CN107947408A - 转子结构、电机及转子加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种转子结构、电机及转子加工的方法。转子结构包括:转轴;磁钢部,转轴与磁钢部一体注塑成型。将转轴与磁钢部一体注塑成型,能够有效提高转轴与磁钢部之间的连接可靠性,继而提高了具有该转子结构的电机的可靠性,使得该电机的稳定性更强,提高了该电机的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电机设备技术领域,具体而言,涉及一种转子结构、电机及转子加工的方法。
背景技术
现有技术中,永磁电机的转子结构精度直接影响电机的性能,与径向磁场电机相比,盘式电机(轴向磁场电机)转子磁场与转轴平行,传统转子采用转轴与磁钢盘冷压或焊接配合,磁钢采用胶水粘接。容易造成壳与轴配合的方式导致转子与轴垂直度相对较差,磁钢采用胶水粘接,导致气隙均匀度较差。使得转子结构尺寸波动较大、动平衡差,造成转子可靠性较低且生产效率较低等问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种转子结构、电机及转子加工的方法,以解决现有技术中转子结构可靠性低的问题。
为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种转子结构,包括:转轴;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,转子盘上开设有散热孔,散热孔为多个,多个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散热孔处的最大距离。
进一步地,转轴、转子盘和磁钢一体注塑成型时,注塑料在转子盘的一侧形成有加强筋。
进一步地,加强筋为多个,多个加强筋沿转轴孔的周向间隔地设置。
进一步地,加强筋沿转子盘的径向方向向外延伸。
根据本发明的另一方面,提供了一种电机,包括转子结构,转子结构为上述的转子结构。
根据本发明的另一方面,提供了一种转子加工的方法,方法用于对上述的转子结构进行加工,方法包括以下步骤:将转轴和转子盘放置于注塑模具内;将磁钢放置于转子盘内;合上模具,注塑成型;对注塑成型的转子结构进行充磁。
应用本发明的技术方案,将转轴与磁钢部一体注塑成型,能够有效提高转轴与磁钢部之间的连接可靠性,继而提高了具有该转子结构的电机的可靠性,使得该电机的稳定性更强,提高了该电机的使用寿命。
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转子结构的实施例的结构示意图;
图2示出了根据本发明的转轴的第一实施例的结构示意图;
图3示出了根据本发明的转轴的第二实施例的结构示意图;
图4示出了根据本发明的转轴的第三实施例的结构示意图;
图5示出了根据本发明的转轴的第四实施例的结构示意图;
图6示出了根据本发明的转子结构的实施例的爆炸结构示意图;
图7示出了根据本发明的转子结构的实施例的剖视结构示意图;
图8示出了图7中A处放大结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
10、转轴;11、直面;12、斜网纹;13、通孔;
20、磁钢部;21、转子盘;211、转轴孔;212、散热孔;22、磁钢;
30、加强筋。
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8所示,根据本发明的实施例,提供了一种转子结构。
具体地,该转子结构包括转轴10和磁钢部20。转轴10与磁钢部20一体注塑成型。
在本实施例中,将转轴与磁钢部一体注塑成型,能够有效提高转轴与磁钢部之间的连接可靠性,继而提高了具有该转子结构的电机的可靠性,使得该电机的稳定性更强,提高了该电机的使用寿命。
如图2至图5所示,为了进一步地提高转轴与磁钢部之间的连接可靠性,转轴10的与磁钢部20连接处设置有定位结构。具体地,定位结构包括设置在转轴10的外周面上的直面11。或者,定位结构包括设置在转轴10的外周面上的斜网纹12。当然,定位结构还可以是设置在转轴10上的通孔13。其中,通孔13沿转轴10的径向方向设置。定位结构还可以是设置在转轴10的外周面上的定位凸起。优选地,当定位结构为设置在转轴10的外周面上的直面11时,可以将直面11设置为多个,多个直面11中至少有两个直面11相互平行。可以将多个直面11中至少有相邻的两个直面11设置成相互垂直。进一步地,可以在直面中间设置通孔13结构,这样设置能够进一步的提高转子结构的连接可靠性。
如图7和图8所示,转轴10的外周面与转轴孔211的内壁之间填充有注塑料,以使转轴10通过注塑料与转子盘21相连接。这样设置能够提高转轴10与转子盘的连接可靠性,如图6至图8所示,图中f为注塑料。
其中,转子盘21上开设有散热孔212。散热孔212为多个,多个散热孔212沿转轴孔211的周向间隔地设置。这样设置能够有效地提高转子部的散热效率,同时减轻了转子部的重量。
进一步地,磁钢22为环形磁钢,环形磁钢的内径大于或等于转轴孔211的孔心至散热孔212处的最大距离。这样设置避免环形磁钢将散热孔212遮挡住,提高转子内部气流与外界气流对流的速度继而起到降低转子部的温度。
如图1所示,转轴10、转子盘21和磁钢22一体注塑成型时,注塑料在转子盘21的一侧形成有加强筋30。这样设置能够提高转子部的强度和可靠性。优选地,加强筋30为多个,多个加强筋30沿转轴孔211的周向间隔地设置。加强筋30沿转子盘21的径向方向向外延伸。
上述实施例中,上述实施例中的转子结构还可以用于电机设备技术领域,即根据本发明的另一方面,提供了一种电机。该电机包括转子结构,转子结构为上述实施例中的转子结构。具体地,该转子结构包括转轴10和磁钢部20。转轴10与磁钢部20一体注塑成型。
在本实施例中,将转轴与磁钢部一体注塑成型,能够有效提高转轴与磁钢部之间的连接可靠性,继而提高了具有该转子结构的电机的可靠性,使得该电机的稳定性更强,提高了该电机的使用寿命。
根据本发明的另一方面,提供了一种转子加工的方法,方法用于对上述的转子结构进行加工,方法包括以下步骤:将转轴10和转子盘21放置于注塑模具内,将磁钢22放置于转子盘21内,合上模具,注塑成型,对注塑成型的转子结构进行充磁。
具体地,采用本申请的电机结构能够解决冷压或焊接转子的结构尺寸精度差、波动大的问题。
解决转子动平衡差、转动惯量大的问题,提高了转子结构的强度。采用一体式转子结构,提升了转子尺寸精度,降低了转子动平衡及转动惯量,提升产品性能、可靠性同时提升转子生产自动化程度,降低成本。采用该结构的转子结构,使得该转子结构具有尺寸精度高且波动小、转子动平衡小且转动惯量小、可靠性高等优点。
采用一体式盘式转子结构,转轴、转子盘、磁钢采用高精度模具定位、注塑成型,解决了转子的结构精度,保证磁场与输出轴的平行度,降低了转子动平衡、转动惯量,提升了转子结构强度。
采用本申请的电机结构,能够解决传统轴向磁场电机转子的轴与转子盘通过冷压或焊接方式时结构尺寸精度差、波动大、动平衡差、结构强度低等问题,从而提升产品性能、可靠性,该结构利于进行实际加工生产与量产应用。
具体地,转子部由转轴、磁钢、转子盘、注塑料组成,转子部由一体式模具注塑成型。
转子盘设计为镂空式结构,保证性能同时降低转子重量,从而降低转动惯量。转子部的内径侧设计有加强机构,提升转子结构强度。转轴与转子盘、转子盘与磁钢通过注塑料连接、固定。转轴与注塑料配合位置设计有轴向、周向限位结构,防止转轴向或周向位移。为了提升转子强度,转轴与注塑料配合处可以设计为双扁位、多扁位、斜网纹、通孔等结构。为提升结构强度,注塑料可以采用结构强度大的注塑料,如尼龙+玻纤、PBT等。为了提高磁性材料利用率,可将磁钢设计为对应极数的分片磁钢。
进一步地,可以先将转轴放置在注塑模具对应位置,把转子盘放置在模具对应位置上,将磁钢放置在转子盘内,合模,高温注塑,成型,对转子进行充磁,完成转子制作。
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 (14)
1.一种转子结构,其特征在于,包括:
转轴(10);
磁钢部(20),所述转轴(10)与所述磁钢部(20)一体注塑成型。
2.根据权利要求1所述的转子结构,其特征在于,所述转轴(10)的与所述磁钢部(20)连接处设置有定位结构。
3.根据权利要求2所述的转子结构,其特征在于,
所述定位结构包括设置在所述转轴(10)的外周面上的直面(11),和/或,
所述定位结构包括设置在所述转轴(10)的外周面上的斜网纹(12),和/或,
所述定位结构包括设置在所述转轴(10)上的通孔(13),所述通孔(13)沿所述转轴(10)的径向方向设置,和/或,
所述定位结构包括设置在所述转轴(10)的外周面上的定位凸起。
4.根据权利要求3所述的转子结构,其特征在于,所述定位结构包括设置在所述转轴(10)的外周面上的所述直面(11),所述直面(11)为多个,多个所述直面(11)中至少有两个所述直面(11)相互平行。
5.根据权利要求4所述的转子结构,其特征在于,多个所述直面(11)中至少有相邻的两个所述直面(11)相互垂直。
6.根据权利要求1所述的转子结构,其特征在于,所述磁钢部(20)包括:
转子盘(21),所述转子盘(21)具有转轴孔(211)和容纳腔,所述转轴(10)设置于所述转轴孔(211)内;
磁钢(22),所述磁钢(22)设置于所述容纳腔内,所述转轴(10)、所述转子盘(21)和所述磁钢(22)一体注塑成型以使注塑料包裹在所述转子盘(21)和/或所述磁钢(22)的外表面上。
7.根据权利要求6所述的转子结构,其特征在于,所述转轴(10)的外周面与所述转轴孔(211)的内壁之间填充有所述注塑料,以使所述转轴(10)通过所述注塑料与所述转子盘(21)相连接。
8.根据权利要求7所述的转子结构,其特征在于,所述转子盘(21)上开设有散热孔(212),所述散热孔(212)为多个,多个所述散热孔(212)沿所述转轴孔(211)的周向间隔地设置。
9.根据权利要求8所述的转子结构,其特征在于,所述磁钢(22)为环形磁钢,所述环形磁钢的内径大于或等于所述转轴孔(211)的孔心至所述散热孔(212)处的最大距离。
10.根据权利要求6所述的转子结构,其特征在于,所述转轴(10)、所述转子盘(21)和所述磁钢(22)一体注塑成型时,所述注塑料在所述转子盘(21)的一侧形成有加强筋(30)。
11.根据权利要求10所述的转子结构,其特征在于,所述加强筋(30)为多个,多个所述加强筋(30)沿所述转轴孔(211)的周向间隔地设置。
12.根据权利要求10所述的转子结构,其特征在于,所述加强筋(30)沿所述转子盘(21)的径向方向向外延伸。
13.一种电机,包括转子结构,其特征在于,所述转子结构为权利要求1至12中任一项所述的转子结构。
14.一种转子加工的方法,所述方法用于对权利要求1至12中任一项所述的转子结构进行加工,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将转轴(10)和转子盘(21)放置于注塑模具内;
将磁钢(22)放置于所述转子盘(21)内;
合上模具,注塑成型;
对注塑成型的转子结构进行充磁。
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