CN117748776A - 电机、动力总成及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种电机、动力总成及电动汽车。电机包括多个磁体和沿电机轴向排列的多个转子冲片,每个转子冲片包括中心孔和环绕中心孔排列的多个通孔。每个通孔沿第一方向尺寸小于沿第二方向尺寸,每个通孔用于容纳至少一个磁体,每个通孔包括沿第一方向相对排列的两个孔壁。其中,一个转子冲片的一个通孔的至少一个孔壁包括至少一个凸起,沿第一方向每个凸起的长度小于两个孔壁的间距,沿第二方向每个凸起排列于一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间。本申请提供的电机的生产成本较低。
Description
技术领域
本申请涉及电机技术领域,并且更具体地,涉及一种电机、动力总成及电动汽车。
背景技术
永磁电机以其体积小、效率高、功率密度高等优点广泛应用于新能源汽车等领域。通常,永磁电机包括电机转子、电机定子和多个磁体,磁体设置于电机转子的转子铁芯的磁体槽中。但是,现有的磁体的加工工艺以及装配工艺比较复杂,增加了永磁电机的生产成本。
发明内容
本申请提供了一种电机、动力总成及电动汽车,电机的生产成本较低。
第一方面,提供了一种电机,电机包括多个磁体和沿电机轴向排列的多个转子冲片,每个转子冲片包括中心孔和多个通孔,多个通孔环绕中心孔排列。每个通孔沿第一方向的尺寸小于沿第二方向的尺寸,每个通孔用于容纳至少一个磁体,每个通孔包括沿第一方向相对排列的两个孔壁。其中,一个转子冲片的一个通孔的至少一个孔壁包括至少一个凸起,沿第一方向每个凸起的长度小于两个孔壁的间距,沿第二方向每个凸起排列于一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间。
本申请实施例提供的电机中,通过在容纳磁体的通孔的孔壁上加工凸起,将多个磁体插入通孔的过程中,沿第二方向将两个磁体放置到一个凸起的两侧。这样,每个凸起能够将两个磁体隔开使得两个磁体沿第二方向具有间隔,注塑胶注入电机的转子冲片的通孔后,能够顺着两个磁体之间的间隔流入,实现两个磁体之间的固定和绝缘。进而,不仅降低了通孔中多个磁体间的涡流损耗影响,而且,多个磁体在插入通孔之前无需进行粘接工艺,降低了多个磁体的生产成本以及简化了多个磁体的装配工艺。从而,降低了电机的生产成本。
在一种实现方式中,多个磁体沿第一方向的尺寸均相等,多个磁体沿第二方向的尺寸均相等。这样,生产磁体的模具比较单一,实现了磁体归一化的生产,节省了将一块磁体切割成多种型号磁体的成本以及从多种型号磁体中挑选多个磁体的成本。
在一种实现方式中,沿第二方向相邻排列的两个凸起之间的间隔等于每个磁体沿第二方向的尺寸。这样,两个凸起能够沿第二方向将两个凸起之间的磁体固定。
在一种实现方式中,两个孔壁分别包括至少一个凸起,两个孔壁中:一个孔壁的每个凸起与另一个孔壁的一个凸起沿第一方向相对排列,沿第一方向相对排列的两个凸起的间隔小于每个磁体沿第一方向的尺寸。
这样,一个通孔的两个孔壁中的一个孔壁的每个凸起与磁体抵接的位置和另一个孔壁的一个凸起与磁体抵接的位置沿第一方向位于几乎一条直线,能够避免磁体沿第一方向发生倾斜或偏移。
在一种实现方式中,两个孔壁的凸起的数量相同。这样,使得电机转子的动不平衡量较小,从而降低了动平衡修正的节拍及成本。
在一种实现方式中,另一个转子冲片中每个通孔的两个孔壁的间距大于一个转子冲片的一个通孔中一个孔壁的每个凸起与另一个孔壁的间距。
这样,电机的转子铁芯包括两种转子冲片,一种转子冲片的通孔的孔壁上设置有凸起,另一种转子冲片的通孔的孔壁上无需设置凸起,进而,无需在转子铁芯的每个转子冲片的通孔的孔壁上加工凸起,便能实现一个通孔中两个磁体的隔开,降低了转子铁芯的生产成本。
在一种实现方式中,另一个转子冲片的数量大于一个转子冲片的数量。这样,通过较少的孔壁上带凸起的转子冲片,便能够实现一个通孔中两个磁体的隔开,进一步降低了转子铁芯的生产成本。
在一种实现方式中,沿第二方向一个通孔的尺寸为另一个通孔的尺寸的倍数,一个通孔所容纳的磁体的数量为另一个通孔所容纳的磁体的数量的倍数。即,一个通孔中容纳的磁体的数量与一个通孔沿第二方向的尺寸相关,这样,根据通孔沿第二方向的尺寸,设计通孔中容纳的磁体的数量,能够合理地利用通孔的空间将磁体的数量最大化,进而提升了电机的性能。
在一种实现方式中,一个通孔与另一个通孔沿第一方向分布。这样,容纳磁体的通孔沿第一方向分布,能够提高磁体的利用率。
在一种实现方式中,另一个通孔用于容纳一个磁体,沿第二方向另一个通孔的尺寸等于一个磁体的尺寸。这样,若通孔的尺寸只能容纳一个磁体,则无需在通孔中设置凸起,能够简化转子冲片的加工工艺。
在一种实现方式中,多个通孔包括多个通孔组,多个通孔的数量为多个通孔组的数量的倍数。其中,多个通孔组环绕中心孔排列,沿电机周向相邻的两个通孔组中至少一组包括一个通孔。
沿电机周向相邻的两个通孔组中仅有一个通孔组包括一个通孔,这样,将多个相同的带凸起转子冲片叠压形成转子铁芯的过程中,只需沿带凸起转子冲片的圆周方向将相邻两个带凸起转子冲片中的一个带凸起转子冲片转动一定角度,使得一个带凸起转子冲片的相邻两个通孔组中的一个通孔组与相邻的另一个带凸起转子冲片的相邻两个通孔组中的另一个通孔组沿转子铁芯的轴向连通,便能够实现多个带凸起转子冲片的每个通孔沿电机轴向连通形成的磁体孔均包括凸起,简化了带凸起转子冲片的加工工艺和生成成本。其中,带凸起的转子冲片指的是通孔的孔壁上带凸起的转子冲片。
沿电机周向相邻的两个通孔组中每个通孔组包括一个通孔,这样,只需沿带凸起转子冲片的圆周方向将相邻两个相同的带凸起转子冲片的每个通孔沿电机轴向连通,便可完成多个相同的带凸起转子冲片叠压形成转子铁芯的过程中,简化了带凸起转子冲片的装配工艺。
在一种实现方式中,沿第二方向每个凸起的尺寸等于沿第二方向相邻排列的两个磁体之间的间隔。这样,两个磁体能够分别与凸起紧密接触。
在一种实现方式中,每个凸起沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸,第一方向、第二方向、电机轴向两两垂直。由于每个凸起主要用于将两个磁体隔开,因此,凸起沿第二方向的尺寸无需设置过大,能够节省凸起的原材料,降低转子冲片的生产成本。
在一种实现方式中,沿第一方向每个磁体的尺寸等于两个孔壁之间的间距。这样,沿第一方向每个磁体能够与通孔的两个孔壁紧密接触,实现磁体沿第一方向的固定。
在一种实现方式中,沿第二方向相邻排列的两个磁体之间的间隔范围为0.8mm-2mm。沿第一方向每个凸起的尺寸范围为0.8mm-2.5mm。这样,能够保证每个磁体的性能参数如矫顽力HCJ、剩余磁密Br等保持一致,使得电机的所有磁体的性能保持一致,降低对电机的性能的影响。
第二方面,提供了一种动力总成,动力总成包括减速器以及如第一方面以及第一方面的可能实现方式中任一项所述的电机,电机的电机轴与减速器的输入轴传动连接。
第三方面,提供了一种电动汽车,电动汽车包括车轮、传动机构以及如第二方面所述的动力总成,动力总成通过传动机构驱动车轮。
上述第二方面的技术效果或第三方面的技术效果可以参考上述第一方面中相应的描述,这里不再赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一例电动汽车的结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一例电机的结构爆炸示意图。
图3为本申请实施例提供的一例磁体和转子铁芯的装配体的横截面示意图。
图4至图9分别为本申请实施例提供的转子冲片的结构示意图。
图10和图11分别为本申请实施例提供的转子铁芯的局部截面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请中的技术方案进行描述。
在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“/”表示或的意思,例如,A/B可以表示A或B;本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。
本申请实施例中的术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。
在本说明书中描述的参考“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
本申请中所涉及的“相等/等于”并不是严格意义上的相等/等于,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。
本申请实施例中,同一附图标记表示同一组成部分或同一零部件。本申请实施例中,针对多个相同的零部件,附图中可能仅以其中一个零部件为例标注了附图标记。对于其他相同的零件或部件,附图标记同样适用。另外,附图示出的零部件的尺寸和大小仅为示例性的。
本申请实施例提供了一种电机,电机包括多个磁体和沿电机轴向排列的多个转子冲片,每个转子冲片包括中心孔和多个通孔,多个通孔环绕中心孔排列。每个通孔沿第一方向的尺寸小于沿第二方向的尺寸,每个通孔用于容纳至少一个磁体,每个通孔包括沿第一方向相对排列的两个孔壁。其中,一个转子冲片的一个通孔的至少一个孔壁包括至少一个凸起,沿第一方向每个凸起的长度小于两个孔壁的间距,沿第二方向每个凸起排列于一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间。
本申请实施例提供的电机中,通过在容纳磁体的通孔的孔壁上加工凸起,将多个磁体插入通孔的过程中,沿第二方向将两个磁体放置到一个凸起的两侧。这样,每个凸起能够将两个磁体隔开使得两个磁体沿第二方向具有间隔,注塑胶注入电机的转子冲片的通孔后,能够顺着两个磁体之间的间隔流入,实现两个磁体之间的固定和绝缘。进而,不仅降低了通孔中多个磁体间的涡流损耗影响,而且,多个磁体在插入通孔之前无需进行粘接工艺,降低了多个磁体的生产成本以及简化了多个磁体的装配工艺。从而,降低了电机的生产成本。
本申请实施例还提供了一种电动汽车,下面结合图1先对本申请实施例提供的电动汽车进行详细说明。
图1为本申请实施例提供的一种电动汽车的示意性结构图。如图1所示,该电动汽车包括电池1、车轮2和一个或多个动力总成3。其中,动力总成3用于接收电池1供电并驱动车轮2,动力总成3用于将电能转换成机械能。动力总成3包括电机30和减速器31。减速器31与电机30传动连接。减速器31用于传动连接电机30与车轮2。
本申请实施例提供的电动汽车包括纯电动汽车、混合动力汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车或新能源汽车等。其中,纯电动汽车也称为pure electric vehicle/battery electric vehicle,或简称为pure EV/battery EV。混合动力汽车也称为hybridelectric vehicle,或简称为HEV。增程式电动汽车也称为range extended electricvehicle,或简称为REEV。插电式混合动力汽车也称为plug-in hybrid electric vehicle,或简称为PHEV。新能源汽车也称为new energy vehicle,或简称为NEV。
一些实施例中,动力总成3还包括控制器,控制器用于控制电机30的启动或停止、正转或反转、转速提高或降低、驱动扭矩的增加或减少、制动扭矩的增加或减少等。
下面结合图2至图9对本申请实施例提供的电机30的结构进行详细说明。
如图2所示,电机30包括电机轴310和转子铁芯320,转子铁芯320用于传动连接电机轴。转子铁芯320包括多个沿电机30的轴向排列的多个转子冲片,每个转子冲片包括中心孔O,电机轴310穿过每个转子冲片的中心孔O,使得每个转子冲片套设于电机轴310。
每个转子冲片还包括多个通孔,每个通孔与转子冲片的中心孔O不连通,多个通孔环绕转子冲片的中心孔O排列。相邻两个转子冲片的多个通孔沿电机30的轴向分别连通形成多个磁体孔,每个磁体孔用于容纳至少一个磁体,即每个通孔用于容纳至少一个磁体。如图2至图8所示,多个通孔包括多个通孔组3211,多个通孔的数量为多个通孔组3211的数量的倍数。每个通孔包括沿第一方向相对排列的两个孔壁和沿第二方向相对排列的另外两个孔壁,每个通孔沿第一方向的尺寸小于沿第二方向的尺寸。如图2至图8所示,两个通孔中的一个通孔3211a的两个孔壁分别为右孔壁Ta1和左孔壁Ta2,另外两个孔壁分别为上孔壁Ta3和下孔壁Ta4,沿第一方向右孔壁Ta1和左孔壁Ta2之间的距离小于沿第二方向右孔壁Ta1和左孔壁Ta2之间的距离。
一些实施例中,第一方向、第二方向、电机30的轴向两两垂直。第一方向可以理解为通孔的宽度方向或磁体的高度方向,第二方向可以理解为通孔的长度方向或磁体的宽度方向,电机30的轴向可以理解为磁体的长度方向。
需要说明的是,第一方向和第二方向均是相对于一个通孔的位置而言,针对不同的通孔,第一方向和第二方向会存在差异。例如,如图2至图8所示,相对于两个通孔的一个通孔3211a而言,第一方向平行于x1方向,第二方向平行于y1方向。如图2至图8所示,相对于两个通孔的另一个通孔3211b而言,第一方向平行于x2方向,第二方向平行于y2方向。
电机30还包括多个磁体,多个磁体包括多个磁体组322,多个磁体的数量为多个磁体组322的数量的倍数。每个磁体组322包括的磁体数量大于或等于每个通孔组3211包括的通孔数量相等。
一些实施例中,沿第二方向一个通孔的尺寸为另一个通孔的尺寸的倍数,一个通孔所容纳的磁体的数量为另一个通孔所容纳的磁体的数量的倍数。即,一个通孔中容纳的磁体的数量与一个通孔沿第二方向的尺寸相关,这样,根据通孔沿第二方向的尺寸,设计通孔中容纳的磁体的数量,能够合理地利用通孔的空间将磁体的数量最大化,进而提升了电机的性能。
进一步地,一些实施例中,一个通孔与另一个通孔沿第一方向分布。这样,容纳磁体的通孔沿第一方向分布,能够提高磁体的利用率。
进一步地,一些实施例中,另一个通孔用于容纳一个磁体,沿第二方向另一个通孔的尺寸等于一个磁体的尺寸。这样,若通孔的尺寸只能容纳一个磁体,则无需在通孔中设置下文所述的凸起P,能够简化转子冲片的加工工艺。
一个示例中,如图2至图8所示,通孔的数量为24,通孔组为6,磁体的数量为36,磁体组322的数量为6。每个磁体组322包括六个磁体,每个通孔组3211包括四个通孔,四个通孔中每两个通孔为一层,沿转子冲片的径向呈两层排列,每层的两个通孔沿转子冲片的周向呈“V”型排列。六个磁体中的两个磁体包括一个磁体322a和另一个磁体322b,另外两个磁体包括一个磁体322c和另一个磁体322d,剩余的两个磁体包括一个磁体322e和另一个磁体322f。四个通孔中的两个通孔包括一个通孔3211a和另一个通孔3211b,另外两个通孔包括一个通孔3211c和另一个通孔3211d,四个通孔中的两个通孔和另外两个通孔沿转子冲片的径向呈两层排列,两个通孔中的一个通孔3211a和另一个通孔3211b沿转子冲片的周向呈“V”型排列,另外两个通孔中的一个通孔3211c和另一个通孔3211d沿转子冲片的周向呈“V”型排列。
其中,两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸相等以及沿第二方向的尺寸也相等。另外两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸相等以及沿第二方向的尺寸也相等。另外两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸等于两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸,而且,另外一层通孔中的一个通孔沿第二方向的尺寸为两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸的2倍。此外,两个通孔中的一个通孔3211a用于容纳两个磁体中的一个磁体322a和另一个磁体322b,两个通孔中的另一个通孔3211b用于容纳另外两个磁体中的一个磁体322c和另一个磁体322d,另外两个通孔中的一个通孔3211c用于容纳剩余的两个磁体中的一个磁体322e,另外两个通孔中的另一个通孔3211d用于容纳剩余的两个磁体中的另一个磁体322f。
另一个示例中,每个磁体组322包括四个磁体,每个通孔组3211包括三个通孔,三个通孔沿转子冲片3211的径向呈两层排列。其中,一层通孔包括沿转子冲片的周向呈“V”型排列的两个通孔,另外一层通孔包括一个通孔,另外一层通孔排列于一层通孔与转子冲片3211的外周面之间。
其中,一层通孔中的两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸相等以及沿第二方向的尺寸也相等。另外一层通孔中的一个通孔沿第一方向的尺寸等于一层通孔中的两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸,而且,另外一层通孔中的一个通孔沿第二方向的尺寸为一层通孔中的两个通孔中的每个通孔沿第二方向的尺寸的2倍。此外,一层通孔中的两个通孔中的每个通孔用于容纳一个磁体,另外一层通孔中的一个通孔用于容纳两个磁体。
又一个示例中,每个磁体组322包括四个磁体,每个通孔组3211包括两个通孔,两个通孔沿转子冲片的周向呈“V”型排列。其中,两个通孔中的每个通孔沿第一方向的尺寸相等以及沿第二方向的尺寸也相等。两个通孔中的每个通孔用于容纳两个磁体。
如图2所示,每个磁体包括沿第一方向相对排列的两个侧面和沿第二方向相对排列的另外两个侧面。如图2至图8所示,磁体322a的两个侧面分别为右侧面Wa1和左侧面Wa2,另外两个侧面分别为上侧面Wa3和下侧面Wa4。
一些实施例中,每个磁体沿第一方向的尺寸均相等,每个磁体沿第二方向的尺寸均相等。换句话说,沿第一方向每个磁体的上侧面Wa3与下侧面Wa4之间的距离均相等,沿第二方向每个磁体的右侧面Wa1与左侧面Wa2之间的距离均相等。这样,生产磁体的模具比较单一,实现了磁体归一化的生产,节省了将一块磁体切割成多种型号磁体的成本以及从多种型号磁体中挑选多个磁体的成本。
进一步地,一些实施例中,每个磁体沿电机30的轴向的尺寸也均相等。这样,生产磁体的模具单一,实现了磁体归一化的生产,节省了将一块磁体切割成多种型号磁体的成本以及从多种型号磁体中挑选多个磁体的成本。
一些实施例中,沿第一方向每个磁体的尺寸等于两个孔壁之间的间距。即,沿第一方向每个磁体的上侧面Wa3与容纳磁体的通孔的右孔壁Ta1接触,以及沿第一方向每个磁体的下侧面Wa4与容纳磁体的通孔的左孔壁Ta2接触。这样,沿第一方向每个磁体能够与通孔的两个孔壁紧密接触,实现磁体沿第一方向的固定。
一些实施例中,沿第二方向每个磁体的尺寸范围可以为9mm-11mm。这样,不仅能够降低磁体的生产成本,还能够保证每个磁体的性能参数如矫顽力HCJ、剩余磁密Br等保持一致,使得电机的所有磁体的性能基本保持一致,降低对电机的性能的影响。
一些实施例中,多个转子冲片中,一个转子冲片的一个通孔的至少一个孔壁包括至少一个凸起P,沿第一方向每个凸起P的长度小于一个通孔的两个孔壁的间距。沿第二方向每个凸起P排列于一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间。这样,每个凸起P能够将两个磁体隔开使得两个磁体沿第二方向具有间隔,注塑胶注入电机30的转子冲片的通孔后,能够顺着两个磁体之间的间隔流入,实现两个磁体之间的固定和绝缘。进而,不仅降低了通孔中多个磁体间的涡流损耗影响,而且,多个磁体在插入通孔之前无需进行粘接工艺,降低了多个磁体的生产成本以及简化了多个磁体的装配工艺。从而,降低了电机的生产成本。
另一些实施例中,多个转子冲片中,一个转子冲片的一个通孔的至少一个孔壁包括多个凸起P,沿第二方向多个凸起P间隔排列,沿第一方向每个凸起P的长度小于一个通孔的两个孔壁的间距。沿第一方向每个磁体排列于两个凸起P之间,沿第二方向一个通孔容纳的多个磁体沿第二方向间隔排列。进一步地,一些实施例中,磁体沿电机30的轴向插入转子冲片的通孔后,多个带凸起转子冲片的多个凸起沿电机30的轴向弯折。磁体沿电机30的轴向插入转子冲片的通孔的过程中,每个凸起能够沿磁体插入转子冲片的通孔的方向沿电机30的轴向弯折发生弹性变形,向磁体提供弹性回复力并抵接磁体,使得磁体插接于转子冲片的通孔。这样,注塑胶注入电机30的转子冲片的通孔后,能够顺着两个磁体之间的间隔流入,实现两个磁体之间的固定和绝缘。进而,不仅降低了通孔中多个磁体间的涡流损耗影响,而且,多个磁体在插入通孔之前无需进行粘接工艺,降低了多个磁体的生产成本以及简化了多个磁体的装配工艺。从而,降低了电机的生产成本。
此外,注塑胶注入电机30的转子冲片的通孔后,一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间除了凸起外还具有注塑胶。注塑胶具备粘接和绝缘作用,注塑胶固定、绝缘、缓冲其相邻的两个磁体。此外,注塑胶还具有高导热性能。示例性地,注塑胶可以为环氧树脂注塑料。
为了方便描述,将上文所述的一个转子冲片称为带凸起转子冲片。此外,以沿第二方向每个凸起P排列于一个通孔容纳的多个磁体中的两个磁体之间为例进行详细描述。
一种实施例中,带凸起转子冲片的两个孔壁中仅有一个孔壁包括至少一个凸起,降低了转子冲片的生产成本。
如图4所示,带凸起转子冲片321a的每个通孔的两个孔壁中的左孔壁Ta2包括一个凸起P。如图5所示,带凸起转子冲片321b的每个通孔的两个孔壁中的右孔壁Ta1包括一个凸起P。
另一种实施例中,带凸起转子冲片的每个通孔的两个孔壁中均包括至少一个凸起P,两个孔壁中:一个孔壁的每个凸起P与另一个孔壁的一个凸起P沿第一方向相对排列,沿第一方向相对排列的两个凸起P的间隔小于每个磁体沿第一方向的尺寸。这样,一个通孔的两个孔壁中的一个孔壁的每个凸起P与磁体抵接的位置和另一个孔壁的一个凸起P与磁体抵接的位置沿第一方向位于几乎一条直线,能够避免磁体沿第一方向发生倾斜或偏移。
一个示例中,两个孔壁的凸起P的数量相同。这样,使得电机转子的动不平衡量较小,从而降低了动平衡修正的节拍及成本。此外,两个孔壁的一个孔壁的每个凸起沿第一方向的投影与另一个孔壁的一个凸起沿第一方向的投影重叠。换句话说,沿第一方向,两个孔壁的一个孔壁的每个凸起与另一个孔壁的一个凸起对齐排列。如图6所示,带凸起转子冲片3211c的每个通孔的两个孔壁中的右孔壁Ta1和左孔壁Ta2分别包括一个凸起P,右孔壁Ta1的凸起P与左孔壁Ta2的凸起P沿第一方向对齐排列。这样,一个通孔的两个孔壁中的一个孔壁的每个凸起与磁体抵接的位置和另一个孔壁的一个凸起与磁体抵接的位置沿第一方向位于几乎一条直线,进而,两个孔壁中上的凸起能够将磁体夹紧,避免磁体沿第一方向发生倾斜或偏移。
另一个示例中,两个孔壁的凸起的数量不同。例如,沿重力方向,一个通孔的下方孔壁的凸起的数量多于一个通孔的上方孔壁的凸起的数量,这样,能够节省转子冲片的生产成本。
进一步地,一些实施例中,沿第一方向,两个孔壁中仅有一个孔壁包括至少一个凸起P的实施例中每个凸起P的尺寸大于两个孔壁中均包括至少一个凸起P的实施例中每个凸起P的尺寸。
一些实施例中,沿电机周向相邻的两个通孔组中每个通孔组的至少一个孔壁均包括至少一个凸起,如图4和图5所示,带凸起转子冲片的每个通孔组3211包括四个通孔,每个通孔组3211的两个通孔的每个孔壁均包括一个凸起。如图6所示,带凸起转子冲片321c的每个通孔组3211包括四个通孔,每个通孔组3211的两个通孔的每个孔壁均包括两个凸起。这样,只需沿带凸起转子冲片的圆周方向将相邻两个相同的带凸起转子冲片的每个通孔沿电机30的轴向连通,便可完成多个相同的带凸起P转子冲片叠压形成转子铁芯的过程中,简化了带凸起转子冲片的装配工艺。
另一些实施例中,沿电机周向相邻的两个通孔组中一个通孔组的至少一个孔壁包括至少一个凸起,另一个通孔组的每个孔壁均不包括凸起。如图7所示,带凸起转子冲片321d的每个通孔组3211包括四个通孔,相邻两个通孔组中一个通孔组3211的两个通孔的每个孔壁均包括一个凸起,另一个通孔组的四个通孔的每个孔壁均不包括凸起。如图8所示,带凸起转子冲片321e的每个通孔组包括十二个通孔,相邻两个通孔组中一个通孔组3211的六个通孔的每个孔壁均包括一个凸起,另一个通孔组的六个通孔的每个孔壁均不包括凸起。这样,将多个相同的带凸起转子冲片叠压形成转子铁芯的过程中,只需沿带凸起转子冲片的圆周方向将相邻两个带凸起转子冲片中的一个带凸起转子冲片转动一定角度,使得一个带凸起转子冲片的相邻两个通孔组中的一个通孔组与相邻的另一个带凸起转子冲片的相邻两个通孔组中的另一个通孔组沿电机30的轴向连通,便能够实现多个带凸起P转子冲片的每个通孔沿电机30的轴向连通形成的磁体孔均包括凸起P,简化了带凸起转子冲片的加工工艺和生成成本。
一些实施例中,沿第二方向相邻排列的两个凸起P之间的间隔等于每个磁体沿第二方向的尺寸。即,沿第二方向每个磁体朝向凸起的侧面与凸起朝向磁体的侧面接触。这样,两个凸起P能够沿第二方向将两个凸起P之间的磁体固定。
一些实施例中,沿第二方向每个凸起P的尺寸等于沿第二方向相邻排列的两个磁体之间的间隔。这样,两个磁体能够分别与凸起P紧密接触。
一些实施例中,每个凸起P沿第一方向的尺寸大于沿第二方向的尺寸。由于每个凸起P主要用于将两个磁体隔开,因此,凸起P沿第二方向的尺寸无需设置过大,能够节省凸起P的原材料,降低转子冲片的生产成本。
一些实施例中,每个凸起P沿第一方向的尺寸均相近,每个凸起P沿第二方向的尺寸均相近。这样,能够降低带凸起转子冲片的生产成本。
一些实施例中,沿第二方向相邻排列的两个磁体之间的间隔范围为0.8mm-2mm。若沿第二方向凸起分别与两个磁体接触,即,每个凸起沿第二方向的尺寸范围为0.8mm-2mm。一些实施例中,沿第一方向每个凸起P的尺寸范围为0.8mm-2.5mm。这样,能够保证每个磁体的性能参数如矫顽力HCJ、剩余磁密Br等保持一致,使得电机的所有磁体的性能保持一致,降低对电机的性能的影响。
一些实施例中,转子铁芯320的每个转子冲片均为上文所述的一个转子冲片321a-321e。这样,生产转子冲片的模具单一,提高了转子冲片的生产效率,降低了转子铁芯320的生产成本。
另一些实施例中,转子铁芯320的多个转子冲片中除了包括上文所述的一个转子冲片321a-321e,还包括如图9所示的另一个转子冲片321f。其中,另一个转子冲片321f的所有通孔的孔壁均不包括凸起,另一个转子冲片321f中每个通孔的两个孔壁的间距大于一个转子冲片321a-321e的一个通孔中一个孔壁的每个凸起P与另一个孔壁的间距。这样,电机30的转子铁芯320包括两种转子冲片,一种转子冲片的通孔的孔壁上设置有凸起P,另一种转子冲片的通孔的孔壁上无需设置凸起P,进而,无需在转子铁芯的每个转子冲片的通孔的孔壁上加工凸起P,便能实现一个通孔中两个磁体的隔开,降低了转子铁芯的生产成本。
一些实施例中,另一个转子冲片321f的数量大于一个转子冲片321a-321e的数量。这样,通过较少的孔壁上带凸起P的转子冲片,便能够实现一个通孔中两个磁体的隔开,进一步降低了转子铁芯320的生产成本。
一些实施例中,如图10和图11所示,沿电机30的轴向一个磁体孔对应的每个孔壁的凸起P的投影重叠,也就是说,一个磁体孔对应的每个孔壁的凸起P沿电机30的轴向对齐排列。其中,图10和图11中所示的z1方向平行于电机30的轴向。这样,沿电机30的轴向一个磁体孔对应的对齐排列的两个凸起P与同一个磁体抵接的位置沿电机30的轴向几乎位于一条直线,进而,能够避免磁体发生倾斜或偏移。
通常,转子冲片为硅钢片,即,转子冲片采硅钢材料。磁体还可以称为磁钢,磁体孔还可以称为磁钢槽。
一些实施例中,为了能够有效地将电机30的电机定子的绕组内的高频噪音和谐波隔离开,提高电机30的稳定性和抗干扰能力,如图2至图7、图9所示,沿第二方向每个磁体的上侧面Wa3与上孔壁Ta3之间存在一个间隙H1,沿第二方向每个磁体的下侧面Wa4与下孔壁Ta4之间存在另一个间隙H2。一些实施例中,一个间隙H1和另一个间隙H2均用于填充隔磁材料。
一种实施例中,为了避免磁体沿第二方向移动,每个通孔的至少一个孔壁还包括两个限位凸起,沿第二方向每个磁体位于两个限位凸起之间,沿第一方向两个限位凸起的投影和磁体的投影不重叠。例如,如图3至图9所示,转子冲片的每个通孔的两个孔壁中的左孔壁Ta2包括两个限位凸起,两个限位凸起分别为一个限位凸起Q11和另一个限位凸起Q12。另一种实施例中,每个通孔的至少一个孔壁还包括一个限位凸起和一个限位凹槽,沿第二方向磁体位于一个限位凸起与一个限位凹槽之间,沿第一方向一个限位凸起的投影、一个限位凹槽的投影、磁体的投影不重叠。
一些实施例中,电机30还包括电机定子,电机定子包括定子铁芯和定子绕组,定子铁芯套设于转子外,定子绕组绕设于定子铁芯。
需要说明的是,本申请实施例涉及的间隔范围包括间隔范围端点。同理,本申请实施例涉及的尺寸范围也包括尺寸范围端点。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种电机,其特征在于,所述电机包括多个磁体和沿所述电机轴向排列的多个转子冲片,每个所述转子冲片包括中心孔和多个通孔,所述多个通孔环绕所述中心孔排列,每个所述通孔沿所述第一方向的尺寸小于沿所述第二方向的尺寸,每个所述通孔用于容纳至少一个所述磁体,每个所述通孔包括沿所述第一方向相对排列的两个孔壁,其中:
一个所述转子冲片的所述一个通孔的至少一个所述孔壁包括至少一个凸起,沿所述第一方向每个所述凸起的长度小于所述两个孔壁的间距,沿所述第二方向每个所述凸起排列于所述一个通孔容纳的多个所述磁体中的两个所述磁体之间。
2.根据权利要求1所述的电机,其特征在于,所述多个磁体沿第一方向的尺寸均相等,所述多个磁体沿第二方向的尺寸均相等。
3.根据权利要求1或2所述的电机,其特征在于,沿所述第二方向相邻排列的两个所述凸起之间的间隔等于每个所述磁体沿所述第二方向的尺寸。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电机,其特征在于,所述两个孔壁分别包括至少一个所述凸起,所述两个孔壁中:
一个所述孔壁的每个所述凸起与另一个所述孔壁的一个所述凸起沿所述第一方向相对排列,沿所述第一方向相对排列的两个所述凸起的间隔小于每个所述磁体沿所述第一方向的尺寸。
5.根据权利要求4所述的电机,其特征在于,所述两个孔壁的所述凸起的数量相同。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电机,其特征在于,另一个所述转子冲片中每个所述通孔的两个孔壁的间距大于所述一个转子冲片的所述一个通孔中一个所述孔壁的每个所述凸起与另一个所述孔壁的间距。
7.根据权利要求6所述的电机,其特征在于,所述另一个转子冲片的数量大于所述一个转子冲片的数量。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电机,其特征在于,沿所述第二方向所述一个通孔的尺寸为另一个所述通孔的尺寸的倍数,所述一个通孔所容纳的所述磁体的数量为所述另一个通孔所容纳的所述磁体的数量的倍数。
9.根据权利要求8所述的电机,其特征在于,所述一个通孔与所述另一个通孔沿所述第一方向分布。
10.根据权利要求8或9所述的电机,其特征在于,所述另一个通孔用于容纳一个所述磁体,沿所述第二方向所述另一个通孔的尺寸等于所述一个磁体的尺寸。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的电机,其特征在于,所述多个通孔包括多个通孔组,所述多个通孔的数量为所述多个通孔组的数量的倍数,其中:
所述多个通孔组环绕所述中心孔排列,沿所述电机周向相邻的两个通孔组中至少一组包括所述一个通孔。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的电机,其特征在于,沿所述第一方向每个所述凸起的长度小于所述两个孔壁的间距,沿所述第二方向每个所述凸起的尺寸等于沿所述第二方向相邻排列的两个所述磁体之间的间隔;
每个所述凸起沿所述第一方向的尺寸大于沿所述第二方向的尺寸;
沿所述第一方向每个所述磁体的尺寸等于所述两个孔壁之间的间距;
所述第一方向、所述第二方向、所述电机轴向两两垂直。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的电机,其特征在于,沿所述第二方向相邻排列的两个所述磁体之间的间隔范围为0.8mm-2mm;
沿所述第一方向每个所述凸起的尺寸范围为0.8mm-2.5mm。
14.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括减速器以及如权利要求1至13中任一项所述的电机,所述电机还包括电机轴,所述转子铁芯套设于所述电机轴,所述电机轴与所述减速器的输入轴传动连接。
15.一种电动汽车,其特征在于,所述电动汽车包括车轮、传动机构以及如权利要求14所述的动力总成,所述动力总成通过所述传动机构驱动所述车轮。
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