一种动子结构及直线电的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种动子结构及直线电机，其中，动子结构包括用作支撑架的碳纤维层，以及用于与负载进行装配的端板，所述碳纤维层内包裹设置有数块磁钢，所述碳纤维层的一端还与部分所述端板包裹设置，实现与所述端板的连接。本实用新型涉及的直线电机包括上述的动子结构。本实用新型提供的动子结构采用碳纤维层包裹磁钢，能够有效防止磁钢在运动过程中出现脱落故障，确保了动子结构的强度和可靠性。
【专利说明】一种动子结构及直线电机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电机领域，尤其涉及一种动子结构，及采用该动子结构的直线电机。
【背景技术】
[0002]动子是直线电机动力传递的核心部件，实现了电磁能到动能的转换。动子由永久磁钢和支架组成，支架的生产多为塑性注塑件，磁钢与支架的固定主要采用工业胶粘接。例如，现有的一种动子结构，采用的便是先注塑结构支架，再粘贴磁钢，最终用网罩粘贴磁钢表面，形成动子结构。但此动子结构依靠胶粘剂进行粘贴，导致工艺复杂，不易保证表面尺寸及圆度。胶粘剂在电机长期工作中会老化，强度变差，且电机高速运转，在离心力作用下，如粘贴不牢，存在动子运动过程中可靠性不足的问题，同时生产工艺较复杂，制约了直线电机与直线压缩机配合使用，进而制约了直线压缩机在制冷设备领域的应用范围。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提出一种动子结构及直线电机，其能够保证动子结构的强度和可靠性。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供了一种动子结构，其包括用作支撑架的碳纤维层，以及用于与负载进行装配的端板，所述碳纤维层内包裹设置有数块磁钢，所述碳纤维层的一端还与部分所述端板包裹设置，实现与所述端板的连接。
[0005]在一优选或可选实施例中，所述端板与所述碳纤维层的连接处设置成不规则结构。
[0006]在一优选或可选实施例中，所述不规则结构为锯齿结构或波浪结构。
[0007]在一优选或可选实施例中，所述碳纤维层的另一端包裹设置有用于为所述磁钢定位且保持所述碳纤维层端面平整性的端环。
[0008]在一优选或可选实施例中，所述端板采用PBT材料或者板材制成。
[0009]在一优选或可选实施例中，所述端环采用PBT材料或者尼龙材料制成。
[0010]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种直线电机，其包括上述的动子结构。
[0011]基于上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果:
[0012]本实用新型提供的动子结构采用碳纤维层包裹磁钢，能够有效防止磁钢在运动过程中出现脱落故障，确保了动子结构的强度和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0014]图1为本实用新型提供的动子结构的成品结构示意图；
[0015]图2为本实用新型提供的动子结构的爆炸示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0017]如图1、图2所示，为本实用新型提供的动子结构的一示意性但非限制性实施例，在该示意性但非限制性实施例中，动子结构包括用作支架的碳纤维层7，碳纤维层7内沿周向埋设有数块磁钢5。采用碳纤维层7包裹磁钢5，能够有效防止磁钢5在运动过程中出现脱落故障，确保动子结构的强度和可靠性。
[0018]碳纤维层7的一端包裹设置有端板1，端板I用于与负载进行装配，实现电机功率输出。端板I与碳纤维层7的连接处可以设置成不规则结构，例如:可以设置成锯齿结构或波浪结构，不规则结构形成的凹槽结构内用来填充碳纤维带，以达到增强端板I与碳纤维层7之间的连接强度，保证动子在大行程运动时的可靠性。端板I的材料可以是PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯(Polybutylene terephthalate))或者板材。
[0019]本实用新型采用碳纤维层7将磁钢5和端板I的不规则结构包裹其中，保证了磁钢5与端板I不同材质间的融合强度，能够有效防止磁钢5在运动过程中出现脱落故障，确保动子的强度和可靠性。
[0020]在本实用新型提供的动子结构的示意性实施例中，碳纤维层7的另一端可以包裹设置有端环6，端环6的主要作用是为磁钢5的装配提供定位，保证磁钢5间隙的均匀性，另夕卜，端环6还能够用于保持动子结构成型后，端面的平整性。端环6的材料可以是PBT或者质量较轻的尼龙等。
[0021]上述各示意性实施例中，碳纤维层7可以采用由浸过环氧树脂的碳纤维带缠绕而成，加热固化后便于成型，加工方便，碳纤维层7的主要作用是包裹磁钢5、端板I的不规则结构和端环6，使动子结构的各部件融合在一起，解决磁钢5和端板I等不同材质的结合问题，确保成型后动子的可靠性；另外，成型后的碳纤维比较轻，能够保证动子不至于太重。
[0022]如图2所示，下面以本实用新型提供的动子结构的一示意性但非限制性实施例为例，详细说明本实用新型提供的动子结构的加工方法，该加工方法可以包括以下步骤:
[0023]a、在精度较高的成型模的芯轴2上均匀涂覆脱模剂，便于成型后的动子结构能够顺利脱模；
[0024]b、在涂覆过脱模剂的芯轴2上绑扎浸过环氧树脂的碳纤维带，形成动子结构的碳纤维内层3，以为磁钢5的固定提供浮着体，碳纤维内层3的厚度由动子强度、动子与内定子间的气隙共同确定；
[0025]C、碳纤维内层3形成后,在其一端布置端板I，在其另一端布置端环6,碳纤维内层3的周向均匀布置数个磁钢5，端板I和端环6的配合精度由成型模的芯轴2保证；
[0026]d、再次绑扎浸过环氧树脂的碳纤维带形成动子结构的碳纤维外层4，以将磁钢5、端板I的不规则结构和端环6包裹其中，使动子结构的各部件融合在一起，利用端板I的不规则结构来加强端板I和碳纤维层7的连接强度，确保成型后动子的可靠性；
[0027]e、完成外层碳纤维带绑扎后，利用涂覆有脱模剂的外模具紧固，以保证动子结构的外径尺寸满足设计要求，为了加速动子结构的固化成型速度，还将带有成型模和外模具的动子结构放入130°C的烘箱中烘烤；
[0028]f、动子结构成型后，取下外模具和成型模，计量动子结构的内外径尺寸是否符合设计要求。
[0029]本实用新型提供的动子结构的加工方法，利用简单的生产工艺流程，有效解决了磁钢与动子支架之间的融合问题，降低了生产成本，保证了运动动子的结构强度和可靠性。
[0030]本实用新型提供的动子结构的加工方法通过专用模具来保证动子的内外径尺寸，相对其他方法，可以减少磁钢壁厚0.2mm以上，降低了电机的间隙，提高了电机效率。
[0031]采用本实用新型提供的动子结构加工方法形成的动子结构，其外部形成端板部位8、端环部位9，以及端板部位8与端环部位9之间的中间部位10。
[0032]端板部位8的碳纤维层7的厚度是由动子受力强度和运动的可靠性决定，不同功率电机的端板部位8的碳纤维层7的厚度是不同的，端板部位8的碳纤维层7的厚度可以通过模具来保证。端板部位8表面的不平整度是由于端板I的不规则结构引起的，经过外模具紧固后，不平整度会有所改善，在保证动子强度和尺寸的前提下，外形平整度没有特殊要求。
[0033]中间部位10的碳纤维层7的厚度由动子受力强度和运动的可靠性决定，不同功率电机的中间部位10的碳纤维层7的厚度是不同的，中间部位10的碳纤维层7的厚度可以通过模具来保证。由于中间部位10不是动子的装配部位，因此，对中间部位10表面的圆度没有严格要求，但可以通过外模具保证其圆度在设计要求范围内。
[0034]端环部位3的碳纤维层7的厚度由动子受力强度和运动的可靠性决定，不同功率电机的端环部位3的碳纤维层7的厚度是不同的，端环部位3的碳纤维层7的厚度可以通过模具来保证。端环部位3属于动子与外定子的装配部位，圆度要求严格，外模具必须保证其满足尺寸公差及行为公差要求。
[0035]本实用新型提供的动子结构能够适用于直线电机。
[0036]本实用新型还提供了一种直线电机的示意性但非限制性实施例，在该实施例中，直线电机包括本实用新型提供的动子结构，直线电机相应的具有本实用新型提供的动子结构的有益效果。
[0037]综上所述，本实用新型实施例提供的动子结构通过端板的锯齿结构或波浪结构来加强动子的受力强度；利用浸过环氧树脂的碳纤维带的不同形态，实现动子结构各部件的包裹和固化；通过简单的生产工艺，生产出安全可靠的动子结构，实现了提高直线电机的效率的目的。
[0038]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种动子结构，其特征在于:包括用作支撑架的碳纤维层，以及用于与负载进行装配的端板，所述碳纤维层内包裹设置有数块磁钢，所述碳纤维层的一端还与部分所述端板包裹设置，实现与所述端板的连接。
2.如权利要求1所述的动子结构，其特征在于:所述端板与所述碳纤维层的连接处设置成不规则结构。
3.如权利要求2所述的动子结构，其特征在于:所述不规则结构为锯齿结构或波浪结构。
4.如权利要求1所述的动子结构，其特征在于:所述碳纤维层的另一端包裹设置有用于为所述磁钢定位且保持所述碳纤维层端面平整性的端环。
5.如权利要求1-4任一项所述的动子结构，其特征在于:所述端板采用PBT材料或者板材制成。
6.如权利要求4所述的动子结构，其特征在于:所述端环采用PBT材料或者尼龙材料制成。
7.一种直线电机，其特征在于:包括如权利要求1-6任一项所述的动子结构。
【文档编号】H02K1/28GK204156632SQ201420543160
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】彭玉礼, 钟成堡, 张小波, 黄侠昌, 陈世国 申请人:珠海格力节能环保制冷技术研究中心有限公司