專利名稱：具有鐵芯混合物電樞組件的線性無刷直流電動機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請一般涉及線性無刷直流電動機(jī)，尤其涉及用于線性無刷直流電動機(jī)的混合電樞組件。
背景技術(shù)：
矩形結(jié)構(gòu)的典型線性無刷電動機(jī)主要包括兩個部件電樞組件和場組件，它們彼此通過較小的氣隙隔開。
電樞組件又包括疊片的疊層組件10，疊片的狹槽12中設(shè)有三相繞組。這種疊層組件10在

圖1中示出。場組件是矩形軟磁鐵板，具有朝向氣隙的交變極性矩形磁鐵。
通常選擇的電樞組件的狹槽開口14應(yīng)當(dāng)盡可能小，從而使雄榫接合(制動)力(cogging force)最小。圖2示出典型的狹槽開口14。然而，小的狹槽開口限制了可用于繞組的電線的尺寸。此外，狹槽開口14變得越小，所有機(jī)器繞組工藝都將變得越困難。
另外，為了將電樞組件連接到一機(jī)械結(jié)構(gòu)，疊層組件10的頂面16應(yīng)當(dāng)被鉆孔且具有內(nèi)螺紋孔。由于疊片結(jié)構(gòu)不合適這樣的孔，所以設(shè)置了帶有安裝孔的鎖閉楔18，如圖1所示。一旦為了這些鎖閉楔18對帶有狹槽12的疊片結(jié)構(gòu)沖壓，鎖閉楔18之間的距離就被固定，且如果不重新裝備用于疊片結(jié)構(gòu)的沖壓機(jī)，就不能改變鎖閉楔18之間的距離。
因此，希望具有便于線圈纏繞，同時也使雄榫接合力最小的電樞組件設(shè)計。同樣希望，具有到機(jī)械結(jié)構(gòu)的連接是簡易而靈活的電樞組件設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的電樞組件結(jié)構(gòu)提供了上述和其它所希望的特征，其包括基部；從基部延伸出的多個齒，繞組圍繞這些齒定位，其中多個齒彼此隔開以將狹槽開口限定在鄰近的齒的末端或它們之間。此外還包括，磁性材料，其被成形并定位成封閉圍繞鄰近的齒之間的一個或多個狹槽開口。
本發(fā)明的電樞組件的另一實施例包括基部；從基部延伸且繞組可圍繞其定位的多個齒；以及被成形成定位在底部的外邊緣上并在基部的外邊緣外延伸的磁性材料。
在本發(fā)明的再一實施例中，電樞組件包括基部；從底部延伸出的多個齒，圍繞這些齒定位繞組，其中多個齒彼此隔開以將狹槽開口限定在臨近的齒的末端或之間，以及呈楔形的磁性材料，其被安裝進(jìn)形成在鄰近的齒上的凹槽，以圍繞鄰近的齒之間的狹槽開口。
本發(fā)明的設(shè)計目標(biāo)和特征包括下列各項1)生成完全開口的狹槽，以使得機(jī)械纏繞工藝可行；2)可將線圈(圍繞每個齒)插入狹槽，該線圈已被單獨繞在線軸上；3)在插入電樞繞組后，通過使用磁性楔堵塞或關(guān)閉狹槽開口使雄榫接合力最小，該磁性楔由固體軟磁鐵或小梯形疊片的疊層組件制成；4)提供不同較多地重新裝備疊片沖壓機(jī)而將電樞組件連接到具有能靈活改變安裝孔之間距離的結(jié)構(gòu)的機(jī)械裝置。
根據(jù)詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明的這些和其它特點和優(yōu)點將更加易于理解。
附圖簡要說明圖1是現(xiàn)有技術(shù)的典型疊層組件的圖示。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)的典型疊層組件的一部分的圖示。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的疊層組件的一部分的圖示。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的疊層組件的一部分的圖示，其中圖3的狹槽開口已被塞住。
圖5A和圖5B示出根據(jù)本發(fā)明的另一實施例的包括安裝架的疊層組件的一部分的圖示，還示出圖4的實施例中的楔。
圖6是本發(fā)明的一個實施例的疊層組件中的齒和楔的一部分的放大圖。
本發(fā)明的詳細(xì)描述現(xiàn)在參考圖3，示出了本發(fā)明的一個實施例的疊層組件100。如圖所示，疊層組件的齒102從基部106向外延伸。用來分隔齒102的狹槽104的寬度基本上從底部(基部106處)到頂部108(齒的自由端)是相同的。這與現(xiàn)有的疊層組件的齒結(jié)構(gòu)相反，例如圖2，其中齒的頂端向外傾斜，以使齒之間的狹槽開口14變窄。
根據(jù)本發(fā)明，每個齒102的頂部108具有兩個額外的凹槽110，如圖3所示；凹槽用以容納磁性楔112，如圖4所示。這些磁性楔112的目的在于使沿著齒102的中心線114和狹槽104的中心線116的氣隙磁阻的差值最小。該差值越小，雄榫接合力就越小。
根據(jù)本發(fā)明的再一實施例，在圖5A和5B中示出，混合電樞組件包括帶有繞組(未示出)的疊層組件100；在狹槽104中的磁性楔112；以及由軟磁材料制成的安裝架120。優(yōu)選地，安裝架120在沿著疊層組件100的縱軸方向的尺寸大于疊層組件100的尺寸，其厚度選擇為當(dāng)與疊層組件100的基部106的厚度相加時，總的護(hù)鐵(backiron)厚度足夠大以傳導(dǎo)磁通量。如在圖5A看到的，橫過縱向軸的疊層組件100的寬度還優(yōu)選地大于疊層組件的寬度。優(yōu)選采用楔榫結(jié)構(gòu)，從而能夠使疊層組件100和安裝架120精確裝配。
該優(yōu)選的楔榫結(jié)構(gòu)在圖5B中進(jìn)一步示出。在疊層組件100的末端可以看到，基部106的表面在朝向基部106的外表面的方向向外彎曲。還可以看到，安裝架120的末端具有在齒102方向向下延伸的部分122和124，其內(nèi)表面具有與基部106的末端相配合的形狀。特別地，部分122和124的內(nèi)表面向內(nèi)張開，以便部分122和124鎖定基部106的向外張開的末端。雖然在優(yōu)選結(jié)構(gòu)中已經(jīng)披露了楔榫結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的精神內(nèi)，其它結(jié)構(gòu)可被用于在疊層組件100的基部106上定位安裝架120。
因為在圖5A和圖5B示出的本發(fā)明的實施例中沒有將所有的護(hù)鐵(基板106和安裝架120)分成層，護(hù)鐵的實心部分(安裝架120)將會有額外的渦電流損失。然而，由于護(hù)鐵的實心部分的橫截面大于層壓部分的橫截面(圖5B)，所以護(hù)鐵的實心部分中的通量密度相對較低。因此，相對于(通量密度)2的額外渦電流損失比例也將比較低。
在本發(fā)明的安裝架的結(jié)構(gòu)下，不需要為了適應(yīng)裝配孔之間距離的改變而重新裝備疊片沖壓機(jī)，并且，能夠通過將現(xiàn)有技術(shù)中的多個楔替換為一個支架來改變裝配孔結(jié)構(gòu)。
圖6是實心或?qū)訝畲判孕?12和凹槽110之間的關(guān)系的擴(kuò)大圖，它們形成在本發(fā)明的電樞疊層組件100的齒102的頂部108上。優(yōu)選采用楔榫結(jié)構(gòu)以使齒102和楔112之間精確配合。如圖6所示，楔112具有梯形的橫截面，向里朝向繞組(未示出)的楔表面126的長度大于遠(yuǎn)離繞組朝外的表面的長度。在每個齒102的頂部108切出槽口110，其形狀與楔112的尺寸匹配，以便在凹槽110和楔112之間實現(xiàn)楔形接合。應(yīng)當(dāng)注意，對于圖6中的實施例而言，當(dāng)楔112在凹槽110中時，楔112的大小使其遠(yuǎn)離繞組朝外的表面，基本上與齒102的朝外表面齊平。
雖然已經(jīng)披露了作為優(yōu)選結(jié)構(gòu)的楔榫結(jié)構(gòu)，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明的精神之內(nèi)，其它結(jié)構(gòu)也可用于在鄰近的齒102之間定位楔112。
此處所采用的術(shù)語和說明僅出于描述的目的，而非用于限定，并且，并非專門使用這些術(shù)語而排出與以上所示出的和所描述的部分或全部特征相等價的術(shù)語和描述，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明所要求的范圍內(nèi)可能有多種變化。
權(quán)利要求
1.電樞組件，包括多個繞組；基部；多個齒，從所述基部延伸出，所述繞組能夠圍繞所述多個齒定位，其中，所述多個齒彼此分開，以在鄰近的齒之間和其末端限定狹槽開口；以及磁性插入物，成形為封閉鄰近的齒之間的一個或多個狹槽開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電樞組件，其中所述基部和多個齒被形成由疊片結(jié)構(gòu)形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電樞組件，其中所述多個齒彼此隔開第一尺寸，在鄰近的齒之間及其末端的所述狹槽開口的尺寸大約等于所述第一尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電樞組件，其中所述磁性插入物形成由疊片結(jié)構(gòu)形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電樞組件，其中所述磁性插入物為楔形的，所述多個齒的末端被形成為與所述磁性插入物的楔形相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電樞組件，其中所述多個齒的末端和所述楔形磁性插入物之間設(shè)置楔榫結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電樞組件，其中所述多個磁性插入物具有梯形橫截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電樞組件，其中所述多個齒的末端開有凹槽，所述磁性插入物被成形為與所述多個齒的開槽的末端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電樞組件，還包括延伸過所述基部的外邊緣的安裝架，其中，所述安裝架與所述電樞組件的基部以楔榫結(jié)構(gòu)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電樞組件，其中所述基部的厚度和所述安裝架的厚度可以生成合適的結(jié)合橫截面。
11.電樞組件，包括多個繞組；基部；多個齒，從所述基部延伸出，所述繞組能夠圍繞所述多個齒定位；以及由磁性材料制成的安裝架，它被形成為與所述基部相連，并延伸過所述基部的外邊緣。
12.電樞組件，包括多個繞組；基部；多個齒，從所述基部延伸出，所述繞組能夠圍繞所述多個齒定位，其中所述多個齒彼此分開，以在鄰近的齒之間和其末端限定狹槽開口；以及磁性插入物，其具有楔形形狀，配合到形成在所述鄰近的齒中的凹槽中，以封閉鄰近的齒之間的所述狹槽開口。
13.疊層組件，用于包括多個繞組類型的電樞組件，所述疊層組件包括基部；多個齒，從所述基部延伸出，所述繞組能夠圍繞所述多個齒定位；以及其中，所述多個齒彼此分開，以便在鄰近的齒之間和末端限定狹槽開口，且磁性插入物成形為封閉鄰近的齒之間的一個或多個狹槽開口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的疊層組件，其中所述基部和多個齒由疊片結(jié)構(gòu)形成。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的疊層組件，其中所述多個齒隔開第一尺寸，在鄰近的齒之間和其末端的狹槽開口的尺寸與所述第一尺寸近似相同。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的疊層組件，其中所述磁性插入物由疊層結(jié)構(gòu)形成。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的疊層組件，其中所述磁性插入物為楔形，所述多個齒的末端被成形為與所述磁性插入物的楔形相連。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的疊層組件，其中所述多個齒的末端和所述楔形磁性插入物之間是楔榫結(jié)構(gòu)。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的疊層組件，其中所述磁性插入物具有梯形橫截面。
20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的疊層組件，其中所述多個齒的末端開有凹槽，所述磁性插入物被成形為與所述多個齒的開槽的末端相連。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的疊層組件，還包括磁性安裝架，它延伸過所述基部的外部邊緣，且其中所述安裝架以楔榫結(jié)構(gòu)被連接至所述電樞組件的基部。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的疊層組件，其中所述基部的厚度和所述安裝架的厚度被選擇成使組合的厚度足夠用于傳導(dǎo)磁通量。
23.疊層組件，用于包括多個繞組的電樞組件中，所述電樞組件包括基部；多個齒，從基部延伸出，所述繞組圍繞所述多個齒定位；以及由磁性材料形成的安裝架，它被形成為與所述基部相連，并延伸過所述基部的外部邊緣。
24.在包括多個繞組的電樞組件中所用類型的疊層組件，所述疊層組件包括基部；多個齒，從所述基部延伸出，所述繞組圍繞所述多個齒定位，且其中所述多個齒彼此分開，以將狹槽開口限定在鄰近的齒之間和其末端；以及楔形的磁性插入物，可配合到形成在鄰近的齒上的凹槽中，以封閉鄰近齒之間的狹槽開口。
25.線性無刷直流電機(jī)，包括場組件；以及電樞組件，它被定位成與所述場組件由一空隙隔開，所述電樞組件包括磁性安裝架；疊層組件，包括基部；多個齒，從所述基部延伸出，其中所述多個齒彼此隔開，以在鄰近的齒之間和其末端限定狹槽開口；以及楔形的磁性插入物，其裝配到形成在鄰近的齒上的凹槽中，以封閉鄰近的齒之間的凹槽開口；以及多個繞組，圍繞所述疊層組件的多個齒定位。
全文摘要
本發(fā)明披露了在線性無刷直流電機(jī)中使用的疊層組件，該疊層組件具有基部(106)；從該基部延伸出的多個齒(102)，，繞組可圍繞所述多個齒定位，其中多個齒彼此分開，以在鄰近的齒之間和其末端限定凹槽開口，磁性材料(112)被成形和定位為封閉鄰近的齒之間的一個或多個狹槽開口。本發(fā)明還披露了；沿著疊層組件的護(hù)鐵定位的安裝架(120)，它被成形為使安裝架(124)的末端與該疊層組件的末端結(jié)合。
文檔編號H02K3/493GK1524330SQ02811613
公開日2004年8月25日 申請日期2002年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月9日
發(fā)明者M·戈德金, M 戈德金 申請人:Bei 傳感器及系統(tǒng)有限公司