CN112769267B - 一种采用冲片导磁块的外转子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种采用冲片导磁块的外转子，包括外壳、导磁架、磁钢和压板，外壳包括端盖和成型于端盖一面上的定位圈，导磁架位于定位圈内周，该导磁架由若干单独的导磁块沿圆周排布组成，相邻导磁块之间嵌装磁钢；压板采用若干轴向紧固件同端盖固定以将导磁架压于端盖上；其特征在于导磁块均是由冲片叠压而成的冲片导磁块，且导磁块前、后端均设有凸阶部，分别同设置在压板和端盖上的凹阶部过盈压配，使得导磁块径向挤压定位圈，并且凸阶部的过盈配合面上成型有若干径向凸齿。这种外转子在确保较高凸极率的同时，生产制造更方便，尤其便于导磁块与压板，以及导磁块与端盖之间的压配，制造难度降低，且对于导磁块有很好的定位稳固性。

Description

一种采用冲片导磁块的外转子

技术领域

本发明属于永磁外转子电机的结构技术领域，具体涉及一种采用冲片导磁块的外转子。

背景技术

已知的外转子电机被广泛应用于电动自行车、滑板车、平板车的轮毂电机以及电动汽车的驱动电机生产制造领域，并正向着低速大扭力的技术改进方向发展。而此类外转子电机实现低速大扭力的关键是提高转子的凸极率，以便使得电机能够应用弱磁调速及驱动技术。

众所周知，传统的转子在制造时通常都在其环形铁芯的内周贴附转子磁钢，缺点是凸极率较低，不利于在这类外转子电机上应用弱磁调速驱动等技术，进而无法更好的实现低速大扭力提升电机性能。作为改进，目前一类转子，尤其是内转子电机的内转子采用冲片叠成导磁支架套置在转子铁芯外周上，导磁支架上沿圆周间隔设有径向延伸的用于嵌装磁钢的磁钢槽，这样每个磁钢均沿转子铁芯的径向安装，圆周上的磁钢排布更多，有效提高了凸极率，有利于在这类电机上应用弱磁调速驱动等技术，进而更好的实现低速大扭力。

然而外转子不同于内转子，其规格更大，假如采用上述冲片导磁架的形式则加工难度很高，且生产成本也会大大增高。同时外转子由于采用外壳代替中间的转子铁芯作为支撑结构，对于导磁架的支撑稳定性较弱。如果冲片式的导磁架直径设计较大则稳定性会进一步降低，进而影响固定其上的磁钢的定位稳定性。

为此我们先前设计了一种外转子并申请了专利，其采用粉末冶金铸造的若干导磁块沿圆周排布组成导磁架，通过压板固定至转子外壳的定位圈内周，并且每个导磁块的左右两侧均设有磁钢半卡槽，圆周上相邻两个导磁块上相对的两个磁钢半卡槽共同拼成磁钢卡槽以径向嵌装磁钢，这种结构的转子能够确保电机具有较高的凸极率，但在实际应用后，我们发现其导磁架在磁通性方面稍显不足，不如原先冲片叠压的导磁架。

作为改进，如果拟设计采用冲片叠压制成的导磁块来替代原先粉末冶金的导磁块就能取得较好的效果，并在导磁块前后端的底部均设计凸阶部，同时在压板和转子外壳的端盖上均设置凹阶部，分别与导磁块前后端上的凸阶部过盈压配，以此支撑定位导磁块。当采用紧固件将导磁块固定至端盖上时，由于压板和导磁块，以及端盖与导磁块的配合处过盈量的关系，会产生一定的径向作用力，形成将导磁块向定位圈内周壁挤压的趋势，提高对于导磁块及其磁钢的定位稳固性，加强转子工作可靠性。

但在实际实施中依旧存在下述问题：

1）当凹阶部与凸阶部上的过盈配合面均为平面时，导致压板和导磁块之间，以及导磁块和转子外壳的端盖之间都非常难压入和难装配。

2）当然实际操作时也可以在凹阶部和凸阶部的配合面上均加工斜面来便于压配，但问题是采用冲片叠压而成的导磁块，由于工艺原因，其上的斜面非常难加工。

为此目前行业内亟待更好的外转子，在具备较高凸极率的同时，生产制造更方便，生产成本更低，且对于磁钢的定位稳定性也更好。

发明内容

本发明目的是：提供一种采用冲片导磁块的外转子，这种外转子在确保较高凸极率的同时，生产制造更方便，尤其便于导磁块与压板，以及导磁块与端盖之间的压配，制造难度降低，且对于导磁块有很好的定位稳固性。

本发明的技术方案是：一种采用冲片导磁块的外转子，包括外壳、导磁架、磁钢和压板，外壳包括端盖和成型于端盖一面上的定位圈，导磁架位于定位圈内周，该导磁架由若干单独的导磁块沿圆周排布组成，相邻导磁块之间嵌装磁钢；压板采用若干轴向紧固件同端盖固定以将导磁架压于端盖上；其特征在于导磁块均是由冲片叠压而成的冲片导磁块，且导磁块前、后端均设有凸阶部，分别同设置在压板和端盖上的凹阶部过盈压配，并由凹阶部向凸阶部施加指向定位圈方向的径向力以使得导磁块径向挤压定位圈；并且凸阶部的过盈配合面上成型有若干径向凸齿。

进一步的，本发明中所述径向凸齿在过盈配合面上沿外转子的圆周方向均匀间隔分布。例如连成如波纹形状或锯齿形状的结构。

进一步的，本发明中每个所述导磁块的左右两侧均设有磁钢半卡槽，圆周上相邻两个导磁块上相对的两个磁钢半卡槽共同拼成磁钢卡槽以径向嵌装磁钢。

更进一步的，本发明中所述磁钢半卡槽为L形卡槽，拼成的所述磁钢卡槽的径向宽度均大于其周向宽度，且所述磁钢的顶部与定位圈内周壁面相抵。

进一步的，本发明中所述导磁块的顶面是与定位圈内周壁面贴合的弧面。

本发明在实施时，为了增强每个导磁块的定位稳固性，用于穿接固定压板的轴向紧固件也可以同时穿接固定导磁块。例如每个导磁块均由所述轴向紧固件穿接锁紧至端盖上，即这些轴向紧固件与各导磁块是一一对应的设置关系。或者导磁块中的一部分由所述轴向紧固件穿接锁紧至端盖上。

更进一步的，本发明中所述导磁块中的一部分，其数量占导磁块总数的1/3~1/2。

进一步的，本发明中所述轴向紧固件为螺钉、螺栓或者铆钉。

本发明的优点是：

1、本发明的外转子，其构成导磁架的导磁块是由冲片叠压而成，相比原先粉末冶金铸造的导磁块，不仅确保提高了凸极率，而且使得导磁架在磁通性方面也具有优势，从而进一步提高了使用这种外转子的电机的整体性能。

因此，本发明同样确保采用该外转子的电机可以应用弱磁调速和驱动技术，更好的实现低速大扭力，在同样的输入功率下电机扭力可以提高50%以上，从而确保这类电机能够更好的被应用在电动自行车、滑板车、平板车及电动汽车上。

2、本发明在进一步的设计中，导磁块前、后端均设有凸阶部，分别同设置在压板和端盖上的凹阶部过盈压配，从而借助压板和端盖来支撑定位导磁块，极大的提高了对于导磁块的定位稳定性；并且当导磁块由轴向紧固件锁紧至端盖上时，上述凸阶部和凹阶部的配合处还会因为受力产生一定过盈量，从而形成一定的径向作用力，将导磁块始终向定位圈内周壁挤压，防止长期使用中导磁块径向向内塌陷，进而加固导磁块，进而确保对于磁钢的定位稳固性，加强整个外转子的工作可靠性。

3、本发明中的导磁块在其前、后端的凸阶部的过盈配合面上进一步成型有若干径向凸齿，这种结构能够增大挤压时的压强，从而有利于压板和端盖的相应凹阶部以过盈的方式与导磁块挤压装配，也有利于导磁块以过盈的方式被挤压定位在定位圈内周壁上。

4、本发明在保证电机凸极率提高的同时，其导磁架是由若干单独的冲片导磁块沿圆周排布组成，而非整体由冲片叠成，这样就使得导磁架的生产加工变的简单，成本也降低，真正使得这种外转子能够被生产实施并用于低速大扭力外转子电机上，进而提高电机性能。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明一种具体实施例的正面结构剖面图（去除压板）；

图2为图1实施例中A-A剖面图；

图3为图2中的B局部放大示意图（揭示导磁块前后端与压板和端盖的过盈压配放大结构，及导磁块的轴向固定结构）。

其中：1、外壳；101、端盖；102、定位圈；2、磁钢；3、导磁块；301、磁钢半卡槽；4、压板；5、轴向紧固件；6、凸阶部；7、凹阶部；8、径向凸齿；C、过盈配合面。

具体实施方式

实施例1：结合图1~3所示，为本发明一种采用冲片导磁块的外转子的具体实施方式，其由外壳1、导磁架、若干磁钢2和压板4共同构成，本发明中外壳1由端盖101和成型于端盖101一面上的定位圈102共同构成。导磁架位于定位圈102内周，本实施例中导磁架由30块单独的导磁块3沿圆周排布组成，每个导磁块3均采用轴向紧固件5固定至端盖101上，轴向紧固件5均为螺钉。本实施例中所述导磁块3均是由冲片叠压而成的冲片导磁块。端盖101中心开有轴孔，同常规技术一样，用于套置安装在外转子电机的电机轴上。

结合图1所示，每个导磁块3的左右两侧均设有磁钢半卡槽301，圆周上相邻两个导磁块3上相对的两个磁钢半卡槽301共同拼成磁钢卡槽以径向嵌装磁钢2，结合图1所示。并且本实施例中所述磁钢半卡槽301为L形卡槽，拼成的所述磁钢卡槽的径向宽度均大于其周向宽度，且所述磁钢2的顶部与定位圈102内周壁面相抵。

压板4用于将导磁架压于端盖101上，该压板4由前述穿接锁紧各导磁块3的螺钉共同穿接锁紧至端盖101上，具体如图2和图3所示。本实施例中所述导磁块3的顶面是与定位圈102内周壁面贴合的弧面。

再具体结合图1~图3所示，本实施例中导磁块3的前端和后端均设有凸阶部6，分别同设置在压板4和端盖101上的凹阶部7过盈压配。由图1~3可知，压板4和端盖101上的凹阶部7均是被设置向着定位圈102内周壁的方向挤压导磁块3的，因此凹阶部7施加至凸阶部6上的力是指向定位圈102方向的径向的力。并且无论是导磁块3前端还是后端的凸阶部6的过盈配合面C上均成型有四个径向凸齿8（图1中仅揭示前端的径向凸齿8），且这四个径向凸齿8在过盈配合面C上沿外转子的圆周方向均匀间隔分布。这种结构设计能够增大挤压时的压强，从而有利于压板4和端盖101的相应凹阶部7以过盈的方式与导磁块3上的凸阶部6挤压装配，也有利于导磁块3以过盈的方式被挤压定位在定位圈102内周壁上。

当然上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明主要技术方案的精神实质所做的修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种采用冲片导磁块的外转子，包括外壳（1）、导磁架、磁钢（2）和压板（4），外壳（1）包括端盖（101）和成型于端盖（101）一面上的定位圈（102），导磁架位于定位圈（102）内周，该导磁架由若干单独的导磁块（3）沿圆周排布组成，相邻导磁块之间嵌装磁钢（2）；压板（4）采用若干轴向紧固件（5）同端盖（101）固定以将导磁架压于端盖（101）上；其特征在于导磁块（3）均是由冲片叠压而成的冲片导磁块，且导磁块（3）前、后端均设有凸阶部（6），分别同设置在压板（4）和端盖（101）上的凹阶部（7）过盈压配，使得导磁块（3）径向挤压定位圈（102），并且凸阶部（6）的过盈配合面（C）上成型有若干径向凸齿（8）；

所述径向凸齿（8）在过盈配合面（C）上沿外转子的圆周方向均匀间隔分布；

每个所述导磁块（3）的左右两侧均设有磁钢半卡槽（301），圆周上相邻两个导磁块（3）上相对的两个磁钢半卡槽（301）共同拼成磁钢卡槽以径向嵌装磁钢（2）。

2.根据权利要求1所述的一种采用冲片导磁块的外转子，其特征在于所述磁钢半卡槽（301）为L形卡槽，拼成的所述磁钢卡槽的径向宽度均大于其周向宽度，且所述磁钢（2）的顶部与定位圈（102）内周壁面相抵。

3.根据权利要求1所述的一种采用冲片导磁块的外转子，其特征在于所述导磁块（3）的顶面是与定位圈（102）内周壁面贴合的弧面。

4.根据权利要求1所述的一种采用冲片导磁块的外转子，其特征在于每个所述导磁块（3）均由所述轴向紧固件（5）穿接锁紧至端盖（101）上，或者导磁块（3）中的一部分由所述轴向紧固件（5）穿接锁紧至端盖（101）上。

5.根据权利要求4所述的一种采用冲片导磁块的外转子，其特征在于所述导磁块（3）中的一部分，其数量占导磁块（3）总数的1/3~1/2。

6.根据权利要求1所述的一种采用冲片导磁块的外转子，其特征在于所述轴向紧固件（5）为螺钉、螺栓或者铆钉。