CN115580047A - 一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机 - Google Patents

一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机，以减小或消除转子铁芯与转轴装配后在转动过程产生跳动的问题。其中转子铁芯，包括多组铁芯冲片，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片，所述铁芯冲片的铁芯极数为N，所述铁芯冲片的轴孔中设有M个缺口，M不为N的整数倍，所述多组铁芯冲片叠压成型成转子铁芯后，至少一组所述铁芯冲片的缺口与其它组铁芯冲片的缺口在其中任一铁芯冲片所在的平面上的投影不重叠。本发明提供的转子铁芯，通过在轴孔上设置缺口，并且在叠压成型时使缺口错位布置，从而使转子铁芯成型后，减小或消除因缺口导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。

Description

一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机
技术领域
本发明涉及电机术领域，特别是涉及一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机。
背景技术
现有的转子铁芯中孔一般都是光孔或者在中孔内设有轴向的凸筋以与转轴配合。采用光孔结构的方案，由于其与转轴之间的紧配合关系，必须使用较大的压入力才能与转轴装配，而压入力过大会导致转轴弯曲变形；采用凸筋结构的方案，由于转子与转轴之间是通过凸筋和键槽配合，所以压入力较小，但是会导致加工及装配误差而导致配合间隙。以上两种方案都会导致转轴压入中孔之后，由于各向过盈压力不均，从而产生不同幅度的微小变形，从而在转动过程中产生跳动。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种转子铁芯及其成型方法、转子、电机及中置电机，以减小或消除转子铁芯与转轴装配后在转动过程产生跳动的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种转子铁芯，包括多组铁芯冲片，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片，所述铁芯冲片的铁芯极数为N，所述铁芯冲片的轴孔中设有M个缺口，M不为N的整数倍，所述多组铁芯冲片叠压成型成转子铁芯后，至少一组所述铁芯冲片的缺口与其它组铁芯冲片的缺口在其中任一铁芯冲片所在的平面上的投影至少部分错开。
可选择地，相邻两组铁芯冲片之间的转角差为K，其中K＝360*n/N，n为小于N的自然数；该转角差K≠360*m/M，m为小于M的自然数，从而使多组铁芯冲片的缺口在转子铁芯的转轴安装孔上呈螺旋形状布置。
可选择地，M≥2，并且，M个缺口在所述轴孔边缘均匀分布。
可选择地，所述螺旋形状包括至少1个圆周，和/或，所述螺旋形状为整数个圆周。
可选择地，所述缺口为三角形、弧形、半圆形、矩形或梯形。
可选择地，所述铁芯冲片包括铁芯轭部和围绕铁芯轭部的圆周阵列式布置的铁芯齿部，每个铁芯齿部外边缘的两端分别设有向两侧延伸的极靴，并由相邻两个铁芯齿部之间形成磁钢安装槽；其中，所述铁芯齿部为半径小于铁芯冲片半径的扇形结构。
可选择地，全部铁芯齿部的扇形结构的圆心在同一个以转子铁芯的轴心为圆心的圆上，每个扇形结构的布置方向沿着铁芯冲片的圆心与铁芯齿部的圆心的连线方向指向外侧；并且扇形结构的弧线的中点同时位于铁芯冲片的外圆上。
可选择地，所述铁芯齿部通过隔磁条与所述铁芯轭部连接，所述隔磁条的宽度小于铁芯齿部的最小宽度。
可选择地，所述铁芯齿部的扇形面上设有圆孔，圆孔的圆心与扇形面的三边距离相等。
可选择地，所述铁芯冲片包括开口结构铁芯冲片和闭口结构铁芯冲片，其中所述开口结构铁芯冲片布置在闭口结构铁芯冲片之间；其中，所述闭口结构铁芯冲片，相邻两个铁芯齿部的极靴连接形成闭口结构。
可选择地，所述闭口结构铁芯冲片，在相邻两个隔磁条之间的铁芯轭部还设有支撑块，以对磁钢短边定位。
本发明还提供一种所述转子铁芯的成型方法，包括：
提供铁芯冲片并分组，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片，并且每组铁芯冲片中至少一个铁芯冲片的轴孔圆周上具有所述缺口；
将铁芯冲片叠压形成转子铁芯，使相邻两组铁芯冲片的缺口之间具有360*n/N的偏转角度，其中，n为小于N的自然数。
本发明还提供一种转子，包括转轴和所述的转子铁芯，或包括由所述成型方法制造成型的转子铁芯，所述转轴通过过盈配合的方式连接在所述转子铁芯的转轴安装孔中。
可选择地，所述转轴包括轴形部和齿形部，所述轴形部与所述转子铁芯通过过盈配合的方式连接；所述齿形部的表面加工延伸至端部的齿面，所述齿形部包括啮合区和非啮合区，所述啮合区与所述轴形部连接，所述非啮合区位于所述转轴的自由端，在所述非啮合区或所述啮合区与所述非啮合区的交界处的所述齿面设有环切的隔断槽，所述齿面为斜齿或直齿。
可选择地，所述隔断槽的深度不超过齿面的高度；和/或，所述隔断槽至所述齿部的端部之间的长度不超过所述齿面长度的三分之一。
可选择地，在所述轴形部一端的所述转轴端面上设有凹槽，在所述凹槽内安装感应磁钢。
可选择地，所述凹槽为圆形，并在所述凹槽的中心设有内锥面。
可选择地，所述凹槽的直径小于齿根圆的直径。
可选择地，所述感应磁钢也为圆形，并且感应磁钢的直径略大于所述凹槽的直径，使感应磁钢通过过盈配合的方式安装在所述凹槽中；
或者，所述感应磁钢通过胶体连接在所述凹槽中。
本发明还提供一种电机，包括所述的转子铁芯或所述的转子。
本发明还提供一种中置电机，包括所述的转子铁芯或所述的转子。
实施本发明，具有如下有益效果：
本发明提供的转子铁芯，通过在轴孔上设置缺口，并且在叠压成型时使缺口错位布置，从而使转子铁芯成型后，减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。
进一步地，当采用本发明回转的方式对铁芯冲片进行叠压，能够克服铁芯冲片冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
本发明提供的转子铁芯的成型方法，通过回转的方式叠压成型，使缺口在转轴安装孔上形成螺旋形布置，缺口在圆周上均匀分布，从而能够克服铁芯冲片冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
本发明提供的转子，转轴通过过盈配合的方式与转子铁芯连接，通过转子铁芯上的铁芯冲片的缺口布置方式，与减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。
进一步地，通过在转轴的外端部设置隔断槽，从而使转轴在压入转子铁芯时，转轴的端部能够承受更大的压入力而不会导致隔断槽内侧的齿形部变形，转轴的压入效果更好，并且可以保持转轴的齿形部不会因转轴的压入力而变形。
本发明提供的电机和中置电机，因使用了缺口错位布置的转子铁芯，从而减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题，使电机和中置电机转动更平稳，并且由于隔断槽的设计大幅度减小甚至完全消除了压入力，同时克服了凹槽导致转轴端面的受力面积减小、以及使用过盈配合连接的感应磁钢导致齿面变形的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明实施例中转子铁芯的结构示意图；
图2是图1中A处的局部放大示意图；
图3是本发明实施例中开口结构铁芯冲片的结构示意图；
图4是本发明实施例中开口结构铁芯冲片的立体示意图；
图5是本发明实施例中闭口结构铁芯冲片的结构示意图；
图6是本发明实施例中闭口结构铁芯冲片的立体示意图；
图7是本发明实施例中开口结构铁芯冲片的结构示意图；
图8是本发明实施例中转子的结构示意图；
图9是本发明实施例中转子的剖视示意图；
图10是本发明实施例中转子的装配示意图；
图11是本发明实施例中转子的装配示意图；
图12是本发明实施例中转轴的结构示意图；
图13是本发明实施例中一级传动轮组的结构示意图；
图14是本发明实施例中一级传动轮组的剖视结构示意图；
图15是本发明实施例中一级传动齿轮的结构示意图；
图16是本发明实施例中一级传动齿轮的剖视结构示意图；
图17是本发明实施例中中心嵌件的结构示意图；
图18是本发明实施例中一级传动齿轴的结构示意图；
图19是本发明实施例中二级传动轮组的装配结构示意图；
图20是本发明实施例中中轴传动机构的结构示意图；
图21是本发明实施例中中轴传动机构的剖视结构示意图；
图22是本发明实施例中中轴齿轮的结构示意图；
图23是本发明实施例中中轴齿轮的剖视结构示意图；
图24是本发明实施例中传动系统的部分结构示意图；
图25是本发明实施例中传动系统的部分结构示意图；
图26是本发明实施例中传动系统的部分结构示意图；
图27是本发明实施例中中置电机的结构示意图；
图28是本发明实施例中图27中A-A截面剖视图；
图29是本发明实施例中中置电机的剖视结构示意图；
图30是本发明实施例中转轴(2300A)的结构示意图；
图31是本发明实施例中中置电机的剖视结构示意图；
图32是本发明实施例中中置电机的组装结构示意图；
图33是本发明实施例中转轴(2300B)的结构示意图；
图34是本发明实施例中中置电机的剖视结构示意图；
图35是本发明实施例中中置电机的立体结构示意图；
图36是本发明实施例中主机盖及其与旋转变压器的安装结构示意图。
图中的附图标记：
1000-主机壳；1001-电机安装腔；1002-旋变安装腔；1003-传动腔；
1010-定子安装部；1011-环形凹槽；
1020-隔板；1022-第二轴承安装室；1023-第二滚珠轴承；
1030-散热筋；
1100-电机盖；1110-第一轴承安装室；1111-第一滚珠轴承；
1200-过渡壳体；
1210-轴孔；
1220-环状凸筋；1230-固定块；1240-轴承安装室；
1300-主机盖；
2000-电机组件；
2100-定子；
2200-转子铁芯；
2210-铁芯冲片；2211-缺口；2212-轴孔；2213-铁芯轭部；2214-铁芯齿部；
2215-磁钢安装槽；2216-极靴；2217-隔磁条；2218-圆孔；2219-支撑块；
2220-转轴安装孔；
2210A-开口结构铁芯冲片；2210B-闭口结构铁芯冲片；
2300-转轴；2300A-转轴；2300B-转轴；
2310-轴形部；
2320-齿形部；2321-啮合区；2322-非啮合区；2323-隔断槽；2324-凹槽；2345-感应磁钢；2346-内锥面；
2340-转子连接部；
2350-动力输出端；
2360-旋变安装端；2361-第三固定结构；
2370-转子连接端；
2380-动力输出部；
3000-旋转变压器；
3100-旋变定子；3120-环状凹槽；
3200-旋变转子；
4000-一级传动轮组；
4100-一级传动齿轮；
4110-外环齿部；
4120-中心嵌件；4121-加强齿；
4200-一级传动齿轴；
4210-输入端；
4220-输出齿部；
4230-支撑轴；
4240-第一滚针轴承；
5000-二级传动轮组；
5100-二级传动大齿轮；
5200-二级传动小齿轮；
6000-中轴传动机构；
6001-第二滚针轴承；6002-第三滚针轴承；6003-第三滚珠轴承；
6100-中轴；
6200-牙盘定位套筒；6210-环形台阶结构；
6300-力矩传感器；
6400-中轴齿轮；6410-齿轮部；6420-支撑部；6430-传动部；
6500-第一单向器；
6600-第二单向器；
6700-牙盘连接结构；
7100-线路板；7110-感应元件；
7200-轴承支架。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
现有技术中采用的方案是将全部铁芯冲片2210的缺口重叠，在叠压成型后的转轴安装孔2220中形成轴向布置、贯通转子铁芯两端的通槽。由于铁芯冲片2210是由同一模具冲压成型，这样就使得模具冲压过程中，如果其中某一缺口与其他缺口的冲压变形不同，在多个铁芯冲片叠压之后，由同一位置的缺口形成的通槽，就会与其他的通槽对转轴的抱持力不同，从而就容易使整个转子铁芯产生跳动。
如图1-7所示，本实施例提供一种转子铁芯，包括多组铁芯冲片，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片2210，铁芯冲片2210的铁芯极数为N(N为大于2的偶数)，铁芯冲片2210的轴孔2212中设有M个缺口2211，M不为N的整数倍，多组铁芯冲片2210叠压成型成转子铁芯后，至少一组铁芯冲片的缺口2211与其它组铁芯冲片的缺口2211在其中任一铁芯冲片2210所在的平面上的投影不重叠(或者至少部分错开)。本实施例中，通过在铁芯冲片2210的轴孔2212上设置缺口2211，从而可以在使缺口2211在转轴的轴向错开布置并叠压成型后与转轴通过过盈配合的方式连接，可以使由工艺原因导致的缺口缺陷，在转轴的圆周方向均匀分布，从而避免缺陷的缺口集中。
本发明提供的转子铁芯，通过在轴孔上设置缺口，并且在叠压成型时使缺口错位布置，从而使转子铁芯成型后，减小或消除因缺口导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。
相邻两组铁芯冲片2210之间的转角差为K(即相邻的一组铁芯冲片旋转角度K后重新堆叠)，其中K＝360*n/N，n为小于N的自然数；该转角差K≠360*m/M(以避免转过转角K之后，不同的缺口之间相重合)，m为小于M的自然数，从而使多组铁芯冲片的缺口2211在转子铁芯的转轴安装孔2220上呈螺旋形状布置。
通常地，缺口M的数量应小于铁芯极数N，以减少缺口的开口数量，并使铁芯冲片与转轴之间具有足够大的接触面积。
进一步地，当采用本发明回转的方式对铁芯冲片进行叠压，能够克服铁芯冲片冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
特别是当铁芯冲片冲压导致一边尺寸偏大或偏小时，如果直接叠压会造成整个转子铁芯单边偏移，单边动平衡量过大，从而导致动平衡量变大。本发明的回转方式叠压会保证每一片铁芯冲片都与上一片形成一定的夹角，尺寸不良的部分也会偏移，旋转一圈或多圈后，会把尺寸不好的部分在圆周上均匀分布，此种方式会保证铁芯圆周方向每一处平衡量基本一致，整体动平衡量会变小。
可选择地，M可以为多个，并且M个缺口在轴孔2212边缘均匀分布，从而使铁芯冲片在于转轴过盈配合时，铁芯冲片的轴孔各个位置与转轴的接触面积均等，各向应力也均等。
螺旋形状包括至少1个圆周，从而使缺口2211能够在整个转轴的圆周上均匀分布，使缺口2211在各个方向受力均匀；
螺旋形状为整数个圆周，即可以是1个、2个或更多个圆周，从而使缺口2211能够在整个转轴的圆周上均匀分布，使缺口2211在各个方向受力均匀。
缺口2211为三角形、弧形、半圆形、矩形或梯形，缺口2211还可以是以上形状的任意结合，或者缺口2211也可以是其他未举例说明的异形形状。为了降低缺口2211导致的应力集中，可以将缺口设计圆弧过渡结构。
如图5、图7所示，铁芯冲片2210包括铁芯轭部2213和围绕铁芯轭部2213的圆周阵列式布置的铁芯齿部2214，每个铁芯齿部2214外边缘的两端分别设有向两侧延伸的极靴2216，并由相邻两个铁芯齿部2214之间形成磁钢安装槽2215；其中，铁芯齿部2214为半径小r1于铁芯冲片半径R的扇形结构。全部铁芯齿部2214的扇形结构的圆心在同一个以转子铁芯的轴心为圆心的圆上，其半径为r2，并且满足R＝r1+r2。具体地，每个扇形结构的布置方向沿着铁芯冲片2210的圆心与铁芯齿部2214的圆心的连线方向指向外侧；并且扇形结构的弧线的中点同时位于铁芯冲片2210的外圆上。将铁芯冲片的铁芯齿部2214相对于整个铁芯冲片的中心设计为偏心圆结构，能够保证波形更接近于弦波，减小谐波。
铁芯齿部2214通过隔磁条2217与铁芯轭部2213连接，隔磁条2217的宽度小于铁芯齿部2214的最小宽度，隔磁条可以有效减少漏磁。
铁芯齿部2214的扇形面上设有圆孔2218，圆孔2218与扇形面的三边距离相等，通过圆孔2218结构设计，可以保证磁密度均匀。
铁芯冲片2210包括开口结构铁芯冲片2210A和闭口结构铁芯冲片2210B，其中开口结构铁芯冲片2210A布置在闭口结构铁芯冲片2210B之间；其中，闭口结构铁芯冲片2210B，相邻两个铁芯齿部2214的极靴2216连接形成闭口结构。通过闭口结构铁芯冲片2210B与开口结构铁芯冲片2210A的间隔结构设计，从而能够增加整个转子铁芯的结构强度。如图1-2所示，闭口结构铁芯冲片2210B采用2片组合的方式，布置在整个转子铁芯的两端和中间；开口结构铁芯冲片2210A采用14片组合的方式，布置在闭口结构铁芯冲片2210B之间。在具体实施过程中，开口结构铁芯冲片2210A和闭口结构铁芯冲片2210B的使用比例不以此为限，本领域技术人员可以根据实施的需要而进行增加或减少。
闭口结构铁芯冲片2210B，在相邻两个隔磁条2217之间的铁芯轭部2213还设有支撑块2219，以对磁钢短边定位，并且可以减少漏磁。支撑块2219能对磁钢起到定位和固定作用。具体的，磁钢压入磁钢安装槽2215后，支撑块2219产生一定程度的形变从而顶在磁钢的侧面上，令磁钢和磁钢安装槽2215在径向形成过盈配合，磁钢紧紧地抵靠在磁钢安装槽2215外侧的凸沿或限位结构上，有效降低了磁钢位移造成的不平衡量变化以及因此产生的振动噪音。
由于闭口结构铁芯冲片2210B与开口结构铁芯冲片2210A的间隔结构设计，在闭口结构铁芯冲片2210B与开口结构铁芯冲片2210A交替叠压后所形成的转子铁芯的磁钢安装槽2215径向内侧面上，支撑块2219周期设置。即，在任一个铁芯冲片2210上，支撑块2219相对于铁芯冲片2210的中心是周期分布的。多个铁芯冲片2210叠加形成转子铁芯后，支撑块2219在整个转子铁芯轴向分布是间隔式的，且在任一个磁钢安装槽2215中，支撑块2219的间隔方式是随机的。
如图8-12所示，本实施例还提供一种转子，包括转轴2300和以上实施例提供的转子铁芯2200，转轴2300通过过盈配合的方式连接在转子铁芯2200的转轴安装孔2220中。本实施例中的转轴2300可以是常用的转子输出轴(即转轴的输出端也为轴状)，也可以是转子齿轴(即在转轴的输出端加工齿面，以与齿轮啮合)。
本发明提供的转子，转轴2300通过过盈配合的方式与转子铁芯2200连接，通过转子铁芯2200上的铁芯冲片2210的缺口布置方式，与减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。
进一步地，当采用本发明回转的方式对铁芯冲片进行叠压，能够克服铁芯冲片冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
本实施例中可以选择地，当转轴2300为转子齿轴时，转轴2300包括轴形部2310和齿形部2320，轴形部2310与转子铁芯2200通过过盈配合的方式连接；齿形部2320的表面加工延伸至端部的齿面，齿形部2320包括啮合区2321和非啮合区2322，啮合区2321与轴形部2310连接，啮合区2321用于与传动齿轮啮合，从而将转子的动力输出，非啮合区2322位于转轴2300的自由端，在啮合区2321与非啮合区2322的交界处的齿面设有环切的隔断槽2323，齿面可以为斜齿或直齿。通过隔断槽2323的设计，可以使转轴2300的齿形部2310压入到转子铁芯2200的转轴安装孔2220中时，非啮合区2322承受冲击力而使齿面产生的变形不会传导至啮合区2321，从而保证啮合区2321的齿形不变。本领域技术人员可以知道，隔断槽2323也可以设置在非啮合区2322，从而使啮合区2321的外侧保留部分非啮合区，能够更好地与传动齿轮啮合。
当转轴2300压入到以上实施例提供的转子铁芯2200的转轴安装孔2220中时，由于转子铁芯2200的铁芯冲片2210的缺口2211采用了错开布置，导致转轴2300与转轴安装孔2220的压入力更大，从而对转轴2300采用隔断槽2323的设计，可以更好地保证啮合区2321的齿形不变。由于使用上述实施例的转子铁芯错位缺口的方案导致压入区域更大(传统的转子铁芯在压入时，缺口的部位不与转轴接触)，从而使转轴2300在压入转子铁芯时的压入力也更大，从而对转轴2300的端部施加压入力时，必然导致转轴2300的端部齿形变化也更大；采用本实施例中的隔断槽2323结构设计，使隔断槽2323内侧的齿面承受的压入力更小或者可以完全阻隔压入力在齿面的传递，从而能够保证转轴2300压入转子铁芯的过程中，使齿面变形更小或者没有变形。
本领域技术人员可知，当同时使用以上实施例提供的转子铁芯2200结构和隔断槽2323结构设计时，隔断槽2323可以大幅度降低转轴2300压入到转子铁芯2200结构时对齿面的变形影响，从而对缺口错位布置的转子铁芯2200导致的压入力提升时的效果更好；但当转子铁芯2200采用常规的结构设计(缺口沿着轴线方向呈线性布置)时，也可以有效降低压入力对齿面变形的影响。
隔断槽2323的深度不超过齿面的高度从而能够保证转轴2300在齿形部2320的部位具有良好的机械强度，如果隔断槽2323的深度超过齿面的高度，就意味着隔断槽2323的深度要深入到齿根圆内部。所以，隔断槽2323的底面应高于齿根圆所在的圆周，并且优选地，隔断槽的深度可以小于齿面高度的一半，从而一方面保证对转轴2300的压入力能够更好地传导至轴形部2310，另一方面可以最大限度减少传导过程中导致的齿面变形。
隔断槽2323至转轴2300的端部之间的长度不超过齿面长度的三分之一，从而能更优化转轴2300的结构布局设计。
本实施例可选择地，如图11所示，在轴形部2310一端的转轴2300端面上设有凹槽2324，在凹槽2324内安装感应磁钢2345，将感应磁钢2345设置在凹槽2324中，能够更合理的利用转轴2300结构，一方面保证对转轴2300的压入力能够更好地传导至轴形部2310，另一方面可以最大限度减少传导过程中导致的齿面变形，再一方面还可以实现对感应磁钢2345的固定。
当转轴2300的端面设置凹槽2324时，由于转轴2300的端面受力面积大幅度缩小，从而使压入力作用在转轴2300端面时，对齿面的变形影响更大，而常规的齿面都是连续的，从而齿面变形的连续传递而导致啮合部位的齿面也变形，从而增大了整个转轴在与传动齿轮啮合过程中的咬合磨损；再次情况下，隔断槽2323的设计可以更好地解决这一技术问题。
凹槽2324为圆形，并在凹槽2324的中心设有内锥面2346，对应地，感应磁钢2345也为圆形，并且感应磁钢2345与凹槽2324的形状适配，以使感应磁钢2345能够装入到凹槽2324中。此时，凹槽2324的深度应大于等于感应磁钢2345的高度，以使感应磁钢2345在装入到凹槽2324中之后，感应磁钢2345可以嵌入在凹槽2324内部，避免感应磁钢2345外露，从而对感应磁钢2345起到保护作用。
凹槽2324的直径小于齿面的齿根圆的直径，从而避免凹槽2324过大而导致齿根圆内部的传递压入力的面积过小，并且可以保证感应磁钢2345装入后对感应磁钢2345的保护作用。
感应磁钢2345也为圆形，并且感应磁钢2345的直径略大于凹槽2324的直径，使感应磁钢2345通过过盈配合的方式安装在凹槽2324中；或者，本领域技术人员可以选择地，将感应磁钢2345通过胶体连接在凹槽2324中。
当感应磁钢2345采用过盈配合的方式连接在凹槽2324中时，必然导致凹槽周围的齿面变形；由此可知，本发明技术方案中的隔断槽2323设计，可以完美的解决齿面变形传递至啮合区2321的问题，从而保证啮合区2321的齿形不变，保证转轴2300的使用寿命。
本实施例还提供一种转子铁芯的成型方法，包括：
提供铁芯冲片2210并分组，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片2210，并且每组铁芯冲片中至少一个铁芯冲片2210的轴孔圆周上具有缺口2211；
将铁芯冲片2210叠压形成转子铁芯2200，使相邻两组铁芯冲片2210的缺口之间具有360*n/N的偏转角度，其中，n为小于N的自然数。
本发明提供的转子铁芯成型方法，通过回转的方式叠压成型，使缺口2211在转轴安装孔2220上形成螺旋形布置，缺口2211在圆周上均匀分布，从而能够克服铁芯冲片2210冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片2210均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
当缺口的数量M为多个时，缺口围绕铁芯冲片的轴孔均匀分布，此时的偏转角360*n/N≠360*m/M(m为小于M的自然数)，以使缺口在转轴安装孔内形成M个螺旋形状。
本实施例还提供一种转子，包括转轴2300和由以上实施例提供的成型方法制造成型的转子铁芯2200，转轴2300通过过盈配合的方式连接在转子铁芯2200的转轴安装孔2220中。
本发明提供的转子，通过在铁芯冲片2210的轴孔上设置缺口2211，并且在铁芯冲片叠压成型时使缺口错位布置，从而使转子铁芯成型后，减小或消除因缺口导致转轴压入转子铁芯2200后的转子跳动问题。
进一步地，当采用本发明回转的方式对铁芯冲片进行叠压，能够克服铁芯冲片冲压过程中因铁芯冲片单边偏移导致单边动平衡量过大的缺陷，将单边偏移的铁芯冲片均匀分布在圆周上，从而使铁芯圆周方向的动平衡量保持一致，从而节省产线动平衡的调试时间。
本实施例还提供一种电机，包括以上实施例提供的转子铁芯或以上实施例提供的转子。
本实施例还提供一种中置电机，包括以上实施例提供的转子铁芯或以上实施例提供的转子。
本发明提供的电机和中置电机，因使用了缺口错位布置的转子铁芯2200，从而减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题，使电机和中置电机转动更平稳，并且由于隔断槽2323的设计大幅度减小甚至完全消除了压入力，同时克服了凹槽2324导致转轴端面的受力面积减小、以及使用过盈配合连接的感应磁钢2345导致齿面变形的问题。
结合图28所示，本发明实施例还提供一种检测系统，包括线路板7100、感应元件7110和以上实施例提供的转轴2300，转轴2300的齿面设置隔断槽2323，转轴2300的端面上具有凹槽2324，并在凹槽2324内设置感应磁钢2345，感应元件7110的位置与感应磁钢2345的位置正对应，感应元件7110与线路板7100连接，并将感应信号发送给线路板7100。
本实施例提供的检测系统，可以克服安装感应磁钢2345而导致转轴2300端面的压入力集中导致的转轴和齿面变形，从而也就使感应磁钢2345和感应元件7110之间的位置对应更准确，从而使检测系统的检测效果更好。
本实施例中，感应元件7110的中心与感应磁钢2345位于同一轴线上，从而使感应元件7110对感应磁钢2345的检测效果更好。
本实施例中，感应元件7110为磁编芯片。本领域技术人员可知，感应元件7110也可以采用其他能够起到与磁编芯片同样功能的元件。
结合图24-26，本实施例还提供一种中置电机传动系统，包括一级传动轮组4000和以上实施例提供的转轴2300，一级传动轮组4000包括一级传动齿轮4100，一级传动齿轮4100与转轴2300的啮合区2321啮合。本实施例提供的传动系统，由于转轴2300上设置有隔断槽2323，从而使转轴2300压入到转子铁芯2200之后，转轴2300上啮合区2321的齿面不会因压入力而产生变形或大幅度降低变形幅度，从而使传动轴2300的啮合区2321与一级传动齿轮4100啮合传动的过程中，二者之间的传动效果更好，不会因为齿面变形而产生互相咬合损坏，保证传动效果和转轴2300、一级传动齿轮4100的使用寿命。
结合图13-图17，本实施例提供的传动系统中，一级传动齿轮4100包括中心嵌件4120和外环齿部4110，中心嵌件4120的中心具有轴孔，外环齿部4110连接在中心嵌件4120的外圆周并且同轴布置，外环齿部4110在轴向的宽度大于中心嵌件4120在轴向的宽度，并且外环齿部4110在轴向的两端均超过中心嵌件4120；中心嵌件4120采用金属材料，外环齿部4110采用非金属材料。本实施例提供的传动系统，由于采用转轴2300直接驱动一级传动齿轮4100，转轴2300的转速高，采用整体金属材料的一级传动齿轮4100转动惯量较大，造成能量损失；而采用非金属材料的一级传动齿轮4100则面临着接触面应力较大、支撑强度无法满足传动要求的问题；从而本实施例采用的金属材料制造的中心嵌件4120、非金属材料制造的外环齿部4110，并且使外环齿部4110的宽度大于中心嵌件4120，一方面保证了外环齿部4110与转轴2300之间具有更大的接触面积，降低了对外环齿部4110的接触应力，另一方面也使中心嵌件4120和外环齿部4110整体的转动惯量更低、减少传动过程的能量损失，再一方面由于金属材料的中心嵌件4120尺寸更小，能够满足传动扭矩的要求。
结合图17，本实施例提供的传动系统中，中心嵌件4120的外圆周表面设有加强结构；加强结构凸出或凹陷于外圆周的表面。加强结构的设计，可以有效增大中心嵌件4120和外环齿部4110之间的连接面积，从而使中心嵌件4120与换换吃不4110之间的结合更稳定，在传动的过程中也能够保持整体形状不变；特别是在降低了中心嵌件4120的宽度的情况下，通过加强结构能够弥补连接面积降低的问题。
本实施例提供的传动系统中，加强结构为环绕中心嵌件4120的外圆周布置的加强齿4121、滚花或花键。
本实施例提供的传动系统中，加强齿4121在轴向方向上被切分为至少三段。这样的设计可以使外环齿部4110不仅进一步增大了与中心嵌件4120之间的连接面积，同时还能够克服传动过程中的轴向应力，保持中心嵌件4120与外环齿部4110在传动过程的结构稳定。
加强齿4121的齿顶面为弧面或夹角为钝角的表面。本实施例中，其中凸出的顶部不能做成尖角，顶部的宽度不小于0.2mm，避免注塑时出现应力集中，并且在承受大扭矩时，尖角端出现断裂的现象。
本实施例提供的传动系统中，当中心嵌件4120和外环齿部4110之间采用花键时，花键数量不低于4个，花键模数不小于0.25。
本实施例提供的传动系统中，外环齿部4110注塑成型在中心嵌件4120的外圆周，可以使中心嵌件4120和外环齿部4110之间的连接更紧密，从而在传动的过程中不容易变形。
结合图13-图17，本实施例提供的传动系统中，一级传动轮组4000还包括一级传动齿轴4200，一级传动齿轴4200与一级传动齿轮4100同轴连接。
结合图18和图28，本实施例提供的传动系统中，一级传动齿轴4200包括输入端4210、输出齿部4220和支撑轴4230，其中输入端4210与中心嵌件4120连接，输出齿部4220位于输入端4210和支撑轴4230之间，支撑轴4230的直径小于输出齿部4220、输入端4210的直径，支撑轴4230与第一滚针轴承4240连接，并且第一滚针轴承4240的外径小于输出齿部4220的齿顶圆直径。本实施例提供的传动系统，对一级传动齿轴4200的端部设计了支撑轴4230，并且支撑轴4230的直径更小，并在支撑轴4230上连接直径也相对较小的滚针轴承，通过滚针轴承对一级传动齿轴4200的传动端进行支撑，从而克服了一级传动齿轴4200由于处于悬空状态而在传动的过程中产生的单侧磨损严重的问题，从而保证传动系统的传动更稳定，并减少了传动过程中的一级传动齿轴的单侧磨损的问题。
本实施例提供的传动系统中，如图18所示，输入端4210与中心嵌件4120之间通过布置在输入端4210表面的花键连接，从而使中心嵌件4120与外环齿部4110之间的周向结合力更均匀，同轴度也更好。本领域技术人员可知，也可以采用键槽替代花键连接。
本实施例提供的传动系统中，结合图14和图18，在中心嵌件4120两侧的输入端4210上分别设有轴承，并且轴承至少部分位于外环齿部4110的内部。此时轴承的外径应小于外环齿部4110的内径，而采用在中心嵌件4120的两侧布置的方式，可以使中心嵌件4120对外环齿部4110的支撑更稳定，同时，再与支撑轴4230上的滚针轴承配合，使整个一级传动齿轴4200的两端和中部都能够得到良好的支撑，使一级传动齿轴4200在传动的过程中避免了悬空导致单侧磨损的问题。采用外环齿部4110、中心嵌件4120以及两侧轴承的整体结构布局，可以更合理的利用传动空间，保证传动稳定，能够延长一级传动齿轴4200的使用寿命。
如图24所示，本实施例提供的传动系统中，还包括二级传动轮组5000和中轴传动机构6000，其中二级传动轮组5000包括同轴连接的二级传动大齿轮5100和二级传动小齿轮5200，二级传动大齿轮5100与一级传动齿轴4200啮合，二级传动小齿轮5200与中轴传动机构6000啮合。本实施例提供的传动系统，通过三级传动的方式将动力传递给中轴。
结合图20、图21所示，本实施例提供的传动系统中，
中轴传动机构6000包括中轴6100、力矩传感器6300、牙盘定位套筒6200、中轴齿轮6400、第一单向器6500和第二单向器6600等，其中：
中轴6100，两端分别连接曲柄和脚踏板，能够通过两端的曲柄结构接受动力输入并通过力矩传感器6300传递给牙盘定位套筒6200，进而传递给牙盘定位套筒6200上的牙盘，带动后轴转动进而驱动自行车前进；
力矩传感器6300，固定安装在中轴6100上，力矩传感器6300能够感应中轴6100传递给牙盘定位套筒6200的扭矩信号，并发送给控制器，由控制器根据感应信号的大小来控制中置电机内电机组件2000的输出功率；
牙盘定位套筒6200，一端通过第一单向器6500与力矩传感器连接，另一端与牙盘固定连接，通过第一单向器6500实现牙盘定位套筒6200和力矩传感器6300之间的离合传动作用，避免当中轴6100由于骑行人员的控制而停止转动时，中置电机的传动系统因转动惯性的原因而继续转动而导致中轴6100继续转动，从而保护骑行人员的安全；
中轴齿轮6400，通过第二单向器6600连接在牙盘定位套筒上；并且中轴齿轮6400与二级传动小齿轮5200啮合，通过第二单向器6600可以实现牙盘定位套筒6200与中轴齿轮6400之间的离合传动作用，当因为断电、电量耗尽、传动故障或人为操作(例如手动操作关闭中置电机或改变中置电机的助力模式)等原因而导致中置电机不能助力前进时，骑行人员可以继续骑行，并且骑行的过程中通过第二单向器6600将中轴6100、牙盘定位套筒6200与传动系统的传动齿轮结构脱离传动，一方面可以避免对传动系统的损坏，另一方面还由于骑行的过程中不再反向驱动传动系统的任何传动齿轮结合，所以可以降低骑行人员的骑行压力和负担，使此时的骑行更省力。
本领域技术人员可知，当传动系统中不使用一级传动轮组4000和二级传动轮组5000时，也可以通过电机组件2000直接驱动中轴齿轮6400，即本实施例提供的传动系统由三级传动调整为一级传动时，也可以实现对中轴的驱动，并满足中置电机的传动要求。同理，本领域技术人员也可以将本实施例提供的传动系统由三级传动调整为二级传动或四级传动等。
本实施例提供的传动系统，可以解决由于断电、电量耗尽、传动故障或人为操作(例如手动操作关闭中置电机或改变中置电机的助力模式)等原因而导致中置电机不能助力前进时，骑行人员可以继续骑行，并且骑行的过程中通过第二单向器6600将中轴6100、牙盘定位套筒6200与传动系统的传动齿轮结构脱离传动，一方面可以避免对传动系统的损坏，另一方面还由于骑行的过程中不再反向驱动传动系统的任何传动齿轮结合，所以可以降低骑行人员的骑行压力和负担，使此时的骑行更省力。
如图22、图23所示，本实施例提供的传动系统中，中轴齿轮包括齿轮部6410、支撑部6420和传动部6430，其中：
齿轮部6410位于外侧，用于与其他齿轮(如二级传动大齿轮5100)啮合传动；
支撑部6420，在径向方向上对应位于齿轮部6410的内侧，用于通过第三滚珠轴承6003与牙盘定位套筒6200连接，支撑部6420能够为齿轮不6410提供稳定的支撑，保证齿轮不6410的传动稳定；
传动部6430，在轴向方向上位于支撑部6420的一侧，用于通过第二单向器6600与牙盘定位套筒6200连接，传动部6430在第二单向器6600的作用下实现齿轮不6410与牙盘定位套筒6200的离合传动。
本实施例提供的传动系统对中轴齿轮结构进行改进，使其与常规的齿轮结构明显不同，并且将支撑部的受力功能和传动部的传动功能分开，避免第二单向器直接受力支撑传动。
进一步结合图21，本实施例提供的传动系统中，齿轮部6410、支撑部6420、传动部6430形成L形布局，并且在轴向方向上，传动部6430位于支撑部6420的外侧，并且结构上更靠近牙盘连接结构6700的位置，而支撑部6420更靠近牙盘定位套筒6200的环形台阶结构6210的位置，从而使结构布局合理，并且动力的传递更靠近牙盘的位置，使动力传递更稳定。
牙盘定位套筒6200设有环形台阶结构6210，其中第一单向器6500设置在环形台阶结构6210中，第二单向器6600靠近环形台阶结构6210，并且传动部6430的外径不超过环形台阶结构6210的外径；从而使整体结构布局合理、紧凑，占用空间小。
牙盘定位套筒6200内通过两个滚针轴承与中轴6100连接，并且两个滚针轴承对应位于支撑部的两侧，滚针轴承自身结构尺寸更小，从而降低乐对牙盘定位套筒6200的尺寸要求，同时两个滚针轴承布置在支撑部6420两侧的方式，能够对支撑部6420提供更稳定的支撑作用。
两个滚针轴承分别为第二滚针轴承6001和第三滚针轴承6002，其中第二滚针轴承6001位于第三滚针轴承6002的外侧，第三滚针轴承6002连接在力矩传感器6300上，相应地在力矩传感器6300的连接位置也设置为台阶形状，从而可以使结构更紧凑。
第三滚针轴承6002的内径大于第二滚针轴承6001的内径，从而使整个传动系统的装配更方便，可以按照尺寸有小到大的方向进行装配。
力矩传感器6300通过花键与中轴6100固定连接；中轴6100为中空的管轴，中轴6100的两端分别与一个曲柄连接。
如图27-图29所示，本发明实施例还一种中置电机，包括以上实施例提供的转子铁芯2200、转轴2300、转子、一级传动齿轮4100、一级传动齿轴4200或中轴传动机构6000或以上实施例提供的传动系统，转轴2300安装在转子铁芯2200上。
本实施例提供的中置电机，因使用了缺口错位布置的转子铁芯2200，从而减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题，使电机和中置电机转动更平稳，并且由于隔断槽的设计大幅度减小甚至完全消除了压入力，同时克服了凹槽导致转轴端面的受力面积减小、以及使用过盈配合连接的感应磁钢导致齿面变形的问题。
本实施例提供的中置电机，因转轴2300通过隔断槽的设计，可以使转轴的齿形部压入到转子铁芯的转轴安装孔中时，非啮合区承受冲击力而使齿面产生的变形不会传导至啮合区，从而保证啮合区的齿形不变。同时，本发明提供的转轴也克服了凹槽导致转轴端面的受力面积减小、以及使用过盈配合连接的感应磁钢导致齿面变形的问题。
本实施例提供的中置电机，因转子的转轴2300通过过盈配合的方式与转子铁芯2200连接，通过转子铁芯2200上的铁芯冲片2210的缺口布置方式，与减小或消除因缺口位置一致导致转轴压入转子铁芯后的跳动问题。
本实施例提供的中置电机，因一级传动齿轴4200的端部设计了支撑轴4230，并且支撑轴4230的直径更小，并在支撑轴4230上连接直径也相对较小的滚针轴承，通过滚针轴承对一级传动齿轴4200的传动端进行支撑，从而克服了一级传动齿轴4200由于处于悬空状态而在传动的过程中产生的单侧磨损严重的问题，从而保证传动系统的传动更稳定，并减少了传动过程中的一级传动齿轴的单侧磨损的问题。
本实施例提供的中置电机，由于采用转轴2300直接驱动一级传动齿轮4100，转轴2300的转速高，采用整体金属材料的一级传动齿轮4100转动惯量较大，造成能量损失；而采用非金属材料的一级传动齿轮4100则面临着接触面应力较大、支撑强度无法满足传动要求的问题；从而本实施例采用的金属材料制造的中心嵌件4120、非金属材料制造的外环齿部4110，并且使外环齿部4110的宽度大于中心嵌件4120，一方面保证了外环齿部4110与转轴2300之间具有更大的接触面积，降低了对外环齿部4110的接触应力，另一方面也使中心嵌件4120和外环齿部4110整体的转动惯量更低、减少传动过程的能量损失，再一方面由于金属材料的中心嵌件4120尺寸更小，能够满足传动扭矩的要求。
本实施例还提供一种电动自行车，包括以上实施例提供的转轴2300、或者以上实施例提供的检测系统、或者以上以上实施例提供的传动系统、或者以上实施例提供的中置电机，其相应的有益效果不再赘述。
如图30-32所示，本发明实施例还提供一种应用旋转变压器的中置电机，包括电机组件2000、主机壳1000、过渡壳体1200、电机盖1100和旋转变压器3000，其中：
电机组件2000包括定子2100、转子和转轴2300A，转轴2300A包括转子连接部2340、动力输出端2350和旋变安装端2360，转子连接部2340位于动力输出端2350和旋变安装端2360之间，转子的转子铁芯2200连接在转子连接部2340；
主机壳1000内设有容纳定子2100的定子安装部1010，定子安装部1010通过隔板1020与主机壳1000内部隔开，定子安装部1010的开口朝外，转轴2300A的旋变安装端2360从定子安装部1010的开口向外侧方向伸出，转轴2300A的动力输出端2350穿过隔板1020向内侧方向延伸并位于主机壳1000内；
过渡壳体1200与主机壳1000的定子安装部1010的开口对接，以形成电机安装腔1001，过渡壳体1200设有允许转轴穿过的轴孔1210，并且旋变安装端2360位于轴孔1210的外侧；
电机盖1100连接在轴孔1210外侧的过渡壳体1200上，以在轴孔1210外侧形成旋变安装腔1002，并将旋变安装端2360容置于其中；
旋转变压器3000位于旋变安装腔中，包括旋变定子3100和旋变转子3200，其中旋变转子3200安装在旋变安装端2360。
本实施例提供的中置电机，使用旋转变压器3000在转子的带动下同步转动，从而能够实时检测出转子的工作状态，从而使中置电机对电机组件的控制更准确。本实施例提供的中置电机，通过主机壳1000、过渡壳体1200、电机盖1100三者对接形成了独立于电机壳1000内部传动腔1003的电机安装腔1001和旋变安装腔1002，从而便于电机组件2000、转轴2300A和旋转变压器3000的装配，并且通过过渡壳体1200将电机安装腔1001和旋变安装腔1002相互隔离，从而能够将旋转变压器3000和电机组件2000进行隔离，防止二者之间在转动的过程中电磁干扰。本实施例中的中置电机，采用的是主机壳1000与过渡壳体1200对接，然后再由过渡壳体1200与电机盖1100对接的方式实现，通过过渡壳体1200与电机盖1100对接的方式构造出旋变安装腔1002，能够便于在过渡壳体1200或电机盖1100上对旋变定子3100进行固定。
本实施例中，主机壳1000、过渡壳体1200的壁上分别设有相互连通的引线通道，引线通道连通旋变安装腔和主机壳内部，在引线通道内布置导线以将旋变定子连接到主机壳内的线路板上。通过引线通道的设计结构，能够保证中置电机的安规要求。
本发明实施例还提供一种应用旋转变压器的中置电机，包括电机组件2000、主机壳1000、过渡壳体1200、电机盖1100和旋转变压器3000，：
电机组件2000包括定子2100、转子和转轴2300A，转轴2300A包括转子连接部2340、动力输出端2350和旋变安装端2360，转子连接部2340位于动力输出端2350和旋变安装端2360之间，转子的转子铁芯2200连接在转子连接部2340；
主机壳1000内设有容纳定子2100的定子安装部1010，定子安装部1010通过隔板1020与主机壳1000内部隔开，定子安装部1010的开口朝外，转轴2300A的旋变安装端2360从定子安装部1010的开口向外侧方向伸出，转轴2300A的动力输出端2350穿过隔板1020向内侧方向延伸并位于主机壳1000内；
过渡壳体1200与主机壳1000的定子安装部1010连接，以形成电机安装腔1001，过渡壳体1200设有允许转轴穿过的轴孔1210，并且旋变安装端2360位于轴孔1210的外侧；
电机盖1100与主机壳1000的定子安装部1010的开口对接，以在轴孔1210外侧形成旋变安装腔1002，并将旋变安装端2360容置于其中；
旋转变压器3000位于旋变安装腔中，包括旋变定子3100和旋变转子3200，其中旋变转子3200安装在旋变安装端2360。
本实施例提供的中置电机，使用旋转变压器3000在转子的带动下同步转动，从而能够实时检测出转子的工作状态，从而使中置电机对电机组件的控制更准确。本实施例提供的中置电机，通过主机壳1000、过渡壳体1200、电机盖1100三者对接形成了独立于电机壳1000内部传动腔1003的电机安装腔1001和旋变安装腔1002，从而便于电机组件2000、转轴2300A和旋转变压器3000的装配，并且通过过渡壳体1200将电机安装腔1001和旋变安装腔1002相互隔离，从而能够将旋转变压器3000和电机组件2000进行隔离，防止二者之间在转动的过程中电磁干扰。本实施例中的中置电机，采用的是主机壳1000与电机盖1100对接的方式，并在内部设置过渡壳体1200的方式将主机壳1000和电机盖1100构造出的腔室分隔成相互独立的旋变安装腔1002和电机安装腔1001，能够便于在过渡壳体1200或电机盖1100上对旋变定子3100进行固定。
本实施例中，在主机壳1000的壁上设有引线通道，引线通道连通旋变安装腔1002和主机壳内1000部的传动腔1003，在引线通道内布置导线以将旋变定子连接到主机壳内的线路板7100上。通过引线通道的设计结构，能够保证中置电机的安规要求。
以上实施例提供了应用旋转变压器的中置电机的两种实施方案，并且两种实施方案的旋转变压器都安装在转轴2300A的非动力输出端，由于旋变定子的导线需要与中置电机内部的线路板7100连接以将感应信号发送给线路板7100，而线路板7100通常是设置在主机壳1000内的传动腔1003，但是传动腔1003并不与旋变安装腔1002相连或相邻，从而需要通过引线通道将导线连接到线路板上。下面对以上两种实施方案的进一步优化设计进行阐述：
本实施例中，定子安装部1010、隔板1020可以采用一体成型在主机壳1000上，也可以采用采用分体结构连接在主机壳1000上。
本实施例中，在轴孔1210外侧的过渡壳体1200上设有第一固定结构，以固定旋变定子3100。通过过渡壳体1200将旋变定子3100进行固定的方式，可以使旋转变压器更靠近电机安装腔1001，从而使转轴2300A的长度缩小，整体结构更紧凑，同时也使旋变定子3100更方便的安装和固定。
本实施例中，第一固定结构包括设置在过渡壳体1200上、与轴孔1210同轴布置的环状凸筋1220，在环状凸筋1220的外侧设有固定块1230，固定块1230连接在过渡壳体1200上，并且抵接在旋变定子3100的外部。环状凸筋1220为旋变定子3100的固定提供了基准，由于过渡壳体1200和主机壳1000直接连接，从而也使得环状凸筋1220与电机组件2000的同轴度更好，使旋变定子3100和安装在转轴2300A上的旋变转子3200更好的装配。环状凸筋1220还可以进一步提高过渡壳体1200的结构强度，从而提高过渡壳体1200抗变形的能力。
本实施例中，固定块1230为弧形结构，且与旋变定子3100的抵接部位的弧度相同，通过弧形结构的固定块1230对旋变定子3100进行抵接，可以保证旋变定子3100的装配精度更好。
本实施例中，在旋变定子3100的抵接部位设置有环状凹槽3120，固定块1230具有与环状凹槽3120相适配的弧度。固定块1230能够卡接在旋变定子3100上的环状凹槽3120中，从而使固定块1230与旋变定子3100连接后，可以对旋变定子3100起到固定和定心的作用。
本实施例中，在轴孔1210内侧的过渡壳体1200上设有轴承安装室1240，在轴承安装室1240内安装有轴承，轴承套接在转轴2300A上。轴承安装室1240也采用环形的构造，与环状凸筋1220的结构类似，可以进一步提高过渡壳体1200的结构强度。同时，轴承安装室1240内安装轴承，能够对转轴2300A提供支撑，从而使结构布局更合理。
本实施例中，也可以选择地，在电机盖1100的内侧设有第二固定结构，以固定旋变定子。第二固定结构与第一固定结构的作用基本相同，都是对旋变定子3100进行固定，不同之处在于第二固定结构是设置在电机盖1100的内侧，而第一固定结构设置在过渡壳体1200上。第二固定结构的具体设计可以参考第一固定结构。
本实施例中，过渡壳体1200采用隔磁材料制造；从而能够更好的电机组件2000和旋转变压器3000隔离，降低或消除二者之间的电磁干扰。
本实施例中，动力输出端2350加工齿轮；具体可以参考以上实施例关于转轴2300的结构设计，在此不再赘述。当动力输出端2350直接加工齿轮时，可以使中置电机的传动效果更好，结构也更紧凑，并且可以降低成本，提高传动效率。
本实施例中，旋变安装端2360的端面连接第三固定结构2361，以固定旋变转子3200。第三固定结构2361为螺母，并且螺母的尺寸大于旋变安装端2360的端面直径。
本实施例中，在定子安装部1010内壁的环向设有两个或三个环形凹槽1011，在环形凹槽1011内充填胶体，使定子铁芯装入安装腔后，胶体与定子铁芯连接。通过环形凹槽1011注胶的方式将定子铁芯连接在主机壳1000的定子安装部1010中，可以对定子铁芯进行更良好的固定，使电机组件2000在运转的过程中，定子铁芯能够保持固定不动。本实施例中也可以使用多段弧形凹槽替代环形凹槽1011，抑或将弧形凹槽和环形凹槽1011结合使用，从而对定子铁芯进行固定。本领域技术人员可知，多段弧形凹槽的方式可以更好地克服定子铁芯的周向移动。
本实施例中，环形凹槽1011、弧形凹槽远离开口一侧边与定子安装部1010内壁的连接部位设为倒角、圆角或斜面；从而更加便于定子铁芯装配进入到定子安装部1010。
本实施例中，环形凹槽1011、弧形凹槽内的表面设为摩擦表面，从而在注胶后，胶体与凹槽的接触面积更大，固定效果也更好。
本实施例中，主机壳1000的外部还设有散热筋1030，散热筋1030垂直于转轴2300A的轴向布置，并且与定子的位置对应，由于定子直接与主机壳1000的内壁连接，从而能够将定子的热量及时的传导出去。在实施的过程中，也可以在主机壳1000其他的发热结构对应位置设置散热筋，其效果与本实施例中的散热筋1030的效果基本相同。
本实施例中，散热筋1030的顶部边缘，与未设置散热筋1030的主机壳1000外表面高度对齐；从而可以保证散热筋1030与主机壳1000外表面具有一致的外部尺寸，避免散热筋1030凸出于主机壳1000表面遇到外部碰撞时导致散热筋1030的破损。
本实施例中，散热筋1030的布置方向与中置电机随着自行车前进的方向相同，从而使自行车前进的同时，气流能够通过散热筋之间经过，提高了散热效果。
本实施例提供的在转轴的非动力输出端安装旋转变压器的中置电机，还可以进一步地使用定子铁芯、转轴、一级传动齿轮、一级传动齿轴、中置电机传动机构等，具体可以参考以上实施例的相关阐述，在此不再赘述。
如图33-36所示，本实施例还提供一种应用旋转变压器的中置电机，本实施例中的旋转变压器位于电机组件2000的动力输出端，本实施例提供的中置电机，包括电机组件2000、主机壳1000和旋转变压器3000，其中：
电机组件2000，包括定子2100、转子和转轴2300B，转轴2300B包括转子连接端2370、动力输出部2380和旋变安装端2360，其中动力输出部2380位于旋变安装端2360与转子连接端2370之间，转子安装在转子连接端2370上；
主机壳1000内通过隔板分隔成电机安装腔1001和传动腔1003，转轴2300B穿过隔板上的通孔，定子2100、转子和转轴2300B的转子连接端2370位于电机安装腔1001中；转轴2300B的动力输出部2380和旋变安装端2360位于传动腔1003中；
旋转变压器3000位于传动腔1003中，包括旋变定子3100和旋变转子3200，其中旋变转子3200安装在转轴2300B的旋变安装端2360，旋变定子3100通过第一固定结构固定连接在主机壳1000内。
本实施例提供的中置电机，在转轴2300B的动力输出部2380的外侧设置了旋变安装端2360，用于安装旋转变压器3000的旋变转子3200，从而避免了现有技术将感应磁钢安装在转轴2300的动力输出端(如图29所示)，转轴2300在压入转子铁芯2200时导致齿面变形的问题，并且通过旋转变压器3000直接连接在转轴2300B上，从而可以与转轴2300B同步转动，比感应磁钢检测的感应信号更准确。
本实施例提供的中置电机，由于将旋转变压器3000设置在主机壳1000的传动腔1003中，而线路板7100通常也会设置在传动腔1003中，从而可以是旋转变压器3000直接连接到线路板7100上，而不需要采用以上实施例将旋转变压器连接在转轴的非动力输出端，需要设计用于旋变定子走导线的走线通道的复杂结构设计。
本实施例提供的中置电机，还包括线路板7100，设置在传动腔1003中，旋变定子3100通过导线与线路板7100连接。
本实施例提供的中置电机，还包括电机盖1100，连接在主机壳1000的电机安装腔1001；
电机盖1100内设有第一轴承安装室1110，转轴2300B通过第一滚珠轴承1111连接在第一轴承安装室1110中。环绕通孔内侧的隔板1020上设有第二轴承安装室1022，转轴2300B通过第二滚珠轴承1023连接在第二轴承安装室1022中。两个轴承室及内部的轴承能够对转轴2300B提供支撑作用。
本实施例提供的中置电机，还包括主机盖1300，与主机壳1000的传动腔连接；
主机盖1300内侧对应旋变安装端2360的位置设有第一固定结构，以固定旋变定子3100。
本实施例中，第一固定结构包括设置在主机盖1300内侧、与轴孔1210同轴布置的环状凸筋1220，在环状凸筋1220的外侧设有固定块1230，固定块1230连接在主机盖1300内侧，并且抵接在旋变定子3100的外部。环状凸筋1220为旋变定子3100的固定提供了基准，由于主机盖1300和主机壳1000直接连接，从而也使得环状凸筋1220与电机组件2000的同轴度更好，使旋变定子3100和安装在转轴2300B上的旋变转子3200更好的装配。环状凸筋1220还可以进一步提高主机盖1300的结构强度，从而提高主机盖1300抗变形的能力。
本实施例中，固定块1230为弧形结构，且与旋变定子3100的抵接部位的弧度相同，通过弧形结构的固定块1230对旋变定子3100进行抵接，可以保证旋变定子3100的装配精度更好。
本实施例中，在旋变定子3100的抵接部位设置有环状凹槽3120，固定块1230具有与环状凹槽3120相适配的弧度。固定块1230能够卡接在旋变定子3100上的环状凹槽3120中，从而使固定块1230与旋变定子3100连接后，可以对旋变定子3100起到固定和定心的作用。
本实施例中，旋变安装端2360的端面连接第三固定结构2361，以固定旋变转子3200。第三固定结构2361为螺母，并且螺母的尺寸大于旋变安装端2360的端面直径。
本实施例中，主机壳1000的外部还设有散热筋1030，散热筋1030垂直于转轴2300A的轴向布置，并且与定子的位置对应，由于定子直接与主机壳1000的内壁连接，从而能够将定子的热量及时的传导出去。在实施的过程中，也可以在主机壳1000其他的发热结构对应位置设置散热筋，其效果与本实施例中的散热筋1030的效果基本相同。
本实施例中，散热筋1030的顶部边缘，与未设置散热筋1030的主机壳1000外表面高度对齐；从而可以保证散热筋1030与主机壳1000外表面具有一致的外部尺寸，避免散热筋1030凸出于主机壳1000表面遇到外部碰撞时导致散热筋1030的破损。
本实施例中，散热筋1030的布置方向与中置电机随着自行车前进的方向相同，从而使自行车前进的同时，气流能够通过散热筋之间经过，提高了散热效果。
本实施例提供的在转轴的动力输出端安装旋转变压器的中置电机，还可以进一步地使用定子铁芯、转轴、一级传动齿轮、一级传动齿轴、中置电机传动机构等，具体可以参考以上实施例的相关阐述，在此不再赘述。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种转子铁芯，包括多组铁芯冲片，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片(2210)，其特征在于，所述铁芯冲片(2210)的铁芯极数为N，所述铁芯冲片(2210)的轴孔(2212)中设有M个缺口(2211)，M不为N的整数倍，所述多组铁芯冲片(2210)叠压成型成转子铁芯后，至少一组所述铁芯冲片的缺口(2211)与其它组铁芯冲片的缺口(2211)在其中任一铁芯冲片(2210)所在的平面上的投影至少部分错开。
2.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，相邻两组铁芯冲片(2210)之间的转角差为K，其中K＝360*n/N，n为小于N的自然数；该转角差K≠360*m/M，m为小于M的自然数，从而使多组铁芯冲片的缺口(2211)在转子铁芯的转轴安装孔(2220)上呈螺旋形状布置。
可选地，M≥2，并且，M个缺口在所述轴孔(2212)边缘均匀分布。
可选地，所述螺旋形状在圆周方向的行程包括至少1个圆周。
可选地，所述螺旋形状为整数个圆周。
可选地，所述缺口(2211)为三角形、弧形、半圆形、矩形或梯形。
可选地，所述铁芯冲片(2210)包括铁芯轭部(2213)和围绕铁芯轭部(2213)的圆周阵列式布置的铁芯齿部(2214)，每个铁芯齿部(2214)外边缘的两端分别设有向两侧延伸的极靴(2216)，并由相邻两个铁芯齿部(2214)之间形成磁钢安装槽(2215)；其中，所述铁芯齿部(2214)为半径小于铁芯冲片半径的扇形结构。
可选地，全部铁芯齿部(2214)的扇形结构的圆心在同一个以转子铁芯的轴心为圆心的圆上，每个扇形结构的布置方向沿着铁芯冲片(2210)的圆心与铁芯齿部(2214)的圆心的连线方向指向外侧；并且扇形结构的弧线的中点同时位于铁芯冲片(2210)的外圆上。
可选地，所述铁芯齿部(2214)通过隔磁条(2217)与所述铁芯轭部(2213)连接，所述隔磁条(2217)的宽度小于铁芯齿部(2214)的最小宽度。
可选地，所述铁芯齿部(2214)的扇形面上设有圆孔(2218)，圆孔(2218)的圆心与扇形面的三边距离相等。
可选地，所述铁芯冲片(2210)包括开口结构铁芯冲片(2210A)和闭口结构铁芯冲片(2210B)，其中所述开口结构铁芯冲片(2210A)布置在闭口结构铁芯冲片(2210B)之间；其中，所述闭口结构铁芯冲片(2210B)，相邻两个铁芯齿部(2214)的极靴(2216)连接形成闭口结构。
可选地，所述闭口结构铁芯冲片(2210B)，在相邻两个隔磁条(2217)之间的铁芯轭部(2213)还设有支撑块(2219)，以对磁钢短边定位。
3.一种权利要求1-2任一项所述转子铁芯的成型方法，其特征在于，包括：
提供铁芯冲片并分组，每组铁芯冲片包括至少一个铁芯冲片，并且每组铁芯冲片中至少一个铁芯冲片的轴孔圆周上具有所述缺口；
将铁芯冲片叠压形成转子铁芯，使相邻两组铁芯冲片的缺口之间具有360*n/N的偏转角度，其中，n为小于N的自然数。
4.一种转子，其特征在于，包括转轴和权利要求1-2任一项所述的转子铁芯(2200)，或包括由权利要求3所述成型方法制造成型的转子铁芯(2200)，所述转轴(2300)通过过盈配合的方式连接在所述转子铁芯(2200)的转轴安装孔(2220)中。
5.根据权利要求4所述的转子，其特征在于，所述转轴(2300)包括轴形部(2310)和齿形部(2320)，所述轴形部(2310)与所述转子铁芯(2200)通过过盈配合的方式连接；所述齿形部(2320)的表面加工延伸至端部的齿面，所述齿形部(2320)包括啮合区(2321)和非啮合区(2322)，所述啮合区(2321)与所述轴形部(2310)连接，所述非啮合区(2322)位于所述转轴(2300)的自由端，在所述非啮合区(2321)或所述啮合区(2321)与所述非啮合区(2322)的交界处的所述齿面设有环切的隔断槽(2323)，所述齿面为斜齿或直齿。
可选地，所述隔断槽(2323)的深度不超过齿面的高度；和/或，所述隔断槽(2323)至所述转轴(2300)的端部之间的长度不超过所述齿面长度的三分之一。
可选地，在所述轴形部(2310)一端的所述转轴(2300)端面上设有凹槽(2324)，在所述凹槽(2324)内安装感应磁钢(2345)。
可选地，所述凹槽(2324)为圆形，并在所述凹槽(2324)的中心设有内锥面(2346)。
可选地，所述凹槽(2324)的直径小于所述齿面的齿根圆的直径。
可选地，所述感应磁钢(2345)也为圆形，并且感应磁钢(2345)的直径略大于所述凹槽(2324)的直径，使感应磁钢(2345)通过过盈配合的方式安装在所述凹槽(2324)中；
或者，所述感应磁钢(2345)通过胶体连接在所述凹槽(2324)中。
6.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的转子铁芯或权利要求4-5任一项所述的转子。
7.一种中置电机，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的转子铁芯或权利要求4-5任一项所述的转子。
8.根据权利要求7所述的中置电机，其特征在于，还包括
电机组件(2000)，包括定子(2100)、转子，所述转子包括转子铁芯和转轴(2300A)，所述转轴(2300A)包括转子连接部(2340)、动力输出端(2350)和旋变安装端(2360)，所述转子连接部(2340)位于所述动力输出端(2350)和所述旋变安装端(2360)之间，所述转子的转子铁芯(2200)连接在所述转子连接部(2340)；
主机壳(1000)，所述主机壳(1000)内设有容纳所述定子(2100)的定子安装部(1010)，所述定子安装部(1010)通过隔板(1020)与所述主机壳(1000)内部隔开，所述定子安装部(1010)的开口朝外，所述转轴(2300A)的旋变安装端(2360)从所述定子安装部(1010)的开口向外侧方向伸出，所述转轴(2300A)的动力输出端(2350)穿过所述隔板(1020)向内侧方向延伸并位于所述主机壳(1000)内；
过渡壳体(1200)，与所述主机壳(1000)的定子安装部(1010)的开口对接，以形成电机安装腔(1001)，所述过渡壳体(1200)设有允许所述转轴穿过的轴孔(1210)，并且所述旋变安装端(2360)位于所述轴孔(1210)的外侧；
电机盖(1100)，连接在所述轴孔(1210)外侧的所述过渡壳体(1200)上，以在所述轴孔(1210)外侧形成旋变安装腔(1002)，并将所述旋变安装端(2360)容置于其中；
旋转变压器(3000)，位于所述旋变安装腔中，包括旋变定子(3100)和旋变转子(3200)，其中所述旋变转子(3200)安装在所述旋变安装端(2360)。
9.根据权利要求7所述的中置电机，其特征在于，还包括
电机组件(2000)，包括定子(2100)、转子，所述转子包括转子铁芯和转轴(2300A)，所述转轴(2300A)包括转子连接部(2340)、动力输出端(2350)和旋变安装端(2360)，所述转子连接部(2340)位于所述动力输出端(2350)和所述旋变安装端(2360)之间，所述转子的转子铁芯(2200)连接在所述转子连接部(2340)；
主机壳(1000)，所述主机壳(1000)内设有容纳所述定子(2100)的定子安装部(1010)，所述定子安装部(1010)通过隔板(1020)与所述主机壳(1000)内部隔开，所述定子安装部(1010)的开口朝外，所述转轴(2300A)的旋变安装端(2360)从所述定子安装部(1010)的开口向外侧方向伸出，所述转轴(2300A)的动力输出端(2350)穿过所述隔板(1020)向内侧方向延伸并位于所述主机壳(1000)内；
过渡壳体(1200)，与所述主机壳(1000)的定子安装部(1010)连接，以形成电机安装腔(1001)，所述过渡壳体(1200)设有允许所述转轴穿过的轴孔(1210)，并且所述旋变安装端(2360)位于所述轴孔(1210)的外侧；
电机盖(1100)，与所述主机壳(1000)的定子安装部(1010)的开口对接，以在所述轴孔(1210)外侧形成旋变安装腔(1002)，并将所述旋变安装端(2360)容置于其中；
旋转变压器(3000)，位于所述旋变安装腔中，包括旋变定子(3100)和旋变转子(3200)，其中所述旋变转子(3200)安装在所述旋变安装端(2360)。
10.根据权利要求7所述的中置电机，其特征在于，还包括：
电机组件(2000)，包括定子(2100)、转子，所述转子包括转子铁芯和转轴(2300B)，所述转轴(2300B)包括转子连接端(2370)、动力输出部(2380)和旋变安装端(2360)，其中所述动力输出部(2380)位于所述旋变安装端(2360)与所述转子连接端(2370)之间，所述转子安装在所述转子连接端(2370)上；
主机壳(1000)，所述主机壳(1000)内通过隔板分隔成电机安装腔(1001)和传动腔(1003)，所述转轴(2300B)穿过所述隔板上的通孔，所述定子(2100)、所述转子和所述转轴(2300B)的转子连接端(2370)位于所述电机安装腔(1001)中；所述转轴(2300B)的动力输出部(2380)和旋变安装端(2360)位于所述传动腔(1003)中；
旋转变压器(3000)，位于所述传动腔(1003)中，包括旋变定子(3100)和旋变转子(3200)，其中所述旋变转子(3200)安装在所述转轴(2300B)的旋变安装端(2360)，所述旋变定子(3100)通过第一固定结构固定连接在所述主机壳(1000)内。
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