CN106374672A - 电机转子组件和具有其的电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机转子组件和具有其的电机，其中，电机转子组件包括：转轴，转轴具有沿其轴向延伸的磁环安装部和轴承安装部，磁环安装部与轴承安装部之间设有轴肩，轴肩的至少一部分径向尺寸大于磁环安装部和轴承安装部的径向尺寸；磁环，磁环安装在磁环安装部上且磁环的一侧止抵轴肩的一端；轴承，轴承安装在轴承安装部上且轴承的一侧止抵轴肩的另一端。根据本发明实施例的电机转子组件，转轴上的轴肩可以实现磁环与轴承的轴向安装定位，增加各部件的组装性与一致性，而且可方便快捷地对转轴的轴肩实施动平衡测试及加工，生产线可操作行强，精度高，避免电机在运行过程中因动平衡过大对轴承产生冲击及损耗。

Description

电机转子组件和具有其的电机

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种电机转子组件和具有其的电机。

背景技术

目前电机小型化、高速化发展趋势明显。同时由于电机的高速化及小型化，在电机设计制造方面遇到很多难题。电机转速升高，轴承本身摩擦损耗加大，同时不平衡离心力加大，进一步恶化了系统的损耗，降低了系统的寿命及可靠性。随着电机转速的升高，对转子动平衡要求越来越高。

相关技术中的高速电机，一般采用对磁环转子进行动平衡加工来提升电机的性能，然而该种在转子冲片上进行动平衡加工的方式很难适用于中小型高速电机，另外磁环转子由于其材料本身脆性高而难以加工，这些都会导致电机动平衡加工的困难。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出一种电机转子组件，该电机转子组件的结构简单、紧凑，加工容易，可以实现电机转子组件良好的动平衡加工，有利于提高电机的性能及可靠性。

本发明还提出一种具有上述电机转子组件的电机。

根据本发明第一方面实施例的电机转子组件，包括：转轴，所述转轴具有沿其轴向延伸的磁环安装部和轴承安装部，所述磁环安装部与所述轴承安装部之间设有轴肩，所述轴肩的至少一部分径向尺寸大于所述磁环安装部和所述轴承安装部的径向尺寸；磁环，所述磁环安装在所述磁环安装部上且所述磁环的一侧止抵所述轴肩的一端；轴承，所述轴承安装在所述轴承安装部上且所述轴承的一侧止抵所述轴肩的另一端。

根据本发明实施例的电机转子组件，转轴上的轴肩可以实现磁环与轴承的轴向安装定位，增加各部件的组装性与一致性，保证了电机转子组件的尺寸精度，再者轴肩作用于轴承，便于对轴承施加轴向预紧力，保证轴承良好的使用状态，而且可方便快捷地对转轴的轴肩实施动平衡测试及加工，生产线可操作行强，精度高，避免电机在运行过程中因动平衡过大对轴承产生冲击及损耗，既可以保证转子及电机的良好性能，又可以保证生产线的作业效率，有利于提升电机产品一致性。

另外，根据本发明实施例的电机转子组件，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述轴承为金属件，所述轴肩一端的外径与所述磁环安装部的外径的差值小于等于所述磁环厚度的三分之一。

根据本发明的一个实施例，所述轴肩上设有适于减轻所述轴肩重量的开槽。

根据本发明的一个实施例，所述开槽包括多个，多个所述开槽分别设在所述轴肩的外壁面上且沿所述轴肩的轴向贯通。

根据本发明的一个实施例，所述轴肩上设有适于增加所述轴肩重量的负重块，所述负重块形成为环形且套设在所述轴肩的外壁面上。

根据本发明的一个实施例，所述负重块设在所述轴肩的中部且所述负重块的轴向长度小于所述轴肩的轴向长度。

根据本发明的一个实施例，所述负重块上设有多个开孔，多个所述开孔分别沿所述负重块的轴向贯通且沿所述负重块的周向间隔开分布。

根据本发明的一个实施例，所述负重块的外壁面上设有多个减重槽，多个所述减重槽分别设在所述负重块的外壁面上且沿所述负重块的轴向贯通。

根据本发明的一个实施例，所述轴肩在其轴向上的中部设有空缺部，所述空缺部的径向尺寸与所述磁环安装部和所述轴承安装部的径向尺寸相等。

根据本发明的一个实施例，所述轴肩的邻近所述磁环的一端的径向尺寸小于邻近所述轴承的另一端的径向尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述轴肩的外壁面上设有多个铆钉。

根据本发明第二方面实施例的电机，包括上述实施例所述的电机转子组件。

根据本发明的一个实施例，所述电机为永磁无刷电机。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例一的电机转子组件的结构示意图；

图2是图1中所示的转轴的结构示意图；

图3是图2中所示的转轴的侧视图；

图4是根据本发明实施例二的电机转子组件的结构示意图；

图5是图4中所示的转轴的结构示意图；

图6是图5中所示的一种转轴的侧视图；

图7是图5中所示的又一种转轴的侧视图；

图8是根据本发明实施例三的电机转子组件的结构示意图；

图9是图8中所示的结构的转轴的结构示意图。

附图标记：

100(100a、100b、100c)：电机转子组件；

10(10a、10b、10c)：转轴；

11：磁环安装部；

12：轴承安装部；

13：轴肩；

131：开槽；132：负重块；1321：开孔；1322：减重槽；133：空缺部；

20：磁环；

30：轴承；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图1至图9具体描述根据本发明第一方面实施例的电机转子组件100。

根据本发明实施例的电机转子组件100包括转轴10、磁环20和轴承30。具体而言，转轴10具有沿其轴向延伸的磁环安装部11和轴承安装部12，磁环安装部11与轴承安装部12之间设有轴肩13，轴肩13的至少一部分径向尺寸大于磁环安装部11和轴承安装部12的径向尺寸，磁环20安装在磁环安装部11上且磁环20的一侧止抵轴肩13的一端，轴承30安装在轴承安装部12上且轴承30的一侧止抵轴肩13的另一端。

换言之，该电机转子组件100主要由转轴10、磁环20和轴承30组成，其中，转轴10沿水平方向(如图所示的左右方向)延伸，转轴10具有沿其长度方向依次布置的磁环安装部11、轴肩13和轴承安装部12，即轴肩13位于磁环安装部11与轴承安装部12之间，且轴肩13的至少一部分(例如，轴肩13的邻近磁环20和轴承30的一端)外径尺寸大于磁环安装部11以及轴承安装部12的外径尺寸，磁环20套设在转轴10的磁环安装部11上且磁环20的一侧止抵在轴肩13的一端(如图1所示的右端)，实现磁环20的定位安装，轴承30套设在转轴10的轴承安装部12上且轴承30的一侧止抵在轴肩13的另一端(如图1所示的左端)，实现轴承30的定位安装，从而保证了良好的装配精度。

由于轴肩13的至少一部分的外径尺寸大于磁环安装部11和轴承安装部12的外径尺寸，因此，可以通过对轴肩进行动平衡加工(例如，开槽、负重块等)，在不影响磁环20与轴承30的轴向定位的基础上、可以实现转轴的动平衡加工，在保证磁环20与轴承30的轴向定位的基础上、保证电机的良好性能。

由此，根据本发明实施例的电机转子组件100，转轴10上的轴肩13可以实现磁环20与轴承30的轴向安装定位，增加各部件的组装性与一致性，保证了电机转子组件100的尺寸精度，再者轴肩13作用于轴承30，便于对轴承30施加轴向预紧力，保证轴承30良好的使用状态，而且可方便快捷地对转轴10的轴肩13实施动平衡测试及加工，生产线可操作行强，精度高，避免电机在运行过程中因动平衡过大对轴承30产生冲击及损耗，既可以保证转子及电机的良好性能，又可以保证生产线的作业效率，有利于提升电机产品一致性。

可选地，轴承30为金属件，轴肩13一端的外径与磁环安装部11的外径的差值小于等于磁环20厚度的三分之一。

也就是说，轴肩13的高度小于磁环20的厚度的1/3，例如，轴肩13的高度等于磁环20的厚度的1/4等，保证轴承30与转轴10组装后，轴肩13的一侧可以作用于轴承30的内圈，再配合作用于轴承30的外圈的作用力，便于对轴承30施加轴向预紧力，保证轴承30良好的使用状态。

有利地，轴肩13上设有适于减轻轴肩13重量的开槽131。也就是说，轴肩13的外侧壁上设有对于轴肩13的外侧壁向内凹陷的开槽131，从而减轻转轴10的重量，实现转轴10的动平衡加工。

优选地，开槽131包括多个，多个开槽131分别设在轴肩13的外壁面上且沿轴肩13的轴向贯通。参照图3，轴肩13沿水平方向(如图1所示的左右方向)延伸，轴肩13的外侧壁设有多个沿其周向间隔开布置的开槽131，每个开槽131沿轴肩13的轴向延伸，且每个开槽131的两端贯通轴肩13的端部。由此，通过在轴肩13上设置多个开槽131，实现转轴10的动平衡加工，保证转子以及电机的良好性能，且加工、制造容易，生产成本低。

其中，可以对轴肩13上的开槽131的位置、开槽131的深度、开槽131的长度以及开槽131数量的控制，来实现轴系良好的动平衡效果。该种动平衡加工方法操作方便，可实施性好，加工精度高，避免电机在运行过程中因动平衡过大对轴承30产生冲击及损耗。

在本发明的一些具体实施方式中，轴肩13上设有适于增加轴肩13重量的负重块132，负重块132形成为环形且套设在轴肩13的外壁面上。

具体地，如图4和图5所示，转轴10具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，其中，在轴肩13的轴向上、轴肩13的中部设有凸出于轴肩13的外壁面的负重块132，且负重块132形成沿轴肩13的周向延伸的环形，负重块132在任意位置的厚度均相等。在轴承30上增加负重块132，可以通过增加重量的方式实现转轴10的动平衡加工，保证转子以及电机的良好性能。

有利地，负重块132设在轴肩13的中部且负重块132的轴向长度小于轴肩13的轴向长度。参照图5，负重块132可以设在轴肩13的中部且偏向轴承安装部12的一侧，也可以设在轴肩13的中部的偏向磁环安装部11的一侧，在保证磁环20与轴承30的轴向定位的基础上、实现转轴10的动平衡加工，有效地提高转轴10以及电机的性能。

可选地，负重块132上设有多个开孔1321，多个开孔1321分别沿负重块132的轴向贯通且沿负重块132的周向间隔开分布。

具体地，如图6所示，在本实施例中，负重块132形成沿轴肩13的周向延伸的环形，负重块132内设有多个沿其周向间隔开布置的开孔1321，每个开孔1321沿负重块132的轴向延伸且贯通负重块132的两个端部，其中，开孔1321的横截面形状可以形成封闭的圆形，多个开孔1321可以集中偏向负重块132的一侧设置，也可以根据实际需要选择合适的设置位置，从而通过实现转轴10的动平衡加工，保证转轴10以及电机的性能，加工、制造容易，生产成本低。

其中，可以对负重块132上的开孔1321的位置、开孔1321的深度、开孔1321的长度以及开孔1321数量的控制，来实现轴系良好的动平衡效果。该种动平衡加工方法操作方便，可实施性好，加工精度高。

可选地，根据本发明的一个实施例，负重块132的外壁面上设有多个减重槽1322，多个减重槽1322分别设在负重块132的外壁面上且沿负重块132的轴向贯通。

具体地，负重块132的外侧壁设有多个沿其周向间隔开布置的减重槽1322，每个减重槽1322沿负重块132的轴向延伸且贯通负重块132的两个端部，减重槽1322相对于负重块132的外壁面向内凹槽。

如图7所示，在本实施例中，负重块132的外侧壁上集中设有三个沿其周向间隔开布置的减重槽1322，每个减重槽1322的横截面形状形成开口朝向外侧的匚形，，减轻轴肩13的重量，从而实现转轴10的动平衡加工，保证转轴10以及电机的良好性能。

在本发明的另一些具体实施方式中，轴肩13在其轴向上的中部设有空缺部133，空缺部133的径向尺寸与磁环安装部11和轴承安装部12的径向尺寸相等。

参照图8和图9，转轴10具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，其中，在轴肩13的轴向上、轴肩13的中部设有相对于轴肩13的外壁面的向内凹陷的环形空缺部133。

可以理解的是，转轴10具有两个沿其轴向间隔开布置的轴肩13，两个轴肩13中的一个(如图8所示的位于左侧的轴肩13)邻近轴承安装部12设置，轴承30套设在轴承安装部12上且轴承30的一侧(如图8所示的右侧)止抵两个轴肩13中的位于左侧的轴肩13的左端，两个轴肩13中的另一个(如图8所示的位于右侧的轴肩13)邻近磁环安装部11设置，磁环20套设在磁环安装部11上且磁环20的一侧(如图8所示的左侧)止抵在两个轴肩13中的位于右侧的轴肩13的右端。

由此，通过对转轴10的轴肩13的中部进行去除重量以形成空缺部133，可以减轻轴肩13的重量。从而实现转轴10的动平衡测试加工，保证转轴10以及电机的良好性能。

可选地，轴肩13的邻近磁环20的一端的径向尺寸小于邻近轴承30的另一端的径向尺寸。

也就是说，转轴10具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，其中轴肩13包括两个，两个轴肩13沿转轴10的轴向间隔开布置且均位于轴承安装部12与磁环安装部11之间，两个轴肩13中的邻近磁环安装部11的轴肩13的外径尺寸小于两个轴肩13中的邻近轴承安装部12的轴肩13的外径尺寸，在实现轴承30与磁环20的轴向定位的基础上、进行动平衡加工，从而保证转轴10以及电机的良好性能。

可选地，轴肩13的外壁面上设有多个铆钉。通过在轴肩13的外壁面上设置铆钉，可以通过增加轴肩13的重量的方式进行动平衡加工，组装容易，操作方便，保证转轴10以及电机的良好性能。

这里需要说明的是，转轴10可采用非金属及金属材质加工、制造，可以由金属材质及其他材料加工制造，当采用金属材质加工时，考虑到金属的导磁作用，需要减小由转轴10所产生的漏磁，提升磁环20的有效磁效能。轴承30可为滚珠轴承，并采用成对配置等方式安装在轴承30上，磁环20可为永磁体，例如钕铁硼磁环20等。

下面结合多个实施例具体描述根据本发明实施例的电机转子组件100。

实施例一

如图1至图3所示，在本实施例中，电机转子组件100a主要由转轴10a、轴承30、磁环20组成，其中转轴10a具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，轴肩13的左端与轴承安装部12相连，轴肩13的右端与磁环安装部11相连，轴肩13形成沿转轴10a的轴向延伸的圆柱状，且轴肩13的外径尺寸大于轴承安装部12以及磁环安装部11的外径尺寸，轴承30安装在轴承安装部12上且与轴肩13的左端止抵，从而实现轴承30的轴向定位，磁环20安装在磁环安装部11上且与轴肩13的右端止抵，从而实现磁环20的轴向定位，其中，轴肩13上可以设置开槽131，从而通过减重的方式实现转轴10a的动平衡加工，保证电机的良好性能。

实施例二

如图4至图7所示，在本实施例中，电机转子组件100b主要由转轴10b、轴承30、磁环20组成，其中转轴10b具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，轴肩13的左端与轴承安装部12相连，轴肩13的右端与磁环安装部11相连，轴肩13形成沿转轴10b的轴向延伸的圆柱状，且轴肩13的中部设有沿其周向延伸的环状负重块132，负重块132的外径尺寸大于轴肩13的外径尺寸，而轴肩13的左端和右端的外径尺寸分别大于对应位置的轴承安装部12以及磁环安装部11的外径尺寸，轴承30安装在轴承安装部12上且与轴肩13的左端止抵，从而实现轴承30的轴向定位，磁环20安装在磁环安装部11上且与轴肩13的右端止抵，从而实现磁环20的轴向定位，由此，在轴肩13上设置负重块132，通过增重的方式实现转轴10b的动平衡加工，其中，轴肩13的负重块132可以设置减重槽1322或者开孔1321，从进一步实现转轴10b的动平衡加工，保证转轴10b以及电机的良好性能。

实施例三

如图8和图9所示，在本实施例中，电机转子组件100c主要由转轴10c、轴承30、磁环20组成，其中转轴10c具有沿其轴向依次布置的轴承安装部12、轴肩13和磁环安装部11，轴肩13的左端与轴承安装部12相连，轴肩13的右端与磁环安装部11相连，轴肩13形成沿转轴10c的轴向延伸的圆柱状，轴肩13的中部设有沿其周向延伸且向内凹陷的空缺部133，以将轴肩13分成间隔开布置的两端，轴肩13的位于左侧的部分邻近轴承安装部12设置且该段外径尺寸大于轴承安装部12的外径尺寸，轴肩13的位于右侧的部分邻近磁环安装部11设置且该段外径尺寸大于磁环安装部11的外径尺寸，轴承30安装在轴承安装部12上且与轴肩13的左端止抵，从而实现轴承30的轴向定位，磁环20安装在磁环安装部11上且与轴肩13的右端止抵，从而实现磁环20的轴向定位，其中，轴肩13上设置空缺部133，从而通过减重的方式实现转轴10c的动平衡加工，保证转轴10c以及电机的良好性能。

由此，转轴10上的轴肩13可以实现磁环20与轴承30的轴向安装定位，增加各部件的组装性与一致性，保证了电机转子组件100的尺寸精度，保证生产线的作业效率，提升电机产品一致性。再者，通过在轴肩13上设置开槽131、负重块132或者空缺部133，在负重块132上设置开孔1321、减重槽1322，可方便快捷地对转轴10的轴肩13实施动平衡测试及加工，生产线可操作行强，精度高，避免电机在运行过程中因动平衡过大对轴承30产生冲击及损耗。

根据本发明第二方面实施例的电机(未示出)，包括上述实施例的电机转子组件100。由于根据本发明实施例的电机转子组件100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的电机也具有上述技术效果，即该电机的结构简单、紧凑，动平衡加工简单、方便，生产线可操作性强，生产效率高，产品一致性好，整体性能高，性价比高。

可选地，电机为永磁无刷电机。即该永磁无刷电机通过采用上述电机转子组件100，动平衡加工简单、方便，从而提升永磁无刷电机的生产效率，保证永磁无刷电机的整体性能。

根据本发明实施例的电机转子组件100以及电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (13)

1.一种电机转子组件，其特征在于，包括：

转轴，所述转轴具有沿其轴向延伸的磁环安装部和轴承安装部，所述磁环安装部与所述轴承安装部之间设有轴肩，所述轴肩的至少一部分径向尺寸大于所述磁环安装部和所述轴承安装部的径向尺寸；

磁环，所述磁环安装在所述磁环安装部上且所述磁环的一侧止抵所述轴肩的一端；

轴承，所述轴承安装在所述轴承安装部上且所述轴承的一侧止抵所述轴肩的另一端。

2.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴承为金属件，所述轴肩一端的外径与所述磁环安装部的外径的差值小于等于所述磁环厚度的三分之一。

3.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴肩上设有适于减轻所述轴肩重量的开槽。

4.根据权利要求3所述的电机转子组件，其特征在于，所述开槽包括多个，多个所述开槽分别设在所述轴肩的外壁面上且沿所述轴肩的轴向贯通。

5.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴肩上设有适于增加所述轴肩重量的负重块，所述负重块形成为环形且套设在所述轴肩的外壁面上。

6.根据权利要求5所述的电机转子组件，其特征在于，所述负重块设在所述轴肩的中部且所述负重块的轴向长度小于所述轴肩的轴向长度。

7.根据权利要求5所述的电机转子组件，其特征在于，所述负重块上设有多个开孔，多个所述开孔分别沿所述负重块的轴向贯通且沿所述负重块的周向间隔开分布。

8.根据权利要求5所述的电机转子组件，其特征在于，所述负重块的外壁面上设有多个减重槽，多个所述减重槽分别设在所述负重块的外壁面上且沿所述负重块的轴向贯通。

9.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴肩在其轴向上的中部设有空缺部，所述空缺部的径向尺寸与所述磁环安装部和所述轴承安装部的径向尺寸相等。

10.根据权利要求9所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴肩的邻近所述磁环的一端的径向尺寸小于邻近所述轴承的另一端的径向尺寸。

11.根据权利要求1所述的电机转子组件，其特征在于，所述轴肩的外壁面上设有多个铆钉。

12.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-11中任一项所述的电机转子组件。

13.根据权利要求12所述的电机，其特征在于，所述电机为永磁无刷电机。