊緣分別設置凹槽，在各近軸和遠軸處兩凹槽內 分別設置凸起；在實施完所述步驟B之後，實施所述步驟D之前有步驟C，就是，用工具擠壓 所述盤形轉子片之開口較大的圓形平面的各轉子槽近軸和遠軸處兩凹槽內的凸起，各該凸 起遂向自身轉子槽內延伸並壓住各該轉子槽內相應永磁體兩端的臺階，使所述各永磁體更 加得以固定，不能軸向移動；
本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機，其轉子結構系採用本發明所述的永磁體 軸向磁場電機的盤形轉子結構。
本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用的衝 壓夾具，包括底座、安裝在該底座上的將永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構定位的定位 機構和通過擠壓所述盤形轉子結構之盤形轉子片後使該盤形轉子結構之各永磁體軸向固 定於所述盤形轉子片之各轉子槽內的擠壓機構，以及將所述擠壓機構固定於所述底座上並 可在該底座上移動的連接調整機構。
同現有技術相比較，本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構、裝配成型方法 和衝壓夾具之有益效果在於
1、通過將盤形轉子片之轉子槽與永磁體的配合面設計為斜面配合，相比垂直面配 合，由於斜面配合面積要大，所以該盤形轉子片之轉子槽與永磁體的配合要牢靠些，同時使 所述永磁體只能從一個方向嵌入所述盤形轉子片之轉子槽內，這樣若所述永磁體因粘接不 牢也只能從一個方向飛出，相應地降低了故障發生的概率；
2、並且在所述各永磁體退出一面的兩端，即所述各永磁體較大面積的正面的兩 端，均向內設計有臺階，再用工具擠壓所述盤形轉子片之轉子槽開口較大的圓形平面的各 轉子槽近軸和遠軸處兩邊稜，使該轉子槽的近軸和遠軸處兩邊稜遂向自身轉子槽內延伸並 壓住各該轉子槽內相應永磁體兩頭的臺階，使所述各永磁體更加得以固定，不能軸向移動， 這樣就保證了所述永磁體牢牢地固定在所述盤形轉子片之轉子槽內，從而使永磁體軸向磁 場電機在高速旋轉的過程中不會出現永磁體飛出的潛在危險，保證了該永磁體軸向磁場電 機的正常工作和使用壽命；
3、還採用在所述永磁體的左右兩側面分別各設有至少兩條相同高度的突起，保證 所述永磁體與所述盤形轉子片之轉子槽之間的粘接劑厚度均勻，並保證在一定範圍內；特 別是將所述各突起的高度設計在0. 09 0. 11毫米之間，保證永磁體與盤形轉子片之轉子 槽之間的粘接劑厚度在0. 09 0. 11毫米之間，並且保證了所述粘接劑的厚度均勻，達到粘 接效果最好的狀態；
4、所述永磁體與所述盤形轉子片之轉子槽的裝配成型方法通過採用粘接劑和軸 向固定的雙重方法，使盤形轉子片的轉子槽與永磁體的連接穩固可靠，克服了傳統的只用 粘接劑固定的單一方法；同時該結構和裝配成型方法沒有增加新的零部件，具有成本低、結 構簡單和加工安裝方便等優點；
5、通過設計專用的衝壓夾具，可保證所述永磁體與所述盤形轉子片之轉子槽軸向 固定的質量和美觀，同時省時和省力。

圖1是本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構實施例一的軸測投影示意圖2是圖1所述盤形轉子結構之盤形轉子片實施例一的軸測投影示意圖3是本發明所述盤形轉子結構之永磁體的軸測投影示意圖4是圖3中所述永磁體的正投影主視示意圖5是圖3中所述永磁體的正投影左視示意圖6是本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構實施例二的正投影主視示意 圖7是圖6中所述盤形轉子結構的正投影左視剖視示意圖8是圖6中A部的放大示意圖9是圖7中B部的放大示意圖10是所述盤形轉子結構之盤形轉子片實施例二的軸測投影示意圖11是圖10中所述盤形轉子片的正投影左視剖視示意圖12是圖10中C部的放大示意圖13是本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用的衝壓夾 具的軸測投影示意圖，圖中已放有正在加工的所述盤形轉子結構；
圖14是所述衝壓夾具的剖視示意圖15是所述衝壓夾具分解後的軸測投影示意圖16是所述衝壓夾具之主導杆的正投影主視剖視示意圖17是所述衝壓夾具之主導杆的正投影仰視示意圖。
具體實施方式
下面結合各附圖對本發明優選實施例作進一步詳細說明。
參見圖1至圖12，本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，包括設有諸多徑 向放射狀轉子槽Iio的盤形轉子片100和與該轉子槽110同等數量的永磁體200，所述各永 磁體200嵌入在所述盤形轉子片100之各轉子槽110內用粘接劑固定；所述盤形轉子片100 之各轉子槽110的近軸和遠軸處兩端壁111、112與該盤形轉子片100的兩圓形平面120、 130非垂直相交，即所述盤形轉子片100之各轉子槽110的近軸和遠軸處兩端壁111、112具 有一定的斜度，從而使所述盤形轉子片100之各轉子槽110呈喇叭狀，形成位於所述盤形轉 子片100之兩圓形平面120、130的各該轉子槽110兩面開口大小不一樣，一面大，一面小； 相應地，所述永磁體200與所述轉子槽110近軸和遠軸處兩端壁111、112相配合的上下兩 端面211、212與該永磁體200的正面和背面230、240也非垂直相交，即所述永磁體200的上 下兩端面211、212分別具有同所述轉子槽110近軸和遠軸處兩端壁111、112相同的斜度， 使所述永磁體200的正面和背面230、240 —大一小；所述各永磁體200隻能從一個方向嵌 入所述盤形轉子片100之各轉子槽110內用粘接劑固定。
需要說明一點，本發明申請文件所述轉子槽110，是沿用了行業內的習慣叫法，實 際上附圖標記110所指是所述盤形轉子片100上徑向放射狀的諸多徑向長孔。
參見圖3至圖5，所述各永磁體200的左右兩側面270、280還分別各設有至少兩條 相同高度的突起250。所述各突起250的高度在0.09 0.11毫米之間。參見圖2、圖3、圖 7、圖8、圖10和圖12，這樣就保證所述永磁體的左右兩側面270、280與所述盤形轉子片100 之轉子槽110的左右兩側壁113、114之間的粘接劑厚度均勻，並保證在一定範圍內；特別是將所述各突起的高度設計在0. 09 0. 11毫米之間，保證所述永磁體的左右兩側面270J80 與所述盤形轉子片100之轉子槽110的左右兩側壁113、114之間的粘接劑厚度在0. 09 0. 11毫米之間，並且保證了所述粘接劑的厚度均勻，達到粘接效果最好的狀態。
參見圖1至圖5，所述各永磁體200面積較大的正面230兩端均向內設有臺階221、 222 ；所述各永磁體200嵌入所述盤形轉子片100之各轉子槽110內用粘接劑固定，並且用 工具(可採用本發明之圖13至圖15中的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程 中所用的衝壓夾具)擠壓所述盤形轉子片100之各轉子槽110開口較大的圓形平面120的 各轉子槽110近軸和遠軸處兩邊稜121、122，各該轉子槽110的近軸和遠軸處兩邊稜121、 122遂向自身轉子槽110內延伸並壓住各該轉子槽110內相應永磁體200兩端的臺階221、 222，使所述各永磁體200更加得以固定，不能軸向移動。
或者是，參見圖3至圖12，所述各永磁體200面積較大的正面230兩端均向內設 有臺階221、222 ；相應地，所述盤形轉子片100之各轉子槽110開口較大的圓形平面120的 各轉子槽110近軸和遠軸處兩端邊緣分別設有凹槽123、124，各近軸和遠軸處兩凹槽123、 124內分別設有凸起125、126 ；所述各永磁體200嵌入所述盤形轉子片100之各轉子槽110 內用粘接劑固定，並且用工具(可採用本發明之圖13至圖15中的永磁體軸向磁場電機的 盤形轉子在裝配成型過程中所用的衝壓夾具)擠壓所述各近軸和遠軸處兩凹槽123、IM內 的凸起125、126，各該凸起125、1沈遂向自身轉子槽110內延伸並壓住各該轉子槽110內相 應永磁體200兩端的臺階221、222，使所述各永磁體200更加得以固定，不能軸向移動。
本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，參見圖3至 圖5，先在所述各永磁體200面積較大的正面230兩端均向內設置臺階221、222，該裝配成 型方法包括如下步驟
A、參見圖2、圖3和圖10，在各永磁體200左右兩側面270、280或盤形轉子片100 之各轉子槽110的左右兩側壁113、114均勻塗敷粘接劑，也可同時在各永磁體200的上下 兩端面211、212或盤形轉子片100之各轉子槽110的近軸和遠軸處兩端壁111、112均勻塗 敷粘接劑；
B、參見圖1至圖3、圖6、圖7和圖10，將各永磁體200較小面積的背面240從所述 盤形轉子片100之開口較大的圓形平面120的各轉子槽110嵌入，使所述各永磁體200的 正面和背面230、240分別同所述盤形轉子片100的兩圓形平面120、130平齊；
C、參見圖1至圖5，用工具擠壓所述盤形轉子片100之開口較大的圓形平面120 的各轉子槽Iio近軸和遠軸處兩邊稜121、122，使各該轉子槽110的近軸和遠軸處兩邊稜 121、122遂向自身轉子槽110內延伸並壓住各該轉子槽110內相應永磁體200兩端的臺階 221、222，使所述各永磁體200更加得以固定，不能軸向移動；
或者是，參見圖3至圖12，在實施所述步驟A之前，還先在所述盤形轉子片100之 各轉子槽110開口較大的圓形平面120的各轉子槽110近軸和遠軸處兩端邊緣分別設置凹 槽123、124，在各近軸和遠軸處兩凹槽123、124內分別設置凸起125、126 ；在實施完所述步 驟B之後，實施所述步驟D之前的步驟C是，用工具擠壓所述盤形轉子片100之開口較大的 圓形平面120的各轉子槽110近軸和遠軸處兩凹槽123、124內的凸起125、126，各該凸起 125、1沈遂向自身轉子槽110內延伸並壓住各該轉子槽110內相應永磁體200兩端的臺階 221、222，使所述各永磁體200更加得以固定，不能軸向移動；
可採用本發明之圖13至圖15中的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過 程中所用的衝壓夾具進行擠壓；
D、參見圖1和圖6，將嵌裝有所述各永磁體200的盤形轉子片100放置一定時間或 者是放入溫箱內烘烤，俟所述粘接劑固化，所述各永磁體200固定於所述盤形轉子片100之 各轉子槽110內即停止烘烤；
E、對已完成裝配成型的所述永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構作例行質量檢 查和型式試驗。
在步驟A中塗敷所述粘接劑時，保證所述粘接劑的厚度為0+ 0. 18毫米，並且保 證所述粘接劑的厚度均勻。
參見圖1至圖12，本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機，其轉子結構系採用本 發明所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構。
參見圖13至圖15，本發明還涉及一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成 型過程中所用的衝壓夾具，包括底座300、安裝在該底座300上的將永磁體軸向磁場電機的 盤形轉子結構定位的定位機構400和通過擠壓所述盤形轉子結構之盤形轉子片100後使該 盤形轉子結構之各永磁體200軸向固定於所述盤形轉子片100之各轉子槽110內的擠壓機 構500，以及將所述擠壓機構500固定於所述底座300上並可在該底座300上移動的連接調 整機構600。
參見圖14和圖15，所述定位機構400包括定位板410、兩塊定位塊420和兩塊連 接固定板430 ；所述定位板410包括與所述盤形轉子結構之盤形轉子片100的軸孔150適配 的圓臺411和與該圓臺411聯接的圓形底板412，該圓形底板412固定在所述底座300上， 如採用三顆螺絲440固定；所述各定位塊420上設有沉頭螺絲孔421，相應地所述各連接固 定板430上設有螺紋孔431，所述底座300上設有兩條長長的第一通槽310，沉頭螺絲450 穿過所述定位塊420上的沉頭螺絲孔421和所述底座300上的第一通槽310後擰入所述連 接固定板430的螺紋孔431內，可將所述各定位塊420固定在所述底座300的合適位置，方 便適合不同尺寸的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構之盤形轉子片100。
參見圖13至圖17，所述擠壓機構500包括沉頭螺絲510、設有通孔521的上頂蓋 520、第一彈簧530、圓柱形的主導杆M0、設有通孔551的導筒550、第二彈簧532、設有通孔 561的副導杆560、第三彈簧533、衝壓杆570和設有通孔581的下蓋板580 ；所述主導杆540 上內部設有方形通孔541和下內部設有通孔M2，該方形通孔541與通孔542相連通；所述 副導杆560為圓柱形，中間設有一凸肩562，該凸肩562將所述副導杆560分為上部副導杆 563和下部副導杆564 ；所述衝壓杆570包括上部的與所述主導杆540的方形通孔541適配 的方形連接部571和下部的衝頭572，該方形連接部571設有與沉頭螺絲510匹配的內螺 紋孔573 ；所述主導杆540下部插入所述導筒550的通孔551內；所述上頂蓋520設置在所 述主導杆540頂面；所述第一彈簧530套在所述主導杆540上部，並位於所述導筒550上頂 面與所述上頂蓋520之間；所述衝壓杆570穿越所述副導杆560的通孔561後，其方形連接 部571插入所述主導杆MO的方形通孔Ml內；所述沉頭螺絲510穿越所述上頂蓋520的 通孔521和所述主導杆540的方形通孔541後擰入所述衝壓杆570的方形連接部571的內 螺紋孔573內將所述衝壓杆570固定；所述第二彈簧532套在所述副導杆560的上部副導 杆563上，其位於所述主導杆540下內部的通孔M2內，並處在所述副導杆560的凸肩562與所述主導杆540通孔542的上內壁之間；所述下蓋板580固定在所述導筒550下底面上； 所述副導杆560的下部副導杆564從所述下蓋板580的通孔581穿出；所述第三彈簧533 套在所述副導杆560的下部副導杆564上，並位於所述副導杆560的凸肩562與所述下蓋 板580的上表面之間；所述導筒550外表面固定在所述連接調整機構600上。
參見圖13至圖15，所述擠壓機構500還包括起定位與導向作用的鍵590 ；所述主 導杆540外表面從上到下設有外鍵槽M3，相應地，所述導筒550的通孔551處從上到下設 有內鍵槽陽3 ；藉助所述鍵590，所述主導杆540設置在所述導筒550的通孔551內，並可在 該導筒陽0的通孔551內上下移動。
參見圖13至圖15，所述連接調整機構600包括彎支架610、中間板620、固定板630 和對中板640 ；所述彎支架610上端固定有所述擠壓機構500，其下端固定在中間板620上； 所述對中板640固定在所述中間板620上；所述中間板620上設有沉頭螺絲孔621，相應 地所述固定板630上設有螺紋孔，所述底座300上設有一條長長的第二通槽320，沉頭螺絲 650穿過所述中間板620上的沉頭螺絲孔621和所述底座300上的第二通槽320後擰入所 述固定板630的螺紋孔內，可將所述中間板620固定在所述底座300的合適位置，方便適合 不同尺寸的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構之盤形轉子片100的擠壓，以及方便調整 同一尺寸的所述盤形轉子結構之盤形轉子片100的各轉子槽110近軸和遠軸處兩邊稜121、 122或近軸和遠軸處兩端邊緣之凸起124的擠壓。
參見圖1至圖15，下面簡單地描述一下本發明永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在 裝配成型過程中所用的衝壓夾具的操作步驟
一、調整衝壓夾具，根據具體的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構之盤形轉子 片100的尺寸，將衝壓夾具的各定位塊420固定在所述底座300的合適位置，如圖13，使各 定位塊420剛好支撐所述盤形轉子片100 ；再將衝壓夾具的所述中間板620固定在所述底 座300的合適位置，使衝壓夾具的所述衝壓杆570下部衝頭572對準所述盤形轉子片100 上需要擠壓的部位(如先對準所述盤形轉子片100之任一轉子槽110的遠軸處邊稜122，在 擠壓完所有轉子槽110的遠軸處邊稜122後，再對準所述盤形轉子片100之任一轉子槽110 的近軸處邊稜121，擠壓完所有轉子槽110的近軸處邊稜121 ；或者先對準所述盤形轉子片 100之任一轉子槽110的近軸處邊稜121，在擠壓完所有轉子槽110的近軸處邊稜121後， 再對準所述盤形轉子片100之任一轉子槽110的遠軸處邊稜122，擠壓完所有轉子槽110的 遠軸處邊稜122 ；
二、將所述衝壓夾具固定在氣動設備或油壓機的工作檯上，使氣動設備或油壓機 的活塞壓杆對準所述衝壓夾具的上頂蓋520 ；
三、將已裝配好永磁體200的盤形轉子片100放入所述衝壓夾具上(注意所述盤 形轉子片100之各轉子槽110開口較大的圓形平面120朝上)，使所述盤形轉子片100之任 一轉子槽110對準所述中間板620上的對中板640 (對中板640的材料一般為鐵，由於永磁 體200的作用，可使所述盤形轉子片100吸附定位)；
四、操作氣動設備或油壓機，使其活塞壓杆向下移動，迫使上頂蓋520向下移動， 從而帶動主導杆540也向下移動，第一彈簧530、第二彈簧532和第三彈簧533壓縮，副導 杆560和衝壓杆570向下移動，當副導杆560下移到盤形轉子片100的端面120時，衝壓杆 570繼續下移並擠壓所述盤形轉子片100之開口較大的圓形平面120的轉子槽110近軸和遠軸處兩邊稜121、122或近軸和遠軸處兩端邊緣之凸起125、126，使該轉子槽110近軸和遠 軸處兩邊稜121、122或近軸和遠軸處兩端邊緣之凸起125、1沈遂向自身轉子槽110內延伸 並壓住該轉子槽110內永磁體200兩端的臺階221、222，使所述永磁體200得以固定，不能 軸向移動；
五、操作氣動設備或油壓機，使其活塞壓杆向上移動，由於第一彈簧530、第二彈簧 532和第三彈簧533的彈力作用，主導杆M0、副導杆560和衝壓杆570恢復到原始狀態；轉 動所述盤形轉子片100，使下一轉子槽110對準所述中間板620上的對中板640，重複步驟 四，直至將所述盤形轉子片100之各轉子槽110內的各永磁體200 —端全部固定；
六、調整所述衝壓夾具的中間板620，使所述中間板620固定在所述底座300的合 適位置，即準備固定所述盤形轉子片100之各轉子槽110內的各永磁體200另一端；
七、重複步驟三 五，直至將所述盤形轉子片100之各轉子槽110內的各永磁體 200另一端全部固定。
以上所述實施例僅表達了本發明的優選實施方式，其描述較為具體和詳細，但並 不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制；應當指出的是，對於本領域的普通技術人員 來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保 護範圍；因此，凡跟本發明權利要求範圍所做的等同變換與修飾，均應屬於本發明權利要求 的涵蓋範圍。
權利要求
1.一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，包括設有諸多徑向放射狀轉子槽(110) 的盤形轉子片(100)和與該轉子槽(110)同等數量的永磁體000)，所述各永磁體(200)嵌 入在所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)內用粘接劑固定；其特徵在於所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)的近軸和遠軸處兩端壁(111、11 與該盤形 轉子片(100)的兩圓形平面(120、130)非垂直相交，即所述盤形轉子片(100)之各轉子槽 (110)的近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻具有一定的斜度，從而使所述盤形轉子片(100)之 各轉子槽(110)呈喇叭狀，形成位於所述盤形轉子片(100)之兩圓形平面(120、130)的各 該轉子槽(110)兩面開口大小不一樣，一面大，一面小；相應地，所述永磁體(200)與所述 轉子槽(Iio)近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻相配合的上下兩端面(211、21幻與該永磁體 (200)的正面和背面(230,240)也非垂直相交，即所述永磁體(200)的上下兩端面(211、 212)分別具有同所述轉子槽(110)近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻相同的斜度，使所述永 磁體O00)的正面和背面(230J40) —大一小；所述各永磁體(200)只能從一個方向嵌入 所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)內用粘接劑固定。
2.根據權利要求1所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，其特徵在於所述各永磁體(200)的左右兩側面(270480)分別各設有至少兩條相同高度的突起(250)。
3.根據權利要求2所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，其特徵在於所述各突起O50)的高度在0. 09 0. 11毫米之間。
4.根據權利要求1至3之任一項所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，其特徵 在於所述各永磁體(200)面積較大的正面(230)兩端均向內設有臺階021、222)；所述各 永磁體(200)嵌入所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)內用粘接劑固定，並且用工 具擠壓所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)開口較大的圓形平面(120)的各轉子槽 (110)近軸和遠軸處兩邊稜(121、122)，各該轉子槽(110)的近軸和遠軸處兩邊稜(121、 122)遂向自身轉子槽(110)內延伸並壓住各該轉子槽(110)內相應永磁體(200)兩端的臺 階021、222)，使所述各永磁體(200)更加得以固定，不能軸向移動。
5.根據權利要求1至3之任一項所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，其特徵 在於所述各永磁體(200)面積較大的正面(230)兩端均向內設有臺階021、222)；相應地， 所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)開口較大的圓形平面(120)的各轉子槽(110)近 軸和遠軸處兩端邊緣分別設有凹槽(123、1M)，各近軸和遠軸處兩凹槽(123、1M)內分別 設有凸起(125、126)；所述各永磁體(200)嵌入所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110) 內用粘接劑固定，並且用工具擠壓所述各近軸和遠軸處兩凹槽(123、124)內的凸起(125、 1 )，各該凸起(125、126)遂向自身轉子槽(110)內延伸並壓住各該轉子槽(110)內相應 永磁體(200)兩端的臺階021、222)，使所述各永磁體(200)更加得以固定，不能軸向移動。
6.一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，包括步驟，A、在各永磁體(200)左右兩側面(270 J80)或盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)的 左右兩側壁(113、114)均勻塗敷粘接劑；其特徵在於還包括如下步驟B、將各永磁體(200)較小面積的背面(MO)從所述盤形轉子片(100)之開口較大的圓 形平面(120)的各轉子槽(110)嵌入，使所述各永磁體O00)的正面和背面(230J40)分 別同所述盤形轉子片(100)的兩圓形平面(120、130)平齊；D、將嵌裝有所述各永磁體Q00)的盤形轉子片(100)放置一定時間或者是放入溫箱 內烘烤，俟所述粘接劑固化，所述各永磁體(200)固定於所述盤形轉子片(100)之各轉子槽 (110)內即停止烘烤；E、對已完成裝配成型的所述永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構作例行質量檢查和 型式試驗。
7.根據權利要求6所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，其特徵在於在步驟A中塗敷所述粘接劑時，保證所述粘接劑的厚度為0+ 0. 18毫米，並且保證所 述粘接劑的厚度均勻。
8.根據權利要求6所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，其特徵在於還包括，在裝配成型之前，即實施所述步驟A之前，先在所述各永磁體(200)面積較大 的正面(230)兩端均向內設置臺階021、222)；在實施完所述步驟B之後，實施所述步驟D 之前有步驟C，就是，用工具擠壓所述盤形轉子片(100)之開口較大的圓形平面(120)的各 轉子槽(110)近軸和遠軸處兩邊稜(121、122)，使各該轉子槽(110)的近軸和遠軸處兩邊稜 (121,122)遂向自身轉子槽(110)內延伸並壓住各該轉子槽(110)內相應永磁體Q00)兩 端的臺階021、222)，使所述各永磁體(200)更加得以固定，不能軸向移動。
9.根據權利要求6所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子的裝配成型方法，其特徵在於還包括，在裝配成型之前，即實施所述步驟A之前，先在所述各永磁體(200)面積較大 的正面(230)兩端均向內設置臺階021、222)，相應地，還先在所述盤形轉子片(100)之各 轉子槽(110)開口較大的圓形平面(120)的各轉子槽(110)近軸和遠軸處兩端邊緣分別 設置凹槽(123、124)，在各近軸和遠軸處兩凹槽(123,124)內分別設置凸起(125,126)；在 實施完所述步驟B之後，實施所述步驟D之前有步驟C，就是，用工具擠壓所述盤形轉子片 (100)之開口較大的圓形平面(120)的各轉子槽(110)近軸和遠軸處兩凹槽(123、124)內 的凸起(125、1沈)，各該凸起(125、126)遂向自身轉子槽(110)內延伸並壓住各該轉子槽 (110)內相應永磁體(200)兩端的臺階021、222)，使所述各永磁體(200)更加得以固定， 不能軸向移動。
10.一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用的衝壓夾具，其特徵 在於包括底座(300)、安裝在該底座(300)上的將永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構定 位的定位機構(400)和通過擠壓所述盤形轉子結構之盤形轉子片(100)後使該盤形轉子結 構之各永磁體(200)軸向固定於所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)內的擠壓機構 (500)，以及將所述擠壓機構(500)固定於所述底座(300)上並可在該底座(300)上移動的 連接調整機構(600)。
11.根據權利要求10所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用的衝壓夾具，其特徵在於所述定位機構(400)包括定位板010)、兩塊定位塊(420)和兩塊連接固定板G30)； 所述定位板(410)包括與所述盤形轉子結構之盤形轉子片(100)的軸孔(150)適配的圓臺 (411)和與該圓臺(411)聯接的圓形底板(412)，該圓形底板(412)固定在所述底座(300) 上；所述各定位塊(420)上設有沉頭螺絲孔G21)，相應地所述各連接固定板(430)上設有 螺紋孔G31)，所述底座(300)上設有兩條長長的第一通槽(310)，沉頭螺絲050)穿過所 述定位塊(420)上的沉頭螺絲孔(421)和所述底座(300)上的第一通槽(310)後擰入所述 連接固定板G30)的螺紋孔031)內，可將所述各定位塊G20)固定在所述底座(300)的 合適位置。
12.根據權利要求10所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用 的衝壓夾具，其特徵在於所述擠壓機構(500)包括沉頭螺絲(510)、設有通孔(521)的上頂蓋(520)、第一彈簧 (530)、圓柱形的主導杆(540)、設有通孔(551)的導筒(550)、第二彈簧(532)、設有通孔 (561)的副導杆(560)、第三彈簧(533)、衝壓杆(570)和設有通孔(581)的下蓋板(580)； 所述主導杆640)上內部設有方形通孔(Ml)和下內部設有通孔(542)，該方形通孔(Ml) 與通孔642)相連通；所述副導杆(560)為圓柱形，中間設有一凸肩(562)，該凸肩(562)將 所述副導杆(560)分為上部副導杆(563)和下部副導杆(564)；所述衝壓杆(570)包括上 部的與所述主導杆640)的方形通孔(Ml)適配的方形連接部(571)和下部的衝頭(572)， 該方形連接部(571)設有與沉頭螺絲(510)匹配的內螺紋孔(573)；所述主導杆(MO)下 部插入所述導筒650)的通孔(551)內；所述上頂蓋(520)設置在所述主導杆640)頂面； 所述第一彈簧(530)套在所述主導杆(MO)上部，並位於所述導筒(550)上頂面與所述上 頂蓋(520)之間；所述衝壓杆(570)穿越所述副導杆(560)的通孔(561)後，其方形連接部 (571)插入所述主導杆(540)的方形通孔(541)內；所述沉頭螺絲(510)穿越所述上頂蓋 (520)的通孔(521)和所述主導杆(540)的方形通孔(541)後擰入所述衝壓杆(570)的方 形連接部(571)的內螺紋孔(573)內將所述衝壓杆(570)固定；所述第二彈簧(53 套在 所述副導杆(560)的上部副導杆(563)上，其位於所述主導杆640)下內部的通孔(M2) 內，並處在所述副導杆(560)的凸肩(562)與所述主導杆(MO)通孔(542)的上內壁之間； 所述下蓋板(580)固定在所述導筒(550)下底面上；所述副導杆(560)的下部副導杆(564) 從所述下蓋板(580)的通孔(581)穿出；所述第三彈簧(53 套在所述副導杆(560)的下 部副導杆(564)上，並位於所述副導杆(560)的凸肩(562)與所述下蓋板(580)的上表面 之間；所述導筒650)外表面固定在所述連接調整機構(600)上。
13.根據權利要求12所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用 的衝壓夾具，其特徵在於所述擠壓機構(500)還包括起定位與導向作用的鍵(590)；所述主導杆(MO)外表面 從上到下設有外鍵槽(543)，相應地，所述導筒(550)的通孔(551)處從上到下設有內鍵槽 (553)；藉助所述鍵(590)，所述主導杆(MO)設置在所述導筒(550)的通孔(551)內，並可 在該導筒(550)的通孔(551)內上下移動。
14.根據權利要求10所述的永磁體軸向磁場電機的盤形轉子在裝配成型過程中所用 的衝壓夾具，其特徵在於所述連接調整機構(600)包括彎支架(610)、中間板(620)、固定板(630)和對中板 (640)；所述彎支架(610)上端固定有所述擠壓機構(500)，其下端固定在中間板(620) 上；所述對中板(640)固定在所述中間板(620)上；所述中間板(620)上設有沉頭螺絲孔 (621)，相應地所述固定板(630)上設有螺紋孔，所述底座(300)上設有一條長長的第二通 槽(320)，沉頭螺絲(650)穿過所述中間板(620)上的沉頭螺絲孔(621)和所述底座(300) 上的第二通槽(320)後擰入所述固定板(630)的螺紋孔內，可將所述中間板(620)固定在 所述底座(300)的合適位置。
15. 一種永磁體軸向磁場電機，其轉子結構系採用權利要求1所述的永磁體軸向磁場 電機的盤形轉子結構，該盤形轉子結構包括設有諸多徑向放射狀轉子槽(110)的盤形轉子 片(100)和與該轉子槽(110)同等數量的永磁體000)，所述各永磁體(200)嵌入在所述盤 形轉子片(100)之各轉子槽(110)內用粘接劑固定；其特徵在於所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)的近軸和遠軸處兩端壁(111、11 與該盤形 轉子片(100)的兩圓形平面(120、130)非垂直相交，即所述盤形轉子片(100)之各轉子槽 (110)的近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻具有一定的斜度，從而使所述盤形轉子片(100)之 各轉子槽(110)呈喇叭狀，形成位於所述盤形轉子片(100)之兩圓形平面(120、130)的各 該轉子槽(110)兩面開口大小不一樣，一面大，一面小；相應地，所述永磁體O00)與所述 轉子槽(Iio)近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻相配合的上下兩端面(211、21幻與該永磁體 (200)的正面和背面(230,240)也非垂直相交，即所述永磁體(200)的上下兩端面(211、 212)分別具有同所述轉子槽(110)近軸和遠軸處兩端壁(111、11幻相同的斜度，使所述永 磁體O00)的正面和背面(230J40) —大一小；所述各永磁體(200)只能從一個方向嵌入 所述盤形轉子片(100)之各轉子槽(110)內用粘接劑固定。
全文摘要
本發明涉及一種永磁體軸向磁場電機的盤形轉子結構，包括設有諸多轉子槽的盤形轉子片和與該轉子槽同等數量的永磁體；盤形轉子片之各轉子槽的近軸和遠軸處兩端壁與該盤形轉子片的兩圓形平面非垂直相交；永磁體與轉子槽近軸和遠軸處兩端壁相配合的上下兩端面與該永磁體的正面和背面也非垂直相交；各永磁體只能從一個方向嵌入盤形轉子片之各轉子槽內用粘接劑固定。本發明盤形轉子結構之盤形轉子片的轉子槽與永磁體連接穩固可靠，具有成本低、結構簡單和加工安裝方便等優點，從而使該永磁體軸向磁場電機在高速旋轉的過程中不會出現永磁體飛出的潛在危險。本發明還涉及一種盤形轉子的裝配成型方法和裝配成型過程中所用衝壓夾具。
文檔編號H02K1/27GK102035280SQ20091019051
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者石雷, 葛偉, 謝偉, 黃超 申請人:深圳華任興科技有限公司