CN109586508A - 轴向磁通马达以及电气装置 - Google Patents

轴向磁通马达以及电气装置 Download PDF

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CN109586508A CN201710903350.2A CN201710903350A CN109586508A CN 109586508 A CN109586508 A CN 109586508A CN 201710903350 A CN201710903350 A CN 201710903350A CN 109586508 A CN109586508 A CN 109586508A
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颜国智
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Abstract

本申请实施例提供一种轴向磁通马达以及电气装置，该马达具有：马达主体；以及机壳，所述机壳覆盖所述马达主体，所述马达主体包括：旋转轴，所述旋转轴沿中心轴线延伸；转子，所述转子与所述旋转轴相连，向径向外侧延伸，呈盘状，并与所述旋转轴一起旋转；定子，所述定子位于所述转子的轴向一侧，与所述转子在轴向上对置，所述马达主体还具有：扇页，所述扇页与所述旋转轴相连，位于所述转子的与所述定子相向的轴向一侧，并位于所述定子的径向内侧。根据该实施例，能够为轴向磁通马达散热。

Description

轴向磁通马达以及电气装置
技术领域
本申请涉及机电领域，尤其涉及一种轴向磁通马达以及电气装置。
背景技术
现有技术中，为了实现马达的散热，常见的方法是在外马达或内马达使用叶片安装于转动的转轴上，以冷却马达。例如，美国专利8,593,022公开了一种在马达的转轴的轴向端部的外侧设置复数个叶片作为风扇的技术方案，马达的转轴转动以带动风扇转动，从而对马达内部进行散热，其中，该马达是径向磁通马达，即，定子与转子在转轴的径向上对置。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本发明的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本发明的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
在某些场合中，例如电动机转向器、动力辅具、手工具机等，需要使用小型化的马达，例如轴向磁通马达，轴向磁通马达的转子和定子在转轴的轴向上对置，具有气隙部分小、体积小、功率密度高等特点。
本申请的发明人发现，现有技术中的风扇结构是针对径向磁通马达设计的，该风扇结构难以被应用于内部空间较小的轴向磁通马达，因此，需要针对轴向磁通马达专门设计风扇结构以适用于轴向磁通马达的较小的内部空间。
本申请提供一种轴向磁通马达以及电气装置，在定子的径向内侧设置与旋转轴连接的扇页，从而对轴向磁通马达内部散热。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种轴向磁通马达，其具有：马达主体；机壳，所述机壳覆盖所述马达主体，所述马达主体包括：
旋转轴，所述旋转轴沿中心轴线延伸；
转子，所述转子与所述旋转轴相连，向径向外侧延伸，呈盘状，并与所述旋转轴一起旋转；以及
定子，所述定子位于所述转子的轴向一侧，与所述转子在轴向上对置，所述马达主体还具有：
扇页，所述扇页与所述旋转轴相连，位于所述转子的与所述定子相向的轴向一侧，并位于所述定子的径向内侧。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述机壳具有贯通所述机壳的贯通部。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述贯通部包括：所述机壳在轴向一侧端面上具有轴向上贯通所述机壳的第一贯通部，所述机壳在所述马达主体的径向外侧具有第二贯通部。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述轴向磁通马达具有两个所述转子，分别位于所述定子的轴向两侧，所述扇页位于两个所述转子的轴向之间。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述扇页直接配置于所述旋转轴的外周面。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述扇页在所述旋转轴的表面的延伸方向与所述旋转轴的延伸方向一致。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述扇页在所述旋转轴的表面相对于所述旋转轴的延伸方向倾斜延伸。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述扇页由位于轴向一侧的第一扇页和位于轴向另一侧的第二扇页构成，从轴向观察时，所述第一扇页和所述第二扇页交替配置。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，所述通气孔比所述定子靠径向内侧。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述扇页比所述通气孔靠径向内侧。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，所述通气孔比所述定子靠径向内侧，所述第一贯通部到中心轴线的径向距离与所述通气孔到中心轴线的径向距离相等。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述贯通部包括：
第一贯通孔，所述第一贯通孔在所述机壳的轴向一侧端面轴向上贯通所述机壳，
第二贯通孔，所述第二贯通孔在所述机壳的轴向另一侧端面轴向上贯通所述机壳。
根据本申请实施例的另一个方面，其中，所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，所述通气孔比所述定子靠径向内侧，所述第一贯通孔到中心轴线的径向距离与所述通气孔到中心轴线的径向距离相等。
根据本申请实施例的另一个方面，提供一种电气装置，所述电气装置包括上述任一方面所述的轴向磁通马达。
本发明的有益效果在于：能够在轴向磁通马达内部的较小空间内设置扇页以进行散热。
参照后文的说明和附图，详细公开了本发明的特定实施方式，指明了本发明的原理可以被采用的方式。应该理解，本发明的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本发明的实施方式包括许多改变、修改和等同。
附图说明
所包括的附图用来提供对本发明实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本发明的实施方式，并与文字描述一起来阐释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请实施例1的轴向磁通马达的一个立体示意图；
图2是图1的一个轴截面示意图；
图3是图1的一个分解示意图。
图4、图5、图6分别示出了扇叶形状的几个实施方式；
图7是本申请实施例1的轴向磁通马达的另一个立体示意图；
图8是图7的一个轴截面示意图；
图9是图7的一个分解示意图；
图10是本申请实施例1的轴向磁通马达的另一个轴截面示意图；
图11是图10的一个分解示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本发明的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本发明的特定实施方式，其表明了其中可以采用本发明的原则的部分实施方式，应了解的是，本发明不限于所描述的实施方式，相反，本发明包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
另外，在本发明的下述说明中，为了说明的方便，将以旋转轴的中心轴线为中心的半径方向称为“径向”，将以中心轴线为中心的圆周方向称为“周向”，将沿该中心轴线的延伸方向称为“轴向”。
实施例1
本申请实施例提供一种轴向磁通马达。
图1是本申请实施例1的轴向磁通马达的一个立体示意图，图2是图1的一个轴截面示意图，图3是图1的一个分解示意图。
如图1、图2和图3所示，轴向磁通马达1具有马达主体11和机壳12，机壳12覆盖马达主体11。
马达主体11可以具有：旋转轴111，旋转轴111可以沿中心轴线C延伸；转子112(图1未示出)，转子112可以与旋转轴111相连，向径向外侧延伸，呈盘状，并与旋转轴111一起旋转；定子113(图1未示出)，定子113位于转子112的轴向一侧，与转子112在轴向上对置。
在本实施例中，如图2、图3所示，马达1还可以具有扇页114，扇页114可以与旋转轴111相连，在轴向上，扇叶114可以位于转子112的与定子113相向的轴向一侧，在径向上，扇叶114可以位于定子113的径向内侧。
根据本实施例，能够充分利用轴向磁通马达的内部空间来设置扇叶，从而对轴向磁通马达的内部进行散热；并且，由于扇叶在径向上与定子对置，因而能够近距离地对定子散热，提高对定子的散热效率。
在本实施例中，如图2所示，旋转轴111在轴向上可以具有输出端一侧A，以及与输出端的一侧A相对的另一侧B。
在本实施例中，如图2、图3所示，机壳12可以包括上侧机壳121和下侧机壳122。其中，上侧机壳121可以在轴向上靠近旋转轴的该另一侧B，下侧机壳122可以在轴向上靠近旋转轴的该一侧A。
在本实施例中，定子113可以包括定子铁芯以及卷绕在定子铁芯上的绕组。
在本实施例中，转子112可以包括环状连接板部1121和磁铁1122。其中，环状连接板部1121可以与旋转轴11连接，并从旋转轴11向径向外侧延伸；磁铁1122可以被设置于环状连接板部1121。
在本实施例中，扇页114可以直接配置于旋转轴11的外周面，由此，能够减少马达内的组件，简化马达组装作业，便于在轴向磁通马达的较小空间内安装扇叶。
在本实施例中，扇叶的形状可以有多种选择，图4、图5、图6分别示出了扇叶形状的几个实施方式。
如图4所示，扇叶114a在旋转轴111的表面的延伸方向a可以与旋转轴111的延伸方向一致，由此，能够以简单的加工和安装方式形成扇叶。
如图5所示，扇页114b在旋转轴111的表面相对于旋转轴111的延伸方向倾斜延伸，即，扇叶114b的延伸方向b相对于旋转轴111的延伸方向倾斜，由此，扇叶所产生的气流具有较小的扰动，便于气流沿预定方向顺畅流动，从而利于散热。
如图6所示，扇页由位于轴向一侧的第一扇页114d和位于轴向另一侧的第二扇页114c构成，从轴向观察时，第一扇页114d和第二扇页114c交替配置，由此，扇叶所产生的气流具有较小的扰动，便于气流沿预定方向顺畅流动，从而利于散热。
在本实施例中，扇叶的形状可以不限于图4、图5、图6所示，扇叶也可以具有其它形状；此外，旋转轴上的扇叶也可以不限于单一的形状，而是多种形状的组合。
在本实施例的图1、图2、图3中，轴向磁通马达1具有单个转子112，但本实施例可以不限于此，例如，轴向磁通马达也可以具有双转子。
图7是本申请实施例1的轴向磁通马达的另一个立体示意图，图8是图7的一个轴截面示意图，图9是图7的一个分解示意图。
如图7、图8和图9所示，轴向磁通马达1a具有双转子，其具有马达主体11a和机壳12a，机壳12a覆盖马达主体11a。
如图8和图9所示，在轴向磁通马达1a中，具有2个转子112a和112b，这2个转子112a和112b分别位于定子113的轴向两侧，扇页114在径向上与定子113对置，在轴向上位于两个转子112a和112b之间。
如图8和9所示，在本实施例中，转子112a、112b可以包括环状连接板部1121a、1121b和磁铁1122a、1122b。
此外，如图8及图9所示，机壳12a可以包括上侧机壳121和下侧机壳122a。其中，下侧机壳122a可以具有多个机壳组件122a1、122a2和122a3。
在本实施例中，如图1、图2、图3、图7、图8和图9所示，机壳12可以设置有贯通部，该贯通部可以包括位于机壳轴向一端侧面上的第一贯通部123，例如，该第一贯通部123可以位于上侧机壳121的靠近该另一侧B的一面，此外，本实施例可以不限于此，该第一贯通部123也可以位于下侧机壳122的靠近该一侧A的一面。
在本实施例中，贯通部还可以具有第二贯通部，该第二贯通部可以被设置在与第一贯通部123不同的面，例如，在该第一贯通部123位于上侧机壳121的靠近该另一侧B的一面的情况下，该第二贯通部可以位于机壳在马达主体的径向外侧的面上，和/或，该第二贯通部可以位于下侧机壳122的靠近该一侧A的一面。
在本实施例中，能够从贯通部将外界的冷空气吸入马达空间内，或是将马达空间内的热空气排出到外界，有利于为马达内部散热。
在本实施例中，在图3和图9所示的实施方式中，环状连接板部1121、1121a、1121b可以具有在轴向上贯通环状连接板部的通气孔(未图示)，该通气孔比定子113靠径向内侧。由此，可以通过通气孔形成流经定子的空气循环流路，达到为定子散热的效果。
在本实施例中，扇叶114可以比该通气孔靠径向内侧，由此，扇叶114不会对通气孔造成阻挡，保证良好的散热效果，并且，扇叶114的径向尺寸受到限制，在扇叶114旋转时不会对旋转轴施加过大的负荷。
在本实施例的不同实施方式的轴向磁通马达中，可以仅设置贯通部而不设置通气孔，或者，仅设置通气孔而不设置贯通部，或者，既设置通气孔又设置贯通部。
图10是本申请实施例1的轴向磁通马达的又一个轴截面示意图，图11是图10的一个分解示意图。
如图10和图11所示，轴向磁通马达1b具有2个转子112c和112d，其结构与图8所示的轴向磁通马达1a类似，在轴向磁通马达1b中，既设置有贯通部，也设置有通气孔。
如图10和图11所示，轴向磁通马达1b的机壳的轴向一侧端面设置有第一贯通孔123a，机壳的轴向另一侧端面设置有第二贯通孔124。环状连接板部1121c具有在轴向上贯通该环状连接板部1121c的通气孔115。通过设置通气孔和贯通部，能够使外部空气容易地进入马达内部，并便于马达内部的热空气排出。
在本实施例中，通气孔115比定子113靠径向内侧，第一贯通孔123a到中心轴线的径向距离与通气孔115到中心轴线的径向距离相等，由此，便于空气经由通气孔115和第一贯通孔123a进行流动。
根据本实施例，能够充分利用轴向磁通马达的内部空间来设置扇叶，从而对轴向磁通马达的内部进行散热；并且，由于扇叶在径向上与定子对置，因而能够近距离地对定子散热，提高对定子的散热效率。
实施例2
本申请实施例2提供一种电气装置，该电气装置具有实施例1所述的轴向磁通马达，实施例1中对于轴向磁通马达的描述可以合并于此。
根据本实施例的电气装置，能够充分利用轴向磁通马达的内部空间来设置扇叶，从而对轴向磁通马达的内部进行散热，并且，由于扇叶在径向上与定子对置，因而能够近距离地对定子散热，提高对定子的散热效率，进而，提高电气装置的稳定性并延长其使用寿命。例如，特别适用于需要搭载薄型致动器的机器人及自走车等。
以上结合具体的实施方式对本发明进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本发明保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本发明的精神和原理对本发明做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本发明的范围内。

Claims (14)

1.一种轴向磁通马达，其具有：
马达主体；以及
机壳，所述机壳覆盖所述马达主体，
所述马达主体包括：
旋转轴，所述旋转轴沿中心轴线延伸；
转子，所述转子与所述旋转轴相连，向径向外侧延伸，呈盘状，并与所述旋转轴一起旋转；以及
定子，所述定子位于所述转子的轴向一侧，与所述转子在轴向上对置，
所述轴向磁通马达的特征在于，
所述马达主体还具有：
扇页，所述扇页与所述旋转轴相连，位于所述转子的与所述定子相向的轴向一侧，并位于所述定子的径向内侧。
2.根据权利要求1所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述机壳具有贯通所述机壳的贯通部。
3.根据权利要求2所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述贯通部包括：
所述机壳在轴向一侧端面上具有轴向上贯通所述机壳的第一贯通部，
所述机壳在所述马达主体的径向外侧具有第二贯通部。
4.根据权利要求1所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述轴向磁通马达具有两个所述转子，分别位于所述定子的轴向两侧，
所述扇页位于两个所述转子的轴向之间。
5.根据权利要求1所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述扇页直接配置于所述旋转轴的外周面。
6.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，
所述扇页在所述旋转轴的表面的延伸方向与所述旋转轴的延伸方向一致。
7.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，
所述扇页在所述旋转轴的表面相对于所述旋转轴的延伸方向倾斜延伸。
8.根据权利要求5所述的马达，其特征在于，
所述扇页由位于轴向一侧的第一扇页和位于轴向另一侧的第二扇页构成，
从轴向观察时，所述第一扇页和所述第二扇页交替配置。
9.根据权利要求1所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，
所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，
所述通气孔比所述定子靠径向内侧。
10.根据权利要求9所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述扇页比所述通气孔靠径向内侧。
11.根据权利要求3所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，
所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，
所述通气孔比所述定子靠径向内侧，
所述第一贯通部到中心轴线的径向距离与所述通气孔到中心轴线的径向距离相等。
12.根据权利要求2所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述贯通部包括：
第一贯通孔，所述第一贯通孔在所述机壳的轴向一侧端面轴向上贯通所述机壳，第二贯通孔，所述第二贯通孔在所述机壳的轴向另一侧端面轴向上贯通所述机壳。
13.根据权利要求12所述的轴向磁通马达，其特征在于，
所述转子具有环状连接板部，所述环状连接板部从所述旋转轴向径向外侧延伸，
所述环状连接板部具有在轴向上贯通所述环状连接板部的通气孔，
所述通气孔比所述定子靠径向内侧，
所述第一贯通孔到中心轴线的径向距离与所述通气孔到中心轴线的径向距离相等。
14.一种电气装置，其特征在于，
所述电气装置包括权利要求1～13中任意一项所述的轴向磁通马达。
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