CN112564345A - 转子和电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转子和电机。该转子包括：转子铁芯包括轴环部和围绕轴环部间隔设置的多个扇形部，两相邻扇形部之间构成容纳槽，以形成多个容纳槽；多个磁铁，每一磁铁嵌设于一容纳槽内；减震件，填充于多个扇形部和轴环部之间，以及磁铁和转子铁芯之间。通过设置减震件填充于多个扇形部和轴环部之间，以及磁铁和转子铁芯之间，本申请能够改善电机的减震效果，有效地降低了震动噪音。

Description

转子和电机

技术领域

本申请涉及电机技术领域，特别是涉及一种转子和电机。

背景技术

直流永磁无刷电机因其结构简单，运行可靠，越来越多地使用在各种家用电器中。

现有直流永磁无刷电机的功率密度较高，其产生的电磁力谐波也较大，因而由电磁力谐波带来的震动噪声，更加难以抑制。因而需要设计一种新的电机结构，以缓解或消除电机自身震动带来的噪音。

发明内容

本申请主要提供一种转子和电机，以解决现有电机减震效果不佳、震动噪音大的问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种转子。该转子包括：转子铁芯包括轴环部和围绕轴环部间隔设置的多个扇形部，两相邻扇形部之间构成容纳槽，以形成多个容纳槽；多个磁铁，每一磁铁嵌设于一容纳槽内；减震件，填充于多个扇形部和轴环部之间，以及磁铁和转子铁芯之间。

在一具体实施例中，所述轴环部和所述扇形部间隔设置，所述磁铁伸入所述轴环部和所述扇形部之间。

在一具体实施例中，所述轴环部朝向所述扇形部形成有多个凸起，每一所述凸起对应一扇形部。

在一具体实施例中，所述扇形部朝向所述轴环部的表面具有凹凸结构。

在一具体实施例中，所述扇形部上设置有平衡孔，所述减震件完全填充或部分填充所述平衡孔。

在一具体实施例中，所述磁铁的宽度小于所述容纳槽的宽度，所述磁铁的宽度与所述容纳槽的宽度差为0.02mm～0.2mm。

在一具体实施例中，所述磁铁的长度为所述磁铁宽度的2.5～4倍。

在一具体实施例中，所述磁铁凸出于所述转子铁芯的端面。

在一具体实施例中，所述减震件包覆所述磁铁。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种电机。该电机包括如上述的转子。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请公开了一种转子和电机。通过设置减震件填充于多个扇形部和轴环部之间，以及磁铁和转子铁芯之间，在将多个扇形部、轴环部和多个磁铁结合在一起的同时，还隔离多个扇形部与轴环部，以减弱转子铁芯的震动及震动噪音，以及还隔离磁铁和转子铁芯，进而减弱磁铁和转子铁芯之间的震动及震动噪音，因而本申请提供的转子能够改善电机的减震效果，有效地降低了震动噪音。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1是本申请提供的转子一实施例的结构示意图；

图2是图1转子去除减震件后的结构示意图；

图3是图1转子一横截面的结构示意图；

图4是图1转子的正视结构示意图；

图5是图3转子中转子铁芯的结构示意图；

图6是图1转子中转子铁芯的另一种结构示意图；

图7是图1转子另一横截面的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动情况下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

参阅图1，图1是本申请提供的转子一实施例的结构示意图。

如图1、图2所示，该转子100包括转子铁芯10、多个磁铁20和减震件30，其中多个磁铁20嵌入转子铁芯10中，减震件30至少填充于转子铁芯10内部，以达到对转子减震的效果。

参阅图3、图5，转子铁芯10包括轴环部12和围绕轴环部12间隔设置的多个扇形部14，两相邻扇形部14之间构成容纳槽16，以形成多个容纳槽16。

多个磁铁20，每一磁铁20嵌设于一容纳槽16内，即多个磁铁20 与多个扇形部14沿轴环部12周向交替排列。其中，磁铁20嵌于容纳槽16内，且磁铁20的N级和S级分别与两相邻扇形部14上的侧面贴合，相邻磁铁20上相对的面的极性相同，即同为S级或N级，进而被相邻的两个磁铁20所夹持的扇形部14对应表现为S或N磁极性，相邻两个扇形部14对外表现出相反的磁极性。

可知，转子铁芯10包括偶数个扇形部14，该偶数个扇形部14沿周向依次重复表现出S级和N级磁极性，并形成封闭的磁回路。另外，为使得磁回路均匀分布，多个容纳槽16沿轴环部12周向均匀分布。

由于采用内置式磁铁结构，即磁铁20嵌入转子铁芯10的容纳槽16 内，转子铁芯10的侧面为该转子100的侧面，将使得转子100与对应的定子配合时形成的气隙长度大幅减少，进而减少了气隙的导磁损耗，有利于大幅提高定子中的磁通量；且磁铁20嵌入容纳槽16内并与扇形部14交替配置，能够提高转子100对磁铁20的容积率，并且扇形部14 能够有效利用各磁铁20的一对磁极所产生的磁通，研究显示转子100 的聚磁效果较传统表贴式磁铁结构提升了20％以上，有利于提高转子的功率密度。

如图1、图3所示，减震件30填充于多个扇形部14和轴环部12之间，以及磁铁20和转子铁芯10之间，从而将多个扇形部14、轴环部 12和多个磁铁20结合在一起，并隔离多个扇形部14与轴环部12，以减弱转子铁芯10的震动及震动噪音，以及还隔离磁铁20和转子铁芯10，进而减弱磁铁20和转子铁芯10之间的震动及震动噪音。

减震件30为热塑性弹性材质，例如为橡胶类材质、橡胶与塑料的混合材质等，其可通过注塑工艺填充于多个扇形部14和轴环部12之间，以及磁铁20和转子铁芯10之间，从而吸收、缓冲转子100在旋转过程中的切向力矩波动，以减少通过转子轴40传递出去的异常震动，并减少噪音。

在一些实施例中，转子100还可以包括转子轴40，轴环部12上设有轴孔120，轴孔120与转子轴40配合，从而转子100在电机中转动时，通过转子轴40输出动力。

进一步地，轴孔120的孔径尺寸大于转子轴40的轴径尺寸，减震件30进一步填充于转子轴40与轴孔120的内侧面之间。减震件30还可以具有绝缘性质，进而将转子轴40与转子铁芯10隔离绝缘，以改变转子100的静电容量，进而达到降低轴电压的作用。

继续参阅图3、图5，轴环部12和扇形部14间隔设置，磁铁20伸入轴环部12和扇形部14之间。即多个扇形部14组合呈环状，与轴环部12套设且彼此隔离，并相互之间形成有间隙18，容纳槽16与该间隙 18连通，进而磁铁20可部分伸入轴环部12和扇形部14之间的间隙18内，从而磁铁20沿轴环部12径向的长度大于容纳槽16沿轴环部12径向的长度，有利于提高转子100的磁通量和功率密度，进而有利于提高转子100的效率。同时多个磁铁20和多个扇形部14彼此交错形成齿状结构，即磁铁20凸出扇形部14伸入间隙18的部分相当于齿，相邻磁铁20之间及扇形部14朝向轴环部12的端部构成齿槽，从而减震件30 填充于齿状结构于轴环部12之间并将多个扇形部14、轴环部12和多个磁铁20结合在一起，有利于提高减震件30与扇形部14、轴环部12、磁铁20之间的结合力，同时还可利用减震件30降低转子100上的电磁谐波，以减弱转子100的震动及震动噪音。

进一步地，轴环部12朝向扇形部14形成有多个凸起122，每一凸起122对应一扇形部14。凸起122的数量至少为2个，且沿轴环部12 的周向均匀布置，与磁铁20彼此错开设置，以避免凸起122与磁铁20 相对，进而造成磁铁20与轴环部14间的间隙过小，从而致使凸起122 处易磁饱和。同时，由于凸起122沿轴环部12的径向凸出，进而可增强减震件30与轴环部12的结合力。

例如，多个凸起122和多个扇形部14一一对应。或者，相邻的凸起122彼此间隔一个扇形部14并与一扇形部14对应，如扇形部14有 12个，凸起122有6个，则6个凸起122分别与奇数位或偶数位的扇形部14对应。

在上述实施例的基础上，扇形部14朝向轴环部12的表面还可以具有凹凸结构140，从而减震件30填充于间隙18内时与凹凸结构140相结合，可进一步提高扇形部14与减震件30的结合力。

凹凸结构140可以设置成齿状、山峰状等异形结构，以提高扇形部 14与减震件30的结合力。

磁铁20沿周向上的宽度小于容纳槽16沿周向上的宽度，磁铁20 的宽度与容纳槽16的宽度差为0.02mm～0.2mm，该尺寸范围即不影响磁铁20对扇形部14的磁通量，且减震件30还可填充于磁铁20与扇形部 14之间的间隙内，从而进一步起到减震的作用。

磁铁20的长度为磁铁20的宽度的2.5～4倍，磁铁20的宽度为与轴环部12径向及轴向垂直的方向上的宽度尺寸，磁铁20的长度为沿轴环部12轴向上的长度尺寸，该尺寸范围下磁铁20具有较好的聚磁效果，有利于提高转子100的功率密度，且磁铁20自身的强度也得到保障。

进一步地，磁铁20凸出于转子铁芯10的端面，即磁铁20沿转子铁芯10的轴向长度大于转子铁芯10的轴向长度。磁铁20可以自转子铁芯10的一个端面凸出，或者磁铁20的两端分别自转子铁芯10的相对的两个端面凸出，以利于利用磁铁20凸出的端部漏磁，提升转子100 的磁通量。

本实施例中，磁铁20的两端分别自转子铁芯10的相对的两个端面凸出，且磁铁20分别自转子铁芯10的两个端面凸出的长度不同，其中磁铁20自转子铁芯10的端面凸出长度较长的一端用于安装传感器，以便于对转子100的运行状态进行监测。

进一步地，如图1、图4所示，减震件30包覆磁铁20，且还形成于转子铁芯10的端面，并固定磁铁20于转子铁芯10上。

减震件30包括减震填充部32和端面覆盖部34，端面覆盖部34覆盖转子铁芯10端面的磁铁20，露出转子铁芯10端面的扇形部14，即端面覆盖部34至少将转子铁芯10端面的磁铁20所覆盖，并露出转子铁芯10端面的至少部分扇形部14；减震填充部32连接端面覆盖部34，填充于多个扇形部14和轴环部12之间，以及磁铁20和转子铁芯10之间。

端面覆盖部34将磁铁20自转子铁芯10的端面凸出的部分覆盖包裹，对磁铁20起到轴向固定的作用。在磁铁20的两相对侧面上还设有定位孔，以用于定位磁铁20凸出转子铁芯10的端面的轴向长度。

如图3至图5所示，扇形部14上设置有平衡孔142，减震件30完全填充或部分填充平衡孔142，以增强扇形部14与减震件30的结合强度。当然，减震件30也可以完全不填充于平衡孔142。

具体地，平衡孔142贯穿扇形部14，设置该平衡孔142既能够减少转子铁芯10的重量，又能够对转子铁芯10进行散热，还可以通过向该平衡孔142填充减震材质增重以对转子100进行动平衡校正并增强扇形部14与减震件30的结合强度。

本实施例中，平衡孔142数量为多个，部分平衡孔142被端面覆盖部34所覆盖，以增强扇形部14与减震件30的结合强度；另一部分部分平衡孔142自端面覆盖部34露出，以对转子100散热或后续填料以校正动平衡。

例如，平衡孔142数量为4个，其中2个平衡孔142沿径向排布于扇形部14的内侧，用于与减震件30结合；另外2个平衡孔142并排分布于扇形部14的外侧，自端面覆盖部34露出。

具体地，如图3、图4所示，该端面覆盖部34包括轴环覆盖子部 340和多个磁铁覆盖子部342，多个磁铁覆盖子部342呈放射状连接于轴环覆盖子部340，轴环覆盖子部340至少覆盖部分轴环部12，每一磁铁覆盖子部342对应覆盖一磁铁20，磁铁覆盖子部342之间形成有空间并露出部分扇形部14，且磁铁覆盖子部342与部分平衡孔142结合，另外部分平衡孔142自磁铁覆盖子部342露出。

进一步地，两相邻磁铁覆盖子部342之间连接设置有挡圈，挡圈位于扇形部的外周缘，并配合磁铁覆盖子部342围设平衡孔142，以防止对平衡孔142填料时填料溢出至转子铁芯10的侧面，还可增加填料固定于转子铁芯10上的可靠性，并防止转子100高速旋转时离心力导致该填料甩脱，同时也便于人员快速操作填料而减小产生品质问题的风险。

进一步地，端面覆盖部34上对应每一磁铁20形成有至少一个定位孔344。例如，端面覆盖部34上对应每一磁铁20形成有两个定位孔344。定位孔344用于定位磁铁20的位置，以及可以减少端面覆盖部34的用料，进一步地还可向该定位孔344内填料以对转子100进行动平衡校正。

参阅图5，在一些实施例中，多个扇形部14远离轴环部12的外边缘之间连接有连接桥144，磁铁20抵靠于连接桥144上。即多个扇形部 14通过连接桥144连接成环状，再与轴环部12定位套设，且减震件30 填充于转子铁芯10内以及形成于转子铁芯10的端面，从而定子铁芯10、磁铁20和减震件30结合在一起。

进一步地，连接桥144上还可设置凹槽145，减震件30还填充至凹槽145内，即磁铁覆盖子部322覆盖且填充凹槽145，从而增强端面覆盖部34与转子铁芯10端面的结合力，可避免磁铁覆盖子部322的端部翘起或松动脱落。

参阅图6、图7，在另一些实施例中，多个扇形部14远离轴环部12 的外边缘朝向容纳槽16伸出形成止挡部146，磁铁20抵靠于止挡部146，两相邻扇形部14之间相对的两止挡部146形成间隙148，即扇形部14 彼此之间间隔断开。减震件30还可以包括侧面覆盖部36，侧面覆盖部 36连接端面覆盖部34，且填充于间隙148中，以覆盖转子铁芯10侧面的磁铁20，且露出转子铁芯10侧面的扇形部14。轴环部12、多个扇形部14及多个磁铁20定位后，通过注塑减震材质形成减震件30以彼此结合固定。

进一步地，可在侧面覆盖部36上形成凹槽，凹槽用于吸纳转子100 运转过程中所吸附的微小异物，降低因金属碎屑等异物吸附于转子100 表面而使得转子100与定子之间转动时产生摩擦的风险，有利于改善包含该转子100的电机的性能。

或者，止挡部146背离轴环部12的一侧设有该凹槽。由磁分析可知，扇形部14外边缘伸出形成止挡部146，因而止挡部146处的磁密度最高，已达到磁饱和，因而在止挡部146上设置凹槽以吸附的微小异物，不会对转子100的功率密度造成影响。

进一步地，本申请还提供一种电机，该电机包括上述的转子100。

该电机包括转子100和定子，定子与转子100嵌套设置，转子100 由于电磁效应可相对定子转动，从而通过转子轴40输出动力。

本申请提供的电机中，转子100中设置有减震件30，因而在转子 100转动的过程中，能够有效改善电机的减震效果，进而降低电机的震动噪音。

通过设置减震件填充于多个扇形部和轴环部之间，以及磁铁和转子铁芯之间，在将多个扇形部、轴环部和多个磁铁结合在一起的同时，还隔离多个扇形部与轴环部，以减弱转子铁芯的震动及震动噪音，以及还隔离磁铁和转子铁芯，进而减弱磁铁和转子铁芯之间的震动及震动噪音，因而本申请提供的转子能够改善电机的减震效果，有效地降低了震动噪音。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，包括轴环部和围绕所述轴环部间隔设置的多个扇形部，两相邻所述扇形部之间构成容纳槽，以形成多个所述容纳槽；

多个磁铁，每一所述磁铁嵌设于一所述容纳槽内；

减震件，填充于所述多个扇形部和所述轴环部之间，以及所述磁铁和所述转子铁芯之间。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述轴环部和所述扇形部间隔设置，所述磁铁伸入所述轴环部和所述扇形部之间的间隙内。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述轴环部朝向所述扇形部形成有多个凸起，每一所述凸起对应一扇形部。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述扇形部朝向所述轴环部的表面具有凹凸结构。

5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述扇形部上设置有平衡孔，所述减震件完全填充或部分填充所述平衡孔。

6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述磁铁的宽度小于所述容纳槽的宽度，所述磁铁的宽度与所述容纳槽的宽度差为0.02mm～0.2mm。

7.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述磁铁的长度为所述磁铁宽度的2.5～4倍。

8.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，所述磁铁凸出于所述转子铁芯的端面。

9.根据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述减震件包覆所述磁铁。

10.一种电机，其特征在于，所述电机包括权利要求1-9中任一项所述的转子。

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