CN208299560U - 转子结构、电机转子及电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种结构转子、电机转子和电机，涉及直流无刷电机技术领域，解决了转子结构生产成本高的技术问题。该转子结构，包括铁芯以及磁瓦，铁芯和/或磁瓦上设置有插接结构；插接结构能使磁瓦通过插接的方式安装在铁芯上并以过盈配合的方式与铁芯形成固定连接；插接结构为沿铁芯周向设置的相邻两个铁芯齿部之间形成的安装槽，磁瓦插接在安装槽内且磁瓦与安装槽之间为过盈配合连接，安装槽的侧壁为向外倾斜1°的斜侧壁，从而形成上大下小的安装槽。本实用新型具有成本低、电机运行可靠、转子气隙均匀，削弱电机齿槽转矩和转矩脉动，提升电机噪音性能，转子磁场利用率高，电机效率高的特点。

Description

转子结构、电机转子及电机

技术领域

本实用新型涉及直流无刷电机技术领域，尤其是涉及一种新型磁瓦表贴式转子结构、电机转子及电机。

背景技术

目前直流无刷电机采用的转子有塑磁环形结构转子、磁瓦内嵌式结构转子和磁瓦表贴式结构转子。其中现有磁瓦表贴式结构转子又有两种结构形式，如图2所示，第一种磁瓦表贴式转子是通过环氧胶将磁瓦粘贴在转子铁芯的圆周表面上；如图3所示，第二种磁瓦表贴式转子是使用注塑料，将磁瓦和转子铁芯通过模具注塑为一体。

第一种通过环氧胶粘贴式的表贴转子，存在以下缺陷：1、环氧胶市场价格昂贵，导致该转子材料成本较高；2、生产线工人操作时，不能保证每片磁瓦的环氧胶用量都相等，会出现个别磁瓦的环氧胶用量存在偏多或者偏少的情况，导致做成的转子外径不能保证，个别磁瓦会凸出来或者凹进去，使得转子与定子装配时的气隙不均匀，增大了电机的齿槽转矩和转矩脉动，影响电机的噪音性能；3、使用环氧胶粘贴磁瓦的方式，电机在高温高转速下长期运行时，磁瓦离心力较大，环氧胶会失效导致磁瓦脱落，出现电机卡死异常，降低了电机运行的可靠性。

第二种使用注塑料通过模具注塑一体式的表贴转子，存在以下缺陷：1、注塑模具不通用，每一个叠高的转子铁芯和每一种长度的磁瓦，均需要根据铁芯和磁瓦的尺寸开制注塑模具，开模成本昂贵；2、注塑模具设计和开制时间较长，会耽误电机开发进度和产品量产周期。

以上两种结构形式的表贴结构转子，磁瓦端部与定子距离较大，而空气磁阻较大，对应部分的磁场衰减严重，气隙磁密较低，不利于转子磁场利用，影响电机效率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型磁瓦表贴式转子结构、电机转子及设置该电机转子的电机，以解决现有技术中存在的转子结构生产成本高的技术问题，通过设置插接结构，磁瓦可插接在铁芯表面，无需粘胶水或者使用注塑料包塑，生产成本低。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型提供的一种转子结构，包括铁芯以及磁瓦，其中：

所述铁芯和/或所述磁瓦上设置有插接结构；所述插接结构能使所述磁瓦通过插接的方式安装在所述铁芯上并以过盈配合(或称：紧配合)的方式与所述铁芯形成固定连接。

设置插接结构，磁瓦可以直接插接在铁芯上，而且为过盈配合或紧配合，使得磁瓦与铁芯之间具有足够连接强度，通过以上结构设计磁瓦可表贴固定铁芯表面，无需使用环氧胶粘贴或注塑塑封，具有成本低的特点。

作为本实用新型的进一步改进，所述插接结构为沿所述铁芯周向设置的相邻两个铁芯齿部之间形成的安装槽，所述磁瓦插接在所述安装槽内且所述磁瓦与所述安装槽之间为过盈配合连接。

通过改变现有表贴转子的铁芯结构，铁芯外圆周面的齿部结构形成磁瓦安装槽，磁瓦可表贴固定在安装槽里面，无需粘胶水或者使用注塑料包塑。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装槽的左侧壁和/或右侧壁为具有一定斜度的斜侧壁。

作为本实用新型的进一步改进，所述斜侧壁为向外倾斜结构。

作为本实用新型的进一步改进，所述斜侧壁的倾斜斜度为1°。

为保证磁瓦能较方便地压入铁芯的安装槽内，铁芯的安装槽内侧会留有1°的斜度，磁瓦进行安装时，初期容易插入，当磁瓦下端靠近安装槽底部时会被安装槽两侧的侧壁紧紧地夹住，该种结构设计不需使用环氧胶粘贴，不仅成本低，而且由于连接强度好不会在旋转过程中出现磁瓦脱落而产生噪音，从而克服了转子噪音性能差和可靠性低等问题。

作为本实用新型的进一步改进，所述铁芯齿部由从所述铁芯向外延伸的齿根部和从所述齿根部端面分别向两侧延伸形成的齿顶部组成。

作为本实用新型的进一步改进，所述齿顶部横截面形状为矩形、扇形、梯形、方形或三角形，且所述齿顶部顶面为外凸弧面，所有的所述齿顶部的顶面连接在一起形成一同心圆周面。

作为本实用新型的进一步改进，所述安装槽形状为倒三角形、方形、倒梯形、矩形或环弧形。

作为本实用新型的进一步改进，相邻两个所述齿顶部之间的距离小于相邻两个所述齿根部之间的距离。

作为本实用新型的进一步改进，所述齿顶部长度是所述磁瓦顶部长度的0.6-0.7倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述铁芯齿部轴向长度与所述铁芯轴向长度相同，且所述铁芯齿部轴向长度为所述磁瓦轴向长度的1/3-1/2倍。

作为本实用新型的进一步改进，所述插接结构包括沿所述磁瓦长度方向设置的插槽，所述插槽规格与所述铁芯轴向宽度相适配，以使所述磁瓦通过所述插槽与所述铁芯形成过盈配合的插接连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述插接结构包括沿所述铁芯周向设置的多个凸齿和沿所述磁瓦宽度方向间隔设置的两个凹槽，两个所述凹槽的左右两侧分别形成插接部，相邻两个所述凸齿之间形成用于插接所述插接部的插接槽，所述插接部过盈配合插接在所述插接槽内实现所述磁瓦与所述铁芯之间的固定连接。

本实用新型提供的一种电机转子，包括所述的转子结构和旋转轴，所述铁芯中心处设置有供所述旋转轴穿过的轴孔。

本实用新型提供的一种电机，包括定子和所述的电机转子，所述定子内设有定子孔，所述电机转子可转动的设置在所述定子孔内。

作为本实用新型的进一步改进，所述电机转子圆周方向的顶端到所述定子孔内壁之间间隔相同。

本实用新型与现有技术相比具有如下有益效果：本实用新型通过设置过盈配合的插接结构，使得磁瓦可方便的通过插接方式与铁芯实现固定连接，无需使用胶水或注塑料进行包塑的方式实现连接，不仅生产效率高、加工方便、成本低，可以实现自动化生产。

本实用新型的优选实施方式还具有如下有益效果：

1、通过设计一种新的转子铁芯结构，转子铁芯的齿部形成均匀分布的磁瓦安装槽，磁瓦可表贴固定在安装槽里面，无需使用环氧胶粘贴或者使用注塑料包塑、成本低；同时保证了转子外径尺寸精度，气隙均匀，削弱电机齿槽转矩和转矩脉动，提升电机噪音性能；转子铁芯的齿部结构会牢牢扣住磁瓦，不存在磁瓦离心力大而脱落的情况，提升了电机运行的可靠性。

2、本实用新型的表贴转子，转子铁芯可根据实际使用的叠高需要进行叠压，直接成型对应的磁瓦安装槽供表贴磁瓦安装，无需新开模具，节省了模具费用、缩短了产品量产周期。

3、本实用新型的表贴转子，转子铁芯齿部部分可起到磁瓦端部磁场导磁效果，缩短磁瓦端部与定子的距离，增大了气隙磁密，提高了转子磁场的利用率，从而提升了电机效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有转子铁芯与磁瓦结构示意图；

图2是现有表贴转子通过环氧胶连接的示意图；

图3是现有包塑转子的示意图；

图4是现有包塑转子剖分示意图；

图5是本实用新型转子结构中铁芯的结构示意图；

图6是本实用新型转子结构中铁芯的立体结构示意图；

图7是图5中BB向剖视图；

图8是本实用新型转子结构中铁芯与磁瓦装配在一起时的剖面图；

图9是本实用新型转子结构中铁芯与磁瓦装配在一起时的立体结构示意图；

图10是本实用新型电机转子的结构示意图；

图11是本实用新型电机转子与定子装配示意图；

图12是本实用新型转子结构中插接结构第二种实施例的结构示意图；

图13是本实用新型转子结构中插接结构第三种实施例的结构示意图。

图中 1、铁芯；11、齿根部；12、齿顶部；13、轴孔；2、磁瓦；3、环氧胶层；31、安装槽；32、插槽；33、凸齿；331、插接槽；34、凹槽；341、插接部；4、注塑料层；5、旋转轴；6、定子。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1-图4所示，目前直流无刷电机采用的磁瓦表贴式结构转子中磁瓦是通过环氧胶或使用注塑料的方式，将磁瓦和铁芯连接在一起的，这两种连接方式都具有诸多不足。

如图5和图6所示，本实用新型提供了一种转子结构，包括铁芯1以及磁瓦2，铁芯1和/或磁瓦2上设置有插接结构；插接结构能使磁瓦2通过插接的方式安装在铁芯1上并以过盈配合(或称：紧配合)的方式与铁芯1形成固定连接。设置插接结构，磁瓦2可以直接插接在铁芯1上，而且为过盈配合或紧配合，使得磁瓦2与铁芯1之间具有足够连接强度，通过以上结构设计磁瓦2可表贴固定铁芯1表面，无需使用环氧胶粘贴或注塑塑封，具有成本低的特点。

作为一种可选的实施方式，如图7和图8所示，铁芯1圆周面上设置有多个铁芯齿部，插接结构为沿铁芯1周向设置的相邻两个铁芯齿部之间形成的安装槽31，磁瓦2插接在安装槽31内且磁瓦2与安装槽31之间为过盈配合连接。通过改变现有表贴转子的铁芯结构，铁芯1外圆周面的齿部结构形成磁瓦2安装槽31，磁瓦2可表贴固定在安装槽31里面，无需粘胶水或者使用注塑料包塑。

进一步的，为了提高连接强度，保证电机运行的稳定可靠，安装槽31的左侧壁和/或右侧壁为具有一定斜度的斜侧壁。优选的，斜侧壁为向外倾斜结构。尤其是斜侧壁的倾斜斜度为1°为最优。为保证磁瓦2能较方便地压入铁芯1的安装槽31内，铁芯1的安装槽31内侧会留有1°的斜度，磁瓦2进行安装时，初期容易插入，当磁瓦2下端靠近安装槽31底部时会被安装槽31两侧的侧壁紧紧地夹住，该种结构设计不需使用环氧胶粘贴，不仅成本低，而且由于连接强度好不会在旋转过程中出现磁瓦2脱落而产生噪音，从而克服了转子噪音性能差和可靠性低等问题。

在本优选实施例中，铁芯齿部由从铁芯1向外延伸的齿根部11和从齿根部11端面分别向两侧延伸形成的齿顶部12组成。通过齿顶部12也起到对磁瓦12进行限位和固定的作用，更进一步提高连接强度，齿顶部12形状不一定是附图中的形状，齿顶部12横截面形状也可以为矩形、扇形、梯形、方形或三角形，需要根据实际情况以及节省物料等方面考虑决定，进一步的，齿顶部12顶面为外凸弧面，所有的齿顶部12的顶面连接在一起形成一同心圆周面，从而使得转子顶端距离定子6距离均相同，形成均匀的气隙，同时保证了转子外径尺寸精度，气隙均匀，削弱电机齿槽转矩和转矩脉动，提升电机噪音性能。

为了适应产品适用性，安装槽31形状可以为倒三角形、方形、倒梯形、矩形或环弧形，根据实际情况选择。

如图9所示，本申请第一种优选方案中，相邻两个齿顶部12之间的距离小于相邻两个齿根部11之间的距离。且齿顶部12长度是磁瓦2顶部长度的0.6-0.7倍。铁芯齿部轴向长度与铁芯1轴向长度相同，且铁芯齿部轴向长度为磁瓦2轴向长度的1/3-1/2倍。

本申请的第二种可选实施方式，如图12所示，插接结构包括沿磁瓦2长度方向设置的插槽32，插槽32规格与铁芯1轴向宽度相适配，以使磁瓦2通过插槽32与铁芯1形成过盈配合的插接连接。

本申请的第三种可选实施方式，如图13所示，插接结构包括沿铁芯1周向设置的多个凸齿33和沿磁瓦2宽度方向间隔设置的两个凹槽34，两个凹槽34的左右两侧分别形成插接部341，相邻两个凸齿33之间形成用于插接插接部341的插接槽331，插接部341过盈配合插接在插接槽331内实现磁瓦2与铁芯1之间的固定连接。

如图10所示，本实用新型提供的一种电机转子，包括的转子结构和旋转轴5，铁芯1中心处设置有供旋转轴5穿过的轴孔5。

如图11所示，本实用新型提供的一种电机，包括定子6和的电机转子，定子6内设有定子孔，电机转子可转动的设置在定子孔内。其中，电机转子圆周方向的顶端到定子孔内壁之间间隔相同。

本实用新型通过设置过盈配合的插接结构，使得磁瓦2可方便的通过插接方式与铁芯1实现固定连接，无需使用胶水或注塑料进行包塑的方式实现连接，不仅生产效率高、加工方便、成本低，可以实现自动化生产。

实施例1：

1、根据设计需求，设计对应的转子铁芯1与磁瓦2，其中转子铁芯齿部形成的安装槽31尺寸保证与磁瓦2外轮廓尺寸一致，满足装配需求；

2、一般地，如图7所示，为保证磁瓦2能较方便地压入转子铁芯1的安装槽31内，转子铁芯1的安装槽31内侧会设置成斜侧壁，A1角度为91度即安装槽31侧壁与竖直方向具有1°的斜度；

3、一般地，如图8所示，为保证转子铁芯齿部与磁瓦2的扣牢强度，转子铁芯齿部宽度L2＝(0.6～0.7)*L1，其中L1为磁瓦2宽度；

4、一般地，为了更加充分利用定子6与转子配合留下的气隙，充分利用转子形成磁场，将转子铁芯齿部导磁效果最大化，设计时转子铁芯外径等于磁瓦表贴在转子铁芯后的外径尺寸；

5、转子入旋转轴；

6、将入轴后转子放入充磁机中充磁，最后完成转子总装。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种转子结构，其特征在于：包括铁芯(1)以及磁瓦(2)，其中：

所述铁芯(1)和/或所述磁瓦(2)上设置有插接结构；所述插接结构能使所述磁瓦(2)通过插接的方式安装在所述铁芯(1)上并以过盈配合的方式与所述铁芯(1)形成固定连接。

2.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述插接结构为沿所述铁芯(1)周向设置的相邻两个铁芯齿部之间形成的安装槽(31)，所述磁瓦(2)插接在所述安装槽(31)内且所述磁瓦(2)与所述安装槽(31)之间为过盈配合连接。

3.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于：所述安装槽(31)的左侧壁和/或右侧壁为具有一定斜度的斜侧壁。

4.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于：所述斜侧壁为向外倾斜结构。

5.根据权利要求3所述的转子结构，其特征在于：所述斜侧壁的倾斜斜度为1°。

6.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于：所述铁芯齿部由从所述铁芯(1)向外延伸的齿根部(11)和从所述齿根部(11)端面分别向两侧延伸形成的齿顶部(12)组成。

7.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于：所述齿顶部(12)横截面形状为矩形、扇形、梯形、方形或三角形，且所述齿顶部(12)顶面为外凸弧面，所有的所述齿顶部(12)的顶面连接在一起形成一同心圆周面。

8.根据权利要求2所述的转子结构，其特征在于：所述安装槽(31)形状为倒三角形、方形、倒梯形、矩形或环弧形。

9.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于：相邻两个所述齿顶部(12)之间的距离小于相邻两个所述齿根部(11)之间的距离。

10.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于：所述齿顶部(12)长度是所述磁瓦(2)顶部长度的0.6-0.7倍。

11.根据权利要求6所述的转子结构，其特征在于：所述铁芯齿部轴向长度与所述铁芯(1)轴向长度相同，且所述铁芯齿部轴向长度为所述磁瓦(2)轴向长度的1/3-1/2倍。

12.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述插接结构包括沿所述磁瓦(2)长度方向设置的插槽(32)，所述插槽(32)规格与所述铁芯(1)轴向宽度相适配，以使所述磁瓦(2)通过所述插槽(32)与所述铁芯(1)形成过盈配合的插接连接。

13.根据权利要求1所述的转子结构，其特征在于：所述插接结构包括沿所述铁芯(1)周向设置的多个凸齿(33)和沿所述磁瓦(2)宽度方向间隔设置的两个凹槽(34)，两个所述凹槽(34)的左右两侧分别形成插接部(341)，相邻两个所述凸齿(33)之间形成用于插接所述插接部(341)的插接槽(331)，所述插接部(341)过盈配合插接在所述插接槽(331)内实现所述磁瓦(2)与所述铁芯(1)之间的固定连接。

14.一种电机转子，其特征在于：包括如权利要求1-13任一所述的转子结构和旋转轴(5)，所述铁芯(1)中心处设置有供所述旋转轴(5)穿过的轴孔(13)。

15.一种电机，其特征在于：包括定子(6)和如权利要求14所述的电机转子，所述定子(6)内设有定子孔，所述电机转子可转动的设置在所述定子孔内。

16.根据权利要求15所述的电机，其特征在于：所述电机转子圆周方向的顶端到所述定子孔内壁之间间隔相同。