CN112865365B - 转子铁芯组件、电机、空调器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种转子铁芯组件、电机、空调器，其中转子铁芯组件，包括转子铁芯及多个磁钢，所述转子铁芯具有轴孔以及环绕所述轴孔均匀间隔设置的多个磁钢槽，所述磁钢槽沿所述轴孔的径向延伸并贯通所述转子铁芯的外周壁，多个所述磁钢一一对应地分别装设于多个所述磁钢槽内，所述磁钢槽的径向侧立壁与所述磁钢的对应配合面之间具有凹凸限位结构。根据本发明通过在磁钢槽的径向侧立面上与磁钢的侧立面之间具有凹凸限位结构形成卡位，而不占用磁钢槽的径向空间，有利于增加磁钢的径向长度，降低磁钢径向外端部漏磁。

Description

转子铁芯组件、电机、空调器

技术领域

本发明属于电机制造技术领域，具体涉及一种转子铁芯组件、电机、空调器。

背景技术

现有技术中切向式(spoke)转子结构的永磁同步电机已经广泛应用于各行各业，该类电机转矩密度大、体积小。研究表明，如果采用无隔磁桥的铁氧体切向式结构电机可以发挥更大的优势。但无隔磁桥的铁氧体切向式转子结构面临结构稳定性、加工可行性的难题。其中磁石(也可以称为磁钢)限位安装的相关现有技术方案较多，普遍采用的是卡扣的限位形式，如附图1，这种结构能够保证磁钢可靠连接于转子铁芯上，但是卡扣结构占据了磁钢槽的径向空间、降低磁钢长度、增加漏磁。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于提供一种转子铁芯组件、电机、空调器，通过在磁钢槽的径向侧立面上与磁钢的侧立面之间具有凹凸限位结构形成卡位，而不占用磁钢槽的径向空间，有利于增加磁钢的径向长度，降低磁钢径向外端部漏磁。

为了解决上述问题，本发明提供一种转子铁芯组件，包括转子铁芯及多个磁钢，所述转子铁芯具有轴孔以及环绕所述轴孔均匀间隔设置的多个磁钢槽，所述磁钢槽沿所述轴孔的径向延伸并贯通所述转子铁芯的外周壁，多个所述磁钢一一对应地分别装设于多个所述磁钢槽内，所述磁钢槽的径向侧立壁与所述磁钢的对应配合面之间具有凹凸限位结构。

优选地，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凸起，所述壁体凸起朝向所述磁钢槽的内部延伸，所述磁钢上构造有与所述壁体凸起匹配的磁钢凹槽；和/或，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凹槽，所述磁钢上构造有与所述壁体凹槽匹配的磁钢凸起。

优选地，对应于同一个所述磁钢槽相对的两个径向侧立壁上皆构造有所述壁体凸起，在所述轴孔的径向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凸起形成交错；或者，对应于同一个所述磁钢槽相对的两个径向侧立壁的一个上构造有所述壁体凸起，另一个上构造有所述壁体凹槽，在所述轴孔的周向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凹槽位置相对应。

优选地，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起，多个所述壁体凸起沿所述轴孔的径向方向间隔设置。

优选地，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起，另一个上具有多个所述壁体凹槽，多个所述壁体凸起与多个所述壁体凹槽分别一一对应。

优选地，所述壁体凸起的凸起形状与所述壁体凹槽的凹进形状相同。

优选地，所述磁钢的径向外端面与所述转子铁芯的外周壁平齐；或者，所述磁钢的径向外端面超出所述转子铁芯的外周壁。

优选地，所述转子铁芯包括具有所述轴孔的内铁芯以及套装于所述内铁芯的外周壁侧的外铁芯，所述外铁芯与所述内铁芯之间具有圆周间隙，所述圆周间隙中填充连接材料；和/或，对应于所述磁钢的径向外端与所述磁钢槽的侧立壁的接触面形成切边配合结构。

优选地，所述内铁芯的外周壁上具有多个沿其径向向外延伸的内铁芯凸起，多个所述内铁芯凸起分别一一与多个所述磁钢槽对应设置；或者，多个所述内铁芯凸起分别一一与多个所述磁钢槽中的部分对应设置，且多个所述内铁芯凸起中的任意两个相邻的之间间隔至少一个所述磁钢槽。

优选地，多个所述内铁芯凸起中的任意两个相邻的之间间隔的所述磁钢槽中的磁钢的径向长度长于与所述内铁芯凸起对应的所述磁钢槽的磁钢的径向长度。

本发明还提供一种电机，包括上述的转子铁芯组件。

本发明还提供一种空调器，包括上述的电机。

本发明提供的一种转子铁芯组件、电机、空调器，所述磁钢的径向定位不再采用现有技术中的处于所述磁钢槽槽口处的卡扣结构，而是在所述磁钢槽的径向侧立面上与磁钢的侧立面之间的凹凸限位结构形成卡位，不占用磁钢槽的径向空间，有利于增加磁钢的径向长度，进而降低磁钢径向外端部漏磁，在增加磁钢的长度时则能够增加磁链输出。

附图说明

图1为现有技术中磁钢通过转子铁芯外周壁上的卡扣结构的转子铁芯组件结构；

图2为本发明一种实施例的转子铁芯组件的结构示意图；

图3为本发明另一种实施例的转子铁芯组件的结构示意图；

图4为本发明再一种实施例的转子铁芯组件的结构示意图；

图5为本发明又一种实施例的转子铁芯组件的结构示意图。

附图标记表示为：

1、转子铁芯；11、轴孔；12、磁钢槽；121、壁体凸起；122、壁体凹槽；123、切边配合结构；13、内铁芯；131、内铁芯凸起；14、外铁芯；15、圆周间隙；2、磁钢；21、磁钢凹槽；22、磁钢凸起；100、改进前的磁钢径向外端面。

具体实施方式

结合参见图1至图5所示，根据本发明的实施例，提供一种转子铁芯组件，包括转子铁芯1及多个磁钢2，所述转子铁芯1具有轴孔11以及环绕所述轴孔11均匀间隔设置的多个磁钢槽12，所述磁钢槽12沿所述轴孔11的径向延伸并贯通所述转子铁芯1的外周壁，多个所述磁钢2一一对应地分别装设于多个所述磁钢槽12内，所述磁钢槽12的径向侧立壁与所述磁钢2的对应配合面之间具有凹凸限位结构。该技术方案中，所述磁钢2的径向定位不再采用现有技术中的处于所述磁钢槽12槽口处的卡扣结构，而是在所述磁钢槽12的径向侧立面上与磁钢2的侧立面之间的凹凸限位结构形成卡位，不占用磁钢槽12的径向空间，有利于增加磁钢2的径向长度，进而降低磁钢径向外端部漏磁，在增加磁钢2的长度时则能够增加磁链输出，另外本发明的转子铁芯组件结构强度及可靠性得到提高。基于这一设计目的，进一步的，所述磁钢2的径向外端面与所述转子铁芯1的外周壁平齐；或者，所述磁钢2的径向外端面超出所述转子铁芯1的外周壁，如图2中示出了改进前的磁钢径向外端面100，采用本发明的技术方案使所述磁钢2在转子铁芯的直径尺寸不变的前提下长度得到增加，这能够提升切向式电机磁通值，提升转矩密度。

作为一种具体的实施方式，优选地，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凸起121，所述壁体凸起121朝向所述磁钢槽12的内部延伸，所述磁钢2上构造有与所述壁体凸起121匹配的磁钢凹槽21；和/或，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凹槽122，所述磁钢2上构造有与所述壁体凹槽122匹配的磁钢凸起22。

进一步的，对应于同一个所述磁钢槽12相对的两个径向侧立壁上皆构造有所述壁体凸起121，在所述轴孔11的径向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起121与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凸起121形成交错，也即优选地是所述壁体凸起121在所述轴孔11的周向上不彼此相对的设置，以防止所述壁体凸起121高度过大时对所述磁钢2的磁通面积有效面积的减少；或者，对应于同一个所述磁钢槽12相对的两个径向侧立壁的一个上构造有所述壁体凸起121，另一个上构造有所述壁体凹槽122，在所述轴孔11的周向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起121与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凹槽122位置相对应，进一步的，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起121，另一个上具有多个所述壁体凹槽122，多个所述壁体凸起121与多个所述壁体凹槽122分别一一对应。此时，最好的，所述壁体凸起121的凸起形状与所述壁体凹槽122的凹进形状相同，由此所述磁钢2的厚度能够被设计为基本相等，有助于提升磁钢抗退磁能力。

在一些实施例中，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起121，多个所述壁体凸起121沿所述轴孔11的径向方向间隔设置，多个所述壁体凸起121的设置能够在径向上形成定位合力，这能够减小每个壁体凸起121的凸起程度，同时还能够增加磁钢工作面的线长(面积)，有效提升磁通值。

优选地，所述转子铁芯1包括具有所述轴孔11的内铁芯13以及套装于所述内铁芯13的外周壁侧的外铁芯14，所述外铁芯14与所述内铁芯13之间具有圆周间隙15，所述圆周间隙15中填充连接材料，在具体实施中，所述连接材料采用注塑的方式填充于所述圆周间隙15中从而实现所述内铁芯13与所述外铁芯14的可靠连接，这种结构使所述转子铁芯1无需构造隔磁桥。

在一些实施例中，所述内铁芯13的外周壁上具有多个沿其径向向外延伸的内铁芯凸起131，多个所述内铁芯凸起131分别一一与多个所述磁钢槽12对应设置；或者，多个所述内铁芯凸起131分别一一与多个所述磁钢槽12中的部分对应设置，且多个所述内铁芯凸起131中的任意两个相邻的之间间隔至少一个所述磁钢槽12，所述内铁芯凸起131与所述外铁芯14的径向内侧之间形成交错结构，当填充连接材料(例如橡胶材料)时，保证两者的结合更加可靠。

进一步的，多个所述内铁芯凸起131中的任意两个相邻的之间间隔的所述磁钢槽12中的磁钢2的径向长度长于与所述内铁芯凸起131对应的所述磁钢槽12的磁钢2的径向长度，也即可以理解的，所述未与所述内铁芯凸起131对应的磁钢槽12中的磁钢2的径向长度可以被设计的更长，等效增加了磁钢的磁通量。

在一些实施例中，对应于所述磁钢2的径向外端与所述磁钢槽12的侧立壁的接触面形成切边配合结构123，所述切边配合结构123具体的是指所述磁钢2与所述磁钢槽12的槽口壁体接触部分，所述磁钢2上被构造形成切角缺口，而相应的所述槽口壁体则形成朝向所述切角缺口凸出的楔块，所述楔块与所述切角缺口相互接触形成朝向所述轴孔11的中心的径向力，进而提高了对磁钢2的径向外移的限位作用，而可以理解的是，为了尽可能的降低切边配合结构123对磁钢2的厚度不均匀影响，所述切角缺口以及楔块的尺寸应尽可能的小。

所述壁体凸起121、壁体凹槽122、磁钢凸起22以及磁钢凹槽21的截面形状可以是多样的，例如圆弧形、三角形、四边形等，具体以利于加工或者实际需要为依据选择即可。

本发明还提供一种电机，包括上述的转子铁芯组件。

本发明还提供一种空调器，包括上述的电机。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子铁芯组件，其特征在于，包括转子铁芯（1）及多个磁钢（2），所述转子铁芯（1）具有轴孔（11）以及环绕所述轴孔（11）均匀间隔设置的多个磁钢槽（12），所述磁钢槽（12）沿所述轴孔（11）的径向延伸并贯通所述转子铁芯（1）的外周壁，多个所述磁钢（2）一一对应地分别装设于多个所述磁钢槽（12）内，所述磁钢槽（12）的径向侧立壁与所述磁钢（2）的对应配合面之间具有凹凸限位结构；所述转子铁芯（1）包括具有所述轴孔（11）的内铁芯（13）以及套装于所述内铁芯（13）的外周壁侧的外铁芯（14）；所述内铁芯（13）的外周壁上具有多个沿其径向向外延伸的内铁芯凸起（131），多个所述内铁芯凸起（131）分别一一与多个所述磁钢槽（12）中的部分对应设置，且多个所述内铁芯凸起（131）中的任意两个相邻的之间间隔至少一个所述磁钢槽（12）；多个所述内铁芯凸起（131）中的任意两个相邻的之间间隔的所述磁钢槽（12）中的磁钢（2）的径向长度长于与所述内铁芯凸起（131）对应的所述磁钢槽（12）的磁钢（2）的径向长度。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凸起（121），所述壁体凸起（121）朝向所述磁钢槽（12）的内部延伸，所述磁钢（2）上构造有与所述壁体凸起（121）匹配的磁钢凹槽（21）；和/或，所述凹凸限位结构包括构造于所述径向侧立壁上的壁体凹槽（122），所述磁钢（2）上构造有与所述壁体凹槽（122）匹配的磁钢凸起（22）。

3.根据权利要求2所述的转子铁芯组件，其特征在于，对应于同一个所述磁钢槽（12）相对的两个径向侧立壁上皆构造有所述壁体凸起（121），在所述轴孔（11）的径向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起（121）与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凸起（121）形成交错；或者，对应于同一个所述磁钢槽（12）相对的两个径向侧立壁的一个上构造有所述壁体凸起（121），另一个上构造有所述壁体凹槽（122），在所述轴孔（11）的周向方向上，两个所述径向侧立壁中的一个上的所述壁体凸起（121）与两个所述径向侧立壁中的另一个上的所述壁体凹槽（122）位置相对应。

4.根据权利要求3所述的转子铁芯组件，其特征在于，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起（121），多个所述壁体凸起（121）沿所述轴孔（11）的径向方向间隔设置。

5.根据权利要求3所述的转子铁芯组件，其特征在于，两个径向侧立壁中的至少一个上具有多个所述壁体凸起（121），另一个上具有多个所述壁体凹槽（122），多个所述壁体凸起（121）与多个所述壁体凹槽（122）分别一一对应。

6.根据权利要求5所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述壁体凸起（121）的凸起形状与所述壁体凹槽（122）的凹进形状相同。

7.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述磁钢（2）的径向外端面与所述转子铁芯（1）的外周壁平齐；或者，所述磁钢（2）的径向外端面超出所述转子铁芯（1）的外周壁。

8.根据权利要求1所述的转子铁芯组件，其特征在于，所述外铁芯（14）与所述内铁芯（13）之间具有圆周间隙（15），所述圆周间隙（15）中填充连接材料；和/或，对应于所述磁钢（2）的径向外端与所述磁钢槽（12）的侧立壁的接触面形成切边配合结构（123）。

9.一种电机，包括转子铁芯组件，其特征在于，所述转子铁芯组件为权利要求1至8中任一项所述的转子铁芯组件。

10.一种空调器，包括电机，其特征在于，所述电机为权利要求9所述的电机。

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