CN109038899A - 内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机，包括磁铁、锁紧组件及转轴，磁铁的两端分别开设有第一动平衡槽和第二动平衡槽，且磁铁上还开设有安装孔，安装孔分别与第一动平衡槽和第二动平衡槽连通；锁紧组件包括锁紧铜套、锁紧铜环、电木介子及垫圈，锁紧铜套的端部贴附于第一动平衡槽的底部，垫圈贴附于第二动平衡槽的底部，电木介子贴附于垫圈上，锁紧铜环贴附于电木介子上；转轴顺序穿设锁紧铜套、安装孔、垫圈、电木介子及锁紧铜环。本发明提供一种结构更加简单紧凑、安装所占用空间更小、降低原材料成本和加工成本、提高转子的动平衡以及提高电机的输出功率和效率的内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机。

Description

内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机

技术领域

本发明涉及空心杯内转子无刷电机结构领域，特别是涉及一种内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机。

背景技术

无刷直流电机的转子由一定极对数的永磁体镶嵌在铁芯表面或者嵌入铁芯内部构成。永磁体多采用钕铁硼等高矫顽力，高渗磁感应密度的稀土永磁材料制作而成。此转子的永久磁钢的作用和有刷电机所用的永久磁钢作用相类似，都是在电机气隙中建立足够的磁场，其不同之处在于无刷直流电机中的永久磁钢装在转子上面，而有刷电机的磁钢装在定子上面。无刷直流电机的转子结构多采用表面粘贴式磁极，又称瓦形磁极。表面粘贴式磁极即在铁芯外表面粘贴径向充磁的瓦片性稀土永磁体，合理设计便可得到方波形式的气隙磁通密度。

然而，现有的内转子无刷电机转子中设置有两个动平衡块，增加了原材料成本以及加工成本，而且需要将两个动平衡块安装在磁铁安装上，也增加了加工难度；在装配时，还有可能出现精度不足，而导致内转子的动平衡不理想的问题，增加了金属件在旋转磁场中的环流损耗，降低了电机的输出功率和效率。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种结构更加简单紧凑、安装所占用空间更小、降低原材料成本和加工成本、提高转子的动平衡、降低金属件在旋转磁场中的环流损耗以及提高电机的输出功率和效率的内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种内转子无刷电机转子，包括：

磁铁，所述磁铁的两端分别开设有第一动平衡槽和第二动平衡槽，且所述磁铁上还开设有安装孔，所述安装孔分别与所述第一动平衡槽和第二动平衡槽连通；

锁紧组件，所述锁紧组件包括锁紧铜套、锁紧铜环、电木介子及垫圈，所述锁紧铜套的端部贴附于所述第一动平衡槽的底部，所述垫圈贴附于所述第二动平衡槽的底部，所述电木介子贴附于所述垫圈上，所述锁紧铜环贴附于所述电木介子上；及

转轴，所述转轴顺序穿设所述锁紧铜套、所述安装孔、所述垫圈、所述电木介子及所述锁紧铜环，并且所述转轴的两端分别露置于所述第一动平衡槽和所述第二动平衡槽外。

在其中一个实施例中，所述电木介子为圆环形结构。

在其中一个实施例中，所述锁紧铜套的高度大于所述第一动平衡槽的深度。

在其中一个实施例中，所述垫圈开设有限位孔，所述转轴穿设所述限位孔。

在其中一个实施例中，所述垫圈为氟胶O形圈体。

在其中一个实施例中，所述电木介子的高度与所述垫圈的高度之和等于所述第二动平衡槽的深度。

一种内转子无刷电机，包括以上所述的内转子无刷电机转子，还包括：上端盖、下端盖及定子，所述定子内开设有安装腔体，所述内转子无刷电机转子容置于所述安装腔体内，所述上端盖和所述下端盖分别设置于所述定子的两端，且所述上端盖上开设有连安装孔，所述转轴穿设所述连安装孔。

在其中一个实施例中，所述下端盖上设置有卡接块，所述卡接块上开设有避位孔及卡接槽，所述锁紧铜环嵌置于所述卡接槽内，且所述转轴的第二端穿设所述避位孔。

在其中一个实施例中，所述下端盖上开设有多个安装孔，各所述安装孔之间分别设置有间隔。

在其中一个实施例中，还包括固定板，所述固定板上开设有固定孔，所述转轴的第一端穿设固定孔，且所述固定板设置于所述上端盖上。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机，能够使得电机的结构更加简单紧凑、安装所占用空间更小、降低原材料成本和加工成本、提高转子的动平衡、降低金属件在旋转磁场中的环流损耗以及提高电机的输出功率和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施方式的内转子无刷电机转子的结构示意图；

图2为图1所示的内转子无刷电机的内部结构图；

图3为本发明一实施方式的内转子无刷电机的结构示意图；

图4为图3所示的内转子无刷电机的内部结构图；

图5为本发明一实施方式的防磨损限位组件的结构示意图；

图6为图5所示的另一实施方式的防磨损限位组件的结构示意图；。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1和图2，一种内转子无刷电机转子10，包括：磁铁100、锁紧组件200及转轴300；所述磁铁100的两端分别开设有第一动平衡槽110和第二动平衡槽120，且所述磁铁100上还开设有安装孔，所述安装孔分别与所述第一动平衡槽110和第二动平衡槽120连通。需要说明的是，通过设置第一动平衡槽110和第二动平衡槽120，能够使得将锁紧组件和转轴安装在磁铁上，并且相比于现有的转子来说，省略了两个动平衡块，从而可以降低原材料的成本以及加工成本；而且，现有的设计结构更紧凑、安装所占用的空间更小，从而提高转子的动平衡。

请参阅图2，所述锁紧组件200包括锁紧铜套210、锁紧铜环220、电木介子230及垫圈240，所述锁紧铜套210的端部贴附于所述第一动平衡槽110的底部，所述垫圈240贴附于所述第二动平衡槽120的底部，所述电木介子230贴附于所述垫圈240上，所述锁紧铜环220贴附于所述电木介子230上；通过设置锁紧铜套210、锁紧铜环220设置在第一动平衡槽110和第二动平衡槽120上，可以有效地提高转子的动平衡；减少其他配件的装配精度不足导致的转子动平衡不好的问题。需要说明的是，所述电木介子230为圆环形结构。所述垫圈240为氟胶O形圈体。

请参阅图2，所述转轴300顺序穿设所述锁紧铜套210、所述安装孔、所述垫圈240、所述电木介子230及所述锁紧铜环220，并且所述转轴300的两端分别露置于所述第一动平衡槽110和所述第二动平衡槽120外。需要说明的是，通过将锁紧铜套210和锁紧铜环220套置于所述转轴300，可以使得转子300的结构更紧凑，并且将锁紧铜套210、锁紧铜环220设置在第一动平衡槽110和第二动平衡槽120上，使得转子的结构更小，因此将转子安装在马达上的时候，安装所占用的空间更小，相比于现有的转子来说，保证了转子的动平衡性，有效地提高磁铁的利用率；减少了其他金属件在旋转磁场中的环流损耗；提高电机在有限空间尺寸受限的情况下，提高了电机的输出功率和效率。

需要说明的是，所述锁紧铜套210的高度大于所述第一动平衡槽110的深度。所述电木介子230的高度与所述垫圈240的高度之和等于所述第二动平衡槽120的深度。如此，可以保证转子转配的紧凑性，提高结构的稳定性；并且，通过设置锁紧铜套的高度大于第一动平衡槽的深度，以及设置第二动平衡槽的深度与电木介子的高度与垫圈的高度之和平齐，从而可以进一步有效提高磁铁的利用率，减少了其他金属件在旋转磁场中的环流损耗，进而提高转子的动平衡，提高电机的输出功率和效率。需要说明的是，所述垫圈240开设有限位孔，所述转轴300穿设所述限位孔。

请参阅图3和图4，本发明还提供一种内转子无刷电机，包括：内转子无刷电机转子10、上端盖400、下端盖500及定子600，所述定子600内开设有安装腔体610，所述内转子无刷电机转子容置于所述安装腔体610内，所述上端盖400和所述下端盖500分别设置于所述定子610的两端，且所述上端盖400上开设有连安装孔，所述转轴300穿设所述连安装孔。需要说明的是，所述上端盖400、下端盖500及定子600可以保护转子不受损坏。所述定子610为两端开口并且具有安装腔体610的结构，因此，所述上端盖400和所述下端盖500分别设置于所述定子610的两端，即将所述上端盖400和所述下端盖500分别位于所述安装腔体610的两端开口处。

需要说明的是，请参阅图4，所述下端盖500上设置有卡接块510，所述卡接块510上开设有避位孔及卡接槽，所述锁紧铜环320嵌置于所述卡接槽内，且所述转轴的第二端穿设所述避位孔。如此，通过设置避位孔及卡接槽，可以将锁紧铜环320卡接在下端盖上，从而可以保证转子的稳固性，进而提高转子的动平衡。

需要说明的是，请参阅图3，所述下端盖500上开设有多个安装孔520，各所述安装孔之间分别设置有间隔。具体地，各所述安装孔以所述转轴的中心轴线环形设置。如此，可以有效地安装电机，即有效地将电机安装在外部的装置中。

需要说明的是，请参阅图3，内转子无刷电机还包括固定板700，所述固定板上开设有固定孔，所述转轴的第一端穿设固定孔，且所述固定板设置于所述上端盖上。如此，通过设置固定板700，可以提高对转子的固定，进而提高电机的结构稳定性和可靠性。

本发明相比于现有技术的优点及有益效果如下：

本发明为一种内转子无刷电机转子及使用该转子的内转子无刷电机，能够使得电机的结构更加简单紧凑、安装所占用空间更小、降低原材料成本和加工成本、提高转子的动平衡、降低金属件在旋转磁场中的环流损耗以及提高电机的输出功率和效率。还需要说明的是，通过在磁铁上设置两个动平衡槽，可以减少现有的两个动平衡块，降低了装配的难度，避免出现精度不足的问题，从而避免出现内转子的动平衡不理想的问题；并且还降低了金属件在旋转磁场中的环流损耗，提高了电机的输出功率和效率；同时减少了两个动平衡块，可以降低原材料成本以及加工成本。

可以理解，在内转子无刷电机长时间使用后，由于转轴在工作时，不停地在磁铁100、锁紧铜套210、锁紧铜环220、电木介子230及垫圈240之间转动，而且，由于所述垫圈240贴附于所述第二动平衡槽120的底部，所述电木介子230贴附于所述垫圈240上，并且由于电机工作在较为油性的环境中，所以，电木介子230和所述垫圈240之间也有可能出现油污腐蚀的问题，久而久之，电木介子和所述垫圈容易出现磨损、老化的问题，进而使得电木介子和垫圈厚度不均匀的情况，从而导致转子在工作时，出现转子动平衡不好的问题，进一步降低了磁铁的利用率和降低了电机的输出功率。因此，为了降低电木介子和所述垫圈的老化程度，避免出现电木介子和所述垫圈的磨损的问题；为了保证电木介子和垫圈厚度均匀，避免出现转子动平衡不好的问题；为了进一步提高了磁铁的利用率和提高了电机的输出功率。一实施方式中，内转子无刷电机转子还包括防磨损限位组件，所述防磨损限位组件设置于所述垫圈和所述电木介子之间；所述防磨损限位组件包括第一安装块、第二安装块及限位弹性件，所述限位弹性件的第一端卡接于所述第一安装块上，所述限位弹性件的第二端卡接于所述第二安装块上，所述垫圈上开设有第一安装槽，所述电木介子上开设有第二安装槽，所述第一安装块嵌置于所述第一安装槽内，所述第二安装块嵌置于所述第二安装槽内；所述限位弹性件为弹簧，所述第一安装块上开设有第一卡接孔，所述第二安装块上开设有第二卡接孔，所述弹簧的第一端穿设第一卡接孔，所述弹簧的第二端穿设第二卡接孔；所述第一安装槽设置有多个，各所述第一安装槽以所述转轴的中心轴线环形设置；所述第二安装槽设置有多个，各所述第二安装槽以所述转轴的中心轴线环形设置；所述防磨损限位组件设置有多个，各所述防磨损限位组件之间分别设置有间隔。如此，可以降低电木介子和所述垫圈的老化程度，避免出现电木介子和所述垫圈的磨损的问题；还可以保证电木介子和垫圈厚度均匀，避免出现转子动平衡不好的问题；进一步提高了磁铁的利用率和提高了电机的输出功率。

为了进一步对上述所述防磨损限位组件进行解释说明，例如，请参阅图5和图6，所述防磨损限位组件800设置于所述垫圈240和所述电木介子230之间；所述防磨损限位组件800包括第一安装块810、第二安装块820及限位弹性件830，所述限位弹性件830的第一端卡接于所述第一安装块810上，所述限位弹性件830的第二端卡接于所述第二安装块820上，所述垫圈240上开设有第一安装槽241，所述电木介子230上开设有第二安装槽231，所述第一安装块810嵌置于所述第一安装槽241内，所述第二安装块820嵌置于所述第二安装槽231内。需要说明的是，所述第一安装块810用于将限位弹性件的一端安装在第一安装槽内；所述第二安装块820用于将限位弹性件的另一端安装在第二安装槽内；所述限位弹性件830用于增加对电木介子230与垫圈240转动时的限位，即如果出现电木介子230在转动的，就可以带动垫圈也在转动，从而避免出现电木介子和垫圈相互转动摩擦的问题，防止电子介子和垫圈之间相互磨损，使得电子介质和垫圈的厚度出现不均匀的情况。如此，可以降低电木介子和所述垫圈的老化程度，避免出现电木介子和所述垫圈的磨损的问题；还可以保证电木介子和垫圈厚度均匀，避免出现转子动平衡不好的问题；进一步提高了磁铁的利用率和提高了电机的输出功率。

进一步地，为了对垫圈和电木介子实现限位，为了降低电木介子和所述垫圈的老化程度，避免出现电木介子和所述垫圈的磨损的问题；例如，所述限位弹性件为弹簧，所述第一安装块上开设有第一卡接孔，所述第二安装块上开设有第二卡接孔，所述弹簧的第一端穿设第一卡接孔，所述弹簧的第二端穿设第二卡接孔。如此，所述第一卡接孔用于连接弹簧的一端，所述第二卡接孔用于连接弹簧的另一端，通过设置在第一安装块上开设第一卡接孔和第二安装块上开设第二卡接孔，可以更加稳定地安装弹簧，进一步实现垫圈和电木介子的限位，即当电木介子转动时，通过设置弹簧和卡接孔，可以更加稳定地实现转动，进而提高电木介子对垫圈的限位，从而降低电木介子和所述垫圈的老化程度，避免出现电木介子和所述垫圈的磨损的问题。

进一步地，为了避免因电木介子和所述垫圈相互转动而出现相互磨损的问题，为了提高保证电木介子和垫圈厚度均匀，避免出现转子动平衡不好的问题；为了进一步提高了磁铁的利用率和提高了电机的输出功率；例如，所述第一安装槽设置有多个，各所述第一安装槽以所述转轴的中心轴线环形设置；所述第二安装槽设置有多个，各所述第二安装槽以所述转轴的中心轴线环形设置；所述防磨损限位组件设置有多个，各所述防磨损限位组件之间分别设置有间隔。通过设置多个防磨损限位组件，即设置了多个限位弹性件、第一安装块及第二安装块，且每一所述第一安装块嵌置于一个所述第一安装槽内，每一所述第二安装块嵌置于一个所述第二安装槽内，同时每一所述限位弹性件的两端分别对应设置一个所述第一安装块和一个所述第二安装块。如此，可以避免因电木介子和所述垫圈相互转动而出现相互磨损的问题，还可以提高保证电木介子和垫圈厚度均匀，避免出现转子动平衡不好的问题；进一步提高了磁铁的利用率和提高了电机的输出功率。

本发明采用转子磁铁中两个动平衡槽的结构方式；有效的提高转子的平衡；减少其他配件的装配精度不足导致的转子动平衡不好的问题；发明提高电机在有限空间尺寸受限的情况下，提高了电机的输出功率和效率。本发明取消了转子两端配重块、减少了转子重量及转子转动惯量。在有限空间内加长了磁铁尺寸，增加了磁铁的利用空间、降低了转子损耗。减少了平衡配重部件的装配，减少了装配工艺带来的尺寸误差；减少配重块的成本及装配成本。增加了磁铁的有效长度，增加了马达的效率和功率。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种内转子无刷电机转子，其特征在于，包括：

磁铁，所述磁铁的两端分别开设有第一动平衡槽和第二动平衡槽，且所述磁铁上还开设有安装孔，所述安装孔分别与所述第一动平衡槽和第二动平衡槽连通；

锁紧组件，所述锁紧组件包括锁紧铜套、锁紧铜环、电木介子及垫圈，所述锁紧铜套的端部贴附于所述第一动平衡槽的底部，所述垫圈贴附于所述第二动平衡槽的底部，所述电木介子贴附于所述垫圈上，所述锁紧铜环贴附于所述电木介子上；及

转轴，所述转轴顺序穿设所述锁紧铜套、所述安装孔、所述垫圈、所述电木介子及所述锁紧铜环，并且所述转轴的两端分别露置于所述第一动平衡槽和所述第二动平衡槽外。

2.根据权利要求1所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，所述电木介子为圆环形结构。

3.根据权利要求1所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，所述锁紧铜套的高度大于所述第一动平衡槽的深度。

4.根据权利要求1所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，所述垫圈开设有限位孔，所述转轴穿设所述限位孔。

5.根据权利要求4所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，所述垫圈为氟胶O形圈体。

6.根据权利要求1所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，所述电木介子的高度与所述垫圈的高度之和等于所述第二动平衡槽的深度。

7.一种内转子无刷电机，包括权利要求1-6中任一项所述的内转子无刷电机转子，其特征在于，还包括：上端盖、下端盖及定子，所述定子内开设有安装腔体，所述内转子无刷电机转子容置于所述安装腔体内，所述上端盖和所述下端盖分别设置于所述定子的两端，且所述上端盖上开设有连安装孔，所述转轴穿设所述连安装孔。

8.根据权利要求7所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述下端盖上设置有卡接块，所述卡接块上开设有避位孔及卡接槽，所述锁紧铜环嵌置于所述卡接槽内，且所述转轴的第二端穿设所述避位孔。

9.根据权利要求7所述的内转子无刷电机，其特征在于，所述下端盖上开设有多个安装孔，各所述安装孔之间分别设置有间隔。

10.根据权利要求7所述的内转子无刷电机，其特征在于，还包括固定板，所述固定板上开设有固定孔，所述转轴的第一端穿设固定孔，且所述固定板设置于所述上端盖上。