CN103683633A

CN103683633A - 转子偏心防止结构

Info

Publication number: CN103683633A
Application number: CN201310271173.2A
Authority: CN
Inventors: 金尚真
Original assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Current assignee: Hyundai Mobis Co Ltd
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2014-03-26
Also published as: KR20140029686A

Abstract

本发明的转子偏心防止结构是在包括含有卷绕线圈的铁芯被接合的电动机壳体的定子，以及含有通过所述线圈生成的电磁场旋转的永磁和旋转轴的转子的电动机上，支承所述转子旋转的轴承可移动地安装于所述电动机壳体上。根据本发明提供的转子偏心防止结构，AxialFlux电动机的旋转轴即使发生热膨胀，也可以防止电动机转子的偏心而保持转子和定子之间的空隙。

Description

转子偏心防止结构

技术领域

本发明涉及转子偏心防止结构，具体是防止电动车等车辆上装配的电动机的旋转轴因热膨胀长导致转子偏心的转子偏心防止结构。

背景技术

如今从使用燃烧式发动机的汽车进一步发展的环保型且考虑燃料效率的又另一个形态的汽车即混合动力汽车或电动车方面的研发活动比较活跃。

混合动力汽车将现有的发动机和用电能驱动的电动机结合起来，用两种动力源驱动车辆，电动汽车因只采用由电能驱动的电动机驱动，进而尾气造成的环境污染减少，且提升燃料效率而在美国和日本备受青睐，作为解决现实问题的第二代汽车逐步受到人们的瞩目。

所述混合动力汽车或电动汽车上装配高容量电池作为驱动电动机的驱动源，可以按需向电动机供电，车辆减速、停止时利用从再生动力源生成的电能向电池进行充电。

所述车辆用电动机大致由具备永磁等多个磁性体的转子和为旋转该转子而生成电磁力的定子组成。

转子是大体上由具备永磁的转子壳体和将该转子壳体的旋转力传递到外部的旋转轴构成，定子由收容转子的电动机壳体、卷绕线圈的铁芯、对旋转轴可旋转地支承的一个以上的轴承构成。

图4是具有上述结构的电动机的一例。如图4所示，电动机10由定子11和转子12构成，转子12的旋转轴13可旋转地受到定子11上具备的两个轴承14，15支承。

轴承14、15为一个电动机10上至少提供两个，第一轴承14是可滑动地固定安装在定子11上的，第二轴承15固定安装在定子11上。

电动机10长时间驱动时旋转轴13因从电动机10内部发生的热向纵向热膨胀，此时轴承可能因旋转轴13和轴承之间的连接力而被破损，为此将第一轴承14可滑动安装在定子11以发挥防止作用。而且为了因旋转轴13膨胀而移动的第一轴承14的位置复原，在第一轴承14和定子11之间一般都具备弹性垫圈16。

但所述结构的旋转轴连接结构而言，如果是向辐射方向形成磁场的Radial Flux电动机，则旋转轴即使热膨胀，但对转子和定子铁芯之间空隙产生的影响很小，而磁场向旋转轴的轴向形成的Axial Flux电动机则转子和定子之间空隙因旋转轴的热膨胀而出现变形的问题。

以上内容的现有技术文献参见专利文献：韩国公开专利公报第2008-0106685号(申请日: 2007.06.04)。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防止磁场向轴向形成的Axial Flux电动机的旋转轴转子因热膨胀而偏心的转子偏心防止结构。

本发明一方面涉及的转子偏心防止结构是，设置在包括含有卷绕线圈的铁芯被接合的电动机壳体的定子，以及含有通过所述线圈生成的电磁场旋转的永磁和旋转轴的转子的电动机上，支承所述转子旋转的轴承可移动地安装于所述电动机壳体上。

其中，转子偏心防止结构是为所述轴承的位置复原，所述电动机壳体的内侧还包含施加弹性恢复力的弹性垫圈。

本发明还提供一种转子偏心防止结构，设置在包括含有卷绕线圈的铁芯被接合的电动机壳体的定子，以及含有通过所述线圈生成的电磁场旋转的永磁和旋转轴的转子的电动机上；包括：第一轴承和第二轴承，内周部固定地安装于所述旋转轴，外周部可移动地安装于所述电动机壳体的球轴承形态；第一弹性垫圈、第二弹性垫圈，插在所述第一轴承、第二轴承和所述电动机壳体之间，向所述电动机壳体的内侧对于所述第一轴承、第二轴承施加弹性恢复力；挡环，与所述第二轴承邻接安装而支承所述移动的第二轴承。

其中，所述转子包括：两个底板，中间隔着所述铁芯平行地装配，并安装永磁；圆筒形支座，连接所述两个底板，所述旋转轴固定地安装于其内部；以及散热销，在所述圆筒形支座的外周侧上凸出形成，排放从所述旋转轴传递的热。

所述散热销是向所述旋转轴的轴向以螺旋形凸出形成的，个数为一个以上。

所述电动机壳体具备安装所述第一轴承、第二轴承的第一轴承槽、第二轴承槽，所述第一轴承槽、第二轴承槽的弹力部和所述第一轴承、第二轴承之间安装所述第一弹性垫圈、第二弹性垫圈。

所述旋转轴的一侧部向所述电动机壳体的外部凸出而与用于放大旋转驱动力的减速器组件连接，所述第一轴承和所述第一弹性垫圈是与所述凸出旋转轴邻接安装的。

本发明具有的优点在于：

根据本发明提供的转子偏心防止结构，Axial Flux电动机的旋转轴即使发生热膨胀，也可以防止电动机转子的偏心而保持转子和定子之间的空隙。

附图说明

图1和图2是本发明实施例的电动机的剖面图；

图3是图1的转子透视图；

图4是传统技术上的电动机的剖面图。

图中：

100 : 电动机; 110 :转子;

111 :转子壳体; 112 :永磁;

114 :旋转轴; 120 :定子;

121 :电动机壳体; 122 :轴承槽;

122a,122b :第一和第二轴承槽;

140 :转子偏心防止结构;

141 :第一轴承; 142 :第二轴承;

143 :散热销; 144 :第一弹性垫圈;

145 :第二弹性垫圈; 146 :挡环。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明优选实施例的转子偏心防止结构详细进行描述。

图1所示，本发明优选实施例的转子偏心防止结构140可以在电动机100装配。

电动机100利用从外部接入的电源生成电磁场而生成旋转驱动力，可以由安装与电磁场反应的永磁112的转子110和生成电磁场用于驱动该转子110的定子120构成。

转子110可以包括由将相对平行配置的两个底板111a相互接合的圆筒形支座111b构成的转子壳体和埋设在转子壳体111的底板111a的一个以上的永磁112。

转子110具备将旋转驱动力向外部传递的旋转轴114，旋转轴114固定地安装于底板111a的中央部位，可旋转地受到定子120上具备的第一轴承141和第二轴承142的支承。

定子120可以由收容转子110的电动机壳体121、由收容第一轴承141、和第二轴承142的轴承槽122a、122b以及为生成电磁场而卷绕线圈（无图示）的铁芯123构成。

电动机壳体121是形成电动机100外观的整体剖面呈长方形箱形态，为屏蔽从其内部生成的电磁场的同时易于散热，可以使用导热性高的金属材料制作。

本实施例的电动机壳体121可以形成安装第一轴承141的第一轴承槽122a以及与第一轴承槽122a相对地安装于第二轴承142上的第二轴承槽122b，这些轴承槽122a、122b的直径一致。

电动机壳体121的第一轴承槽122a和第二轴承槽122b上安装的第一轴承141和第二轴承142用于支承旋转轴114旋转，可以使用普通的环形球轴，第一轴承141和第二轴承142的内周部固定地安装于旋转轴114，外周部可滑动地安装于电动机壳体121的第一和第二轴承槽122b。

本发明的转子偏心防止结构140可旋转地支承旋转轴114，由可滑动地安装于电动机壳体121的第一轴承141和第二轴承142和用于恢复第一轴承141和第二轴承142位置的第一弹性垫圈144和第二弹性垫圈145以及用于支承第二轴承142的挡环146构成。

第一弹性垫圈144和第二弹性垫圈45是插在第一二轴承槽122a和第二轴承槽122b与第一轴承141、第二轴承142之间，向第一轴承141和第二轴承142施加向壳体121内侧方向的弹性恢复力。

另外，旋转轴114的输出侧即向电动机壳体121外部凸出的部位与用于放大电动机110旋转驱动力的减速器组件无图示接合，旋转轴114热膨胀时会向第二轴承142施加更多轴力，因此为防止第二轴承142过度移动，挡环143可以插在第二轴承142和电动机壳体121之间以支承第二轴承142。

挡环146的厚度优选地小于松弛的弹性垫圈144、145的高度。

根据具有所述结构的本发明的转子偏心防止结构140，如图2所示，电动机100长时间驱动时若旋转轴因电动机100内部发生的热而热膨胀，则支承旋转轴114的第一轴承141和第二轴承142如箭头向两侧方向移动而使转子110的转子壳体111和定子120的铁芯123之间的空隙保持恒定水平。

本发明的转子偏心防止结构140还可以包括用于冷却旋转轴114的散热销143，如图3所示，本发明的转子110是由将两个底板111a相互接合的圆筒形支座111b构成的转子壳体111而言，在圆筒形支座111b的外周部可以包括螺丝形散热销143。

螺丝形散热销143为散发从旋转轴114传递的热，可以增加与电动机110的内部空气接触的面积而提升转子110的冷却效率，进而减少旋转轴114的热膨胀。

螺丝形散热销143是一个以上相互形成螺丝形态而在转子110旋转时形成冷却风，由此产生降低电动机100内部温度的附加效果。

以上结合本发明的优选实施例对本发明的转子偏心防止结构进行了说明；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims

1.一种转子偏心防止结构，其特征在于，

设置在包括含有卷绕线圈的铁芯（123）被接合的电动机壳体（121）的定子（120），以及含有通过所述线圈生成的电磁场旋转的永磁（112）和旋转轴的转子（110）的电动机上；

支承所述转子（110）旋转的轴承（141，142）能够移动地安装于所述电动机壳体（121）上。

2.根据权利要求1所述的转子偏心防止结构，其特征在于，

为所述轴承（141、142）的位置复原，所述电动机壳体（121）的内侧还包含施加弹性恢复力的弹性垫圈（144、145）。

3.一种转子偏心防止结构，其特征在于，

设置在包括含有卷绕线圈的铁芯（123）被接合的电动机壳体（121）的定子（120），以及含有通过所述线圈生成的电磁场旋转的永磁（112）和旋转轴的转子（110）的电动机上；包括：

第一轴承（141）和第二轴承（142），内周部固定地安装于所述旋转轴（114），外周部具有能够移动地安装于所述电动机壳体（121）的球轴承形态；

第一弹性垫圈（144）、第二弹性垫圈（145），插在所述第一轴承（141）、第二轴承（142）和所述电动机壳体（121）之间，向所述电动机壳体（121）的内侧对于所述第一轴承（141）、第二轴承（132）施加弹性恢复力；

挡环（146），与所述第二轴承（142）邻接安装而支承所述移动的第二轴承（142）。

4.根据权利要求3所述的转子偏心防止结构，其特征在于，

所述转子（110）包括：

两个底板（111a），中间隔着所述铁芯（123）平行地装配，并安装永磁（112）；

圆筒形支座（111b），连接所述两个底板（111a），所述旋转轴（114）固定地安装于其内部；以及

散热销（143），在所述圆筒形支座（111b）的外周侧上凸出形成，排放从所述旋转轴传递的热。

5.根据权利要求4所述的转子偏心防止结构，其特征在于，

所述散热销（143）是向所述旋转轴（114）的轴向以螺旋形凸出形成的，个数为一个以上。

6.根据权利要求3所述的转子偏心防止结构，其特征在于，

所述电动机壳体（121）具备安装所述第一轴承（141）、第二轴承（142）的第一轴承槽（122a）、第二轴承槽（122b），所述第一轴承槽（122a）、第二轴承槽（122b）的弹力部和所述第一轴承（141）、第二轴承（142）之间安装所述第一弹性垫圈（144）、第二弹性垫圈（145）。

7.根据权利要求3所述的转子偏心防止结构，其特征在于，

所述旋转轴（114）的一侧部向所述电动机壳体的外部凸出而与用于放大旋转驱动力的减速器组件连接，所述第一轴承（141）和所述第一弹性垫圈（144）是与所述凸出旋转轴（114）邻接安装的。