CN209217921U - 自散热无刷直流电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种自散热无刷直流电机，包括外壳、定子组件以及转子组件，所述外壳具有容腔且呈一端开口的筒状结构，所述定子组件缠绕于所述容腔的内避壁面。所述转子组件设于所述定子组件内侧，所述转子组件包括转轴和套设于所述转轴的转子铁芯，所述转轴沿轴线方向设有第一散热通道，所述第一散热通道的进风口与所述外壳的外部连通，所述第一散热通道出风口设于所述转子铁芯的内侧，所述转子铁芯设有围绕所述转轴设置的多个第二散热通道。本实用新型技术方案旨在提供一种自散热无刷直流电机，不仅散热效果好，而且结构简单，成本低廉。

Description

自散热无刷直流电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种自散热无刷直流电机。

背景技术

无刷直流电机是以电子转向器代替机械转向器，因此无刷直流电机减少了碳刷与换向器之间的摩擦，因此无换向火花，运行平稳，机械噪声低，因此被广泛应用于交通、工业自动化、自动化设备行业以及日常生活领域。

然而现有技术中的无刷直流电机的转子结构通常为实心结构，电机长时间工作之后，会由于实现转子不易散热导致散热效果较差，从而导致电机内部温度较高，不仅影响电机的使用寿命，而且会带来安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种自散热无刷直流电机，不仅散热效果好，而且结构简单，成本低廉。

为实现上述目的，本实用新型提出的自散热无刷直流电机，包括：

外壳，具有容腔，所述外壳呈一端开口的筒状结构；

定子组件，缠绕于所述容腔的内壁面；

转子组件，设于所述定子组件内侧，所述转子组件包括转轴和套设于所述转轴的转子铁芯，所述转轴沿轴线方向设有第一散热通道，所述第一散热通道的进风口与所述外壳的外部连通，所述第一散热通道出风口设于所述转子铁芯的内侧，所述转子铁芯设有围绕所述转轴设置的多个第二散热通道。

进一步地，所述转子铁芯由多个圆形转子冲片层叠形成，每一转子冲片开设有转孔，多个所述转子冲片通过所述转孔套设于所述转轴，每一所述转子冲片设有与所述转孔间隔设置的多个通风孔，多个通风孔围绕所述转孔呈扇形分布，多个所述转子冲片的通风孔相互连通形成所述第二散热通道。

进一步地，每一转子冲片的周缘凹设有多个间隔设置的凹槽，多个凹槽与所述通风孔间隔设置，多个所述转子冲片的凹槽相互连通形成并行设置的第三散热通道；

或，多个所述转子冲片的凹槽形成螺旋形的第三散热通道。

进一步地，多个所述凹槽均匀排布于所述转子冲片的周缘。

进一步地，所述凹槽的横截面呈梯形设置。

进一步地，所述自散热无刷直流电机还包括与所述外壳配合的端盖，所述转轴的两端分别与所述端盖和外壳转动连接。

进一步地，所述转轴的两端均设有轴承，所述外壳和端盖通过所述轴承与所述转轴转动连接。

进一步地，所述自散热无刷直流电机还设有风扇，所述风扇位于所述端盖的内侧，并套设于所述转轴。

进一步地，所述端盖设有连通所述容腔的第一散热孔；

且/或，所述外壳与所述端盖相对的一端设有第二散热孔。

进一步地，所述转子冲片的材质为硅钢片；

且\或，所述端盖和外壳的材质为铝。

本实用新型技术方案提出的一种自散热无刷直流电机包括具有容腔的外壳、定子组件以及转子组件，转子组件包括转轴和套设于转轴的转子铁芯，转轴设有沿轴线方向设置的第一散热通道，第一散热通道的进风口与外壳的外部连通，出风口设于转子铁芯的内侧，空气从进风口进入，从出风口排出到自散热无刷直流电机内部。转子铁芯设有围绕转轴设置的多个第二散热通道，空气与电机内部进行热交换之后，从转子铁芯的第二散热通道排出，形成循环散热路径，从而达到散热目的，不仅结构简单，方便装配，便于电机的小型化设计；而且还减轻了转子铁芯的质量，从而提高电机的工作效率，并且降低生产成本。

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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型自散热无刷直流电机一实施例的结构示意图；

图2为图1中转子铁芯的一实施例的结构示意图；

图3为图1中自散热无刷直流电机转轴和轴承的剖面图；

图4为图1中转子冲片一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				100	自散热无刷直流电机	2211	通风孔
1	外壳	222	第二散热通道
				11	容腔	2212	凹槽
2	转子组件	2213	连接部
				21	转轴	2214	转孔
211	第一散热通道	223	第三散热通道
				2111	进风口	3	定子组件
2112	出风口	4	端盖
				22	转子铁芯	5	轴承
221	转子冲片

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种自散热无刷直流电机100。

请参照图1至图3，该自散热无刷直流电机100包括外壳1、定子组件3以及转子组件2，外壳1具有容腔11，且呈一端开口的筒状结构，定子组件3缠绕于容腔11的内壁面，转子组件2设于定子组件3内侧，转子组件2包括转轴21和套设于转轴21的转子铁芯22，转轴21沿轴线方向设有第一散热通道211，第一散热通道211的进风口2111与外壳1的外部连通，第一散热通道211的出风口2112设于转子铁芯22的内侧，转子铁芯22设有围绕转轴21设置的多个第二散热通道222。

在本实施例中，定子组件3套装于外壳1放入内侧，转子铁芯22为永磁体结构，定子组件3还包括定子铁芯(未图示)和缠绕在定子铁芯上的定子绕组(未图示)，定子绕组与外部电源连接。当自散热无刷直流电机100通电时，定子组件3内部产生螺旋磁场，并与转子铁芯22上的磁场相互作用，驱动转子组件2在定子组件3内部围绕转轴21转动。

本实用新型技术方案中，转轴21沿轴线方向设有第一散热通道211，第一散热通道211的进风口2111与外壳1的外部连通，出风口2112设于转子铁芯22的内侧，空气从进风口2111进入，从出风口2112排出到自散热无刷直流电机100内部。转子铁芯22设有多个围绕转轴21设置的第二散热通道222，空气与自散热无刷直流电机100内部进行热交换之后，从转子铁芯22的第二散热通道222排出，形成循环散热路径，从而达到散热目的，不仅结构简单，方便装配，便于自散热无刷直流电机100的小型化设计；而且还减轻了转子铁芯22的质量，提高自散热无刷直流电机100的工作效率，并且降低生产成本。

请参照图2和图4，转子铁芯22由多个圆形转子冲片221层叠形成，每一转子冲片211开设有转孔2114，多个转子冲片211通过转孔2214套设于转轴21，每一转子冲片221设有与转孔2114间隔设置的多个通风孔2211，多个通风孔2111围绕转孔2114呈扇形分布，多个转子冲片211的通风孔2211相互连通形成第二散热通道222。

在本实施例中，可以在转子冲片221周缘设置保护罩，从而将转子冲片221套设于转轴21。当然，也可以在转轴21上设置定位槽等方式将转子冲片221设置在转轴21上。转孔2214与扇通风孔2211之间设有连接部2213，增强转子铁芯22结构的稳定性，避免转子冲片221在转动过程中与转轴21的摩擦而造成转子冲片211的磨损。此外，转子冲片211的材质为硅钢片，硅钢片强度高，耐磨损，可以延长自散热无刷直流电机100的使用寿命。

具体地，转轴21通过转孔2214与转子铁芯22连接，多个转子冲片221的通风孔2211相互连通形成第二散热通道222，从而将热空气排出自散热无刷直流电机100，实现自散热无刷直流电机100内部与外壳1外部的换热，增强散热效果。优选地，通风孔2211均匀间隔呈扇形分布，提高转子铁芯22转动的稳定性。此案为，通风孔2211的数量和大小可以根据转子冲片221的大小进行设置，通风孔2211可以增加气流与转子冲片221的接触，增加散热效果。

请再次参照图2和图4，每一转子冲片221的周缘设有多个间隔设置的凹槽2212，并且多个凹槽2212与通风孔2211间隔设置，多个转子冲片211的凹槽2212相互连通形成并行设置的第三散热通道223；

或，多个转子冲片211的凹槽2212形成螺旋形的第三散热通道223。

在本实施例中，多个凹槽2212重合放置时，转子铁芯22的表面沿转轴21的轴向形成多个并行设置的第三散热通道223，第三散热通道223可以将转子铁芯22表面以及定子组件3在自散热无刷直流电机100运行过程中产生的热量通过空气流通散到外界。优选地，多个凹槽2212错位放置，转子铁芯22的表面形成螺旋形的第三散热通道223，能够在空间内形成螺旋气流，将热量输送到自散热无刷直流电机100外侧，降低外壳1内的温度，提高自散热无刷直流电机100的运行效率。

请参照图4，多个凹槽2212均匀排布于转子冲片221的周缘。

具体地，多个凹槽2212均匀分布于转子冲片221的周缘，一方面，使整体结构更加稳定，从而使转子冲片221旋转更加平稳，避免产生噪声；另一方面，均匀设置的凹槽2212形成均匀的第三散热通道223，便于将自散热无刷直流电机100内部各部位的热量更好的输送到外壳1外部。

优选地，凹槽2212的横截面呈梯形设置。

在本实施例中，凹槽2212的横截面呈梯形设置，如此设置使第三散热通道223内能够容纳更多的流通空气。可以理解的是，梯形的凹槽2212增加了自散热无刷直流电机100与空气的接触面积，同时减轻了转子冲片221的质量，进一步提高自散热无刷直流电机100的工作效率，从而节省生产成本。

请参照图1，自散热无刷直流电机100还包括与外壳1配合的端盖4，转轴21的两端分别与端盖4和外壳1转动连接。

在本实施例中，转轴21与端盖4和外壳1转动连接，端盖4可以扣合于外壳1邻近端盖4的一侧，也可以螺纹连接。将转子组件2和定子组件3设于端盖4和外壳1内部，避免灰尘进入自散热无刷直流电机100内部，从而避免灰尘的积累而导致自散热无刷直流电机100发热问题。

请再次参照图1，转轴21的两端均设有轴承5，外壳1和端盖4通过轴承5与转轴21转动连接。

在本实施例中，转轴21与轴承5的内圈配合连接，端盖4和外壳1与轴承5的外圈配合连接，通过轴承5减少转子组件2转动时的摩擦力，提高自散热无刷直流电机100的效率。

优选地，自散热无刷直流电机100还设有风扇(未图示)，风扇位于端盖4的内侧，并套设于转轴21。

在本实施例中，转子组件2旋转带动风扇旋转，风扇旋转时形成的负压将空气经由第一散热通道211的进风口2111吸入，再从第一散热通道211的出风口2112输送到自散热无刷直流电机100内部，增加了自散热无刷直流电机100内部与外界空气的热对流。

端盖4设有连通容腔11的第一散热孔(未图示)，且\或，外壳1与端盖4相对的一端设有第二散热孔(未图示)。

优选地，端盖4设有第一散热孔，外壳1与端盖4相对的一端设有第二散热孔。当转子组件2正转时，外壳1上第二散热孔为进气孔，端盖4上的第一散热孔为出气孔，自散热无刷直流电机100内部的热空气从端盖4上的第一散热孔吹出；当转子组件2反转时，端盖4上的第一散热孔为进气孔，外壳1上的第二散热孔为出气孔，自散热无刷直流电机100内部的热空气从外壳1上的第二散热孔吹出，通过空气的流通实现自散热无刷直流电机100内部与外界的换热。

具体地，端盖4和外壳1的材质为铝。

在本实施例中，端盖4和外壳1采用铝，散热性能较好，不仅能够提高散热效率，而且质量轻，还便于加工成型。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种自散热无刷直流电机，其特征在于，包括：

外壳，具有容腔，所述外壳呈一端开口的筒状结构；

定子组件，缠绕于所述容腔的内壁面；

转子组件，设于所述定子组件内侧，所述转子组件包括转轴和套设于所述转轴的转子铁芯，所述转轴沿轴向方向设有第一散热通道，所述第一散热通道的进风口与所述外壳的外部连通，所述第一散热通道的出风口设于所述转子铁芯的内侧，所述转子铁芯设有围绕所述转轴设置的多个第二散热通道。

2.如权利要求1所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述转子铁芯由多个圆形转子冲片层叠形成，每一转子冲片开设有转孔，多个所述转子冲片通过所述转孔套设于所述转轴，每一所述转子冲片设有与所述转孔间隔设置的多个通风孔，多个通风孔围绕所述转孔呈扇形分布，多个所述转子冲片的通风孔相互连通形成所述第二散热通道。

3.如权利要求2所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，每一转子冲片的周缘凹设有多个间隔设置的凹槽，多个凹槽与所述通风孔间隔设置，多个所述转子冲片的凹槽相互连通形成并行设置的第三散热通道；

或，多个所述转子冲片的凹槽形成螺旋形的第三散热通道。

4.如权利要求3所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，多个所述凹槽均匀排布于所述转子冲片的周缘。

5.如权利要求4所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述凹槽的横截面呈梯形设置。

6.如权利要求2所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述自散热无刷直流电机还包括与所述外壳配合的端盖，所述转轴的两端分别与所述端盖和外壳转动连接。

7.如权利要求6所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述转轴的两端均设有轴承，所述外壳和端盖通过所述轴承与所述转轴转动连接。

8.如权利要求6所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述自散热无刷直流电机还设有风扇，所述风扇位于所述端盖的内侧，并套设于所述转轴。

9.如权利要求8所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述端盖设有连通所述容腔的第一散热孔；

且/或，所述外壳与所述端盖相对的一端设有第二散热孔。

10.如权利要求9所述的自散热无刷直流电机，其特征在于，所述转子冲片的材质为硅钢片；

且\或，所述端盖和外壳的材质为铝。