CN107919752A - 电机 - Google Patents

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高晓峰
李庆
陈东锁
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Zhuhai Kaibang Motor Manufacture Co Ltd
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Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Zhuhai Kaibang Motor Manufacture Co Ltd
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Abstract

本发明提供了一种电机，包括定子部，定子部包括定子本体，定子本体的第一端开设有轴承孔；轴承部，轴承部设置于轴承孔内；转子部，转子部与轴承部相连接，转子部可相对定子部转动；其中，轴承孔为开设与定子本体的第一端上的盲孔。只在定子本体的第一端上开设轴承孔，且将该轴承孔设置成盲孔的方式，并将轴承部安装在轴承孔中。即采用本申请的技术方案，只在定子本体的一端设置轴承部和转子部，能够有效地减小了电机的轴向方向的厚度，提高了该电机的材料的利用率。

Description

电机
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域，具体而言，涉及一种电机。
背景技术
随着市场发展需求，家用电器的电机直流化逐步成为趋势。目前行业采用无刷电机均为径向磁场结构(即磁场沿转子径向分布)且电机功率密度较低(功率密度＝输出功率/重量)，即材料利用率低。受电机原材料市场价格上涨，高功率密度电机成为无刷直流电机发展趋势。轴向磁场电机以其性能优势，逐渐被推广应用。
传统径向磁场电机定子为圆形结构，转子安装在定子内部，控制器安装于转子的两个轴承之间，为了保证轴承通过，控制器内径需要预留轴承孔位，导致控制器面积变大，其中，两个轴承分别设置在定子的两端。同时，传统径向磁场电机定子、控制器沿轴向高度依次排布，定子轴向方向的厚度变大，造成定子结构的材料利用率低的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种电机，以解决现有技术中电机的厚度大问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种电机，包括：定子部，定子部包括定子本体，定子本体的第一端开设有轴承孔；轴承部，轴承部设置于轴承孔内；转子部，转子部与轴承部相连接，转子部可相对定子部转动；其中，轴承孔为开设与定子本体的第一端上的盲孔。
进一步地，电机还包括：控制器，控制器设置于定子本体的第二端内，控制器与定子本体一体注塑成型。
进一步地，定子本体的第一端的端面上开设有第一散热孔，第一散热孔为沿定子本体的轴向方向开设的盲孔。
进一步地，第一散热孔为多个，多个第一散热孔沿轴承孔的周向间隔地设置。
进一步地，定子本体的第一端上还开设有定子槽，定子槽位于第一散热孔的外侧。
进一步地，轴承孔的内周面设置有环形台阶，环形台阶的台面与轴承孔的内壁之间形成第一安装孔，环形台阶的内周面与轴承孔的底部之间形成第二安装孔。
进一步地，定子本体包括定子单元和连接轭，定子单元为多个，连接轭为多个，多个定子单元和多个连接轭围设成环形结构，其中，相邻两个定子单元之间通过一个连接轭相连接。
进一步地，环形结构的内周面围设成多边形结构。
进一步地，控制器为板状结构，控制器位于环形结构内，控制器的外周面于环形结构的内周面相配合。
进一步地，轴承部包括：轴承，轴承设置于轴承孔内，转子部通过轴承与定子本体相连接。
进一步地，轴承部还包括：轴承套，轴承套设置于轴承孔内，轴承设置于轴承套内。
进一步地，轴承为多个，多个轴承沿定子本体的轴向依次设置，多个轴承中至少有一个轴承的外径与其余轴承的外径不同，或者，多个轴承的外径均相同。
进一步地，转子部包括：转轴，转轴用于与定子部相连接；磁钢部，转轴与磁钢部一体注塑成型。
进一步地，转轴的与磁钢部连接处设置有定位结构。
进一步地，定位结构包括设置在转轴的外周面上的直面，和/或，定位结构包括设置在转轴的外周面上的斜网纹，和/或，定位结构包括设置在转轴上的通孔，通孔沿转轴的径向方向设置，和/或，定位结构包括设置在转轴的外周面上的定位凸起。
进一步地，定位结构包括设置在转轴的外周面上的直面，直面为多个，多个直面中至少有两个直面相互平行。
进一步地，多个直面中至少有相邻的两个直面相互垂直。
进一步地，磁钢部包括：转子盘，转子盘具有转轴孔和容纳腔，转轴设置于转轴孔内；磁钢，磁钢设置于容纳腔内，转轴、转子盘和磁钢一体注塑成型以使注塑料包裹在转子盘和/或磁钢的外表面上。
进一步地，转轴的外周面与转轴孔的内壁之间填充有注塑料，以使转轴通过注塑料与转子盘相连接。
进一步地，转子盘上开设有第二散热孔，第二散热孔为多个，多个第二散热孔沿转轴孔的周向间隔地设置。
进一步地，磁钢为环形磁钢，环形磁钢的内径大于或等于转轴孔的孔心至第二散热孔处的最大距离。
进一步地，轴承套包括：轴承套本体，轴承套本体上开设有容纳通道，容纳通道沿轴承套本体的轴向贯通地设置；环形凸起，环形凸起设置于容纳通道的内周面上以将容纳通道分隔成用于容纳轴承的第一容纳腔体和第二容纳腔体。
进一步地，第一容纳腔体和第二容纳腔体的内径相同，或者，第一容纳腔体和第二容纳腔体的内径不相同。
进一步地，轴承套本体的外周面上设置有加强筋。
应用本发明的技术方案，只在定子本体的第一端上开设轴承孔，且将该轴承孔设置成盲孔的方式，并将轴承部安装在轴承孔中。即采用本申请的技术方案，只在定子本体的一端设置轴承部和转子部，能够有效地减小了电机的轴向方向的厚度，提高了该电机的材料的利用率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的电机的第一实施例的剖视结构示意图；
图2示出了根据本发明的电机的第二实施例的装配结构示意图；
图3示出了根据本发明的电机的第三实施例的爆炸结构示意图；
图4示出了根据本发明的定子部的第一实施例的剖视结构示意图；
图5示出了根据本发明的定子部的第二实施例的结构示意图；
图6示出了根据本发明的定子部的第三实施例的结构示意图；
图7示出了根据本发明的定子部的第四实施例的结构示意图；
图8示出了根据本发明的转子部的第一实施例的剖视结构示意图；
图9示出了根据本发明的转子部的第二实施例的结构示意图；
图10示出了根据本发明的转轴的第一实施例的结构示意图；
图11示出了根据本发明的转轴的第二实施例的结构示意图；
图12示出了根据本发明的转轴的第三实施例的结构示意图；
图13示出了根据本发明的转轴与转子盘装配的实施例的剖视结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
10、定子部；11、定子本体；12、轴承孔；121、环形台阶；13、第一散热孔；14、定子槽；15、第一安装孔；16、第二安装孔；
20、轴承部；21、轴承；22、轴承套；221、轴承套本体；222、环形凸起；223、第一容纳腔体；224、第二容纳腔体；
30、转子部；31、转轴；311、直面；312、斜网纹；313、通孔；32、磁钢部；321、转子盘；3211、转轴孔；3212、第二散热孔；322、磁钢；
40、控制器；50、定子单元；60、连接轭；
70、端盖。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
现在，将参照附图更详细地描述根据本申请的示例性实施方式。然而，这些示例性实施方式可以由多种不同的形式来实施，并且不应当被解释为只限于这里所阐述的实施方式。应当理解的是，提供这些实施方式是为了使得本申请的公开彻底且完整，并且将这些示例性实施方式的构思充分传达给本领域普通技术人员，在附图中，为了清楚起见，有可能扩大了层和区域的厚度，并且使用相同的附图标记表示相同的器件，因而将省略对它们的描述。
结合图1至图13所示，根据本发明的实施例，提供了一种电机。
具体地，该电机包括定子部10、轴承部20和转子部30。定子部10包括定子本体11，定子本体11的第一端开设有轴承孔12。轴承部20设置于轴承孔12内。转子部30与轴承部20相连接，转子部30可相对定子部10转动。其中，轴承孔12为开设与定子本体11的第一端上的盲孔。
在本实施例中，只在定子本体的第一端上开设轴承孔，且将该轴承孔设置成盲孔的方式，并将轴承部安装在轴承孔中。即采用本申请的技术方案，只在定子本体的一端设置轴承部和转子部，能够有效地减小了电机的轴向方向的厚度，提高了该电机的材料的利用率。
具体地，如图4所示，电机还包括控制器40。控制器40设置于定子本体11的第二端内，控制器40与定子本体11一体注塑成型。这样设置能够避免只将将控制器40焊接在定子本体的端部造成定子本体沿其轴向方向的厚度增加的情况，这样设置能够进一步地有效地减小了整个电机的轴向方向的厚度。
定子本体11的第一端的端面上开设有第一散热孔13。第一散热孔13为沿定子本体11的轴向方向开设的盲孔。这样设置能够有效地降低电机作业时的温度，提高了电机工作的可靠性。优选地，第一散热孔13为多个。多个第一散热孔13沿轴承孔12的周向间隔地设置。进一步地，定子本体11的第一端上还开设有定子槽14。定子槽14位于第一散热孔13的外侧。
其中，轴承孔12的内周面设置有环形台阶121。环形台阶121的台面与轴承孔12的内壁之间形成第一安装孔15。环形台阶121的内周面与轴承孔12的底部之间形成第二安装孔16。
如图6和图7所示，定子本体11包括定子单元50和连接轭60。定子单元50为多个，连接轭60为多个，多个定子单元50和多个连接轭60围设成环形结构，其中，相邻两个定子单元50之间通过一个连接轭60相连接。这样设置能够有效地提高了该电机的连接可靠性。其中，环形结构的内周面围设成多边形结构。控制器40为板状结构，控制器40位于环形结构内，控制器40的外周面于环形结构的内周面相配合。这样设置能够有效地提高电机材料的利用率。
轴承部20包括轴承21。轴承21设置于轴承孔12内，转子部30通过轴承21与定子本体11相连接。这样设置能够提高转子部和定子部之间的连接可靠性。
为了进一步地提高转子部和定子部之间的连接可靠性，轴承部20还包括轴承套22。轴承套22设置于轴承孔12内，轴承21设置于轴承套22内。
如图3和图8所示，轴承21为多个，多个轴承21沿定子本体11的轴向依次设置，多个轴承21中至少有一个轴承21的外径与其余轴承21的外径不同。这样设置能够有效地提高该电机的可靠性。当然，只要保证轴承部与轴承孔的配合关系，也可以将多个轴承设置成相同外径的方式。
进一步地，转子部30包括转轴31和磁钢部32。转轴31用于与定子部10相连接。转轴31与磁钢部32一体注塑成型。这样设置有效地提高了转子部的可靠性。
如图10至图12所示，为了提高转轴与磁钢部的连接可靠性，转轴31的与磁钢部32连接处设置有定位结构。具体地，定位结构包括设置在转轴31的外周面上的直面311。或者，定位结构也可以是设置在转轴31的外周面上的斜网纹312，定位结构也可以是设置在转轴31上的通孔313。其中，通孔313沿转轴31的径向方向设置。定位结构也还可以是设置在转轴31的外周面上的定位凸起。优选地，当定位结构设置为直面311的方式时，直面311为多个，多个直面311中至少有两个直面311相互平行。多个直面311中至少有相邻的两个直面311相互垂直。这样设置同样能够起到提高转轴与磁钢部的连接可靠性。
其中，磁钢部32包括转子盘321和磁钢322。转子盘321具有转轴孔3211和容纳腔，转轴31设置于转轴孔3211内。磁钢322设置于容纳腔内，转轴31、转子盘321和磁钢322一体注塑成型以使注塑料包裹在转子盘321和磁钢322的外表面上。其中，如图11所示，可以将磁钢322的一面紧贴转子盘321设置，另一面外露在转子盘外，这样注塑料可以只包裹在转子盘外露的表面和磁钢322外露在转子盘的表面上。其中，转轴31的外周面与转轴孔3211的内壁之间填充有注塑料，以使转轴31通过注塑料与转子盘321相连接。这样设置能够有效提高转轴与转子盘之间的连接稳定性。优选地，磁钢322为环形磁钢，环形磁钢的内径大于或等于转轴孔3211的孔心至第二散热孔3212处的最大距离。优选地，第二散热孔3212为多个，多个第二散热孔3212沿转轴孔3211的周向间隔地设置。这样设置能够有效地降低电机工作时的温度，提高了电机的使用寿命。
具体地，采用本实施例中的电机能够有效地解决传统电机控制器与定子分离的防护性、散热性差的问题，还能解决传统电机轴承位于转子两侧，导致电机厚度大的问题，解决传统电机装配工序多、工艺相对较复杂。采用了本实施例的电机结构实现了电机和控制器一体化、电机超薄化、小型化设计，提升了电机材料利用率、功率密度，降低电机的厚度。同时，本实施例中的定子散热性能得到有效地提高。本申请中的电机为轴向磁场电机，电机转子为单端式轴承结构，大幅缩减电机轴向厚度。控制器与定子采用一体化塑封结构，控制器内嵌于定子，也起到大幅缩减电机轴向厚度的作用。转子与定子采用高精密配合方式，保证气隙均匀度及电机性能。其中，定子的绕线定子为N个单元化组合结构(N＝Z/2，Z为定子槽数)，其轭部设计为可选配结构，使得性能具备较大的提升空间。控制器为N边形整体式结构，能够提高材料的利用率。定子为注塑定子，定子外圆可设计为均布凹面设计，所述凹面位于绕线定子的定子单元间，能够有效增大散热面积，提升材料的利用率。
本实施例中的电机还能够解决传统径向磁场电机功率密度低、材料利用率低、结构尺寸大、散热性能低等问题，从而提升产品综合性能。该结构可利于进行实际加工生产与量产应用。转子与定子采用轴套配合，具体地，轴承套22包括轴承套本体221和环形凸起222。轴承套本体221上开设有容纳通道，容纳通道沿轴承套本体221的轴向贯通地设置。环形凸起222设置于容纳通道的内周面上以将容纳通道分隔成用于容纳轴承21的第一容纳腔体223和第二容纳腔体224。第一容纳腔体223和第二容纳腔体224的内径相同，或者，第一容纳腔体223和第二容纳腔体224的内径不相同。轴承套本体221的外周面上设置有加强筋。这样设置能够有效提高轴承部的可靠性，
控制器位于两轴承室一侧，轴承不穿过控制器，控制器与绕线定子注塑为一体。为了提升电机防护性，转子侧可以增加端盖70。具体可以先将轴承压入转子对应卡位上，将轴套安装到已压轴承上，安装另一侧轴承，将转子总成压入注塑定子，将端盖压入或扣入注塑定子上完成装配。
除上述以外，还需要说明的是在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (24)

1.一种电机，其特征在于，包括：
定子部(10)，所述定子部(10)包括定子本体(11)，所述定子本体(11)的第一端开设有轴承孔(12)；
轴承部(20)，所述轴承部(20)设置于所述轴承孔(12)内；
转子部(30)，所述转子部(30)与所述轴承部(20)相连接，所述转子部(30)可相对所述定子部(10)转动；
其中，所述轴承孔(12)为开设与所述定子本体(11)的第一端上的盲孔。
2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述电机还包括：
控制器(40)，所述控制器(40)设置于所述定子本体(11)的第二端内，所述控制器(40)与所述定子本体(11)一体注塑成型。
3.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述定子本体(11)的第一端的端面上开设有第一散热孔(13)，所述第一散热孔(13)为沿所述定子本体(11)的轴向方向开设的盲孔。
4.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述第一散热孔(13)为多个，多个所述第一散热孔(13)沿所述轴承孔(12)的周向间隔地设置。
5.根据权利要求3所述的电机，其特征在于，所述定子本体(11)的第一端上还开设有定子槽(14)，所述定子槽(14)位于所述第一散热孔(13)的外侧。
6.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述轴承孔(12)的内周面设置有环形台阶(121)，所述环形台阶(121)的台面与所述轴承孔(12)的内壁之间形成第一安装孔(15)，
所述环形台阶(121)的内周面与所述轴承孔(12)的底部之间形成第二安装孔(16)。
7.根据权利要求2所述的电机，其特征在于，所述定子本体(11)包括定子单元(50)和连接轭(60)，所述定子单元(50)为多个，所述连接轭(60)为多个，多个所述定子单元(50)和多个所述连接轭(60)围设成环形结构，其中，相邻两个所述定子单元(50)之间通过一个所述连接轭(60)相连接。
8.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述环形结构的内周面围设成多边形结构。
9.根据权利要求7所述的电机，其特征在于，所述控制器(40)为板状结构，所述控制器(40)位于所述环形结构内，所述控制器(40)的外周面于所述环形结构的内周面相配合。
10.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述轴承部(20)包括：
轴承(21)，所述轴承(21)设置于所述轴承孔(12)内，所述转子部(30)通过所述轴承(21)与所述定子本体(11)相连接。
11.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述轴承部(20)还包括：
轴承套(22)，所述轴承套(22)设置于所述轴承孔(12)内，所述轴承(21)设置于所述轴承套(22)内。
12.根据权利要求10所述的电机，其特征在于，所述轴承(21)为多个，多个所述轴承(21)沿所述定子本体(11)的轴向依次设置，多个所述轴承(21)中至少有一个所述轴承(21)的外径与其余所述轴承(21)的外径不同，或者，多个所述轴承(21)的外径均相同。
13.根据权利要求1所述的电机，其特征在于，所述转子部(30)包括：
转轴(31)，所述转轴(31)用于与所述定子部(10)相连接；
磁钢部(32)，所述转轴(31)与所述磁钢部(32)一体注塑成型。
14.根据权利要求13所述的电机，其特征在于，所述转轴(31)的与所述磁钢部(32)连接处设置有定位结构。
15.根据权利要求14所述的电机，其特征在于，
所述定位结构包括设置在所述转轴(31)的外周面上的直面(311)，和/或，
所述定位结构包括设置在所述转轴(31)的外周面上的斜网纹(312)，和/或，
所述定位结构包括设置在所述转轴(31)上的通孔(313)，所述通孔(313)沿所述转轴(31)的径向方向设置，和/或，
所述定位结构包括设置在所述转轴(31)的外周面上的定位凸起。
16.根据权利要求15所述的电机，其特征在于，所述定位结构包括设置在所述转轴(31)的外周面上的所述直面(311)，所述直面(311)为多个，多个所述直面(311)中至少有两个所述直面(311)相互平行。
17.根据权利要求15所述的电机，其特征在于，多个所述直面(311)中至少有相邻的两个所述直面(311)相互垂直。
18.根据权利要求13所述的电机，其特征在于，所述磁钢部(32)包括：
转子盘(321)，所述转子盘(321)具有转轴孔(3211)和容纳腔，所述转轴(31)设置于所述转轴孔(3211)内；
磁钢(322)，所述磁钢(322)设置于所述容纳腔内，所述转轴(31)、所述转子盘(321)和所述磁钢(322)一体注塑成型以使注塑料包裹在所述转子盘(321)和/或所述磁钢(322)的外表面上。
19.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述转轴(31)的外周面与所述转轴孔(3211)的内壁之间填充有所述注塑料，以使所述转轴(31)通过所述注塑料与所述转子盘(321)相连接。
20.根据权利要求18所述的电机，其特征在于，所述转子盘(321)上开设有第二散热孔(3212)，所述第二散热孔(3212)为多个，多个所述第二散热孔(3212)沿所述转轴孔(3211)的周向间隔地设置。
21.根据权利要求20所述的电机，其特征在于，所述磁钢(322)为环形磁钢，所述环形磁钢的内径大于或等于所述转轴孔(3211)的孔心至所述第二散热孔(3212)处的最大距离。
22.根据权利要求11所述的电机，其特征在于，所述轴承套(22)包括：
轴承套本体(221)，所述轴承套本体(221)上开设有容纳通道，所述容纳通道沿所述轴承套本体(221)的轴向贯通地设置；
环形凸起(222)，所述环形凸起(222)设置于所述容纳通道的内周面上以将所述容纳通道分隔成用于容纳所述轴承(21)的第一容纳腔体(223)和第二容纳腔体(224)。
23.根据权利要求22所述的电机，其特征在于，所述第一容纳腔体(223)和所述第二容纳腔体(224)的内径相同，或者，所述第一容纳腔体(223)和所述第二容纳腔体(224)的内径不相同。
24.根据权利要求22所述的电机，其特征在于，所述轴承套本体(221)的外周面上设置有加强筋。
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