CN110350695B - 转子、电机、转子的锁紧方法和交通运输工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子、电机、转子的锁紧方法和交通运输工具，其中，转子包括转子轴、转子铁芯和挡板，转子铁芯和挡板均套设在转子轴上，转子铁芯在转子轴的轴向上被限制在转子轴的轴肩与挡板之间。挡板上贯穿地设置有圆孔，圆孔与转子轴间隙配合。转子还包括连接组件，连接组件连接在圆孔与转子轴之间，连接组件包括引导槽和限位凸起，限位凸起可沿着引导槽的延伸方向移动。引导槽包括入口和出口，出口设置有与引导槽连通的限位槽，限位槽在转子轴线上的投影与入口在转子轴线上的投影间隔设置，限位槽限制限位凸起在转子的轴向上的位移。该转子装配工艺简单、锁紧力大且可拆装。

Description

转子、电机、转子的锁紧方法和交通运输工具

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体地说，是涉及一种转子、电机、转子的锁紧方法和交通运输工具。

背景技术

现如今，电机已经应用到生活中的方方面面，成为了生活中不可或缺的一部分。广泛应用于汽车、摩托车、电动自行车、蓄电池车、船舶、航空、机械等行业，在一些高精尖产品也有广泛的应用。每年生产的电机达数十亿台以上，生产电机的厂家不计其数。电机的结构主要包括定子、转子、转子轴、机壳以及前后端盖。定子与机壳过盈配合，转子固定在转子轴上。

目前电机多采用挡板与转子铁芯配合，保证转子铁芯的叠压系数并限制住转子铁芯的磁钢与硅钢片的轴向位移，转子铁芯并不是一个整体，而是由数片硅钢片叠压形成。转子铁芯的一端可以使用转子轴的轴肩进行限位，但另一端无限位，转子铁芯容易轴向滑动。

现有技术通常采用锁紧螺母和止退垫圈来锁紧转子铁芯及挡板或者直接使用焊接环进行轴向限位。这种工艺往往操作较为复杂且成本较高，而且占用电机内部空间，会增加转子轴长度，增加电机成本。并且这种工艺不可反复拆装，容错率很低，且长时间的运转会导致螺母松动，使硅钢片变的零散，使电机噪音增大，影响电机性能。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种装配工艺简单、锁紧力大且可拆装的转子。

本发明的第二目的是提供一种上述转子的锁紧方法。

本发明的第三目的是提供另一种转子的锁紧方法。

本发明的第四目的是提供一种具有上述转子的电机。

本发明的第五目的是提供一种具有上述电机的交通运输工具。

为实现上述第一目的，本发明提供的转子包括转子轴、转子铁芯和挡板，转子铁芯和挡板均套设在转子轴上，转子铁芯在转子轴的轴向上被限制在转子轴的轴肩与挡板之间。挡板上贯穿地设置有圆孔，圆孔与转子轴间隙配合，转子还包括连接组件，连接组件连接在圆孔与转子轴之间，连接组件包括引导槽和限位凸起，限位凸起可沿着引导槽的延伸方向移动。引导槽包括入口和出口，出口设置有与引导槽连通的限位槽，限位槽在转子轴线上的投影与入口在转子轴线上的投影间隔设置，限位槽限制限位凸起在转子的轴向上的位移。

由上述方案可见，由于转子轴与挡板之间由于限位凸起与引导槽、限位槽的配合，通过压紧并旋转挡板，使限位凸起滑动至出口中，松开挡板后，限位凸起在转子冲片间的弹性恢复力的作用下沿着转子的轴向回弹，并被卡入限位槽中，从而实现转子的轴向锁紧。本发明的转子在锁紧时，不再需要额外使用锁紧螺母或者焊接环等，直接使用挡板进行锁紧，减少了材料成本；并且此锁紧方式简单，减少了工艺成本，拆装方便，容错率高；同时，预紧力大，锁紧方式安全可靠；另外，使用挡板锁紧，减少了轴向长度，使得电机空间减小，变得更加紧凑。

一个优选的方案是，引导槽呈弧形延伸，限位槽自出口沿着转子的轴向延伸。

进一步的方案是，引导槽位于圆孔的内周壁上，引导槽自入口至出口沿着圆孔的周向在圆孔的内周壁上延伸，入口位于挡板靠近转子铁芯的一侧，出口位于圆孔轴向的中部，限位槽沿着转子的轴向自出口向靠近转子铁芯的一侧凹陷。

进一步的方案是，引导槽位于转子轴的外周壁上，引导槽自入口至出口沿着转子轴的周向在转子轴的外周壁上延伸，入口比出口距离转子铁芯远。限位槽沿着转子的轴向自出口向远离转子铁芯的一侧凹陷。

一个优选的方案是，限位凸起的形状为圆柱形。

进一步的方案是，限位槽具有圆弧形壁，限位槽的内径大于限位凸起的直径。

再进一步的方案是，自入口至出口，引导槽的宽度逐渐减小，出口的宽度小于限位槽的内径。

一个优选的方案是，连接组件的数量为多个，多个连接组件沿着转子轴的周向均匀布置，一个限位凸起与一个引导槽配合。

一个优选的方案是，限位凸起的高度小于引导槽的深度，限位凸起的高度小于限位槽的深度。

一个优选的方案是，引导槽沿着转子的轴向延伸，限位槽沿着转子轴的周向延伸，限位槽所在平面垂直于转子的轴向。

进一步的方案是，限位槽包括轴向限位部和周向限位部，引导槽、轴向限位部和周向限位部依次连通，周向限位部自轴向限位部的出口端沿着转子的轴向延伸。

为实现上述第二目的，本发明提供一种转子的锁紧方法，转子为上述的转子，锁紧方法包括如下步骤：将转子铁芯安装在转子轴上，轴肩对转子铁芯的第一端限位；将挡板套设在转子轴上并与转子铁芯的第二端邻接；向挡板施加沿着转子的轴向的轴向力，转子铁芯的转子冲片在轴向力的作用下紧贴，挡板向靠近轴肩一侧移动一段距离；旋转挡板，限位凸起从入口进入引导槽，并沿着引导槽的延伸方向滑动至出口；撤消轴向力，转子铁芯在恢复力的作用下向靠近挡板一侧移动，限位凸起进入限位槽内。

为实现上述第三目的，本发明提供另一种转子的锁紧方法，转子为上述转子，锁紧方法包括如下步骤：将转子铁芯安装在转子轴上，轴肩对转子铁芯的第一端限位；将挡板套设在转子轴上并与转子铁芯的第二端邻接；将限位凸起对准入口；向挡板施加沿着转子的轴向的轴向力，转子铁芯的转子冲片在轴向力的作用下紧贴，挡板向靠近轴肩一侧移动，直到限位凸起到达出口处；旋转挡板，限位凸起从出口进入限位槽内。

为实现本发明的第四目的，本发明提供的电机包括上述的转子。

为实现本发明的第五目的，本发明提供的交通运输工具包括上述的电机。

附图说明

图1是本发明转子第一实施例的结构示意图。

图2是本发明转子第一实施例中挡板的立体图。

图3是本发明转子第一实施例中挡板的剖视图。

图4是图3中A处的局部放大图。

图5是本发明转子第一实施例中转子轴的主视图。

图6是图5中B处的局部放大图。

图7是本发明转子第一实施例中转子轴与挡板装配后的剖视图。

图8是图7中C处的局部放大图。

图9是本发明转子第一实施例中限位凸起与引导槽配合在第一状态下的示意图。

图10是本发明转子第一实施例中限位凸起与引导槽配合在第二状态下的示意图。

图11是本发明转子第二实施例中限位凸起与引导槽配合的示意图。

图12是本发明转子第三实施例中限位凸起与引导槽配合的示意图。

图13是本发明转子第四实施例中限位凸起与引导槽配合的示意图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

转子和转子的锁紧方法第一实施例

参见图1，本实施例的转子包括转子轴1、转子铁芯2、挡板4、挡板3和连接组件10。转子铁芯2、挡板3和挡板4均套设在转子轴1上，且转子铁芯2位于挡板3和挡板4之间，挡板4和转子铁芯2在转子轴1的轴向上被限制在转子轴1的轴肩11与挡板3之间，且挡板4与轴肩11在轴向上抵接。

参见图1至图3，挡板4和挡板3均为圆环形，挡板3的中部贯穿地设置有圆孔31，圆孔31与转子轴1间隙配合，连接组件10连接在圆孔31与转子轴1之间，连接组件包括呈弧形延伸的引导槽32和圆柱形的限位凸起12，引导槽32位于圆孔31的内周壁上，限位凸起12位于转子轴1的外周壁上。引导槽32包括入口321和出口322，引导槽32自入口321至出口322沿着圆孔31的周向在圆孔31的内周壁上延伸，入口321位于挡板3靠近转子铁芯2的一侧，出口322位于圆孔31轴向的中部，即入口321和出口322不在转子的同一周向上，且不在转子的同一轴向上。出口322设置有与引导槽32连通的限位槽33，限位槽33在转子的轴线上的投影与入口321在转子的轴线上的投影间隔设置，即限位槽33在转子的轴线上的投影与入口321在转子的轴线上的投影不重叠。限位槽33自出口322沿着转子的轴向向靠近转子铁芯2的一侧延伸，限位凸起12从引导槽32的入口321进入并可沿着引导槽32的延伸方向滑动到限位槽33内，限位槽33能够在转子的轴向和周向上对限位凸起12进行限位。

限位槽33具有圆弧形壁，且限位槽33的中心轴沿着挡板3的径向延伸，如图4所示，限位槽33的内径d1大于出口322的宽度w1，并且出口322的宽度w1大于限位凸起12的直径d2(图8示)。自入口321至出口322，引导槽32的宽度逐渐减小，出口322的宽度w1小于限位槽33的半径d1/2。

参见图5至图8，连接组件的数量为三个，三个限位凸起12沿着转子轴1的周向均匀布置，三个引导槽32沿着圆孔31的周向均匀布置，一个限位凸起12与一个引导槽32配合，且一个引导槽32的出口322设置一个限位槽33。限位凸起12的高度h1小于引导槽32的深度h2，且限位凸起12的高度h1小于限位槽33的深度h3，引导槽32的深度h2等于限位槽33的深度h3。

参见图1，图9和图10，转子的锁紧方法包括如下步骤。

首先，依次将挡板4和转子铁芯2安装在转子轴1上，轴肩11对转子铁芯2的第一端限位。

接着，将挡板3套设在转子轴1上并与转子铁芯2的第二端邻接。

接着，向挡板3施加沿着转子的轴向的轴向力F，转子铁芯2的转子冲片在轴向力F的作用下相互紧贴，挡板3向靠近轴肩11一侧移动至限位凸起12与入口321在转子轴1的径向上相对的位置。

接着，旋转挡板3，限位凸起12从入口321进入引导槽32，并沿着引导槽32的延伸方向滑动至出口322。

最后，撤消轴向力F，转子铁芯2在转子冲片弹性恢复力的作用下向靠近挡板3一侧移动，限位凸起12进入限位槽33内。从而实现转子轴向和同向上的锁紧。

当需要拆解转子时，拆解步骤包括：首先，向挡板3施加沿着转子的轴向的轴向力F，转子铁芯2的转子冲片在轴向力F的作用下相互紧贴，挡板3向靠近轴肩11一侧移动直至限位凸起12进入出口322。接着，反向旋转挡板3，限位凸起12沿着引导槽的延伸方向滑动至入口321，并从入口321滑出。最后，撤消轴向力F。拆解完成。

转子和转子的锁紧方法第二实施例

作为本发明转子和转子的锁紧方法第二实施例的说明，以下仅对与上述转子和转子的锁紧方法第一实施例的不同之处予以说明。

参见图11，本实施例中，引导槽51位于转子轴5的外周壁上，引导槽51自入口511至出口512沿着转子轴5的周向在转子轴5的外周壁上延伸，限位凸起50位于圆孔的内周壁上，引导槽51的入口511比出口512距离转子铁芯远。限位槽52沿着转子的轴向自出口512向远离转子铁芯的一侧延伸。

转子和转子的锁紧方法第三实施例

作为本发明转子和转子的锁紧方法第三实施例的说明，以下仅对与上述转子和转子的锁紧方法第一实施例的不同之处予以说明。

参见图12，本实施例的引导槽61沿着转子的轴向延伸，限位槽62沿着转子轴的周向延伸，限位槽62所在平面垂直于转子的轴向。

转子的锁紧方法包括如下步骤。

首先，将转子铁芯安装在转子轴上，轴肩对转子铁芯的第一端限位。

接着，将挡板6套设在转子轴上并与转子铁芯的第二端邻接。

接着，将限位凸起60对准入口611。

接着，向挡板6施加沿着转子的轴向的轴向力，转子铁芯的转子冲片在轴向力的作用下相互紧贴，挡板6向靠近轴肩一侧移动，直到限位凸起60到达出口612处。

接着，旋转挡板6，限位凸起60从出口612进入限位槽62内。

最后，撤消轴向力，从而实现转子轴向的锁紧。

当转子的拆解步骤与锁紧步骤相反，在此不再赘述。

转子和转子的锁紧方法第四实施例

作为本发明转子和转子的锁紧方法第四实施例的说明，以下仅对与上述转子和转子的锁紧方法第三实施例的不同之处予以说明。

参见图13，本实施例的限位槽72包括轴向限位部721和周向限位部722，引导槽71、轴向限位部721和周向限位部722依次连通，周向限位部722自轴向限位部721的出口端723沿着转子的轴向向靠近定子铁芯的一侧延伸。

转子的锁紧方法的步骤中，限位凸起70从引导槽71的出口712进入限位槽72的轴向限位部721后，继续旋转挡板7，限位凸起70从轴向限位部721的出口端723进入周向限位部722中。最后，撤消轴向力，从而实现转子轴向和周向上的锁紧。

此外，限位凸起的数量也可以为一个、两个或四个等，引导槽的数量不少于限位凸起的数量。限位凸起的形状也可以为长方体、三棱柱等，或者其他不规则的形状。限位槽的形状也可以为矩形、梯形、菱形、多边形或者其他不规则的形状。引导槽的深度也可以大于或者小于限位槽的深度。上述改变均能实现本发明的目的。

由上可见，由于转子轴与挡板之间由于限位凸起与引导槽、限位槽的配合，通过压紧并旋转挡板，使限位凸起滑动至出口中，松开挡板后，限位凸起在转子冲片间的弹性恢复力的作用下沿着转子的轴向回弹，并被卡入限位槽中，从而实现转子的轴向锁紧。本发明的转子在锁紧时，不再需要额外使用锁紧螺母或者焊接环等，直接使用挡板进行锁紧，减少了材料成本；并且此锁紧方式简单，减少了工艺成本，拆装方便，容错率高；同时，预紧力大，锁紧方式安全可靠；另外，使用挡板锁紧，减少了轴向长度，使得电机空间减小，变得更加紧凑。

电机实施例

本实施例的电机包括上述各转子实施例中的转子。

交通运输工具实施例

本实施例的交通运输工具包括上述电机实施例中的电机，交通运输工具可以是汽车、摩托车、电动自行车、蓄电池车、船舶等。

最后需要强调的是，以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.转子，包括转子轴、转子铁芯和挡板，所述转子铁芯和挡板均套设在所述转子轴上，所述转子铁芯在所述转子轴的轴向上被限制在所述转子轴的轴肩与所述挡板之间；

其特征在于：

所述挡板上贯穿地设置有圆孔，所述圆孔与所述转子轴间隙配合；

所述转子还包括连接组件，所述连接组件连接在所述圆孔与所述转子轴之间，所述连接组件包括引导槽和限位凸起，所述限位凸起可沿着所述引导槽的延伸方向移动；

所述引导槽包括入口和出口，所述出口设置有与所述引导槽连通的限位槽，所述限位槽在所述转子轴线上的投影与所述入口在所述转子轴线上的投影间隔设置，所述限位槽限制所述限位凸起在所述转子的轴向上的位移；

所述引导槽呈弧形延伸，所述引导槽位于所述圆孔的内周壁上，所述引导槽自所述入口至所述出口沿着所述圆孔的周向在所述圆孔的内周壁上延伸，所述入口位于所述挡板靠近所述转子铁芯的一侧，所述出口位于所述圆孔轴向的中部；

所述限位槽沿着所述转子的轴向自所述出口向靠近所述转子铁芯的一侧凹陷。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于：

所述限位凸起的形状为圆柱形。

3.根据权利要求2所述的转子，其特征在于：

所述限位槽具有圆弧形壁，所述限位槽的内径大于所述限位凸起的直径。

4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于：

自所述入口至所述出口，所述引导槽的宽度逐渐减小，所述出口的宽度小于所述限位槽的半径。

5.根据权利要求1至4任一项所述的转子，其特征在于：

所述连接组件的数量为多个，多个所述连接组件沿着所述转子轴的周向均匀布置，一个所述限位凸起与一个所述引导槽配合。

6.根据权利要求1至4任一项所述的转子，其特征在于：

所述限位凸起的高度小于所述引导槽的深度，所述限位凸起的高度小于所述限位槽的深度。

7.转子的锁紧方法，其特征在于，所述转子为权利要求1至6任一项所述的转子；

所述锁紧方法包括如下步骤：

将所述转子铁芯安装在所述转子轴上，所述轴肩对所述转子铁芯的第一端限位；

将所述挡板套设在所述转子轴上并与所述转子铁芯的第二端邻接；

向所述挡板施加沿着所述转子的轴向的轴向力并旋转所述挡板，所述转子铁芯的转子冲片在所述轴向力的作用下紧贴，所述挡板向靠近所述轴肩一侧移动，所述限位凸起从所述入口进入所述引导槽，并沿着所述引导槽的延伸方向滑动至所述出口；

撤消所述轴向力，所述转子铁芯在恢复力的作用下向靠近所述挡板一侧移动，所述限位凸起进入所述限位槽内。

8.电机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的转子。

9.交通运输工具，其特征在于，包括权利要求8所述的电机。

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