CN117060619B - 铁芯叠、转子和电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种铁芯叠、转子和电机。铁芯叠形成有多个磁钢槽，磁钢槽沿平行铁芯叠轴向的方向贯穿铁芯叠，铁芯叠包括端部叠片和多个中间叠片，端部叠片设于铁芯叠沿自身轴向的两端，铁芯叠处具有卡槽，卡槽沿铁芯叠轴向延伸并贯穿任一中间叠片，卡槽设于磁钢槽的边缘且二者连通；卡槽中设有弹片，弹片沿铁芯叠轴向的两端分别与端部叠片止抵，弹片的部分结构伸入磁钢槽中。本申请能够在避免增加磁钢与铁芯间隙的情况下，为磁钢提供足够的夹紧力。

Description

铁芯叠、转子和电机

技术领域

本申请涉及电机领域，更具体地涉及永磁电机的铁芯叠、转子和电机。

背景技术

现有永磁电机的转子采用灌封环氧类胶水或注塑尼龙类树脂对磁钢进行固定，其不仅成本高且生产时间较长。

中国实用新型CN218498905U公开了一种磁钢固定结构，其提供了一种包括侧板的弹片，侧板夹设在磁钢和转子铁芯之间，为磁钢提供了夹紧力。这种方案的缺点包括：侧板占据了铁芯内部的空间，增大了磁钢和铁芯之间的间隙，从而增大了磁路磁阻，使得转子所提供的扭矩下降。

中国专利公开CN115360843A公开了一种内嵌式磁钢固定装置，其通过在与磁钢槽相连通的凹槽内设置横截面为C形的固定件而给磁钢提供固定压力。然而，该方案中的固定件在轴向上没有限位，一方面使得磁钢的装配过程工艺复杂，另一方面在装配完成后也存在磁钢发生轴向窜动的隐患。

发明内容

本申请的目的在于克服或至少减轻上述现有技术存在的不足，提供一种结构简单的、通过弹性变形来提供固定力的铁芯叠、转子和电机。

根据本申请的第一方面，提供一种铁芯叠，其形成有多个磁钢槽，磁钢槽沿平行铁芯叠轴向的方向贯穿铁芯叠，铁芯叠包括端部叠片和多个中间叠片，端部叠片设于铁芯叠沿自身轴向的两端，铁芯叠处具有卡槽，卡槽沿铁芯叠轴向延伸并贯穿任一中间叠片，卡槽设于磁钢槽的边缘且二者连通；卡槽中设有弹片，弹片沿铁芯叠轴向的两端分别与端部叠片止抵，弹片的部分结构伸入磁钢槽中。

在至少一个实施方式中，在弹片两端非受压状态下，弹片不伸入磁钢槽；端部叠片与弹片的止抵能够使得弹片受压变形，并使得弹片的部分结构伸入磁钢槽；

或者，在弹片两端非受压状态下，弹片的部分结构伸入磁钢槽。

在至少一个实施方式中，弹片包括弯曲段，弯曲段沿长度方向的两端连接有直段，直段完全处于卡槽中，弯曲段至少部分结构伸入磁钢槽。

在至少一个实施方式中，弯曲段呈弓形，弯曲段朝向磁钢槽弯曲。

在至少一个实施方式中，弯曲段沿铁芯叠的轴向对称布置。

在至少一个实施方式中，弹片包括主体部和沿长度方向设于主体部两端的连接部；端部叠片靠近中间叠片的一侧设有限位槽，连接部插入限位槽中；

或者，端部叠片中设有限位孔，连接部插入限位孔中，限位孔的被设置为不允许主体部通过。

在至少一个实施方式中，铁芯叠具有隔磁槽，卡槽位于磁钢槽靠近隔磁槽的位置。

在至少一个实施方式中，每个磁钢槽处设有至少两个卡槽。

根据本申请的第二方面，提供一种转子，转子包括铁芯和磁钢，铁芯包括多个铁芯叠且至少部分铁芯叠为上述第一方面的铁芯叠，磁钢嵌设于磁钢槽。

根据本申请的第三方面，提供一种电机，包括本申请的第二方面提供的转子。

以上一个或多个技术方案的有益效果在于：

本方案将铁芯叠分为端部叠片和中间叠片，在中间叠片的卡槽中设置弹片，该弹片的部分结构伸入磁钢槽，弹片沿轴向的两端通过端部叠片止抵。这种设置方式一方面能够利用端部叠片实现弹片在轴向的限位，进而减少磁钢槽处弹片定位装配的难度，并且避免磁钢随弹片沿轴向窜动；另一方面，当弹片伸入磁钢槽的部分被磁钢挤压时，该端部叠片对于弹片两端的止抵便于使得弹片保持弹性状态以向磁钢提供足够的夹紧力。

附图说明

图1是根据本申请实施例中的转子的立体结构示意图。

图2是根据本申请实施例中的转子的主视示意图。

图3是根据本申请实施例中的转子去除其中一个端板后的立体实体图。

图4是图3中A部分的结构放大示意图；

图5是本申请实施例中单个中间叠片的结构示意图；

图6是图5中局部结构放大示意图；

图7是本申请实施例中磁钢的结构示意图；

图8是本申请实施例中弹片的结构示意图；

图9是本申请实施例中铁芯叠的局部剖视图；

图10是图9中C部分的结构放大示意图。

附图标记：10、铁芯叠；20、端板；30、转轴；40、磁钢；101、磁钢槽；102、限位孔；103、中间叠片；104、卡槽；105、隔磁槽；106、弹片；1061、弯曲段；1062、直段；1063、连接部；107、端部叠片；1011、参考面；1012、基准面。

具体实施方式

下面参照附图描述本申请的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本申请，而不用于穷举本申请的所有可行的方式，也不用于限制本申请的范围。

参照图1至图10，本发明的一个或多个实施例提供一种铁芯叠，其形成有多个磁钢槽101，磁钢槽101沿平行铁芯叠10轴向的方向贯穿铁芯叠10。铁芯叠10包括端部叠片107和多个中间叠片103，端部叠片107设于铁芯叠10沿自身轴向的两端。铁芯叠10内形成有卡槽104，卡槽104沿铁芯叠10轴向延伸并贯穿任一中间叠片103。卡槽104设于磁钢槽101的边缘且二者连通。卡槽104中设有弹片106，弹片106沿铁芯叠10轴向的两端分别与端部叠片107止抵，弹片106的部分结构伸入磁钢槽101中。

可知的，为了便于实现磁钢40在磁钢槽101中的拆装，该磁钢40的厚度小于磁钢槽101的厚度，进而该磁钢槽101与磁钢40之间具有间隙。而弹片106伸入磁钢槽101中的部分结构能够弥补磁钢槽101与磁钢40之间的间隙，利用弹片106的弹力抵接磁钢40，进而实现磁钢40的夹紧。

本实施例中，铁芯叠10处形成有多个磁钢槽101，多个磁钢槽101可以分别沿铁芯的周向均布设置；也可以采用偶数个磁钢槽101形成一个磁钢槽组，多个磁钢槽组沿铁芯的周向均布设置。例如图5中示出的一种具体结构形式，每个磁钢槽组包括四个磁钢槽101，四个磁钢槽101关于预设对称面对称布置，该对称面穿过铁芯的中心。此处磁钢槽组的数量为8个；另外一些实施例中，磁钢槽组的数量由本领域技术人员根据需要自行设置。

本实施例中铁芯叠10为转子的一部分。转子包括铁芯，铁芯包括多个铁芯叠10，每个铁芯叠10包括多个铁芯叠片(包括上述的端部叠片107和中间叠片103)。具体的，铁芯叠10处的磁钢槽101由单个铁芯叠片处的磁钢分槽组合形成。

上述提及铁芯叠10由中间叠片103和端部叠片107组成，具体的，该端部叠片107对称设于铁芯叠10沿自身轴向的两端。铁芯叠10每端的端部叠片107的数量一般为单个，另外一些实施例中也可以设置多个。对于中间叠片103和端部叠片107来说，其厚度一般相同，另外一些实施例中，在满足使用要求的情况下，其厚度也可以不同。

端部叠片107和中间叠片103均具有上述的磁钢分槽，二者的区别在于，中间叠片103具有卡槽104，而端部叠片107不具有卡槽104。

参见图6，本实施例中的卡槽104为方形槽；另外一些实施例中，在满足使用要求的情况下，其沿垂直铁芯轴向的截面可以为弧形或者梯形，进而形成弧形槽和梯形槽。

本实施例中，弹片106呈长条状，沿转子的轴向延伸。弹片106优选的采用金属件，更优选为导磁的金属。

对于磁钢槽101来说，其用于安装长方体状的磁钢40，因此磁钢槽101为沿轴向贯穿铁芯叠10的方形槽。该磁钢槽101具有平行铁芯轴向的两个侧面。该卡槽104设于磁钢槽101平行于铁芯沿轴向的侧面处。参见图6，该卡槽104的槽口贯穿磁钢槽101的侧面。

上述提及该弹片106的两端分别与端部叠片107止抵，作为其中一种具体的结构形式，弹片106不插入端部叠片107，在装配完毕后，铁芯叠10两端的端部叠片107的间距等于弹片106沿铁芯轴向的长度。作为另外一种具体的结构形式，该弹片106的两端分别插入相应的端部叠片107，在装配完毕后，铁芯叠10两端的端部叠片107的间距小于弹片106沿铁芯轴向的长度。

上述提及该弹片106的部分结构伸入磁钢槽101中。此时分为两种情况：

第一种情况是，弹片106不变形（即其两端不受压变形）的情况下就有部分结构伸入磁钢槽101中。

第二种情况是，端部叠片107与弹片106的止抵能够使得弹片106受压变形。弹片106两端受压变形之后才会有部分结构伸入磁钢槽101中；在弹片106两端非受压状态下，弹片106不伸入磁钢槽101。

更具体的，弹片106的部分结构从磁钢槽101的一个侧面处伸入磁钢槽101，此时将该侧面定义为基准面1012，磁钢槽101中正对于该基准面1012的侧面为参考面1011。在磁钢40未插入磁钢槽101的情况下，弹片106与参考面1011的距离为H1，磁钢40的厚度为H2，H1小于H2。这种设置方式能够使得磁钢40插入弹片106的过程中，弹片106处于受压变形的状态，进而为磁钢40提供挤压力，使得磁钢40稳定的安装于磁钢槽101内部。

在至少一个实施例中，弹片106包括弯曲段1061，弯曲段1061沿长度方向的两端连接有直段1062，直段1062完全处于卡槽104中，弯曲段1061至少部分结构伸入磁钢槽101。

在卡槽104厚度不变的情况下，这种设置中的弹片106的弯曲段1061沿卡槽104厚度方向布设，能够减少弹片106所需要的变形幅度。在至少一个实施例中，弯曲段1061呈弓形，弯曲段1061朝向磁钢槽101弯曲。该弓形结构的弹片106便于引导弹片106的变形方向，使得弹片106两端受到端部叠片107抵接挤压时，有部分结构定向进入磁钢槽101中。

在至少一个实施例中，弯曲段1061沿铁芯叠10的轴向对称布置。这使得磁钢40能在轴向上获得弹片106稳定提供的固定压力。

在另外一些实施例中，该弹片106可以采用其他形状，例如弹片106为沿铁芯叠10轴向呈波浪状分布。又或者，将该弯曲段1061替换成为梯形段，该梯形段包括一直板部分和两个斜板部分。

在至少一个实施例中，弹片106包括主体部和沿长度方向设于主体部两端的连接部1063。具体地，该连接部1063用于插入端部叠片107的内部。为了实现连接部1063的插入，在端部叠片107靠近中间叠片103的一侧设有限位槽，连接部1063插入限位槽中。

另外一些实施例中，端部叠片107中设有限位孔102，连接部1063插入限位孔102中，可知的，当端部叠片107处设置限位孔102时，为了避免连接部1063从端部叠片107中穿出，限位孔102的被设置为不允许主体部通过。此时连接部1063以及限位孔102的截面尺寸小于主体部的截面尺寸。

具体的，该连接部1063沿垂直铁芯叠10轴向的截面可以为方形截面，也可以为圆形截面等其他形状。

在至少一个实施例中，在采用限位孔102与连接部1063配合的情况下，弹片106两端不受压时，弹片106沿铁芯轴向的长度不小于所在铁芯叠10沿自身轴向的长度。

在至少一个实施例中，铁芯叠10具有隔磁槽105，卡槽104位于磁钢槽101靠近隔磁槽105的位置。该位置附近本身就有为防止电机短路运行时的短路电流使永磁体发生退磁而开设槽的需要，进而卡槽104能够辅助实现隔磁槽105的功能。

在至少一个实施例中，每个磁钢槽101处设有至少两个卡槽104。此时每个卡槽104中设置一个弹片106，两个弹片106便于提供更大和更均匀的夹持力，使得磁钢40稳固的设置于磁钢槽101中。

更进一步的，当单个磁钢槽101处设置有多个卡槽104时，该卡槽104可以设置与磁钢槽101不同侧面处，以从不同侧面向抵接该磁钢40，使得磁钢槽101能够承受更均匀的夹持力。

本发明的一个或多个实施例还提供一种转子，转子包括铁芯和磁钢40，铁芯包括多个铁芯叠10且至少部分铁芯叠为上述的铁芯叠10，磁钢40嵌设于磁钢槽101。具体的，在铁芯的两端具有端板20，铁芯叠10处于两个端板20之间。端板20用于沿轴向止抵磁钢。更具体的，铁芯的中心具有转轴孔，转轴孔中穿设有转轴30。

本发明的一个或多个实施例还提供一种电机，包括上述的转子。

当然，本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员在本发明的教导下可以对本发明的上述实施方式做出各种组合和变型，而不脱离本发明的范围。

Claims (9)

1.一种铁芯叠，其形成有多个磁钢槽，所述磁钢槽沿平行铁芯叠轴向的方向贯穿所述铁芯叠，所述铁芯叠包括端部叠片和多个中间叠片，所述端部叠片设于铁芯叠沿自身轴向的两端，其特征在于，所述铁芯叠还包括独立于所述端部叠片和所述中间叠片的弹片，所述铁芯叠处具有卡槽，所述卡槽沿铁芯叠轴向延伸并贯穿任一所述中间叠片，所述卡槽设于磁钢槽的边缘且二者连通；所述弹片安装于所述卡槽中，所述弹片沿铁芯叠轴向的两端分别与两个所述端部叠片止抵，并且所述弹片在所述铁芯叠轴向上贯穿所述多个中间叠片，所述弹片的部分结构伸入所述磁钢槽中；

所述弹片包括主体部和沿长度方向设于主体部两端的连接部；

所述端部叠片靠近中间叠片的一侧设有限位槽，所述连接部插入所述限位槽中；或者，所述端部叠片中设有限位孔，所述连接部插入所述限位孔中，所述限位孔的被设置为不允许主体部通过。

2.根据权利要求1所述的铁芯叠，其特征在于，在弹片两端非受压状态下，所述弹片不伸入所述磁钢槽；所述端部叠片与弹片的止抵能够使得弹片受压变形，并使得弹片的部分结构伸入所述磁钢槽；

或者，在弹片两端非受压状态下，所述弹片的部分结构伸入所述磁钢槽。

3.根据权利要求1所述的铁芯叠，其特征在于，所述弹片包括弯曲段，所述弯曲段沿长度方向的两端连接有直段，所述直段完全处于所述卡槽中，所述弯曲段至少部分结构伸入所述磁钢槽。

4.根据权利要求3所述的铁芯叠，其特征在于，所述弯曲段呈弓形，所述弯曲段朝向所述磁钢槽弯曲。

5.根据权利要求4所述的铁芯叠，其特征在于，所述弯曲段沿所述铁芯叠的轴向对称布置。

6.根据权利要求1所述的铁芯叠，其特征在于，所述铁芯叠具有隔磁槽，所述卡槽位于所述磁钢槽靠近隔磁槽的位置。

7.根据权利要求1或6所述的铁芯叠，其特征在于，每个磁钢槽处设有至少两个卡槽。

8.一种转子，其特征在于，所述转子包括铁芯和磁钢，所述铁芯包括多个铁芯叠且至少部分铁芯叠为权利要求1至7中任一项所述的铁芯叠，所述磁钢嵌设于所述磁钢槽。

9.一种电机，其特征在于，包括权利要求8所述的转子。