CN110768465A - 电机和电机的转子组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机和电机的转子组件，所述转子组件包括：转子，所述转子具有沿其轴向延伸的贯通孔；转轴，所述转轴插设在所述贯通孔内且适于随所述转子同步转动，所述转轴具有从所述贯通孔内伸出的伸出端；轴承，所述轴承套设在所述伸出端以使所述转轴支撑在所述轴承上转动；散热风叶，所述散热风叶套设在所述转轴上以在所述转轴的带动下转动，所述散热风叶的远离所述转子的一端与所述轴承相抵。根据本发明实施例的电机的转子组件无需额外设置轴承的限位结构，结构更简单，并且散热效果好，有利于降低电机的设计成本，轴向占用空间更小。

Description

电机和电机的转子组件

技术领域

本发明涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种电机和电机的转子组件。

背景技术

散热决定电机温升的大小，在发热一定的情况下，散热越好电机的温升越低，电机的可靠性越高，振动是电机最基本的性能指标之一，因此，如何更好的进行散热和如何更优的降低电机的振动，一直是电机设计的重点，而相关技术中的电机结构较为复杂，散热和振动不理想，仍有待进一步改进。

发明内容

本申请是基于发明人对以下事实和问题的发现和认识作出的：

在相关技术中，传统电机在转子总成上的风叶放置于转子的端环上面，以对电机进行散热，风叶占据轴向的尺寸空间较大，在普通的拉伸端盖的电机上，常出现拉伸端盖与风叶干涉或者轴向空间不足的情况。由于轴向空间不够致使不能采用带风叶的鼠笼转子，由此，导致电机的散热能力差，电机的温升高，不能满足国标要求或者企标要求。

此外，传统电机由于轴向空间的不够导致无法使用带风叶的鼠笼转子，为了满足电机的温升要求，设计定子时需要大幅降低绕组的发热，故绕线需要选用粗的线径，降低电流密度，进而达到降低发热的目的，但是这样做会引起电机成本的增加和上升，电机的性价比降低，竞争力下降。

另外，在相关技术中，电机的轴承需要通过挡圈等部件进行轴向限位，增加了零部件数量和装配工序，增加了生产成本，也使电机的结构复杂，不利于散热和减振。

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机的转子组件，所述转子组件结构简单且散热效果好。

本发明的另一个目的在于提出一种具有上述转子组件的电机。

根据本发明实施例的电机的转子组件，包括：转子，所述转子具有沿其轴向延伸的贯通孔；转轴，所述转轴插设在所述贯通孔内且适于随所述转子同步转动，所述转轴具有从所述贯通孔内伸出的伸出端；轴承，所述轴承套设在所述伸出端以使所述转轴支撑在所述轴承上转动；散热风叶，所述散热风叶套设在所述转轴上以在所述转轴的带动下转动，所述散热风叶的远离所述转子的一端与所述轴承相抵。

根据本发明实施例的电机的转子组件无需额外设置轴承的限位结构，结构更简单，并且散热效果好，有利于降低电机的设计成本，轴向占用空间更小。

另外，根据本发明上述实施例的电机的转子组件还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明实施例的电机的转子组件，所述散热风叶的邻近所述转子的一端与所述转子相抵。

进一步地，所述散热风叶与所述轴承的止抵面积小于所述散热风叶与所述转子的止抵面积。

在本发明的一些实施例中，所述散热风叶与所述转轴过盈配合。

根据本发明的一些实施例，所述转轴的两端分别从所述贯通孔的两端伸出以形成两个所述伸出端，所述轴承包括与两个所述伸出端一一对应的两个，所述散热风叶包括套设于其中一个所述伸出端上的一个或者为一一对应套设在两个所述伸出端上的两个。

根据本发明的一些实施例，所述转子包括：转子铁芯；转子端环，所述转子端环设于所述转子铁芯的轴向端面，所述散热风叶设在所述转子端环的环孔内且所述散热风叶的远离所述转子的一端从所述环孔内伸出。

在本发明的一些实施例中，所述散热风叶包括：套筒，所述套筒具有用于使所述转轴穿设的安装孔，所述套筒的轴向一端与所述轴承相抵；多个叶片，多个叶片设在所述套筒的外周面且沿所述套筒的周向分布；环形的底板，所述底板设在所述套筒的轴向另一端，至少一个所述叶片与所述底板相连。

进一步地，所述叶片的外轮廓面包括：第一面，所述第一面与所述套筒相连且沿所述套筒的轴向延伸；第二面，所述第二面与所述底板相连且沿所述套筒的径向延伸或倾斜于所述套筒的径向延伸；第三面，所述第三面的两端分别与所述第一面和所述第二面相连，所述第三面形成为平面、内凹弧面或外凸弧面。

根据本发明的一些实施例，所述散热风叶还包括：多个平衡部，多个所述平衡部沿所述底板的周向间隔开设置在所述底板的背向所述转子的一侧表面，每个所述平衡部适于与所述电机的配重体可拆卸地相连。

进一步地，所述配重体为配重环，所述平衡部为用于使所述配重环套设的平衡柱，每个所述平衡柱位于相邻两个所述叶片之间且与所述叶片间隔开。

根据本发明实施例的电机包括根据本发明实施例的电机的转子组件。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，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是根据本发明实施例的转子组件和定子组件的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的转子组件的主视图；

图3是根据本发明实施例的转子组件的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的转子组件的散热风叶的结构示意图。

附图标记：

转子组件100；定子组件200；

转子10；贯通孔101；转子铁芯11；转子端环12；环孔121；

转轴20；伸出端201；

轴承30；

散热风叶40；套筒41；安装孔411；叶片42；第一面421；第二面422；第三面423；底板43；平衡部44；

配重体50；

前支架60；后支架61。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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元件必须具有特定的方位、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。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的电机的转子组件100。

参照图1所示，根据本发明实施例的电机的转子组件100可以包括：转子10、转轴20、轴承30和散热风叶40。

具体而言，转子10可以具有贯通孔101，贯通孔101沿转子10的轴向延伸，使转轴20可以插设在贯通孔101内，并且转轴20可以随转子10同步转动。转轴20可以具有从贯通孔101内伸出的伸出端201，以将转子10的转动输出。此外，如图1所示，轴承30可以套设在伸出端201，使转轴20可以支撑在轴承30上转动，转轴20转动阻力更小，转动更顺畅，有利于减小电机的振动。可选地，转子10可以为鼠笼转子。

电机工作过程中绕组会产生大量的热，若不及时将热量散去，会导致电机温升过高，影响电机工作的可靠性，甚至发生安全事故。因此，在本发明中，转子组件100具有散热风叶40，用于对转子10进行散热。散热风叶40可以套设在转轴20上，以在转轴20的带动下转动，散热风叶40可以扰动转子10周围的空气流动，使空气可以有效地迅速带走转子10产生的热量，加速散热的效果，以降低电机的温升，电机运行更稳定。进而在设计电机时，可以在满足散热需求的前提下，适当提高绕组的电流密度，减小绕组线径，降低电机的设计成本。

需要说明的是，在本发明中，散热风叶40与转轴20的连接方式不做特殊限制，散热风叶40与转轴20可以卡接、铆接、过盈配合或者通过螺纹紧固件等结构连接，以使散热风叶40可以在转轴20的带动下转动。

不同于相关技术中将风叶设于转子总成上，在本发明中散热风叶40安装在转轴20上，也就是说，散热风叶40与转子10为分体件，由此可以根据实际结构和散热设计需要对散热风叶40的安装位置进行调节，以减小电机的轴向尺寸或者径向尺寸，防止散热风叶40与其他结构发生干涉，有利于实现电机的小型化。

例如，在一些实施例中，如图1所示，转轴20的两端可以分别从贯通孔101的两端伸出，以形成两个伸出端201，散热风叶40可以包括两个，两个散热风叶40可以一一对应地套设于两个伸出端201上，以从转子10的轴向两端对转子10进行散热，散热效果更好。在另一些实施例中，在满足电机散热需求的前提下，散热风叶40可以为一个，一个散热风叶40可以套设在其中一个伸出端201上，由此，既可以对转子10进行散热，又可以减小转子组件100的轴向长度。

此外，散热风叶40的径向尺寸也可以根据散热和结构需求进行调节，而不受转子10的径向尺寸的影响。例如，在如图1所示的具体实施例中，散热风叶40与转轴20相连，转子组件100的两端设有前支架60和后支架61，散热风叶40的径向尺寸可以小于转子10的径向尺寸，使散热风叶40可以避让前支架60和后支架61朝向转子10一侧的凸起结构，防止发生干涉。

另外，在相关技术中，电机需要通过挡圈或者在转轴上设置凸起以对轴承进行轴向限位，增加了零部件数量或者加工工序，增加了生产成本，并且在电机的轴向上结构越多，占用轴向空间越大，越不利于电机的小型化。

因此，在本发明中，如图1和图2所示，散热风叶40的远离转子10的一端可以与轴承30相抵，以对轴承30进行轴向限位，轴承30的端部无需设置挡圈或者凸起等限位结构，减少了零部件数量，简化了转子组件100的结构和加工工序。在装配过程中，可以先将转轴20插设在转子10的贯通孔101内，然后将散热风叶40安装于转轴20的输出端，最后将轴承30安装于转轴20并使轴承30与散热风叶40的一端相抵，安装过程简单，有利于提高装配效率。

可选地，在伸出端201包括两个的实施例中，如图2所示，轴承30可以包括与两个伸出端201一一对应的两个，散热风叶40可以包括与其中一个轴承30相抵的一个，也可以为与两个轴承30一一对应地相抵的两个，这都在本发明的保护范围之内。

根据本发明实施例的电机的转子组件100的散热风叶40套设在转轴20上且与轴承30相抵，无需额外设置轴承30的限位结构，结构更简单，并且散热效果好，有利于降低电机的设计成本，轴向占用空间更小。

根据本发明的一些实施例，如图1所示，散热风叶40的邻近转子10的一端可以与转子10相抵，一方面可以对散热风叶40的轴向位置进行限位，无需其他限位结构，另一方面散热风叶40与转子10更紧凑，可以进一步减小轴向占用空间，而且可以提高散热风叶40对转子10的散热效果。

进一步地，如图1和图2所示，散热风叶40与轴承30的止抵面积可以小于散热风叶40与转子10的止抵面积，既可以使散热风叶40与转子10支撑限位牢固，又可以防止散热风叶40与轴承30的相对转动部分摩擦而影响转动，结构设计合理.

在本发明的一些实施例中，如图1-图3所示，转子10包括：转子铁芯11和转子端环12，转子端环12可以设于转子铁芯11的轴向端面。

在相关技术中，风叶设在端环上，占用轴向空间大，在电机的轴向空间有限的情况下，无法使用带有风叶的转子，由此导致电机散热能力差，温升高，无法满足国标要求或者企标要求。为降低电机温升，设计定子时需要大幅降低绕组的发热，故绕线需要选用粗的线径，降低电流密度，进而达到降低发热的目的，但是这样做会引起电机成本的增加和上升，电机的性价比降低，竞争力下降。

在本发明中，如图1和图3所示，散热风叶40可以设在转子端环12的环孔121内，以进一步减小轴向占用空间，使散热风叶40可以应用于轴向空间更小的电机，满足更多型号电机的散热需求，实现电机的小型化，并且电机的定子绕组无需选用粗线径的绕线，有利于降低生产成本，提高市场竞争力。可选地，散热风叶40可以与转子铁芯11的轴向一端相抵。

另外，如图1所示，散热风叶40的远离转子10的一端可以从环孔121内伸出，以便于散热风叶40的远离转子10的一端与轴承30相抵，结构设计合理。

根据本发明的一些实施例，如图1和图4所示，散热风叶40可以包括：套筒41、多个叶片42和环形的底板43。套筒41可以具有安装孔411，转轴20可以穿设于安装孔411，以实现散热风叶40和转轴20的连接，连接面积更大，转轴20带动散热风叶40转动更平稳。套筒41的轴向一端可以形成为轴肩与轴承30相抵，以从周向上与轴承30相抵，轴承30限位效果更好。

如图4所示，多个叶片42可以设在套筒41的外周面，并且多个叶片42可以沿套筒41的周向分布，使散热风叶40转动时，不平衡量更低，振动更小。底板43可以设在套筒41的远离轴承30的一端，至少一个叶片42可以与底板43相连，以进一步对叶片42进行固定，既可以提高叶片42对空气的驱动力，又可以进一步提高叶片42的稳定性，降低不平衡量，防振动效果更好。

本发明对叶片42的数量不做特殊限制，叶片42可以为两个、三个、四个或者更多个。进一步地，叶片42可以为偶数个，例如，可以为两个、四个、六个或者八个等，偶数个的叶片42沿套筒41的周向可以中心对称分布，在散热风叶40转动时，中心对称的叶片42与空气之间的作用力相同，有利于提高散热风叶40的稳定性，进而降低不平衡量，减少振动。

需要说明的是，在本发明中，叶片42的外轮廓可以根据散热、结构需求进行调节，例如，叶片42的外轮廓可以为三角形、矩形、梯形等形状。

在一些实施例中，叶片42的外轮廓面可以包括：第一面421、第二面422和第三面423。其中，第一面421可以与套筒41相连，以实现叶片42与套筒41的连接。第二面422可以与底板43相连，以实现叶片42与底板43的连接。

如图4所示，第一面421可以沿套筒41的轴向延伸，以增大叶片42与套筒41的连接面积以及叶片42的面积，提高连接稳定性和对空气的驱动力。可选地，第二面422可以沿套筒41的径向延伸或者倾斜于套筒41的径向延伸，也就是说，叶片42可以沿套筒41的径向延伸，散热风叶40的结构更简单，更易于成型，或者叶片42可以倾斜于套筒41的径向延伸，在散热风叶40转动时，叶片42对空气的驱动力更强，散热效果更好。

继续参照图4所示，第三面423的两端可以分别与第一面421和第二面422相连，使叶片42的外轮廓大体形成为三边形，三边形的靠近轴承30的一端的径向尺寸较小，可以避让前支架60和后支架61等结构。可选地，第三面423可以形成为平面、内凹弧面、外凸弧面、折面或者波纹面等，也就是说，三边形的斜边可以为直线，使叶片42的外轮廓为三角形，三边形的斜边也可以为内凹弧线或者外凸弧线等，使三边形可以同时满足散热能力更好和不与其他结构发生干涉的要求。

当然，在叶片42的外轮廓大体形成为长方形或者梯形等的实施例中，长方形的长边以及梯形的斜边可以为直线、内凹弧线或者外凸弧线等。

为进一步降低散热风叶40的不平衡量，降低电机的振动和噪音，如图3和图4所示，散热风叶40还可以包括多个平衡部44。多个平衡部44可以设于底板43的背向转子10的一侧表面，使平衡部44不受转子10结构的约束以及电机轴向尺寸的限制而无法使用，例如，拉伸端盖的电机中拉伸端盖的影响，结构设计合理。并且多个平衡部44可以沿底板43的周向间隔开设置，每个平衡部44可以与电机的配重体50可拆卸地相连。

例如，在未安装轴承30之前，可以对转子组件100进行校不平衡。当转子组件100不平衡量超标时，可以在偏轻的一侧的其中一个或者几个平衡部44上安装配重体50，以增加重量，降低转子组件100的不平衡量，使不平衡量控制在允许范围内，进而降低电机的振动及噪音。

进一步地，如图3所示，配重体50可以为配重环，平衡部44可以为平衡柱，配重环可以套设于平衡柱，以调节平衡，配重环拆装方便，易于操作，根据调节平衡需求，可以调节安装于平衡柱上的配重环的重量和数量。每个平衡柱可以位于相邻两个叶片42之间，调节平衡也更容易，并且平衡柱可以与叶片42间隔开，以便于配重环的安装。

可选地，在本发明中，平衡柱可以为圆柱体、圆锥体或者椭圆柱体，只需要满足配重环可以套设于平衡柱以调节平衡的要求即可。

根据本发明实施例的电机包括根据本发明实施例的电机的转子组件100。由于根据本发明实施例的转子组件100具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的电机无需额外设置轴承30的限位结构，结构更简单，并且散热效果好，有利于降低电机的设计成本，轴向占用空间更小。

进一步地，电机可以包括机壳和定子组件200，转子组件100可以装入机壳内，并与定子组件200配合实现转子组件100的转动。

根据本发明实施例的电机和转子组件100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“具体实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者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示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (11)

1.一种电机的转子组件，其特征在于，包括：

转子，所述转子具有沿其轴向延伸的贯通孔；

转轴，所述转轴插设在所述贯通孔内且适于随所述转子同步转动，所述转轴具有从所述贯通孔内伸出的伸出端；

轴承，所述轴承套设在所述伸出端以使所述转轴支撑在所述轴承上转动；

散热风叶，所述散热风叶套设在所述转轴上以在所述转轴的带动下转动，所述散热风叶的远离所述转子的一端与所述轴承相抵。

2.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，所述散热风叶的邻近所述转子的一端与所述转子相抵。

3.根据权利要求2所述的电机的转子组件，其特征在于，所述散热风叶与所述轴承的止抵面积小于所述散热风叶与所述转子的止抵面积。

4.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，所述散热风叶与所述转轴过盈配合。

5.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，所述转轴的两端分别从所述贯通孔的两端伸出以形成两个所述伸出端，所述轴承包括与两个所述伸出端一一对应的两个，所述散热风叶包括套设于其中一个所述伸出端上的一个或者为一一对应套设在两个所述伸出端上的两个。

6.根据权利要求1所述的电机的转子组件，其特征在于，所述转子包括：

转子铁芯；

转子端环，所述转子端环设于所述转子铁芯的轴向端面，所述散热风叶设在所述转子端环的环孔内且所述散热风叶的远离所述转子的一端从所述环孔内伸出。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的电机的转子组件，其特征在于，所述散热风叶包括：

套筒，所述套筒具有用于使所述转轴穿设的安装孔，所述套筒的轴向一端与所述轴承相抵；

多个叶片，多个叶片设在所述套筒的外周面且沿所述套筒的周向分布；

环形的底板，所述底板设在所述套筒的轴向另一端，至少一个所述叶片与所述底板相连。

8.根据权利要求7所述的电机的转子组件，其特征在于，所述叶片的外轮廓面包括：

第一面，所述第一面与所述套筒相连且沿所述套筒的轴向延伸；

第二面，所述第二面与所述底板相连且沿所述套筒的径向延伸或倾斜于所述套筒的径向延伸；

第三面，所述第三面的两端分别与所述第一面和所述第二面相连，所述第三面形成为平面、内凹弧面或外凸弧面。

9.根据权利要求7所述的电机的转子组件，其特征在于，所述散热风叶还包括：

多个平衡部，多个所述平衡部沿所述底板的周向间隔开设置在所述底板的背向所述转子的一侧表面，每个所述平衡部适于与所述电机的配重体可拆卸地相连。

10.根据权利要求9所述的电机的转子组件，其特征在于，所述配重体为配重环，所述平衡部为用于使所述配重环套设的平衡柱，每个所述平衡柱位于相邻两个所述叶片之间且与所述叶片间隔开。

11.一种电机，其特征在于，包括根据权利要求1-10中任一项所述的电机的转子组件。

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