CN118017727A - 包括非磁性磁体保持环的磁性转子 - Google Patents

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Abstract

一种用于电机的转子包括转子毂。多个叠片安装到转子毂。多个叠片包括第一轴向端部和第二轴向端部。多个磁体在第一轴向端部与第二轴向端部之间轴向地延伸通过多个叠片。磁体保持环安装在多个叠片的第一轴向端部和第二轴向端部的其中一个处。磁体保持环包括轴向内表面、沿轴向内表面轴向突出的多个磁体保持构件、以及沿轴向内表面轴向突出的多个叶片。多个磁体保持构件接合多个磁体中的相应磁体，并且当转子运行时，多个叶片引导冷却流体通过多个叠片。

Description

包括非磁性磁体保持环的磁性转子
技术领域
示例性实施例涉及电机领域，并且更特别地涉及一种用于电机的具有非磁性磁体保持环的磁性转子。
背景技术
用于电机的转子通常包括中心环状支撑件，在该中心环状支撑件上布置有形成叠片堆的多个叠片(lamination)。每个叠片包括多个开口。用于每个叠片的多个开口彼此对准以形成磁体接收区。每个开口中布置有磁体。磁体沿轴向方向延伸通过叠片堆。通常，磁体是具有高磁力的稀土磁体。产生的高磁力倾向于将磁体从叠片堆轴向地向外推动。因此，存在各种用于将磁体保持在叠片堆中的方法。
端环通常用于将磁体保持在叠片堆中。端环可以由非磁性金属(诸如不锈钢或铝)形成，或者可以由塑料形成。金属或非金属端环存在各种组装问题。金属端环需要被机加工、平衡和固定到转子毂上。非金属或塑料端环通常通过热熔(heat staking)来附接。两种方法都耗时。诸如环氧树脂和氰基丙烯酸酯粘合剂的机制(mechanisms)也已经使用了。然而，粘合剂在转子的使用寿命期间未被证明是有效的。因此，工业上对用于将磁体约束在转子堆中的新系统表示欢迎。
发明内容
公开了一种用于电机的转子，该转子包括具有叠片支撑件的转子毂。多个叠片安装到叠片支撑件。多个叠片包括第一轴向端部和与第一轴向端部相对的第二轴向端部。多个磁体在第一轴向端部与第二轴向端部之间轴向地延伸通过多个叠片。磁体保持环安装在多个叠片的第一轴向端部和第二轴向端部的其中一个处。磁体保持环包括轴向内表面、沿轴向内表面轴向突出的多个磁体保持构件、以及沿轴向内表面轴向突出的多个叶片。多个磁体保持构件接合多个磁体中的相应磁体，并且当转子运行时，多个叶片引导冷却流体通过多个叠片。
还公开了一种电机，其包括具有内表面的壳体。固定地连接到内表面的定子和转子在定子的径向内侧可旋转地支撑在壳体中。转子包括具有叠片支撑件的转子毂。多个叠片安装到叠片支撑件。多个叠片包括第一轴向端部和与第一轴向端部相对的第二轴向端部。多个磁体在第一轴向端部与第二轴向端部之间延伸通过多个叠片。磁体保持环安装在多个叠片的第一轴向端部和第二轴向端部的其中一个处。磁体保持环包括轴向内表面、沿轴向内表面轴向突出的多个磁体保持构件、以及沿轴向内表面轴向突出的多个叶片。多个磁体保持构件接合多个磁体中的相应磁体，并且当转子运行时，多个叶片引导冷却流体通过多个叠片。
附图说明
以下描述不应以任何方式被视为限制性的。参照附图，相同的元件被相似地编号：
图1描绘了根据非限制性示例的包括具有非磁性磁体保持环的转子的电机的局部横截面正视图；
图2描绘了根据非限制性示例的具有非磁性磁体保持环的转子的立体图；
图3描绘了根据非限制性示例的图2的转子的分解图；
图4是根据非限制性示例的通过线4-4截取的图2的转子的剖视图；
图5是根据非限制性示例的非磁性磁体保持环的外表面的立体图；
图6描绘了根据非限制性示例的图5的非磁性磁体保持环的内表面的立体图；
图7是根据另一非限制性示例的非磁性磁体保持环的局部立体图；
图8描绘了根据另一非限制性示例的具有非磁性磁体保持环的转子的局部横截面正视图；以及
图9是根据又一非限制性示例的非磁性磁体保持环的局部立体图。
具体实施方式
本文通过以示例的方式而非限定性的方式参考视图来详细描述所披露的装置和方法的一个或多个实施例。
根据非限制性示例，电机在图1、图2和图3中一般以10表示。电机10包括具有内表面14的壳体12。定子16被布置在壳体12中并且固定地连接到内表面14。定子16由多个定子叠片18形成。转子20可旋转地支撑在壳体12中。转子20包括支撑在转子轴24上的转子毂22。转子轴24延伸通过壳体12中的开口26并包括第一端28和第二端29。第一端28延伸通过开口26并由第一轴承31支撑，并且第二端29由第二轴承33支撑在壳体12中。
在非限制性示例中，转子毂22包括叠片支撑件36。叠片支撑件36通过腹板37连接到转子毂22。多个转子叠片38被布置在叠片支撑件36上。多个转子叠片38形成具有第一轴向端部42和第二轴向端部44的叠片堆40。多个磁体46被布置在转子叠片38中。多个磁体46从第一轴向端部42到第二轴向端部44轴向地延伸通过叠片堆40。由于公差，磁体46可以轴向地延伸通过转子叠片38并且在未到达第一轴向端部42和第二轴向端部44时终止。第一冷却液通道48轴向地延伸通过多个磁体46径向内部的叠片堆40，并且第二冷却液通道50延伸通过多个磁体46径向外部的叠片堆40。
参照图2、图3和图4，转子20包括布置在叠片堆40的第一轴向端部42处的第一磁体保持环52和布置在叠片堆40的第二轴向端部44处的第二磁体保持环54。在描述第一磁体保持环52时将参照图5、图6和图7，应该理解，第二磁体保持环54包括类似的结构。第一磁体保持环52包括内环状边缘56和外环状边缘58，轴向外表面62(图5)和轴向内表面64(图6)。在非限制性示例中，以柱68(图6)的形式示出的多个磁体保持构件66从轴向内表面64轴向向外突出并且接合磁体46，如图1、图4和图7所示。多个叶片70形成在轴向内表面64上并从轴向内表面轴向地向外突出。
在非限制性示例中，多个叶片70以非零角度从外环状边缘58朝向内环状边缘56延伸。在非限制性示例中，多个叶片70包括具有第一长度的多个第一叶片82和具有小于第一长度的多个第二叶片84。如图6所示，多个第二叶片84中的选定叶片在多个磁体保持构件66中的相邻磁体保持构件之间延伸。当第一磁体保持环52和第二磁体保持环54安装到转子20(图4)时，磁体保持构件66确保磁体46不轴向地向外移位，并且叶片70产生冷却流体流(诸如但不限于空气、油或其它气体和液体)，该冷却流体流可以穿过第一冷却液通道48和第二冷却液通道50以降低电机10的运行温度。
此外，第一磁体保持环52包括多个连接凸耳88，其围绕轴向内表面64布置在内环状边缘56的径向外部。第二磁体保持环54包括多个以类似方式布置的安装凸耳90。连接凸耳88和安装凸耳90用于在叠片堆40的第一轴向端部42和第二轴向端部44的相应轴向端部处将第一磁体保持环52和第二磁体保持环54固定到转子20。在非限制性示例中，在图3中多个紧固件(一般以93表示)进入第二磁体保持环54中的安装凸耳90中，穿过叠片堆40并从第一磁体保持环52中的连接凸耳88离开。紧固件93包括头端96和螺纹端98。螺母102连接到每个紧固件93的螺纹端98，并且以预定的扭矩拧紧。
现在将转到图8，其中，在根据另一非限制性示例描述转子毂22时，相同的附图标记表示相应视图中的相应部件。转子毂22包括延伸通过腹板37的冷却液通道部分114。冷却液通道部分114包括入口116、形成在腹板37中的第一出口118和在叠片支撑件36中的第二出口120。叠片支撑件36还包括布置在叠片堆40的第一轴向端部42处的开口122。转子20的旋转使叶片70产生冷却流体流。冷却流体流可以经过冷却液通道部分114，并通过第一出口118流到开口122中，并且从第二出口120进入第一冷却液通道48和第二冷却液通道50，以降低电机10的运行温度。
在图9中，示出了根据另一非限制性示例的磁体保持环128。磁体保持环128包括内环状边缘131、外环状边缘133、内轴向表面135和外轴向表面137。以柱142的形式示出的多个磁体保持构件139从内轴向表面135轴向地向外突出。此外，多个第一叶片146从内轴向表面135轴向地向外突出。多个第二叶片150从外轴向表面137轴向地向外突出。多个第一叶片148将冷却流体流输送到转子20中，而多个第二叶片150在壳体12内产生冷却流体流，以冷却例如定子16、第一轴承31和第二轴承33。
术语“约”旨在包括与在提交本申请时可用设备的测量特数量相关的误差程度。例如，“约”可以包括给定值的±8％或5％或2％的范围。
本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本发明。如本文中所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”也旨在包括复数形式。还将理解的是，术语“包括”和/或“包含”当在本说明书中使用时，指定所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。
尽管已经参考一个或多个示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解的是，在不脱离本发明范围的情况下，可以进行各种改变并且等同物可以代替其要素。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适于本发明的教导。因此，本发明不限于作为用于实现本发明所设想的最佳模式而公开的特定实施例，而是包括所有落入权利要求的范围内的实施例。

Claims (20)

1.一种用于电机的转子，包括：
转子毂，包括叠片支撑件；
多个叠片，安装到所述叠片支撑件，所述多个叠片包括第一轴向端部和与所述第一轴向端部相对的第二轴向端部；
多个磁体，在所述第一轴向端部与所述第二轴向端部之间轴向地延伸通过所述多个叠片；以及
磁体保持环，安装在所述多个叠片的所述第一轴向端部和所述第二轴向端部的其中一个处，所述磁体保持环包括轴向内表面、沿所述轴向内表面轴向突出的多个磁体保持构件、以及沿所述轴向内表面轴向突出的多个叶片，
所述多个磁体保持构件接合所述多个磁体中的相应磁体；以及
当所述转子运行时，所述多个叶片引导冷却流体通过所述多个叠片。
2.根据权利要求1所述的转子，其中，所述磁体保持环包括外环状边缘和内环状边缘，所述多个叶片从所述外环状边缘朝向所述内环状边缘延伸。
3.根据权利要求2所述的转子，其中，所述多个叶片以非零角度从所述外环状边缘横跨所述轴向内表面延伸。
4.根据权利要求2所述的转子，其中，所述多个叶片包括具有第一长度的多个第一叶片和具有小于所述第一长度的第二长度的多个第二叶片。
5.根据权利要求2所述的转子，其中，所述多个叶片中的每一个包括第一端、第二端，所述第二端终止于所述外环状边缘处。
6.根据权利要求5所述的转子，其中，所述多个叶片的每一个的第一端与所述内环状边缘间隔开。
7.根据权利要求1所述的转子，其中，所述多个磁体保持构件包括从所述轴向内表面轴向地向外突出的柱。
8.根据权利要求1所述的转子，其中，所述磁体保持环包括第一磁体保持环和第二磁体保持环，所述第一磁体保持环包括布置在所述多个叠片的所述第一轴向端部处的多个第一叶片，所述第二磁体保持环包括布置在所述多个叠片的所述第二轴向端部处的多个第二叶片。
9.根据权利要求8所述的转子，其中，所述多个叠片包括在所述第一轴向端部与所述第二轴向端部之间延伸的至少一个冷却液通道，所述多个第一叶片产生进入所述至少一个冷却液通道的第一冷却流体流，并且所述多个第二叶片产生来自所述至少一个冷却液通道的第二冷却流体流。
10.根据权利要求9所述的转子，其中，所述转子毂包括与延伸通过所述多个叠片的所述至少一个冷却液通道流体连接的冷却液通道部分。
11.一种电机，包括：
壳体，包括内表面；
定子，固定地连接到所述内表面；以及
转子，在所述定子的径向内侧旋转地支撑在所述壳体中，所述转子包括：
转子毂，包括叠片支撑件；
多个叠片，安装到所述叠片支撑件，所述多个叠片包括第一轴向端部和与所述第一轴向端部相对的第二轴向端部；
多个磁体，在所述第一轴向端部与所述第二轴向端部之间延伸通过所述多个叠片；以及
磁体保持环，安装在所述多个叠片的所述第一轴向端部和所述第二轴向端部的其中一个处，所述磁体保持环包括轴向内表面、沿所述轴向内表面轴向突出的多个磁体保持构件、以及沿所述轴向内表面轴向突出的多个叶片，
所述多个磁体保持构件接合所述多个磁体中的相应一个磁体；以及
当所述转子运行时，所述多个叶片引导冷却流体通过所述多个叠片。
12.根据权利要求11所述的电机，其中，所述磁体保持环包括外环状边缘和内环状边缘，所述多个叶片从所述外环状边缘朝向所述内环状边缘延伸。
13.根据权利要求12所述的电机，其中，所述多个叶片以非零角度从所述外环状边缘横跨所述轴向内表面延伸。
14.根据权利要求12所述的电机，其中，所述多个叶片包括具有第一长度的多个第一叶片和具有小于所述第一长度的第二长度的多个第二叶片。
15.根据权利要求12所述的电机，其中，所述多个叶片中的每一个包括第一端、第二端，所述第二端终止于所述外环状边缘处。
16.根据权利要求15所述的电机，其中，所述多个叶片的每一个的第一端与所述内环状边缘间隔开。
17.根据权利要求11所述的电机，其中，所述多个磁体保持构件包括从所述轴向内表面轴向地向外突出的柱。
18.根据权利要求11所述的电机，其中，所述磁体保持环包括第一磁体保持环和第二磁体保持环，所述第一磁体保持环包括布置在所述多个叠片的所述第一轴向端部处的多个第一叶片，所述第二磁体保持环包括布置在所述多个叠片的所述第二轴向端部处的多个第二叶片。
19.根据权利要求18所述的电机，其中，所述多个叠片包括在所述第一轴向端部与所述第二轴向端部之间延伸的至少一个冷却液通道，所述多个第一叶片产生进入所述至少一个冷却液通道的第一冷却流体流，并且所述多个第二叶片产生来自所述至少一个冷却液通道的第二冷却流体流。
20.根据权利要求19所述的电机，其中，所述转子毂包括与延伸通过所述多个叠片的所述至少一个冷却液通道流体连接的冷却液通道部分。
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