电机的转子.pdf

在本发明的电机转子中，为了使磁铁的磁通量不发生泄漏，铁芯的插入孔与上述磁铁之间保持着最小的间隙，并且为了使上述铁芯发生热膨胀时上述插入孔一侧的铁芯不会与上述磁铁的中央相接触，在上述插入孔的内周端上形成了朝向上述铁芯的内侧的扩开部分，因此可以防止上述铁芯发生热膨胀时上述磁铁因铁芯的膨胀力而发生破损，与此同时，还可以使转子旋转时磁铁的磁通量泄漏降到最低程度，从而提高电机的效率。

1.  一种电机转子，其特征在于，上述电机包括：
铁芯，安装在定子的内部并可以旋转，并且沿圆周方向形成了若干个插入孔；
磁铁，插入在上述铁芯的插入孔内；
输出轴，通过加热安插的方法安装于在上述铁芯上形成的轴孔内，因而输出轴可以与上述铁芯一同旋转；
在上述电机中，上述铁芯的插入孔具有以下结构：
当加热安插上述输出轴时，为了使上述铁芯能够向铁芯的插入槽一侧膨胀，在上述铁芯的插入孔中的上述铁芯的内周位置上形成了向铁芯的内侧方向扩张的扩开部分。

2.  根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于：
上述铁芯的插入孔呈向上述铁芯的外侧方向弯曲的弧形，上述铁芯的扩开部分在上述铁芯的内周的中间部位形成，其长度相当于上述铁芯的内周的圆周长度的1/4～1/3。

3.  根据权利要求1所述的电机的转子，其特征在于：
上述铁芯的扩开部分沿着上述铁芯的内周的圆周方向，从两端向中央其宽度渐渐增加。

电机的转子
技术领域
本发明涉及一种电机的转子(Rotor of Motor)，更确切地说涉及一种具有以下特点的电机的转子：为了能够使铁芯在发生热膨胀时铁芯只朝向插入孔膨胀，只在插入孔的内周端的一部分上形成了扩开部分。
背景技术
现有技术的电机由以下部件构成：定子10，固定在电机的机罩(housing)(图中未示)上，其与外部电源相连接；转子20，安装在上述定子10的内部并可以旋转，如果外部电源接通到了上述定子10上，在其与上述定子10之间产生电磁作用，从而转子旋转。
具体来说，上述定子10由以下部件构成，即：磁轭12，呈环状；若干个齿16，沿半径方向从上述磁轭12的内表面朝向上述转子20突出，在其圆周方向上形成有一定的狭槽14并相距一定间隔；绝缘子18，粘贴在上述齿16以及磁轭12的外表面上；线圈19，分别缠绕在上述齿16上，并且与外部电源相连接。
上述转子20安装在上述定子10的内部并可以旋转，其中央形成了轴孔22a，轴孔22a内压入了能够与铁芯一同旋转的输出轴24。上述转子由以下部件构成，即：6个铁芯22，沿圆周方向形成在两端向轴方向开口的插入孔22b内；6个磁铁26，分别插在上述各个铁芯22内，并且沿圆周方向N极和S极交替排列。
在这里，上述铁芯22的轴孔22a的直径在常温状态下与上述输出轴24的直径相同或略小。由于上述铁芯22用热膨胀率较大的电机钢板制成，因此成型后的上述铁芯22如果被加热到350℃左右，那么上述铁芯22的轴孔22a就会受热膨胀，从而使其直径变得比上述输出轴24的直径大，这样一来，上述输出轴24就可以松松地插在上述铁芯22的轴孔22a内，之后如果又在常温状态下冷却下来，那么上述铁芯22的轴孔22a会缩小，由此就可以把上述输出轴24并固定在上述铁芯的轴孔22a内。
另外，上述铁芯22如图2中的虚线所示，当它膨胀时，没有形成上述插入孔的部位会像图示中‘a’那样向上述铁芯22的插入孔22b一侧膨胀，从而会对上述磁铁26加压，因此上述铁芯22的插入孔22b与上述磁铁26之间在常温状态下需要保持一定的间隙g，这个间隙g相当于上述铁芯22向插入孔22b一侧膨胀的最大膨胀量。只有这样，当上述铁芯22膨胀时，才可以防止因上述铁芯22的膨胀力作用在上述磁铁26的整个外圈上而使得上述磁铁26受损。同时，由于上述铁芯22因上述磁铁26的存在其膨胀会受到限制，因此在上述铁芯22的插入孔22b这一侧会产生较大的热应力，从而可以防止发生塑性变形。
但是，采用现有技术的电机存在以下问题：由于上述磁铁26的磁通量会通过上述铁芯22的插入孔22b与磁铁26之间的间隙g泄露，因此与泄漏的磁铁26的磁通量的量相对应地，上述定子10与转子20相互之间的电磁作用力会减小，从而很难获得很高的效率。
发明内容
本发明是为了解决如上所述的现有技术所存在的问题而设计出来的，目的在于提供一种具有以下特点的电机的转子：不但能够防止当加热安插输出轴时因铁芯的膨胀力的作用而使磁铁破损，同时还可以将磁铁的磁通量泄漏的程度降至最低，从而提高电机的效率。
为了实现上述目的，本发明提供了一种电机转子，其特征在于，包括：铁芯，安装在定子的内部并可以旋转，并且沿圆周方向形成了若干个插入孔；磁铁，插入在上述铁芯的插入孔内；输出轴，通过加热安插的方法安装于在上述铁芯上形成的轴孔内，因而它可以与上述铁芯一同旋转。
特别是上述铁芯的插入孔具有以下特征：当加热安插上述输出轴时，为了使上述铁芯能够向铁芯的插入槽一侧膨胀，在上述铁芯的插入孔中的上述铁芯的内周位置上形成了向铁芯的内侧方向扩张的扩开部分。
在具有上述结构的本发明的电机转子中，为了使磁铁的磁通量不发生泄漏，铁芯的插入孔与上述磁铁之间保持着最小的间隙，并且为了使上述铁芯发生热膨胀时上述插入孔一侧的铁芯不会与上述磁铁的中央相接触，在上述插入孔地内周端上形成了朝向上述铁芯的内侧的扩开部分，因此可以防止上述铁芯发生热膨胀时上述磁铁因铁芯的膨胀力而发生破损，与此同时，还可以使转子旋转时磁铁的磁通量泄漏降到最低程度，从而提高电机的效率。以上就是本发明的优点所在。
附图说明
图1是现有技术的电机的水平剖面图；
图2是现有技术的铁芯发生热膨胀时插入孔的变形状态的视图；
图3是本发明的转子的水平剖面图；
图4本发明与现有技术中的感应电压随转子的旋转角度而变化的图表；
图5为本发明的另一示例的转子的水平剖面图。
主要部件附图标记说明
50：定子                  52：磁轭(yoke)
54：狭槽(slot)            56：齿(teeth)
58：线圈(coil)            60：转子
62：铁芯(core)            62a：插入孔
62b：轴孔                 62c：扩开部分
64：磁铁                  66：输出轴
具体实施方式
下面参照附图对本发明的一个实施例予以详细说明。
采用本发明的电机由以下部件构成：定子50，在其环状的磁轭52的内表面上沿圆周方向间隔一定的狭槽54形成了若干个齿56，这些齿56沿半径向内侧突出，在上述各个齿56上缠绕了有电流流过的线圈58；转子60，在它的安装在上述定子50的内部并可以旋转的圆筒(cylinder)形的铁芯62上，沿圆周方向插入了若干个磁铁64，并且它的中央通过加热安插的方法安装了输出轴66。
具体来说，在上述转子60的铁芯62上，为了能够沿轴的方向插入上述磁铁64而形成了插入孔62a，上述插入孔62a沿轴方向两端是开口的，并且呈向上述铁芯61的外侧方向弯曲的弧(arc)形。上述插入孔62a沿上述铁芯62的圆周方向共形成了6个，并且它们相距相同的间隔。此外，在上述铁芯62的中央形成了在常温下与上述输出轴66的直径相同或略小的轴孔62b，上述输出轴66可以通过加热安插的方法安装在上述轴孔62b内。
上述磁铁64与上述插入孔62a具有相同的形状，因而它们可以分别插入上述插入孔62a内，从平面上来看，N极和S极沿圆周方向交替排列。
特别是当上述定子50与转子60之间产生电磁作用从而使上述转子60旋转时，为了减少上述磁铁64的磁通量通过上述插入孔62a发生泄漏，上述插入孔62a与上述磁铁64保持着最小的间隙。
另外，为了使上述输出轴66通过加热安插的方法安装在上述铁芯62的轴孔62b内，上述插入孔62a还形成了扩开部分62c，这个扩开部分62c在上述铁芯62的内侧边缘即内周端e上形成，并向上述铁芯62的内侧方向突出，这样一来，当上述铁芯62被加热到350℃左右时，上述插入孔62a这一侧的铁芯62就不会受到上述磁铁64的妨碍，可以向上述插入孔62a的内侧膨胀。
当然，为了使上述铁芯62膨胀时上述插入孔这一侧的铁芯62不会接触到上述磁铁，上述插入孔62a的扩开部分62c需要具有一定的大小，需使上述磁铁64不会因上述铁芯62的膨胀力而受到压力。
在这一个实施例中，由于上述铁芯62发生热膨胀时，在上述铁芯62的半径方向上磁铁64的中央部位最靠近上述铁芯62，即这个部位最容易接触到上述铁芯62，因此上述扩开部分62c具有以下结构：沿圆周方向形成在上述插入孔62a的内周端e的中间部位，其长度相当于上述插入孔62a的内周端e的圆周长度的1/4～1/3，在上述铁芯62的半径方向上，其宽度要比铁芯62向上述插入孔一侧所产生的最大热变形量大一些。
也就是说，为了使上述输出轴66通过加热安插的方法安装在上述铁芯62的轴孔62b内，需要对上述铁芯62进行加热，从而使上述铁芯62发生热膨胀，此时由于上述扩开部分62c比铁芯62向上述插入孔一侧所产生的最大热变形量大，因此上述磁铁64的中央部位不会受到因铁芯62的膨胀力而产生的压力的作用。当然，上述磁铁64的其它部位可能会受到因铁芯62的膨胀力而产生的某种程度的压力的作用，但是由于其膨胀力很小，上述磁铁64足以承担这样的力，因此可以防止上述磁铁64发生破损。
另外，电机完成组装后，当上述定子50与转子60相互之间发生电磁作用，从而使上述转子60旋转时，由于上述磁铁64的磁通量除了上述扩开部分62c这个部位以外不会发生泄漏，因此上述定子50与转子60相互之间能够产生充分的电磁作用。
图4为在本发明与现有技术中，当转子旋转时在定子的线圈上所产生的感应电压的比较图表。从图中可以得知，本发明(如表中A所表示)能够比现有技术(如表中B所表示)产生更大的感应电压。由于感应电压与磁铁64的磁通量的量成正比，因此本发明A中的磁铁64的磁通量的量比现有技术B大约多5％左右。
另外，如图5所示，由于上述插入孔一侧的铁芯62’沿着上述插入孔62a’的内周端e’的圆周方向从两端向中央，其朝向上述插入孔62a’的膨胀量渐渐增加，因此可以把扩开部分62c’做成以下结构，即：沿着上述插入孔62a’的内周端e’的圆周方向从两端向上述插入孔62a’的内周端e’的中央，越朝向上述铁芯62’的内侧上述插入孔62a’越宽。
另外，图5中的示例的结构除了上述内容以外，其它均与图3相同，故在此不做另外的说明。