CN111509880A - 转子、电机和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转子、电机和电动汽车，该转子包括：设置有凹槽的转子盘，设置于凹槽内的永磁体，以及固定环；其中，沿转子盘的轴向，固定环通过限位结构与转子盘相对固定；凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口；固定环通过其外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧面以及转子盘将永磁体紧固于转子盘。上述转子通过设置与转子盘沿其的轴向相对固定的固定环，实现了固定环通过外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧面和转子盘来将永磁体紧固在转子盘上，有效提高了永磁体的安装可靠性，提高了电机转速；同时，永磁体的固定无需粘接，简化了工艺，缩短了永磁体的固定时间，也降低了永磁体的固定成本。

Description

转子、电机和电动汽车

技术领域

本发明涉及电机设计技术领域，更具体地说，涉及一种转子、电机和电动汽车。

背景技术

目前，盘式电机的转子中，转子盘大多采用导磁材料，永磁体粘接在转子盘的表面。电机高速运行时的粘接强度无法保证，可靠性较低，电机难以具有较高的转速。另外，粘接所需的加热固化时间较长，粘接用胶成本较高。

综上所述，如何设计转子，以提高永磁体的安装可靠性，提高电机转速，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种转子，以提高永磁体的安装可靠性，提高电机转速。本发明的另一目的是提供一种具有上述转子的电机、一种具有上述电机的电动汽车。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种转子，包括：设置有凹槽的转子盘，设置于所述凹槽内的永磁体，以及固定环；

其中，沿所述转子盘的轴向，所述固定环通过限位结构与所述转子盘相对固定；

所述凹槽远离所述转子盘轴线的一端具有凹槽开口；所述固定环通过其外套于所述永磁体于所述凹槽开口侧的永磁体外侧面以及所述转子盘将所述永磁体紧固于所述转子盘。

优选地，所述限位结构包括：设置于所述转子盘外侧面的第一限位孔，设置于所述固定环内侧面的第二限位孔，限位弹簧和第一限位件；

所述第一限位件设置于所述第一限位孔和所述第二限位孔中的一者内，且所述第一限位件通过所述限位弹簧与另一者的孔底抵接。

优选地，所述限位结构包括：第二限位件，与所述第二限位件沿所述转子盘轴向限位配合的限位槽；

其中，所述限位槽具有供所述第二限位件进入所述限位槽的开口；所述第二限位件设置于所述转子盘的外侧面和所述固定环的内侧面中的一者上，所述限位槽设置于另一者上。

优选地，所述限位槽设置于所述固定环的内侧面，所述限位槽为环形槽，且所述环形槽沿所述固定环的周向设置；所述开口设置在所述固定环的至少一个端面上。

优选地，所述限位槽设置于所述转子盘的外侧面上，所述限位槽呈L型，所述开口设置在所述转子盘的至少一个端面上。

优选地，所述第二限位件为限位凸起；

当所述第二限位件设置于所述转子盘的外侧面上时，所述限位凸起与所述转子盘为一体式结构；

当所述第二限位件设置于所述固定环的内侧面上时，所述限位凸起与所述固定环为一体式结构。

优选地，所述第二限位件为安装件，且所述转子盘的外侧面和所述固定环的内侧面中的一者设置有安装所述安装件的安装孔。

优选地，所述永磁体的外端面与所述转子盘设有所述凹槽的端面平齐。

优选地，所述固定环为金属环或碳纤维环。

基于上述提供的转子，本发明还提供了一种电机，该电机包括转子，所述转子为上述任一项所述的转子。

基于上述提供的电机，本发明还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括电机，所述电机为上述电机。

本发明提供的转子，通过设置与转子盘沿其的轴向相对固定的固定环，在转子盘上设置凹槽，该凹槽远离转子盘轴线的一端具有凹槽开口，将永磁体设置在凹槽内，实现了固定环通过外套于永磁体于凹槽开口侧的永磁体外侧面和转子盘来将永磁体紧固在转子盘上，较现有技术永磁体仅粘接于转子盘相比，有效提高了永磁体的安装可靠性，提高了电机转速；同时，固定环通过限位结构实现与转子盘轴向相对固定，固定环通过外套于永磁体外侧面和转子盘来将永磁体紧固在转子盘上，则永磁体的固定无需粘接，简化了工艺，缩短了永磁体的固定时间，也降低了永磁体的固定成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的转子的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的转子的另一种结构示意图；

图3为图2中固定环的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的转子的另一种结构示意图；

图5为图4中转子盘的结构示意图；

图6为图4中固定环的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图4所示，本发明实施例提供的转子包括：设置有凹槽的转子盘1，设置于凹槽内的永磁体2，以及固定环3。

上述转子中，沿转子盘1的轴向，固定环3通过限位结构与转子盘1相对固定；上述凹槽远离转子盘1轴线的一端具有凹槽开口；上述固定环3通过其外套于永磁体2于凹槽开口侧的永磁体外侧面以及转子盘1将永磁体2紧固于转子盘1。

需要说明的是，上述凹槽沿转子盘1的径向分布，即凹槽的一端靠近转子盘1的轴线，凹槽的另一端远离转子盘1的轴线。凹槽至少为两个，沿转子盘1的周向分布。永磁体2与凹槽一一对应。固定环3外套于所有的永磁体2的永磁体外侧面。

本发明实施例提供的转子，通过设置与转子盘1沿其的轴向相对固定的固定环3，在转子盘1上设置凹槽，该凹槽远离转子盘1轴线的一端具有凹槽开口，将永磁体2设置在凹槽内，实现了固定环3通过外套于永磁体2于凹槽开口侧的永磁体外侧面和转子盘1来将永磁体2紧固在转子盘1上，较现有技术永磁体仅粘接于转子盘相比，有效提高了永磁体2的安装可靠性，提高了电机转速；同时，固定环3通过限位结构实现与转子盘1轴向相对固定，固定环3通过外套于永磁体外侧面和转子盘1来将永磁体2紧固在转子盘1上，则永磁体2的固定无需粘接，简化了工艺，缩短了永磁体2的固定时间，也降低了永磁体2的固定成本。

上述限位结构可为一个，也可为两个以上。当限位结构为两个以上时，优先选择限位结构沿转子盘1的周向均匀分布。对于限位结构的数目根据实际需要进行选择，本发明实施例对此不做限定。

上述转子中，限位结构存在多种。对于限位结构的具体结构，根据实际需要进行设计。

优选地，如图1所示，上述限位结构包括：设置于转子盘1外侧面的第一限位孔，设置于固定环3内侧面的第二限位孔，限位弹簧5和第一限位件4；上述第一限位件4设置于第一限位孔和第二限位孔中的一者内，且第一限位件4通过限位弹簧5与另一者的孔底抵接。

可以理解的是，上述第一限位孔和第二限位孔均为盲孔。当第一限位件4设置于第一限位孔内时，第一限位件4通过限位弹簧5与第二限位孔的孔底抵接，此时，第一限位件4的一端与第一限位孔的孔底抵接，第一限位件4的另一端与限位弹簧5抵接，限位弹簧5完全位于第二限位孔内，第一限位件4的部分位于第二限位孔内。当第一限位件4设置于第二限位孔内时，第一限位件4通过限位弹簧5与第一限位孔的孔底抵接，此时，第一限位件4的一端与第二限位孔的孔底抵接，第一限位件4的另一端与限位弹簧5抵接，限位弹簧5完全位于第一限位孔内，第一限位件4的部分位于第一限位孔内。

上述第一限位孔和第二限位孔沿转子盘1的轴线限位第一限位件4。

在实际应用过程中，为了方便生产和安装，优先选择第一限位件4设置在第二限位孔内，限位弹簧5位于第一限位孔内，限位弹簧5的一端与第一限位孔的孔底抵接，如图1所示。

进一步地，上述第一限位孔和第二限位孔的深度方向为转子盘1的径向，限位弹簧5的变形方向与第一限位孔的深度方向相同。当然，也可选择第一限位孔和第二限位孔的深度方向为其他方向，只要保证轴向限位即可。

为了便于限位，优先选择第一限位件4为销，第一限位孔和第二限位孔均为销孔。当然，也可选择第一限位件4为其他部件，并不局限于此。

上述转子中，也可选择限位结构为其他结构。优选地，如图2-6所示，上述限位结构包括：第二限位件，与第二限位件沿转子盘1轴向限位配合的限位槽6。

上述限位槽6具有供第二限位件进入限位槽6的开口7；第二限位件设置于转子盘1的外侧面和固定环3的内侧面中的一者上，限位槽6设置于另一者上。

具体地，当第二限位件设置于转子盘1的外侧面上时，限位槽6设置于固定环3的内侧面上；当第二限位件设置于固定环3的内侧面上时，限位槽6设置于转子盘1的外侧面上。

上述转子中，当限位槽6设置于固定环3的内侧面时，如图2和图3所示，优先选择上述限位槽6为环形槽，且环形槽沿固定环3的周向设置；开口7设置在固定环3的至少一个端面上。

为了提高稳固性，第二限位件至少为两个，相应的，开口7与第二限位件一一对应。当然，也可选择限位槽6呈弧形，限位槽6为多个且沿固定环3的周向分布。

为了简化结构，优先选择上述开口7仅设置在固定环3的一个端面上。可以理解的是，固定环3的端面垂直于固定环3的轴向。固定环3和转子盘1共轴线。

上述转子中，当限位槽6设置于转子盘1的外侧面上时，如图4和图5所示，优先选择限位槽6呈L型，开口7设置在转子盘1的至少一个端面上。

为了简化结构，优先选择上述开口7仅设置在转子盘1的一个端面上。可以理解的是，转子盘1的端面垂直于转子盘1的轴向。

上述第二限位件可为一个单独的部件，也可与转子盘1或固定环3为一体式结构。为了简化安装，优先选择后者。

若上述第二限位件与转子盘1或固定环3为一体式结构，具体地，如图2所示，上述第二限位件为限位凸起8；当第二限位件设置于转子盘1的外侧面上时，限位凸起8与转子盘1为一体式结构；当第二限位件设置于固定环3的内侧面上时，限位凸起8与固定环3为一体式结构。

进一步地，上述限位凸起8呈条状，这样，便于增加限位面积，从而提高了限位可靠性。当然，也可选择限位凸起8为其他形状，本发明实施例对此不做限定。

若上述第二限位件为一个单独的部件，具体地，如图4和图6所示，上述第二限位件为安装件9，且转子盘1的外侧面和固定环3的内侧面中的一者设置有安装该安装件9的安装孔10。进一步地，安装件9为销，安装孔10为销孔。当然，也可选择安装件9为部件，并不局限于此。

优选地，上述永磁体2的外端面与转子盘1设有凹槽的端面平齐。可以理解的是，永磁体2的外端面，是指永磁体2靠近凹槽槽口的端面。

上述转子中，实现了整个永磁体2完全嵌入凹槽内，有效增大了对永磁体2的作用面积，提高了永磁体2的安装可靠性。

为了便于保证转子盘1的强度和刚度，上述凹槽自靠近转子盘1轴线的一端向远离转子盘1轴线的一端渐扩。当然，可选择凹槽为其他形状，例如凹槽沿转子盘1的径向等宽，本发明实施例对此不做限定。

优选地，固定环3为金属环或碳纤维环。当然，也可选择固定环3为其他材质，本发明实施例对此不做限定。

对于双定子中间转子的盘式电机，采用长磁路即磁路通过两边的定子并直接穿过气隙与永磁体2组成回路，转子盘1无需采用导磁材料。此时，为了减小漏磁，上述转子盘1为非导磁件。优选地，上述转子盘1为非金属复合材料件。

在实际应用过程中，采用重量较轻，强度较高的非金属复合材料，可有效减小转子的重量，同时避免了转子盘1采用金属材料而产生的涡流损耗，提高了效率；同时，非金属复合材料比金属材料轻，电机轴向尺寸也可变短，能够减小整个电机的重量。

对于转子盘1的具体材料，根据实际需要选择相应的非金属复合材料，本发明实施例对此不做限定。

基于上述实施例提供的转子，本发明实施例还提供了一种电机，该电机包括转子，该转子为上述实施例所述的转子。

由于上述实施例提供的转子具有上述技术效果，上述电机包括上述转子，则上述电机也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

基于上述实施例提供的电机，本发明实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括电机，该电机为上述实施例所述的电机。

由于上述实施例提供的电机具有上述技术效果，上述电动汽车包括上述电机，则上述电机也具有相应的技术效果，本文不再赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (11)

1.一种转子，其特征在于，包括：设置有凹槽的转子盘(1)，设置于所述凹槽内的永磁体(2)，以及固定环(3)；

其中，沿所述转子盘(1)的轴向，所述固定环(3)通过限位结构与所述转子盘(1)相对固定；

所述凹槽远离所述转子盘(1)轴线的一端具有凹槽开口；所述固定环(3)通过其外套于所述永磁体(2)于所述凹槽开口侧的永磁体外侧面以及所述转子盘(1)将所述永磁体(2)紧固于所述转子盘(1)。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述限位结构包括：设置于所述转子盘(1)外侧面的第一限位孔，设置于所述固定环(3)内侧面的第二限位孔，限位弹簧(5)和第一限位件(4)；

所述第一限位件(4)设置于所述第一限位孔和所述第二限位孔中的一者内，且所述第一限位件(4)通过所述限位弹簧(5)与另一者的孔底抵接。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述限位结构包括：第二限位件，与所述第二限位件沿所述转子盘(1)轴向限位配合的限位槽(6)；

其中，所述限位槽(6)具有供所述第二限位件进入所述限位槽(6)的开口(7)；所述第二限位件设置于所述转子盘(1)的外侧面和所述固定环(3)的内侧面中的一者上，所述限位槽(6)设置于另一者上。

4.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述限位槽(6)设置于所述固定环(3)的内侧面，所述限位槽(6)为环形槽，且所述环形槽沿所述固定环(3)的周向设置；所述开口(7)设置在所述固定环(3)的至少一个端面上。

5.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述限位槽(6)设置于所述转子盘(1)的外侧面上，所述限位槽(6)呈L型，所述开口(7)设置在所述转子盘(1)的至少一个端面上。

6.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，

所述第二限位件为限位凸起(8)；

当所述第二限位件设置于所述转子盘(1)的外侧面上时，所述限位凸起(8)与所述转子盘(1)为一体式结构；

当所述第二限位件设置于所述固定环(3)的内侧面上时，所述限位凸起(8)与所述固定环(3)为一体式结构。

7.根据权利要求3所述的转子，其特征在于，所述第二限位件为安装件(9)，且所述转子盘(1)的外侧面和所述固定环(3)的内侧面中的一者设置有安装所述安装件(9)的安装孔(10)。

8.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述永磁体(2)的外端面与所述转子盘(1)设有所述凹槽的端面平齐。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的转子，其特征在于，所述固定环(3)为金属环或碳纤维环。

10.一种电机，包括转子，其特征在于，所述转子为如权利要求1-9中任一项所述的转子。

11.一种电动汽车，包括电机，其特征在于，所述电机为如权利要求10所述的电机。

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