CN109921530A - 转子、电机、水泵及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种转子、电机、水泵及车辆，转子包括：转轴；转子铁芯，套装在转轴上，与转轴同步转动，转子铁芯内设有磁钢；和包塑体，完全包裹转子铁芯外露于转轴的部分，并与转子铁芯及转轴形成一体式结构，且包塑体上设有用于定位磁钢的位置的定位结构。本发明提供的转子，由于包塑体完全包裹转子铁芯外露于转轴的部分，从而保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体内部，不会发生移位甚至脱出等情况，提高了电机的使用可靠性，同时也省去了紧固件固定等繁琐工序，有利于简化加工工序，提高制备效率；包塑体上的定位结构能够准确定位磁钢的位置，进而准确定位磁钢的充磁位置，提高了充磁准确性。

Description

转子、电机、水泵及车辆

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体而言，涉及一种转子、包含该转子的电机、包含该电机的水泵及包含该水泵的车辆。

背景技术

目前，现有的电机转子，在完成转子包塑制作后，无法给出准确的充磁定位，容易造成充磁不饱满等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题至少之一，本发明的一个目的在于提供一种转子。

本发明的另一个目的在于提供一种包括上述转子的电机。

本发明的又一个目的在于提供一种包括上述电机的水泵。

本发明的再一个目的在于提供一种包括上述水泵的电机。

为了实现上述目的，本发明第一方面的技术方案提供了一种转子，包括：转轴；转子铁芯，套装在所述转轴上，与所述转轴同步转动，所述转子铁芯内设有磁钢；和包塑体，完全包裹所述转子铁芯外露于所述转轴的部分，并与所述转子铁芯及所述转轴形成一体式结构，且所述包塑体上设有用于直接或间接定位所述磁钢的位置的定位结构。

本发明第一方面的技术方案提供的转子，先将转子铁芯套装在转轴上，然后放入模具中注入液态塑料进行注塑成型，待液态塑料固化成为包塑体后，即可得到通过注塑密封的一体式转子。由于包塑体完全包裹转子铁芯外露于转轴的部分(即转子铁芯的外侧壁及两底壁不与转轴接触的部分)，从而保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体内部，不会发生移位甚至脱出等情况，提高了电机的使用可靠性，同时也省去了紧固件固定等繁琐工序，有利于简化加工工序，提高制备效率。

同时，包塑体上设有定位结构，定位结构能够直接或间接定位转子铁芯中的磁钢，则根据磁钢的位置可以准确定位磁钢的充磁位置，进而提高了后期充磁的准确性，确保磁钢充磁饱满。

其中，磁钢也指永磁体，特别优选基于磁钢材料的永磁体，如铁镍钴磁钢。

另外，本发明提供的上述技术方案中的转子还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，可选地，所述定位结构包括用于直接或间接定位所述磁钢的位置的定位部。

定位结构包括定位部，利用定位部来定位磁钢的位置，有利于提高磁钢位置的定位速度，进而有利于提高充磁效率。其中，定位部的数量可以与磁钢的数量相等，也可以与磁钢的数量不相等，且可以用于直接定位磁钢的位置，也可以用于间接定位磁钢的位置。比如：有些定位部直接对应磁钢的中心位置，用于直接定位磁钢的位置，有些定位部位于磁钢的两侧，用于间接定位磁钢的位置。当然，对于磁钢的数量为一个的情况，直接利用一个定位部来定位该磁钢的位置即可。

在上述技术方案中，所述定位部的数量与所述磁钢的数量相等，且多个所述定位部与多个所述磁钢一一直接对应，用于直接定位多个所述磁钢的位置；或者，所述定位部的数量与所述磁钢的数量相等，且多个所述定位部相配合，间接定位多个所述磁钢的位置。

定位部的数量与磁钢的数量相等，且多个定位部与多个磁钢一一直接对应，该方案通过多个定位部来一一定位每个磁钢的位置，实现了每个磁钢位置的直接定位，确保了每个磁钢位置的定位准确性，充磁时根据每个定位部对每个磁钢充磁即可，无需进行计算进行间接定位，在保证充磁准确性的基础上，有利于进一步提高充磁速率。

定位部的数量与磁钢的数量相等，且多个定位部相配合间接定位多个磁钢的位置，比如多个磁钢均匀分布时，多个定位部分别位于相邻的两个磁钢之间，则相邻的两个定位部之间即为一个磁钢，同样实现了每个磁钢位置的直接定位。

在上述技术方案中，可选地，所述定位结构包括定位部和指示标识部，所述定位部定位其中至少一个所述磁钢的位置，所述指示标识部用于配合所述定位部推定其他所述磁钢的位置。

该方案通过定位部实现了其中至少一个磁钢位置的直接定位，通过该磁钢的位置(由定位部定位得到)与指示标识部的配合，实现了其他磁钢位置的间接定位。相较于设置多个与磁钢一一对应的定位部的方案而言，有利于简化定位结构，简化生产工艺。其中，定位部的数量和指示标识部的具体数量不受限制，且定位部的数量与指示标识部的数量可以相等，也可以不相等。比如：定位部的数量为一个，指示标识部的数量为一个，有利于进一步简化定位结构，进一步简化生产工艺；或者，定位部的数量为两个，指示标识部的数量为两个，有利于进一步提高定位速度，进一步提高充磁速率；或者，定位部的数量为两个，指示标识部的数量为一个，在提高定位速度的基础上，有利于进一步简化定位结构。

在上述技术方案中，所述指示标识部包括用于指示所述磁钢的数量的标识；和/或，所述指示标识部包括用于指示所述磁钢的排布形式的标识。

指示标识部包括用于指示磁钢的数量的标识，比如阿拉伯数字、汉字等，通过其中一个或多个磁钢的位置，配合磁钢的数量即可推定其他磁钢的位置。其中，指示标识部指示的磁钢的数量，可以是磁钢的总数量，也可以是部分磁钢的数量。比如：四个磁钢均匀分布，定位部的数量为一个或两个，指示标识部采用4或者四的形式；五个磁钢均匀分布，定位部的数量为两个，指示标识部采用5或者五的形式；六个磁钢非均匀分布，其中三个磁钢按一定规则均匀分布形成第一组，另外三个磁钢按一定规则均匀分布形成第二组，定位部的数量为两个，指示标识部的数量也为两个，其中一个定位部指示第一组磁钢中的一个，指示标识部采用3或者三的形式，另一个定位部指示第二组磁钢中的一个，指示标识部采用3或者三的形式。

指示标识部包括用于指示磁钢的排布形式的标识，比如多边形结构、星形结构、间隔设置的多点状结构等，通过其中一个或多个磁钢的位置，配合磁钢的排布形式，即可推定其他磁钢的位置。比如：四个磁钢均匀分布，指示标识部采用正四边形或者四点形式；多个磁钢呈五角星形分布，指示标识部采用五角星的形式。

当然，指示标识部也可以同时包括上述用于指示磁钢的数量和磁钢的排布形式的标识，有利于进一步提高定位速度，进一步提高充磁速率。

比如：所述指示标识部为多边形结构，所述多边形结构围设出多个所述磁钢的分布图，且所述多边形结构的多个顶点或多条边指代多个所述磁钢。

指示标识部为采用多边形结构，多边形结构围设出多个磁钢的分布图，则只要知道其中一个磁钢的位置，即可根据该分布图推定出其他磁钢的位置，结构和原理较为简单，易于实现。比如：三个磁钢均匀分布，指示标识部采用等边三角形；三个磁钢非均匀分布，指示标识部采用非等边三角形；四个磁钢均匀分布，指示标识部采用正方形；五个磁钢均匀分布，指示标识部采用正五边形。

其中，为了兼顾后期充磁准确性和充磁速率，一般均匀分布的多个磁钢采用该方案。对于径向结构的转子，多个磁钢可以由多边形结构的多条边来指代；对于切向结构的转子，多个磁钢可以由多边形结构的多个顶点来指代。

当然，指示标识部不局限于上述多边形结构的形式。比如：也可以采用多个间隔设置的点状结构，或者采用阿拉伯数字或汉字等结构。

在上述任一技术方案中，所述磁钢在所述转子的端面上的投影为条状结构；其中，所述定位部位于所述条状结构的中心位置；或者，所述磁钢的数量为多个，多个所述磁钢沿所述转轴的周向方向均匀分布，所述定位部位于相邻的两个所述条状结构之间的中心位置；或者，所述条状结构的中心与所述转子的端面中心的连线经过所述定位部；或者，所述定位部在所述转子的端面上的投影位于所述条状结构内，并与所述条状结构嵌套分布或与所述条状结构重合。

永磁电机一般分为径向结构永磁电机和切向结构永磁电机，径向结构永磁电机的磁钢在转子的端面上的投影一般为沿转子铁芯的周向方向延伸的条状结构，切向结构永磁电机的磁钢在转子的端面上的投影一般为沿转子铁芯的径向方向延伸的条状结构。其中，定位部可以位于条状结构的中心位置，此时充磁头对着定位部，即正对磁钢的中心位置，可以对磁钢进行准确充磁；或者，当多个磁钢沿转轴的周向均匀分布时，定位部也可以位于相邻的两个条状结构之间的中心位置，则两个定位部的中间位置即为一个磁钢，或者根据定位部与指示标识部的配合，沿着定位部所在位置旋转适合角度即可定位出相邻的其中一个磁钢所在的位置，进而推定出其他磁钢的位置；或者，条状结构的中心与转子的端面中心的连线经过定位部，则定位部与转子的端面中心的连线必然经过磁钢的中心位置，则充磁头对着定位部，也正对磁钢的中心位置，能够对磁钢进行准确充磁；或者，定位部在转子的端面上的投影位于条状结构内，并与条状结构嵌套分布或与条状结构重合，此时定位部与条状结构的形状相适配，可以略小于条状结构与条状结构嵌套分布，也可以等于条状结构与条状结构重合，则定位部所在的位置即为磁钢的位置。其中，对于径向结构永磁电机，优选将定位部设置在条状结构的中心位置；对于切向结构永磁电机，优选将定位部设置在相邻的两个条状结构之间的中心位置。

在上述任一技术方案中，所述定位部的形状为圆形、方形、三角形、条状、线状或与所述磁钢的形状相适配。

定位部的形状不受具体限制，包括但不局限于圆形、方形、三角形、条状、线状或与磁钢的形状相适配，具体可以根据产品的具体结构进行设计。

在上述任一技术方案中，所述包塑体的端面上设有所述定位结构；和/或，所述包塑体的侧面上设有所述定位结构。

由于磁钢通常为形状规则的立体结构，因而既可以通过包塑体端面(即垂直于转轴的表面)上的定位结构来定位磁钢的位置，也可以通过包塑体侧面(即平行于转轴的表面)上的定位结构来定位磁钢的位置。因此，仅在包塑体的端面上或者仅在包塑体的侧面上或者同时在包塑体的端面和侧面上设置定位结构都可以，只要能直接或间接定位出多个磁钢的位置即可。

在上述任一技术方案中，所述定位结构包括限位部，用于与充磁装置上的配合部相适配，所述限位部和所述配合部中的一个为凹槽，另一个为凸起；和/或，所述定位结构为与所述包塑体一体成型的定位凹槽或定位桩。

定位结构包括限位部，限位部为凸起(或凹槽)，与充磁装置上的凹槽(或凸起)相卡合，能够保证充磁装置的稳定性和充磁位置的准确性，从而进一步提高后期充磁的准确性。

定位结构为与包塑体一体成型的定位凹槽或定位桩，则只需在模具中的相应位置预留定位孔或定位凸台即可，液态塑料在注塑成型过程中会填充进定位孔并固化形成定位桩，或者绕过定位凸台形成定位凹槽，结构和原理较为简单，易于实现。当然，定位结构也不局限于定位凹槽或定位桩的形式，比如也可以为颜色标识，包塑体采用双色注塑成型，定位结构的颜色与包塑体其他部位的颜色不一致，即可起到定位结构的作用。

在上述技术方案中，所述转轴包括：光轴，所述转子铁芯套装在所述光轴上；和轴肩，装配在所述光轴上，且至少部分位于所述包塑体的外侧。

在汽车电子水泵领域，电机的转子需有轴肩定位，轴肩通常与转轴一体成型，导致加工精度高，制作成本高。而本技术方案将转轴拆分为光轴和轴肩两部分，先分别加工光轴和轴肩，然后将二者组装在一起即可，由于光轴和轴肩的结构均较为简单，加工难度低，因而简化了转轴的加工工艺，有利于降低制作成本；且转轴至少部分位于包塑体的外侧，保证了水泵叶轮高速旋转时产生的轴向攒动(水泵工作过程中，叶轮前端处产生负压，使转子部件整体轴向攒动)能够由轴肩抵消，由轴肩作为磨损物与轴承接触，从而保护转子铁芯的硅钢片等结构，进而完好地保护了转子部件的功能性。

在上述技术方案中，所述轴肩与所述光轴热套配合；和/或，所述轴肩部分嵌入所述包塑体内，并与所述转子铁芯相抵靠，且与所述包塑体相连。

轴肩与光轴采用热套配合的方式实现过盈配合，既保证了轴肩位置的稳定性，也降低了二者的装配难度。

轴肩部分嵌入包塑体内，并与转子铁芯相抵靠，则装配时可以先将轴肩套装到光轴上与光轴过盈配合到位，然后将转子铁芯套装到光轴上与轴肩相抵靠的位置即表明装配到位，因此此时轴肩对转子铁芯起到了限位作用和定位作用，保证了转子铁芯装配到位，且装配快捷；而注塑过程中，液态塑料也会接触轴肩，进而与轴肩相连形成一体式结构，保证转子铁芯稳定牢靠地密封在包塑体内部。

在上述任一技术方案中，所述包塑体包括包塑层，所述包塑层与所述转子铁芯的外表面相连，并完全包裹所述转子铁芯外露于所述转轴的部分。

包塑体包括包塑层，包塑层与转子铁芯的外表面相连，并完全包裹转子铁芯外露于转轴的部分，保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体内部，且层状结构较为简单，便于加工成型，也有利于节约原料，进而节约制作成本。

在上述技术方案中，所述包塑层的厚度在0.5mm-2mm的范围内。

将包塑层的厚度限定在0.5mm-2mm的范围内，既保证了包塑体能够对转子铁芯起到有效的密封作用和固定作用，也避免了包塑层过厚导致转子过重或成本过高，因而有利于节约制作成本，有利于降低电机重量。当然，包塑层的厚度不局限于上述范围，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

在上述技术方案中，所述转轴的外径小于所述转子铁芯的内径，所述包塑体还包括嵌入所述转轴与所述转子铁芯之间的连接层，所述连接层与所述转子铁芯、所述转轴及所述包塑层相连。

转轴的外径小于转子铁芯的内径，则转子铁芯套装到转轴上后，二者之间会存在一定的间隙，因而注塑过程中液态塑料能够进入二者之间的间隙内，并在固化成型后形成为连接层，连接层对转子铁芯、转轴及包塑层起到了连接作用和固定作用，从而进一步提高了转子的使用可靠性。

在上述技术方案中，所述转轴的外壁面还设有粗糙层，所述连接层与所述粗糙层相互嵌入。

在转轴的外壁面设置粗糙层，使得转轴的外壁面凹凸不平，则注塑过程中液态塑料能够填充进粗糙层的凹陷部分，而粗糙层的凸起部分则嵌入液态塑料中，使得固化成型后的连接层与粗糙层形成相互嵌入的结构，这有效增加了连接层与粗糙层的接触面积，从而显著增加了连接层与粗糙层之间的结合力，进而提高了二者之间的结合强度。

在上述技术方案中，所述粗糙层为滚花成型的花纹层。

粗糙层为滚花成型的花纹层，因而对转轴进行滚花加工即可得到粗糙层，加工工艺成熟，适于推广，且提高了产品的美观度。

在上述任一技术方案中，所述转子铁芯包括多个磁钢，所述包塑体还设有与多个所述磁钢一一对应的多个定位结构。

转子铁芯包括多个磁钢，包塑体还设有与多个磁钢一一对应的多个定位结构，因而在转子制作完成后，可利用定位结构作为定位，准确对磁钢进行充磁，从而确保磁钢充磁饱满。

本发明第二方面的技术方案提供了一种电机，包括：如第一方面技术方案中任一项所述的转子；和定子，套装在所述转子的外侧，与所述转子相配合。

本发明第二方面的技术方案提供的电机，因包括第一方面技术方案中任一项所述的转子，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明第三方面的技术方案提供了一种水泵，包括：如第二方面技术方案所述的电机；和叶轮，与所述电机的转轴相连。

本发明第三方面的技术方案提供的水泵，因包括第二方面技术方案中任一项所述的电机，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明第四方面的技术方案提供了一种车辆，包括：车体；和第三方面的技术方案所述的水泵，安装在所述车体中。

本发明第四方面的技术方案提供的车辆，因包括第三方面技术方案中任一项所述的水泵，因而具有上述任一技术方案所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述任一技术方案中，所述车辆为新能源车辆。

当然，不局限于新能源车辆领域，也可以应用于传统燃油车、混合动力车等技术领域。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一些实施例所述的转子的立体结构示意图；

图2是图1所述转子的右视结构示意图；

图3是图2中A-A向的剖视结构示意图；

图4是图1所示转子的左视结构示意图；

图5是本发明第一个实施例所述的转子的充磁示意图；

图6是本发明第二个实施例所述的转子的充磁示意图；

图7是本发明第三个实施例所述的转子的充磁示意图；

图8是本发明第四个实施例所述的转子的充磁示意图；

图9是本发明第五个实施例所述的转子的充磁示意图；

图10是本发明第六个实施例所述的转子的充磁示意图；

图11是本发明第七个实施例所述的转子的充磁示意图；

图12是本发明另一个实施例所述的转子的局部立体结构示意图；

图13是本发明又一个实施例所述的转子的局部立体结构示意图；

图14是本发明再一个实施例所述的转子的局部立体结构示意图；

图15是本发明一些实施例所述的水泵的局部剖视结构示意图。

其中，图1至图15中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10硅钢片，20磁钢，30转轴，31光轴，32轴肩，40包塑体，41定位桩，50定子，60叶轮，70定位结构，71定位部，72指示标识部，80充磁装置。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图15描述根据本发明一些实施例所述的转子、电机、水泵及车辆。

如图1至图14所示，本发明第一方面的实施例提供的转子，包括：转轴30、转子铁芯和包塑体40。

具体地，转子铁芯套装在转轴30上，与转轴30同步转动，转子铁芯内设有磁钢20；包塑体40完全包裹转子铁芯外露于转轴30的部分，并与转子铁芯及转轴30形成一体式结构，且包塑体40上设有用于直接或间接定位磁钢20的位置的定位结构70。

本发明第一方面的实施例提供的转子，先将转子铁芯套装在转轴30上，然后放入模具中注入液态塑料进行注塑成型，待液态塑料固化成为包塑体40后，即可得到通过注塑密封的一体式转子。由于包塑体40完全包裹转子铁芯外露于转轴30的部分(即转子铁芯的外侧壁及两底壁不与转轴30接触的部分)，从而保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体40内部，不会发生移位甚至脱出等情况，提高了电机的使用可靠性，同时也省去了紧固件固定等繁琐工序，有利于简化加工工序，提高制备效率。

同时，包塑体40上设有定位结构70，定位结构70能够直接或间接定位转子铁芯中的磁钢20，则根据磁钢20的位置可以准确定位磁钢20的充磁位置，进而提高了后期充磁的准确性，确保磁钢20充磁饱满。

其中，磁钢20也指永磁体，特别优选基于磁钢材料的永磁体，如铁镍钴磁钢。下面结合一些实施例来详细描述本申请提供的转子的具体结构。

实施例一

具体地，定位结构70包括用于直接或间接定位磁钢20的位置的定位部71。

定位结构70包括定位部71，利用定位部71来定位多个磁钢20的位置，有利于提高磁钢20位置的定位速度，进而有利于提高充磁效率。其中，定位部71的数量可以与磁钢20的数量相等，也可以与磁钢20的数量不相等，且可以用于直接定位磁钢20的位置，也可以用于间接定位磁钢20的位置。比如：有些定位部71直接对应磁钢20的中心位置，用于直接定位磁钢20的位置，有些定位部71位于磁钢20的两侧，用于间接定位磁钢20的位置。

当然，对于磁钢20的数量为一个的情况，直接利用一个定位部71来定位该磁钢20的位置即可。

进一步地，定位部71的数量与磁钢20的数量相等，且多个定位部71与多个磁钢20一一直接对应，用于直接定位多个磁钢20的位置。

该方案通过多个定位部71来一一定位每个磁钢20的位置，实现了每个磁钢20位置的直接定位，确保了每个磁钢20位置的定位准确性，充磁时根据每个定位部71对每个磁钢20充磁即可，无需进行计算进行间接定位，在保证充磁准确性的基础上，有利于进一步提高充磁速率。

具体地，磁钢20在转子的端面上的投影为条状结构；其中，转子用于径向结构永磁电机，定位部71位于条状结构的中心位置。

永磁电机一般分为径向结构永磁电机和切向结构永磁电机，径向结构永磁电机的磁钢20在转子的端面上的投影一般为沿转子铁芯的周向方向延伸的条状结构，如图5所示，定位部71位于条状结构的中心位置，此时充磁头正对磁钢20的中心位置，可以对磁钢20进行准确充磁。

进一步地，磁钢20的数量为多个，多个磁钢20沿转轴30的周向方向分布。

磁钢20的数量为多个，多个磁钢20沿转轴30的周向方向分布，可以是均匀分布，也可以是非均匀分布，定位结构70的设置，保证了多个磁钢20的位置均能够得到直接或间接的定位，从而保证了所有磁钢20后期充磁的准确性，确保各个磁钢20充磁饱满。

实施例二

与实施例一的区别在于：定位部71的数量与磁钢的20数量相等，且多个定位部71相配合，间接定位多个磁钢20的位置。

进一步地，多个磁钢20沿转轴的周向方向均匀分布，定位部71位于相邻的两个条状结构之间的中心位置，如图6所示。

定位部71位于相邻的两个条状结构之间的中心位置，则两个定位部71的中间位置即为一个磁钢20，如图6所示。

实施例三

与实施例一的区别在于：条状结构的中心与转子的端面中心的连线经过定位部71，如图7所示。

条状结构的中心与转子的端面中心的连线经过定位部71，则定位部71与转子的端面中心的连线必然经过磁钢20的中心位置，则充磁头对着定位部71，也正对磁钢20的中心位置，能够对磁钢20进行准确充磁。

实施例四

与实施例一的区别在于：定位部71在转子的端面上的投影位于条状结构内，并与条状结构嵌套分布(如图8所示)或与条状结构重合。

定位部71在转子的端面上的投影位于条状结构内，并与条状结构嵌套分布或与条状结构重合，此时定位部71与条状结构的形状相适配，可以略小于条状结构与条状结构嵌套分布(如图8所示)，也可以等于条状结构与条状结构重合，则定位部71所在的位置即为磁钢20的位置。

实施例五

与实施例二的区别在于：转子用于切向结构永磁电机，如图9所示。

实施例六

与实施例一的区别在于：定位结构70包括定位部71和指示标识部72，定位部71定位其中至少一个磁钢20的位置，指示标识部72用于配合定位部71推定其他磁钢20的位置。

该方案通过定位部71实现了其中至少一个磁钢20位置的直接定位，通过该磁钢20的位置(由定位部71定位得到)与指示标识部72的配合，实现了其他磁钢20位置的间接定位。相较于设置多个与磁钢20一一对应的定位部71的方案而言，有利于简化定位结构70，简化生产工艺。

其中，定位部71的数量和指示标识部72的具体数量不受限制，且定位部71的数量与指示标识部72的数量可以相等，也可以不相等。比如：定位部71的数量为一个，指示标识部72的数量为一个，如图9所示，有利于进一步简化定位结构70，进一步简化生产工艺；或者，定位部71的数量为两个，指示标识部72的数量为两个，有利于进一步提高定位速度，进一步提高充磁速率；或者，定位部71的数量为两个，指示标识部72的数量为一个，如图11所示，在提高定位速度的基础上，有利于进一步简化定位结构70。

进一步地，指示标识部72包括用于指示磁钢20的数量的标识(如图11所示)；和/或，指示标识部72包括用于指示磁钢20的排布形式的标识(如图10所示)。

指示标识部72包括用于指示磁钢20的数量的标识，比如阿拉伯数字、汉字等，通过其中一个或多个磁钢20的位置，配合磁钢20的数量即可推定其他磁钢20的位置。其中，指示标识部72指示的磁钢20的数量，可以是磁钢20的总数量，也可以是部分磁钢20的数量。比如：四个磁钢20均匀分布，定位部71的数量为一个或两个，指示标识部72采用4或者四的形式；五个磁钢20均匀分布，定位部71的数量为两个，指示标识部72采用5或者五的形式；六个磁钢20非均匀分布，其中三个磁钢20按一定规则均匀分布形成第一组，另外三个磁钢20按一定规则均匀分布形成第二组，定位部71的数量为两个，指示标识部72的数量也为两个，其中一个定位部71指示第一组磁钢20中的一个，指示标识部72采用3或者三的形式，另一个定位部71指示第二组磁钢20中的一个，指示标识部72采用3或者三的形式。

指示标识部72包括用于指示磁钢20的排布形式的标识，比如多边形结构、星形结构、间隔设置的多点状结构等，通过其中一个或多个磁钢20的位置，配合磁钢20的排布形式，即可推定其他磁钢20的位置。比如：四个磁钢20均匀分布，指示标识部72采用正四边形或者四点形式；多个磁钢20呈五角星形分布，指示标识部72采用五角星的形式。

当然，指示标识部72也可以同时包括上述用于指示磁钢20的数量和磁钢20的排布形式的标识，有利于进一步提高定位速度，进一步提高充磁速率。

在一个具体示例中，4个磁钢均匀分布，定位部有2个，指示标识部采用2-4的形式，其中2表示有2个定位部，4表示有4个磁钢均匀分布，如图11所示。

在另一个具体示例中，指示标识部72为多边形结构，多边形结构围设出多个磁钢20的分布图，且多边形结构的多个顶点或多条边指代多个磁钢20。

指示标识部72为采用多边形结构，多边形结构围设出多个磁钢20的分布图，则只要知道其中一个磁钢20的位置，即可根据该分布图推定出其他磁钢20的位置，结构和原理较为简单，易于实现。比如：三个磁钢20均匀分布，指示标识部72采用等边三角形；三个磁钢20非均匀分布，指示标识部72采用非等边三角形；四个磁钢20均匀分布，指示标识部72采用正方形，如图10所示；五个磁钢20均匀分布，指示标识部72采用正五边形。

其中，为了兼顾后期充磁准确性和充磁速率，一般均匀分布的多个磁钢20采用该方案。对于径向结构永磁电机的转子，多个磁钢20可以由多边形结构的多条边来指代；对于切向结构永磁电机的转子，多个磁钢20可以由多边形结构的多个顶点来指代。

当然，指示标识部72不局限于上述多边形结构的形式。比如：也可以采用多个间隔设置的点状结构，或者采用阿拉伯数字或汉字等结构。

值得说明的是，永磁电机不局限于上述径向结构永磁电机和切向结构永磁电机，还有其他的形式，比如U型混合式结构、V型径向结构等，同样也可以采用本申请的定位结构来定位磁钢20的位置，且定位结构70可以仅包括定位部71，也可以同时包括定位部71和定位标识部72。

在上述任一实施例中，定位部71的形状为圆形、方形、三角形、条状、线状或与磁钢20的形状相适配。

定位部71的形状不受具体限制，包括但不局限于圆形(如图5、图6、图9、图10所示)、方形(如图7所示)、三角形(如图13所示)、条状、线状或与磁钢20的形状相适配(如图8所示)，具体可以根据产品的具体结构进行设计。

在上述任一实施例中，包塑体40的端面上设有定位结构70，如图4至图11所示；和/或，包塑体40的侧面上设有定位结构70，如图12至图14所示。

由于磁钢20通常为形状规则的立体结构，因而既可以通过包塑体40端面(即垂直于转轴30的表面)上的定位结构70来定位磁钢20的位置，也可以通过包塑体40侧面(即平行于转轴30的表面)上的定位结构70来定位磁钢20的位置。因此，仅在包塑体40的端面上(如图5至图11所示)或者仅在包塑体40的侧面上(如图13和图14所示)或者同时在包塑体40的端面和侧面上设置定位结构70(如图12所示)都可以，只要能直接或间接定位出多个磁钢20的位置即可。

在上述任一实施例中，定位结构70包括限位部，用于与充磁装置80上的配合部相适配，限位部和配合部中的一个为凹槽，另一个为凸起。

定位结构70包括限位部，限位部为凸起(或凹槽)，与充磁装置80上的凹槽(或凸起)相卡合，能够保证充磁装置80的稳定性和充磁位置的准确性，从而进一步提高后期充磁的准确性。

在上述任一实施例中，定位结构70为与包塑体40一体成型的定位凹槽或定位桩41(如图1所示)。

定位结构70为与包塑体40一体成型的定位凹槽或定位桩41，则只需在模具中的相应位置(比如定位部71所在的位置)预留定位孔或定位凸台即可，液态塑料在注塑成型过程中会填充进定位孔并固化形成定位桩41，或者绕过定位凸台形成定位凹槽，结构和原理较为简单，易于实现。当然，定位结构70也不局限于定位凹槽或定位桩41的形式，比如也可以为颜色标识，包塑体40采用双色注塑成型，定位结构70的颜色与包塑体40其他部位的颜色不一致，即可起到定位结构70的作用。

在上述任一技术方案中，进一步地，转轴30包括：光轴31和轴肩32，如图3所示。其中，转子铁芯套装在光轴31上；轴肩32装配在光轴31上，且至少部分位于包塑体40的外侧。

在汽车电子水泵领域，电机的转子需有轴肩32定位，轴肩32通常与转轴30一体成型，导致加工精度高，制作成本高。而本实施例将转轴30拆分为光轴31和轴肩32两部分，先分别加工光轴31和轴肩32，然后将二者组装在一起即可，由于光轴31和轴肩32的结构均较为简单，加工难度低，因而简化了转轴30的加工工艺，有利于降低制作成本；且转轴30至少部分位于包塑体40的外侧，保证了水泵叶轮60高速旋转时产生的轴向攒动(水泵工作过程中，叶轮60前端处产生负压，使转子部件整体轴向攒动)能够由轴肩32抵消，由轴肩32作为磨损物与轴承接触，从而保护转子铁芯的硅钢片10等结构，进而完好地保护了转子部件的功能性。

具体地，轴肩32与光轴31热套配合。

轴肩32与光轴31采用热套配合的方式实现过盈配合，既保证了轴肩32位置的稳定性，也降低了二者的装配难度。

进一步地，轴肩32部分嵌入包塑体40内，并与转子铁芯相抵靠，如图3所示，且与包塑体40相连。

轴肩32部分嵌入包塑体40内，并与转子铁芯相抵靠，则装配时可以先将轴肩32套装到光轴31上与光轴31过盈配合到位，然后将转子铁芯套装到光轴31上与轴肩32相抵靠的位置即表明装配到位，因此此时轴肩32对转子铁芯起到了限位作用和定位作用，保证了转子铁芯装配到位，且装配快捷；而注塑过程中，液态塑料也会接触轴肩32，进而与轴肩32相连形成一体式结构，保证转子铁芯稳定牢靠地密封在包塑体40内部。

进一步地，包塑体40包括包塑层，包塑层与转子铁芯的外表面相连，并完全包裹转子铁芯外露于转轴30的部分。

包塑体40包括包塑层，包塑层与转子铁芯的外表面相连，并完全包裹转子铁芯外露于转轴30的部分，保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体40内部，且层状结构较为简单，便于加工成型，也有利于节约原料，进而节约制作成本。

其中，包塑层的厚度在0.5mm-2mm的范围内。

将包塑层的厚度限定在0.5mm-2mm的范围内，既保证了包塑体40能够对转子铁芯起到有效的密封作用和固定作用，也避免了包塑层过厚导致转子过重或成本过高，因而有利于节约制作成本，有利于降低电机重量。当然，包塑层的厚度不局限于上述范围，在实际生产过程中可以根据需要进行调整。

进一步地，转轴30的外径小于转子铁芯的内径，包塑体40还包括嵌入转轴30与转子铁芯之间的连接层，连接层与转子铁芯、转轴30及包塑层相连。

转轴30的外径小于转子铁芯的内径，则转子铁芯套装到转轴30上后，二者之间会存在一定的间隙，因而注塑过程中液态塑料能够进入二者之间的间隙内，并在固化成型后形成为连接层，连接层对转子铁芯、转轴30及包塑层起到了连接作用和固定作用，从而进一步提高了转子的使用可靠性。

进一步地，转轴30的外壁面还设有粗糙层，连接层与粗糙层相互嵌入。

在转轴30的外壁面设置粗糙层，使得转轴30的外壁面凹凸不平，则注塑过程中液态塑料能够填充进粗糙层的凹陷部分，而粗糙层的凸起部分则嵌入液态塑料中，使得固化成型后的连接层与粗糙层形成相互嵌入的结构，这有效增加了连接层与粗糙层的接触面积，从而显著增加了连接层与粗糙层之间的结合力，进而提高了二者之间的结合强度。

具体地，粗糙层为滚花成型的花纹层。

粗糙层为滚花成型的花纹层，因而对转轴30进行滚花加工即可得到粗糙层，加工工艺成熟，适于推广，且提高了产品的美观度。

进一步地，转子铁芯包括多个磁钢20，包塑体40还设有与多个磁钢20一一对应的多个定位结构，如图1、图3和图4所示。

转子铁芯包括多个磁钢20，包塑体40还设有与多个磁钢20一一对应的多个定位结构，因而在转子制作完成后，可利用定位结构作为定位，准确对磁钢20进行充磁，从而确保磁钢20充磁饱满。

进一步地，转子铁芯还包括与多个磁钢20相配合的硅钢片10，硅钢片10套装在转轴30上，如图3所示。

转子铁芯还包括硅钢片10，硅钢片10与磁钢20相配合，有效保证了转子功能的正常实现及装配的稳定性。

在本发明的另一个实施例中，转轴30和轴肩32一体成型，同样能够实现本发明的目的，且没有脱离本发明的设计思想和宗旨。

在本发明的又一个实施例中，轴肩32与光轴31在常温下利用压力实现过盈配合。

如图15所示，本发明第二方面的实施例提供的电机，包括：如第一方面实施例中任一项的转子和定子50，套装在转子的外侧，与转子相配合。

本发明第二方面的实施例提供的电机，因包括第一方面实施例中任一项的转子，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

本发明第三方面的实施例提供的水泵，包括：如第二方面实施例的电机和叶轮60，与电机的转轴30相连。

本发明第三方面的实施例提供的水泵，因包括第二方面实施例中任一项的电机，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

下面结合一个具体实施例来详细描述本申请提供的水泵的具体结构，并与现有技术进行对比。

现在汽车电子水泵领域，电机转子需有轴肩32定位，但是现有一体式的转轴30，加工精度高，制作成本高；且在完成转子制作后，无法给出准确的充磁定位，易造成充磁不饱满等问题。

基于此，本发明公开一种新型电子冷却水泵电机转子，包括硅钢片10、磁钢20、转轴30、包塑体40，永磁电机的转子通过注塑密封，并由转轴30驱动水泵叶轮60旋转。

进一步地，永磁电机的转轴30由光轴31和轴肩32组成，且光轴31与轴肩32采用热套配合。

进一步地，永磁电机的转子通过注塑密封，且永磁电机转子的注塑体厚度为1mm～3mm。

进一步地，永磁电机的转轴30外圆小于转子硅钢片10的内径，注塑过程中，注塑体可进入转轴30与硅钢片10之间，且转轴30外壁采用滚花设计，增强转子、包塑体40、转子硅钢片10三者之间的结合力。

进一步地，转子包塑体40正对磁钢20的位置，留有四个定位桩41，且定位桩41与整个包塑过程一体成型，完成包塑后，可准确定位磁钢20位置，完成充磁。

其工作原理如下：

水泵工作过程中，叶轮60前端处产生负压，转子部件整体轴向攒动，转轴30轴肩32可作为磨损物，与轴承接触，保护转子硅钢片10，增强了电机的可靠性；转轴30轴肩32同时起到限位作用，在安装光轴31与轴肩32的过程中，通过装配工装限位，先将轴肩32与光轴31过盈配合到位，再将转轴30与硅钢片10装配配合，此时轴肩32起到了限位转子硅钢片10的作用，保证装配到位。

转轴30外径小于转子硅钢片10内径，当进行整体包塑时，包塑体40可进入转轴30与硅钢片10内径的间隙之中，同时转子外表面带有滚花设计，当完成包塑后，转子、包塑体40、硅钢片10可有效的结合在一起，进一步增强了转子与硅钢片10的结合强度。

在包塑体40模具中，正对磁钢20位置，留有四个定位孔，在完成包塑后，形成四个定位桩41，在完成转子组件制作后，可用四个定位桩41作为定位，准确对磁钢20进行充磁，确保磁钢20充磁饱满。

由此，通过本发明，可在包塑成型后，准确定位磁钢20充磁位置，同时固定转轴30装配位置，简化了转轴30加工工艺；此外，叶轮60高速旋转时产生的转子轴向攒动，由转轴30轴肩32抵消，完好地保护了转子部件的功能性。

本发明第四方面的实施例提供了一种车辆，包括：车体和第三方面的实施例的水泵，安装在车体中。

本发明第四方面的实施例提供的车辆，因包括第三方面实施例中任一项的水泵，因而具有上述任一实施例所具有的一切有益效果，在此不再赘述。

在上述任一实施例中，车辆为新能源车辆。

当然，不局限于新能源车辆领域，也可以应用于传统燃油车、混合动力车等技术领域。

综上所述，本发明提供的转子，先将转子铁芯套装在转轴上，然后放入模具中注入液态塑料进行注塑成型，待液态塑料固化成为包塑体后，即可得到通过注塑密封的一体式转子。由于包塑体完全包裹转子铁芯外露于转轴的部分(即转子铁芯的外侧壁及两底壁不与转轴接触的部分)，从而保证了转子铁芯能够稳定牢靠地密封在包塑体内部，不会发生移位甚至脱出等情况，提高了电机的使用可靠性，同时也省去了紧固件固定等繁琐工序，有利于简化加工工序，提高制备效率；同时，包塑体上设有定位结构，定位结构能够直接或间接定位转子铁芯中的磁钢，则根据磁钢的位置可以准确定位磁钢的充磁位置，进而提高了后期充磁的准确性，确保磁钢充磁饱满。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

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，其特征在于，包括：

转轴；

转子铁芯，套装在所述转轴上，与所述转轴同步转动，所述转子铁芯内设有磁钢；和

包塑体，完全包裹所述转子铁芯外露于所述转轴的部分，并与所述转子铁芯及所述转轴形成一体式结构，且所述包塑体上设有用于直接或间接定位所述磁钢的位置的定位结构。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述定位结构包括用于直接或间接定位所述磁钢的位置的定位部。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于，

所述定位部的数量与所述磁钢的数量相等，且多个所述定位部与多个所述磁钢一一直接对应，用于直接定位多个所述磁钢的位置；或者

所述定位部的数量与所述磁钢的数量相等，且多个所述定位部相配合，间接定位多个所述磁钢的位置。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述定位结构包括定位部和指示标识部，所述定位部定位其中至少一个所述磁钢的位置，所述指示标识部用于配合所述定位部推定其他所述磁钢的位置。

5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，

所述指示标识部包括用于指示所述磁钢的数量的标识；和/或

所述指示标识部包括用于指示所述磁钢的排布形式的标识。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的转子，其特征在于，

所述磁钢在所述转子的端面上的投影为条状结构；

其中，所述定位部位于所述条状结构的中心位置；或者

所述磁钢的数量为多个，多个所述磁钢沿所述转轴的周向方向均匀分布，所述定位部位于相邻的两个所述条状结构之间的中心位置；或者

所述条状结构的中心与所述转子的端面中心的连线经过所述定位部；或者

所述定位部在所述转子的端面上的投影位于所述条状结构内，并与所述条状结构嵌套分布或与所述条状结构重合。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的转子，其特征在于，

所述定位部的形状为圆形、方形、三角形、条状、线状或与所述磁钢的形状相适配。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，

所述包塑体的端面上设有所述定位结构；和/或

所述包塑体的侧面上设有所述定位结构。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，

所述定位结构包括限位部，用于与充磁装置上的配合部相适配，所述限位部和所述配合部中的一个为凹槽，另一个为凸起；和/或

所述定位结构为与所述包塑体一体成型的定位凹槽或定位桩。

10.根据权利要求1至5中任一项所述的转子，其特征在于，所述转轴包括：

光轴，所述转子铁芯套装在所述光轴上；和

轴肩，装配在所述光轴上，且至少部分位于所述包塑体的外侧。

11.根据权利要求10所述的转子，其特征在于，

所述轴肩与所述光轴热套配合；和/或

所述轴肩部分嵌入所述包塑体内，并与所述转子铁芯相抵靠，且与所述包塑体相连。

12.一种电机，其特征在于，包括：

如权利要求1至11中任一项所述的转子；和

定子，套装在所述转子的外侧，与所述转子相配合。

13.一种水泵，其特征在于，包括：

如权利要求12所述的电机；和

叶轮，与所述电机的转轴相连。

14.一种车辆，其特征在于，包括：

车体；和

如权利要求13所述的水泵，安装在所述车体中。