CN109245352A - 分块式减振转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种分块式减振转子，所述分块式减振转子包括磁体、外铁芯、内铁芯、接合部以及弹性胶合部。外铁芯的内部具有贯穿的通道，外铁芯设有磁槽、多个沿轴向贯穿外铁芯的定位胶合孔以及加强孔。磁体插入于磁槽，内铁芯嵌入于外铁芯内部的通道。将PBT材料注塑于加强孔，PBT材料顺着加强孔分布于外铁芯两端并形成接合部，使得外铁芯和磁体通过PBT材料一次注塑成型为一次成型品。将弹性胶注塑于定位胶合孔并分别在外铁芯和内铁芯的两端以及外铁芯和内铁芯之间一体形成弹性胶合部，使得一次成型品和内铁芯通过弹性胶二次注塑成型为二次成型品。弹性胶可以缓冲外铁芯和内铁芯相互之间的力，从而起到减振降噪的效果。

Description

分块式减振转子

技术领域

本发明涉及电机技术领域，尤其涉及一种分块式减振转子。

背景技术

现在使用的小功率电机的转子，例如IPM转子(内嵌式永磁同步电机的转子)一般没有减振结构，其主要原因是电机转子采用一体式铁芯结构，很难设计和实现减振结构。因此，在IPM转子结构给电机带来更大功率密度的同时，也会产生更大的噪音振动。转子的振动所导致的设备故障和消耗问题越来越突出，如何降低电机转子的振动成为一个新的课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种分块式减振转子，解决现有技术中转子很难实现减振的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种分块式减振转子，所述分块式减振转子包括磁体、外铁芯、内铁芯以及弹性胶合部。外铁芯的内部具有贯穿的通道，外铁芯设有磁槽和多个定位胶合孔，磁体插入于磁槽，定位胶合孔沿轴向贯穿外铁芯。内铁芯嵌入于外铁芯内部的通道。通过将弹性胶注塑于定位胶合孔并分别在外铁芯和内铁芯的两端以及外铁芯和内铁芯之间一体形成弹性胶合部，使得外铁芯和内铁芯一体塑封成型。

根据本发明一实施例，弹性胶合部具有多个通孔，通孔分布于外铁芯和内铁芯之间的位置。

根据本发明一实施例，所述弹性胶为三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶中的一种或者由合成橡胶制得的防震颗粒。

根据本发明一实施例，定位胶合孔的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种。

根据本发明一实施例，外铁芯具有多个加强孔，加强孔沿轴向贯穿外铁芯，分块式减振转子还包括接合部，通过将PBT材料注塑于加强孔并分别在外铁芯两端以及加强孔的内部一体形成接合部，使得外铁芯和磁体一体塑封成型。

根据本发明一实施例，加强孔的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种。

根据本发明一实施例，先通过注塑PBT材料将外铁芯和磁体形成一次成型品，然后通过注塑弹性胶将一次成型品和内铁芯形成二次成型品。

根据本发明一实施例，外铁芯具有定位槽，定位槽位于外铁芯的通道的内壁，定位槽和定位胶合孔用于注塑时在模具中定位。

根据本发明一实施例，外铁芯具有内隔磁槽和外隔磁槽，内隔磁槽和外隔磁槽分别位于磁体的两侧，以减小漏磁。

根据本发明一实施例，内隔磁槽和外隔磁槽均为方形槽、梯形槽或者蝶形槽中的一种。

与现有技术相比，本技术方案具有以下优点：

本发明通过将弹性胶注塑于贯穿外铁芯轴向的定位胶合孔，使得弹性胶填充定位胶合孔并顺着定位胶合孔分布于外铁芯和内铁芯的两端面以及两者之间，这样外铁芯和内铁芯即通过弹性胶一体塑封成型，弹性胶本身也形成所述弹性胶合部。由于弹性胶材质偏软，因此所述弹性胶合层不仅起到胶合连接内铁芯和外铁芯的作用，还可以缓冲外铁芯和内铁芯相互之间的力，从而起到减振降噪的效果。第二，弹性胶注塑并填充于整个定位胶合孔，也即所述弹性胶合部通过定位胶合孔会贯穿整个外铁芯，从而形成一种互锁结构，可以增大所述分块式减振转子的扭矩。

本发明通过在弹性胶合部设置多个通孔，从而当所述分块式减振转子的几何中心和质心不重合时，可以降低所述分块式减振转子的不平衡性，即弹性胶合部的通孔是一种平衡设计。

本发明通过将PBT材料注塑于轴向贯穿外铁芯的加强孔，使得PBT材料填充于加强孔并顺着加强孔分布于外铁芯两端，使得外铁芯和磁体通过PBT材料一体塑封成型，PBT材料本身也形成所述接合部。这样PBT材料起到胶合连接外铁芯和磁体的作用，增大了外铁芯和磁体之间的结合力。

本发明通过在外铁芯设置定位槽和定位胶合孔，可便于在注塑PBT材料以接合外铁芯和磁体时在模具中定位外铁芯，防止外铁芯转动走位。此外定位胶合孔除了定位作用之外还用于注塑弹性胶以胶合外铁芯和内铁芯。

附图说明

图1是本发明提供的分块式减振转子的立体结构示意图；

图2是本发明提供的分块式减振转子的结构分解图；

图3是图1中的所述分块式减振转子沿径向方向的剖视图；

图4是本发明提供的所述分块式减振转子中的外铁芯和磁体胶合在一起之后形成的一次成型品的结构示意图；

图5是本图4中的一次成型品在沿径向方向的剖视图。

具体实施方式

以下描述只用于揭露本发明以使得本领域技术人员能够实施本发明。以下描述中的实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变形。在以下描述中界定的本发明的基本原理可应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及其他未背离本发明精神和范围的其他方案。

如图1所示，本发明提供一种适用于电机的分块式减振转子，所述分块式减振转子具有减振结构，实现减振降噪的效果。具体地，所述分块式减振转子包括磁体10、外铁芯20、内铁芯30以及弹性胶合部40。

磁体10采用瓦块状磁铁，也称磁瓦。外铁芯20呈圆筒状，外铁芯20的内部具有贯穿的通道201。外铁芯20设有磁槽21和多个定位胶合孔22，磁体10插入于磁槽21中。于本实施例中，磁体10为多个，磁体10的数量和磁槽21的数量一致，磁体10一一对应地插入于磁槽21中，使得磁体10沿径向呈放射状内嵌分布于外铁芯20，即所述分块式减振转子为IPM转子(内嵌式永磁同步电机的转子)。定位胶合孔22沿轴向贯穿外铁芯20。可选地，定位胶合孔22的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种，附图仅示出了本实施例中的定位胶合孔22为圆形的情况。定位胶合孔22的数量为多个并和磁体10的数量一致，每一定位胶合孔22位于两个磁体10之间。但是本发明对定位胶合孔22的形状和数量均不做限定，于其他实施例中，定位胶合孔22也可以为其他形状，定位胶合孔22的数量可为其他数值，而且定位胶合孔22的数量可以和磁体10的数量不一致。

进一步地，外铁芯20具有多个加强孔23，加强孔23沿着轴向贯穿外铁芯。可选地，加强孔23的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种，附图仅示出了本实施例中的加强孔23梨形的情况。加强孔23的数量为多个并和磁体10的数量一致，每一加强孔23均位于两个磁体10之间。但是本发明对加强孔23的形状和数量均不作限定，于其他实施例中，加强孔23也可以为其他合理的形状，加强孔23的数量可为其他数值，而且加强孔23的数量可以和磁体10的数量不一致。

外铁芯20还具有定位槽24，定位槽24位于外铁芯20的通道201的内壁。定位槽24的数量为多个，定位槽24的形状为半圆形，定位槽24间隔并均匀分布于通道201的内壁。但是本发明对于定位槽24的形状不作限定，于其他实施例中，定位槽24可以为其他合理的形状，例如，定位槽24可为U形槽。

外铁芯20还具有内隔磁槽25和外隔磁槽26，内隔磁槽25和外隔磁槽26分别位于磁体10的两侧，以减少漏磁。具体地，如图3所示，内隔磁槽25和外隔磁槽26的数量均为多个并均和磁体10的数量一致。内隔磁槽25一一对应地分布于磁体10沿外铁芯20径向的两端中靠近通道201的一端；相对地，外隔磁槽26一一对应地分布于磁体10沿外铁芯径向的两端中远离通道201的一端。换而言之，内隔磁槽25和外隔磁槽26均沿着外铁芯20径向分布，一个内隔磁槽25和一个外隔磁槽26为一组分别位于一个磁体10沿外铁芯20的径向的两端。这样每一个磁体10的两端均分布一个内隔磁槽25和一个外隔磁槽26。可选地，内隔磁槽25和外隔磁槽26均为方形槽、梯形槽或蝶形槽中的一种，图3仅仅示出了本实施例中内隔磁槽25和外隔磁槽26均为方形槽的情况。但是本发明对于内隔磁槽25和外隔磁槽26的形状均不做限定，于其他实施例中，内隔磁槽25和外隔磁槽26均可为其他合理的形状。设置内隔磁槽25和外隔磁槽26，可以降低气隙漏磁，提高所述分块式减振转子磁瓦利用率，从而提高电机功率密度。

所述分块式减振转子还包括接合部50，接合部50采用PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)材料注塑形成。具体地，通过将PBT材料注塑于加强孔23并分别外铁芯10两端以及加强孔23的内部一体形成所述接合部50，使得外铁芯20和磁体10一体塑封成型，此时外铁芯20和磁体10塑封为一次成型品。也就是说，接合部50是用于将外铁芯20和磁体10通过注塑成型的方式接合起来。

在注塑成型过程中，将PBT材料注塑于每一加强孔23的内部，PBT材料会填充于加强孔23内部并顺着加强孔23流到外铁芯20的两端，这样PBT材料会在外铁芯20的两端形成一层固化层，从而将外铁芯20的端部和磁体10的端部接合起来。可以理解的是，采用PBT材料注塑形成的接合部50可以增大外铁芯20和磁体10之间的接触面积，把外铁芯20和磁体10(即一次成型品)勾连在一起，从而增强外铁芯20和磁体10两者之间的结合力，提高安全系数。内铁芯30嵌入于外铁芯20内部的通道201，内铁芯30的外表面具有多个凸起31。于本实施例中，内铁芯30的横截面为齿轮状，内铁芯30具有齿状的凸起31。但是本发明对于内铁芯30的形状不作限定，于其他实施例中，内铁芯30可以为具有多个凸起31的其他形状。

弹性胶合部40采用弹性胶注塑形成。具体地，通过将弹性胶注塑于定位胶合孔22并分别在外铁芯20和内铁芯30的两端以及外铁芯20和内铁芯30之间一体形成所述弹性胶合部40，使得外铁芯20和内铁芯30一体塑封成型，此时一次成型品(即外铁芯20和磁体10塑封形成的整体)和内铁芯30塑封为二次成型品。也就是说，弹性胶合部40是用于将外铁芯20和内铁芯30通过注塑成型的方式胶合起来的。内铁芯30的凸起31可以增大内铁芯30与弹性胶合部40的接触面积，保证两者的结合力要求。

可选地，弹性胶为三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶中的一种或者由合成橡胶制得的防震颗粒。例如，弹性胶可以采用日本阿龙化成公司ARS-44牌号的合成橡胶制得的防震颗粒。其中三元乙丙橡胶，也称EPDM橡胶，是乙烯、丙烯和少量的非共轭二烯烃的共聚物，是乙丙橡胶的一种。甲基乙烯基硅橡胶，也称VMQ硅橡胶。

在注塑成型过程中，将将弹性胶注塑于每一定位胶合孔22的内部，弹性胶会填充于定位胶合孔22内部并顺着定位胶合孔22流到外铁芯20和内铁芯30的两端以及两者之间，这样弹性胶会在外铁芯20和内铁芯30的两端以及两者之间固化，从而将外铁芯20和内铁芯30接合起来。可以理解的是，由于定位胶合孔22轴向贯穿整个外铁芯20，注塑并填充于多个定位胶合孔22内的弹性胶会分别在多个定位胶合孔22内固化形成多个贯穿外铁芯20并彼此互联为一体的条状体42，这相当于形成了一个互锁结构勾连二次成型品轴向的两端，可以增大内铁芯30和外铁芯20的接触面积与结合力，也可以增大所述分块式减振转子的扭矩。

进一步地，弹性胶合部40具有多个通孔41，如图1所示，通孔41分布于外铁芯20和内铁芯30之间的位置。可以理解的是，当所述分块式减振转子的几何中心和质心不重合时，即整个所述分块式减振转子具有一定的不平衡量，通过在弹性胶合部40设置多个通孔41，可以弥补这种不平衡量，从而降低所述分块式减振转子的不平衡性，增加所述分块式减振转子的使用寿命。也就是说，设置于弹性胶合部40的通孔41是一种保证平衡性的设计。可选地，通孔41为圆形，通过41的数量为多个，多个通孔41间隔分布。

在实际制造过程中，先通过注塑PBT材料将外铁芯20和磁体10形成一次成型品，然后通过注塑所述弹性胶将所述一次成型品和内铁芯30形成二次成型品。图4即为外铁芯20和磁体10胶合在一起之后形成的一次成型品结构，如图4所示，在一次注塑成型过程中，定位槽24和定位胶合孔22用于注塑时在模具中定位，卡住定位槽24和定位胶合孔22，可以保证外铁芯20径向和圆周方向位置的固定，使得外铁芯20在模具中的位置唯一确定，避免外铁芯20在注塑时转动走位。而且，需要先将定位胶合孔22堵住，以避免PBT材料流入定位胶合孔22内，然后再向加强孔23中注塑PBT材料以形成接合部50。为了保证后续在二次注塑成型以获得二次成型品过程中，外铁芯20有足够的位置和内铁芯30胶合形成弹性胶合层40，加强孔23分布于外铁芯20外侧边缘，这样接合部50形成于外铁芯20的外侧边缘；相应地，定位胶合孔22则分布于外铁芯20的内侧边缘，这样定位胶合孔22的位置和内铁芯30的距离较小，便于胶合外铁芯20和内铁芯30。其中外铁芯20的外侧是指远离通道201的一侧，外铁芯20的内侧是指靠近通道201的一侧。从图1和图4可以知道，磁体10靠外铁芯20外侧的部分和接合部50接合，磁体10靠外铁芯20内侧的部分和弹性胶合部40胶合。

值得一提的是，定位胶合孔22起到定位和胶合两个作用。一方面，定位胶合孔22可用于在注塑PBT材料接合外铁芯20和磁体10时在模具中定位外铁芯20，防止外铁芯20转动走位。另一方面，定位胶合孔22还用于注塑弹性胶以胶合外铁芯20和内铁芯30。

另外，外铁芯20上开有加强孔23和定位胶合孔22，加强孔23内填充PBT材料，定位胶合孔22内填充弹性胶，由于PBT材料和弹性胶的密度均远小于外铁芯10，相对于没有加强孔23和定位胶合孔22的技术方案而言，外铁芯20的质量减小了，所述分块式减振转子整体的质量也减小了。由于所述分块式减振转子转动时的离心力和其质量有关，因此外铁芯20质量的减小可以起到减小离心力的作用。

发明采用弹性胶注塑成型的方式胶合连接内铁芯30和外铁芯20，由于弹性胶材质偏软，因此弹性胶还可以缓冲外铁芯20和内铁芯30相互之间的力，从而起到减振降噪的效果。另外，弹性胶注塑并填充于整个定位胶合孔22，也即所述弹性胶合部40通过定位胶合孔22会贯穿整个外铁芯20，从而形成一种互锁结构，可以增大所述分块式减振转子的扭矩。所述分块式减振转子既保留了IPM转子结构大功率密度的特性，又降低了振动噪音。

本领域技术人员应当理解，上述描述以及附图中所示的本发明的实施例只作为举例，并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能和结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理情况下，本发明的实施方式可以有任何变形和修改。

Claims (10)

1.一种分块式减振转子，其特征在于，包括：

磁体；

外铁芯，内部具有贯穿的通道，所述外铁芯设有磁槽和多个定位胶合孔，所述磁体插入于所述磁槽，所述定位胶合孔沿轴向贯穿所述外铁芯；

内铁芯，嵌入于所述外铁芯内部的所述通道；

弹性胶合部，通过将弹性胶注塑于所述定位胶合孔并分别在所述外铁芯和所述内铁芯的两端以及所述外铁芯和所述内铁芯之间一体形成所述弹性胶合部，使得所述外铁芯和所述内铁芯一体塑封成型。

2.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述弹性胶合部具有多个通孔，所述通孔分布于所述外铁芯和所述内铁芯之间的位置。

3.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述弹性胶为三元乙丙橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、氯丁橡胶中的一种或者由合成橡胶制得的防震颗粒。

4.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述定位胶合孔的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种。

5.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述外铁芯具有多个加强孔，所述加强孔沿轴向贯穿所述外铁芯，所述分块式减振转子还包括接合部，通过将PBT材料注塑于所述加强孔并分别在所述外铁芯两端以及所述加强孔的内部一体形成所述接合部，使得所述外铁芯和所述磁体一体塑封成型。

6.根据权利要求5所述的分块式减振转子，其特征在于，所述加强孔的形状为梨形、圆形、椭圆形、多边形中的一种。

7.根据权利要求5所述的分块式减振转子，其特征在于，先通过注塑PBT材料将所述外铁芯和所述磁体形成一次成型品，然后通过注塑所述弹性胶将所述一次成型品和所述内铁芯形成二次成型品。

8.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述外铁芯具有定位槽，所述定位槽位于所述外铁芯的所述通道的内壁，所述定位槽和所述定位胶合孔用于注塑时在模具中定位。

9.根据权利要求1所述的分块式减振转子，其特征在于，所述外铁芯具有内隔磁槽和外隔磁槽，所述内隔磁槽和所述外隔磁槽分别位于所述磁体的两侧，以减小漏磁。

10.根据权利要求9所述的分块式减振转子，其特征在于，所述内隔磁槽和所述外隔磁槽均为方形槽、梯形槽或者蝶形槽中的一种。