[发明专利]具有永久磁体的转子组件及其制造方法

说明书

一种永久磁体转子组件，包括：具有外表面的圆筒形轴(1)、构成环形段部的多个永久磁体(22)、以及围绕所述多个永久磁体(22)的外保持圆筒形套筒(23)。所述组件还包括安装在所述圆筒形轴(1)上用于支撑所述多个永久磁体(22)的圆筒形磁体壳体(21)。所述圆筒形磁体壳体(21)由磁性材料形成。所述保持圆筒形套筒(23)通过由下式限定的所得干涉配合IF2被预加载：其中，ΦY是所述多个永久磁体(22)的外径，ΦX是所述圆筒形磁体壳体(21)的内径，且IF1是所述圆筒形轴(1)的外径和所述圆筒形磁体壳体(21)的所述内径之间的主干涉配合。

技术领域

本发明涉及一种具有永久磁体的转子组件及其制造方法。

背景技术

用于高速永磁电动机和发电机的永久磁体转子组件例如公开在文献US5563463、US7872553B2、US2005/0093391A1、US2005/0099079A1和US2009/0261678A1中。

关于具有永久磁体的高速转子，有必要将磁体保持粘附至轴，以便通过磁体传递来自电动机的转矩。对于常规粘合胶水来说，离心力在高速下变得太高。

因此，已经提出了使用一种围绕芯和磁体被拉伸以将磁体保持就位的套筒或薄壁保持壳。

原则上为了将磁体保持连接至带有套筒的转子，需要施加相当于离心力的预载，限度由套筒的机械阻力和施加预载的方式给出。

第一个技术问题在于，对于高速电机来说，在不危及到损坏待组装的部件的情况下，所需的干涉基本上高于可能通过使用用于在高温或低温下滑动配合的部件的热膨胀而获得的间隙。

第二个技术问题在于，如果薄套筒压插时通过平移而被插入，那么薄套筒可能会因施加在套筒上的非常高的轴向压力而被破坏或发生永久变形。

发明内容

要解决的技术问题是提供一种解决上述问题或缺点的永久磁体组件及其制造方法。

更具体地，本发明的目的是更精确地施加预载于套筒上。

特别地，本发明的目的是改善制造过程的容易性，从而能够降低成本以及高水平的连续制造过程。

更具体地，本发明涉及一种具有纵向旋转轴线X'-X、第一和第二端部和至少两个磁极的永久磁体转子组件，包括：圆筒形轴，其具有在所述纵向轴线X'-X的方向上延伸的外表面；多个永久磁体，其构成环形段部并且在所述纵向轴线X-X'的方向上延伸；以及外保持圆筒形套筒，其围绕所述多个永久磁体，其特征在于，其还包括安装在所述圆筒形轴上用于支撑所述多个永久磁体的圆筒形磁体壳体，所述圆筒形磁体壳体由磁性材料形成，并且，所述保持圆筒形套筒通过由下式限定的所得干涉配合IF2被预加载：

其中，ΦY是所述多个永久磁体的外径，ΦX是所述圆筒形磁体壳体的内径，且IF1是所述圆筒形轴的外径和所述圆筒形磁体壳体的所述内径之间的主干涉配合。

根据第一实施方式，所述圆筒形磁体壳体由包括一个圆筒部和两个闭合凸缘的单件制成。

根据第二实施方式，所述圆筒形磁体壳体包括一个中央圆筒部和两个分开的闭合凸缘。

所述保持圆筒形套筒可以由金属材料制成。

可替代地，所述保持圆筒形套筒可以由复合材料制成。

更具体地，由非磁性复合材料制成的保持圆筒形套筒可以环绕在包括圆筒形磁体壳体和多个永久磁体的组件上。

根据本发明的一方面，所述永久磁体通过胶合、模制或压制而被安装和粘接在所述圆筒形磁体壳体中。

本发明还涉及一种用于制造上述限定的永久磁体转子组件的方法，包括以下步骤：

形成圆筒形轴，