用于轴向通量型电机的改进的转子组件制造技术

一种用于轴向通量型电机的转子组件可以包括至少一个磁体以及第一支承结构件和第二支承结构件。第一支承结构件可以构造成使至少一个磁体附接至第一支承结构件，并且为至少一个磁体提供通量返回路径。第二支承结构件可以构造成附接至第一支承结构件以便允许扭矩经由第一支承结构件在至少一个磁体与第二支承结构件之间传递，并且第二支承结构件还可以构造成(A)附接至轴向通量型电机的可旋转轴，或者(B)用作轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。缘。缘。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于轴向通量型电机的改进的转子组件

技术介绍

[0001]永磁体轴向通量马达和发电机是已知的。在美国专利No.7,109,625、美国专利No.9,673,688、美国专利No.9,800,109、美国专利No.9,673,684、和美国专利No.10,170,953以及美国专利申请公开No.2018
‑
0351441 A1(
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441公开”)中描述了这种马达或发电机(本文中统称为“电机”)的示例，其每一者的全部内容均通过参引并入本文。

技术实现思路

[0002]在公开实施方式中的一些公开实施方式中，一种用于轴向通量型电机的转子组件包括至少一个磁体以及第一支承结构件和第二支承结构件。第一支承结构件构造成使至少一个磁体附接至第一支承结构件并且为至少一个磁体提供通量返回路径。第二支承结构件构造成附接至第一支承结构件以便允许扭矩经由第一支承结构件在至少一个磁体与第二支承结构件之间传递，其中，第二支承结构件还构造成(A)附接至轴向通量型电机的可旋转轴，或者(B)用作轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。
[0003]在一些实施方式中，一种方法包括：将至少一个磁体附接至用于轴向通量型电机的转子组件的第一支承结构件，使得第一支承结构件为至少一个磁体提供通量返回路径；以及将第二支承结构件附接至第一支承结构件以便允许扭矩经由第一支承结构件在至少一个磁体与第二支承结构件之间传递，该第一支承结构件附接有至少一个磁体，其中，第二支承结构件还构造成(A)附接至轴向通量型电机的可旋转轴，或者(B)用作轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。
[0004]在一些实施方式中，一种用于轴向通量型电机的转子组件包括：至少一个磁体；第一装置，该第一装置用于为至少一个磁体提供通量返回路径；以及第二装置，该第二装置构造成附接至第一装置，该第二装置用于将扭矩经由第一装置传递至至少一个磁体或者经由第一装置从所述至少一个磁体传递扭矩，其中，第二装置还构造成(A)附接至轴向通量型电机的可旋转轴，或者(B)用作轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。
附图说明
[0005]图1示出了带有印刷电路板定子的示例轴向通量气隙电机的整体规划的横截面图；
[0006]图2示出了轴向通量马达中的气隙由于转子支承件的变形而塌陷的趋势，这可能导致对定子的干扰；
[0007]图3A示出了具有包括的渐缩部的示例转子支承件的横截面图；
[0008]图3B示出了图3A中所示的示例转子支承件的横截面图，其中，环形磁体附接至该示例转子支承件；
[0009]图4示出了两个如图3B中示出的转子组件如何能够安装在轴向通量型电机中，使得转子的平衡位置与间隙中心线等距；
[0010]图5示出了示例磁体区段，该示例磁体区段例如可以用于半径超过大约四厘米的
转子组件；
[0011]图6A示出了转子部分(例如，转子半部)的根据本公开的一些实施方式构造的第一支承结构件或“转子背铁(back iron)”的示例；
[0012]图6B示出了图6A中所示的第一支承结构件，其中，一组磁体区段502安装在该第一支承结构件上；
[0013]图7示出了根据本公开的一些实施方式构造的第二支承结构件或“转子支承板”的示例；
[0014]图8A示出了在向组件螺钉施加最终扭矩之前的示例转子组件，该示例转子组件包括比如图6B中所示的第一支承结构件和比如图7中所示的第二支承结构件，该第一支承结构件上安装有磁体区段；
[0015]图8B示出了在螺钉已经被拧紧以设计扭矩时的图8A的转子组件；
[0016]图9示出了与图8B中所示相同的转子组件，但是出于说明目的夸大了渐缩部的程度；
[0017]图10示出了一对预弯曲的转子组件、比如图9中所示的转子组件的侧视图，图示了转子组件如何能够在转子组件结合到轴向通量型电机中时弯曲成所需的构型；
[0018]图11A示出了两个如图8B中示出的转子组件如何能够在印刷电路板定子定位在磁体区段的面之间的大致均匀的间隙内的情况下安装在轴向通量型电机中；
[0019]图11B示出了图11A中所示的组件的横截面图；
[0020]图12A示出了两个如图8B中示出的转子组件如何能够在无轴构型的情况下安装在轴向通量型电机中；
[0021]图12B示出了图12A的组件的横截面图；
[0022]图13示出了处于外转(out
‑
runner)构型的示例轴向通量型电机的横截面图，其中，第二支承结构件在定子的外部处相接，该定子构造成在该定子的内径处安装至壳体；以及
[0023]图14示出了具有单侧转子的示例轴向通量型电机的横截面图。
具体实施方式
[0024]出于所有目的，该申请通过参考将以下专利申请中的每一者的全部内容进行合并：于2020年11月2日提交的标题为“用于轴向通量型电机的改进的转子组件(IMPROVED ROTOR ASSEMBLIES FOR AXIAL FLUX MACHINES)”、序列号为17/086,549的美国申请；于2019年11月12日提交的标题为“用于轴向通量型电机的改进的转子组件(IMPROVED ROTOR ASSEMBLIES FOR AXIAL FLUX MACHINES)”的美国临时申请No.62/934,059；于2018年5月18日提交并作为美国专利申请公开No.2018/0351441公开的、标题为“用于轴向通量型电机中的磁体定子间隙的控制的预弯曲转子(PRE
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WARPED ROTORS FOR CONTROL OF MANGET
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STATOR GAP IN AXIAL FLUX MACHINES)”、序列号为15/983,985的美国专利申请；于2017年6月5日提交的标题为“用于轴向通量型电机中的磁体定子间隙的控制的预弯曲转子(PRE
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WARPED ROTORS FOR CONTROL OF MAGNET
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STATOR GAP IN AXIAL FLUX MACHINES)”、序列号为62/515,251的美国临时专利申请；以及于2017年6月5日提交的标题为“轴向通量型电机中的空气循环(AIR CIRCULATION IN AXIAL FLUX MACHINES)”、序列号为62/515,256的
美国临时专利申请。出于所有目的，本申请还通过参考将以下公布的专利中的每一者的全部内容进行合并：美国专利No.7,109,625；美国专利No.9,673,688；美国专利No.9,800,109；美国专利No.9,673,684；和美国专利No.10,170,953。
[0025]永磁体轴向通量马达和发电机、比如上述专利文档中描述的永磁体轴向通量马达和发电机可能以平面印刷电路板(PCB)定子组件为特征，该定子组件定位在带有永磁体的两个转子部分之间，或者定位在具有一个或更多个永磁体的一个转子本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于轴向通量型电机的转子组件，所述转子组件包括：至少一个磁体；第一支承结构件，所述第一支承结构件构造成使所述至少一个磁体附接至所述第一支承结构件并且为所述至少一个磁体提供通量返回路径；以及第二支承结构件，所述第二支承结构件构造成附接至所述第一支承结构件以便允许扭矩经由所述第一支承结构件在所述至少一个磁体与所述第二支承结构件之间传递，其中，所述第二支承结构件还构造成(A)附接至所述轴向通量型电机的可旋转轴，或者(B)用作所述轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。2.根据权利要求1所述的转子组件，其中：所述第二支承结构件适于绕所述轴向通量型电机的旋转轴线旋转；所述至少一个磁体具有第一表面，所述第一表面与所述至少一个磁体的磁化方向正交并且背离所述第一支承结构件；所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体构造和布置成使得：如果所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体相对于所述旋转轴线静止并且不受任何其他磁性部件的影响，则和所述第一表面上的第一点相交并且垂直于所述旋转轴线的第一平面与和所述第一表面上的第二点相交并且垂直于所述旋转轴线的第二平面之间的距离大致上大于零；所述第二点相比所述第一点在距所述旋转轴线较大的径向距离处；以及所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体还构造和布置成使得：如果所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体相对于所述旋转轴线静止并且不受任何其他磁性部件的影响，则在所述第二点处远离所述第一表面延伸并且垂直于所述第一表面的射线与所述第一平面相交。3.根据权利要求2所述的转子组件，其中：所述至少一个磁体具有设置在所述第一点处的内边缘；所述至少一个磁体具有与所述内边缘相反并且设置在所述第二点处的外边缘；以及所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体还构造和布置成使得：如果所述第一支承结构件、所述第二支承结构件和所述至少一个磁体相对于所述旋转轴线静止并且不受任何其他磁性部件的影响，则所述第一平面和所述第二平面之间的距离与所述第一点和所述第二点之间的距离的比率大于0.002。4.根据权利要求2或权利要求3所述的转子组件，其中，所述转子组件安装在所述轴向通量型电机中，并且所述第一平面与所述第二平面之间的距离大致上等于零。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的转子组件，其中：所述第二支承结构件还包括在径向方向上渐缩的至少一个表面，以便在所述第二支承结构件附接至所述第一支承结构件时使所述第一支承结构件弯曲以符合所述至少一个表面的形状。6.根据权利要求1至5中的任一项所述的转子组件，其中，所述第二支承结构件构造成附接至所述轴向通量型电机的可旋转轴。7.根据权利要求1至5中的任一项所述的转子组件，其中，所述第二支承结构件构造成用作所述轴向通量型电机的输出凸缘或输入凸缘。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的转子组件，其中：所述第一支承结构件由至少一种第一材料制成；以及所述第二支承结构件由与所述至少一种第一材料不同的至少一种第二材料制成。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的转子组件，其中：所述至少一个磁体包括磁体区段；以及所述第二支承结构件还构造成在所述磁体区段附接至所述第一支承结构件并且所述第二支承结构件附接至所述第一支承结构件时限制所述磁体区段的径向运动。10.根据权利要求9所述的转子组件，其中：所述第二支承结构件还包括圆形唇部，所述圆形唇部构造成接合所述磁体区段的最外边缘以限制所述磁体区段的径向运动。11.根据权利要求9或权利要求10所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治，
申请(专利权)人：电路电机有限公司，
类型：发明
国别省市：