CN209448525U - 转子组件及伺服电机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种转子组件和伺服电机，转子组件包括：一个转子(100)，所述转子包括沿着中心轴线(X)延伸的一个中间区段(120)以及位于所述中间区段(120)的至少一侧上的端部区段；多个磁体(200)，围绕所述中心轴线(X)布置在所述转子(100)的在所述中间区段(120)上；以及端板，对应于所述转子的所述端部区段而形成。根据本申请的该转子组件避免采用专门的模具压铸成型而造成的高成本缺陷，确保磁体牢固地固定在转子上。

Description

转子组件及伺服电机

技术领域

本申请涉及电机领域，且尤其涉及转子组件及伺服电机。

背景技术

随着电力电子技术和微电子技术的迅速发展，伺服电机广泛应用在各个领域中。

根据磁体的不同位置，伺服电机的转子组件分为磁体位于转子表面上的表面式转子组件和磁体位于转子铁芯内部的插入式转子组件。表面式转子组件由于其较低的漏磁系数而应用在多种场合。在这种表面式转子组件中，磁体通常以贴片方式布置在转子外周上并胶粘于转子外周，然后通常通过一定宽度的诸如无纺布形式的绑扎带固定在转子的外周上。

图1示意性地示出了现有技术的伺服电机中的转子组件的立体图，图2示意性地示出了该转子组件的平面视图。参见图1至图2，转子组件1整体上包括转子10，磁体11 和在转子10的两端处抵靠转子10的两个盘状端板12。转子10固定地套在电机(未示出)的转轴2上，磁体11布置在转子10的外周上并通过例如粘合剂而固定。为防止转子10高速旋转时由于离心力作用导致磁体11脱离转子10的外周表面而被甩出的风险，通常利用一定宽度的诸如无纺布形式的绑扎带对磁体11进行固定。具体地，利用模具压铸成型的两个盘状端板12通过例如过盈配合装配在电机的转轴2上，且各自邻接并抵靠转子10的两个端面。在用绑扎带固定磁体的过程中，绑扎带(图中未示出)的起始端通过例如粘合剂固定在其中一个盘状端板的外周上，绑扎带先在该盘状端板上缠绕数匝后继续缠绕在磁体的外周，最后，绑扎带的结束端也类似通过例如粘合剂固定在另一个盘状端板的外周上。这种盘状端板需要使用专门的模具来制造，增加了制造成本并且专用模具的引入使得物流、物料管理和生产工序都需要更多的投入。此外，在绑扎时，绑扎带需承受一定的预紧力，这种预紧力可能会造成盘状端板发生转动，进而影响对磁体的固定效果。

实用新型内容

本申请实施方式提供了一种转子组件及伺服电机，该转子组件克服了现有技术中端板需要采用专门的模具压铸成型而造成的高成本缺陷，而且能够防止在通过绑扎带固定磁体的过程中由于作用在绑扎带上的预紧力而造成端板扭转的风险，确保磁体牢固地固定在转子上。

根据本申请实施方式的一个方面，提供了一种转子组件，包括：一个转子，转子包括沿着中心轴线延伸的一个中间区段以及位于中间区段的至少一侧上的端部区段；多个磁体，围绕中心轴线布置在转子的中间区段上；以及端板，对应于转子的端部区段而形成。

根据本申请实施方式的该转子组件使用与转子的端部区段对应形成的端板，不仅能够有效确保绑扎带对磁体的固定效果，而且可以简化制作工艺并节约成本。

在优选实施方式中，端板为环状端板，环状端板套设并固定在端部区段的外周上。

以这种方式，利用与转子配合的环状端板固定绑扎带的起始端和结束端，有效确保绑扎带对磁体的固定效果，且使得端板更容易制造。

进一步地，在转子的端部区段的外周上形成有沿着中心轴线延伸的多个突起，并且在环状端板的内周上形成有沿着中心轴线延伸的多个凹槽，突起与凹槽对应地接合在一起。

以这种方式，利用突起和凹槽的相互配合接合，容易地确保环状端板在轴向上的固定，避免绑扎带的预紧力造成环状端板转动，确保对磁体的固定效果。

进一步地，环状端板以间隙配合的方式接合至转子。

以这种方式，避免环状端板在与转子接合时承受力而发生变形。

进一步地，环状端板通过粘合剂固定于转子。

以这种方式，简单地通过粘合剂即可将环状端板与转子固定接合在一起。

在另一优选实施方式中，转子的中间区段和端部区段均由叠置的转子冲片构成，端部区段的转子冲片构成端板。

以这种方式，通过叠置的多个转子冲片形成端板，避免了使用专门的制造模具。

进一步地，在转子冲片上沿着周向形成有多个突出部。

进一步地，端部区段的转子冲片叠置为使得邻近的转子冲片的突出部交错开。

以这种方式，突出部使得可减少在端板上缠绕的绑扎带的匝数，且交错开的突出部能够实现绑扎带在端板周向上的更好支撑。

在再一优选实施方式中，转子的中间区段由叠置的转子冲片构成，转子的端部区段由叠置的片状件构成，叠置的片状件构成端板且片状件由不同于转子冲片的材料形成。

以这种方式，片状件可以采用比转子冲片更低成本的硅钢带或者普通的薄钢板冲压而成，进一步降低制造成本。

进一步地，片状件的直径大于转子冲片的直径。

以这种方式，使得缠绕在端板外周上的绑扎带的匝数较少。

进一步地，片状件的外周上形成有多个凹口，凹口对应于相邻两个磁体之间的间隙。凹口的形成便于减少漏磁。

优选地，如上所述的转子包括位于所述中间区段的两侧上的两个所述端部区段。

以这种方式，能够通过两侧的两个端部区段及两个端板对应地对绑扎带的起始端和结束端实现更好的固定。

根据本申请实施方式的伺服电机，包括：一个转轴；一个转子组件，固定接合在所述转轴上，所述转子组件为以上所描述的转子组件；以及一个定子，围绕所述转子组件布置在所述转子组件的外侧。该伺服电机有效确保绑扎带对磁体的固定效果，而且节约了制造成本。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中，使用相同的附图标记表示相同的技术特征，并且：

图1示意性地示出了现有技术的伺服电机中的转子组件的立体图；

图2示意性地示出了图1所示现有技术的伺服电机中的转子组件的平面视图；

图3示意性地示出了图1所示现有技术的伺服电机中的转子组件的分解立体图。

图4示意性地示出了根据本实用新型第一实施例的转子组件的立体图；

图5示意性地示出了图4所示转子组件的平面视图；

图6示意性地示出了图4所示转子组件的分解立体图；

图7示意性地示出了根据本实用新型第二实施例的转子组件的立体图；

图8示意性地示出了图7所示转子组件的局部放大图，其中为了清楚起见省略了转子组件的磁体；

图9示意性地示出了根据本实用新型第三实施例的转子组件的立体图；

图10示意性地示出了图9所示第三实施例的转子组件的剖视图。

其中：

10：转子组件；20：转轴；100：转子；110：端部区段；120：中间区段；

150：突出部；200：磁体；300：环状端板；350：凹槽；160：凹口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。以下对至少一个示例性实施方式的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/ 或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施方式中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施方式的其它示例可以具有不同的值。应注意到，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

根据本申请实施方式的一个方面提供了一种转子组件，包括：一个转子，转子包括沿着中心轴线延伸的一个中间区段以及位于中间区段的至少一侧上的端部区段；多个磁体，围绕中心轴线布置在转子的中间区段上；以及端板，对应于转子的端部区段而形成。

图4示意性地示出了根据本实用新型第一实施例的转子组件的立体图；图5示意性地示出了图4所示转子组件的平面视图；以及图6示意性地示出了图4所示转子组件的分解立体图。

根据本实用新型的实施例提供了一个用于电机且尤其是伺服电机的转子组件10。如图4至图6所示，该转子组件10沿着中心轴线X固定地接合在电机(未示出)的转轴 20上。如图6清楚示出的，转子组件10包括一个转子100，该转子100沿着中心轴线X 延伸并包括位于中部的一个中间区段120和位于中间区段120的两侧上的端部区段110 (图6中仅清楚示出其中一个端部区段)。在该第一实施例中，转子100的中间区段120 和端部区段110均可以由多个叠置的转子冲片构成。而如本领域技术人员可以理解的，转子100的端部区段110也可以包括叠置的其他片状件，该片状件由比转子冲片的材料廉价的材料形成(例如，冲压而成)，以进一步降低制造成本。

多个磁体200围绕中心轴线X布置在转子100的外周上，具体地，磁体200对应于转子100的中间区段120布置。即，沿着中心轴线X的方向，转子100的两端的端部区段110未被磁体200覆盖而是暴露出。磁体200可通过粘合剂固定接合于转子100。优选地，磁体200沿着中心轴线X的长度与中间区段120沿着中心轴线X的长度一致。

根据本实用新型第一实施例的转子组件10还包括两个环状端板300，其分别套设并固定地接合在转子100的两端的端部区段110的外周上，由此多个磁体200沿中心轴线 X介于两个环状端板300之间。优选地，转子100的端部区段110沿中心轴线X的长度与环状端板300沿中心轴线X的长度一致。环状端板300的端面可牢固地抵靠磁体200的端面，避免漏磁的发生。

在该第一实施例中，转子100的外周上形成有沿着中心轴线X延伸的多个突起，这些突起可由每个转子冲片上形成的突出部150构成，并且环状端板300的内周上形成有沿着中心轴线X延伸的多个凹槽350。转子100的端部区段110上的突出部150构成的多个突起和环状端板300的多个凹槽350彼此对应地接合在一起。如图6所示，突起均匀地分布在转子100的外周上，并且凹槽350也均匀地分布在环状端板300的内周上。构成中间区段120的转子冲片的突出部150将磁体200彼此间隔开。

环状端板300可以通过间隙配合的方式套设并接合在转子100的外周上，这样避免环状端板300因与转子100接合而承受作用力致使环状端板300变形。而且，环状端板 300可通过粘合剂固定于转子100的外周，由此实现环状端板300与转子100的固定接合。进一步地，由于环状端板300的凹槽350与转子100的突出部150的配合接合，使得环状端板300沿周向也被固定。这样，在用绑扎带(未示出)固定磁体200时，避免了因绑扎带承受一定的预紧力而造成环状端板300在周向上发生扭转的可能，有效保证了绑扎带对磁体200的固定效果。

如图4示出的，环状端板300的外径略小于磁体200的外缘所在的圆的直径，以便绑扎带在环状端板上绑扎数匝后的整个厚度与绑扎带在磁体上完成例如一匝绑扎后的整个厚度一致，即。确保在转子100的整个长度上的均匀的径向厚度，确保绑扎带受力均匀，保证对磁体的固定效果。

在该实施例中，环状端板300可以简单地通过拉伸工艺形成拉伸件。与现有技术中需要专用模具进行冲压模制的盘状端板相比，大大简化了制造工艺并节约了制造成本。

优选地，环状端板300由诸如铜或铝的有色金属制成，以更加有效地防止磁体端面漏磁。

尽管在该第一实施例中示出了位于转子100的中间区段120两侧上的两个端部区段 110，但是本领域技术人员可以理解，也可以仅在中间区段120的仅一侧上形成端部区段110并在该端部区段110上接合一个环状端板300。在这种情况下，绑扎带的起始端通过例如粘合剂固定在环状端板的外周上，绑扎带先沿一个方向相继螺旋缠绕在环状端板以及磁体的外周上，然后再由磁体的外周反向缠绕回至该环状端板，并将绑扎带的结束端通过例如粘合剂固定在该环状端板的外周上。

图7示意性地示出了根据本实用新型第二实施例的转子组件的立体图；并且图8示意性地示出了图7所示转子组件的局部放大图，其中为了清楚起见省略了转子组件的磁体。

根据本实用新型的第二实施例提供了一个用于电机且尤其是伺服电机的转子组件 10。如图7所示，该转子组件10沿着中心轴线X固定地接合在电机(未示出)的转轴 20上。转子组件10包括一个转子100，该转子100沿着中心轴线X延伸并包括位于中部的一个中间区段120和位于中间区段120的一侧上的端部区段110。在该第二实施例中，转子100的中间区段120和端部区段110均可以由多个叠置的转子冲片构成。

多个磁体200围绕中心轴线X布置在转子100的外周上，具体地，磁体200对应于转子100的中间区段120布置。即，沿着中心轴线X的方向，转子100的端部区段110 未被磁体200覆盖而是暴露出。磁体200可通过粘合剂固定接合于转子100。优选地，磁体200沿着中心轴线X的长度与中间区段120沿着中心轴线X的长度一致。

在根据第二实施例的转子组件10中，端部区段110的叠置的转子冲片构成端板，端部区段110沿着中心轴线X的宽度可等于绑扎带的宽度。与第一实施例相似，转子冲片上沿着周向形成有多个突出部150，突出部150可均匀地分布在转子冲片的外周上，这些突出部150可将磁体200彼此间隔开。

当在端部区段110的转子冲片构成的端板上缠绕绑扎带时，由于突出部150的存在，绑扎带具体地覆盖并缠绕在转子冲片的突出部150上，从而可以减少绑扎带在端板上的缠绕匝数。

优选地，在该第二实施例中，如图8更清楚地示出的，端部区段110的转子冲片叠置成使得邻近的转子冲片的突出部150交错开。交错开的突出部150能够实现绑扎带在端板周向上的更好支撑，便于绑扎带的缠绕。

具体地，绑扎带的起始端通过例如粘合剂固定在构成端板的转子的端部区段的外周上，绑扎带先沿一个方向相继螺旋缠绕在端板以及磁体的外周上，然后再由磁体的外周反向缠绕回至该端板，并将绑扎带的结束端通过例如粘合剂固定在该端板的外周上。

在该实施例中，用于绑扎带的端板由叠置的转子冲片构成，与现有技术中需要专用模具进行冲压模制的盘状端板相比，大大简化了制造工艺并节约了制造成本。

尽管在该第二实施例中示出了位于转子100的中间区段120一侧上的一个端部区段 110，但是，本领域技术人员可以理解，与如上描述的第一实施例类似，也可以在转子100的中间区段120的两侧上均设置端部区段。

图9示意性地示出了根据本实用新型第三实施例的转子组件的立体图；并且图10示意性地示出了图9所示第三实施例的转子组件的剖视图。

根据本实用新型的第三实施例提供了一个用于电机且尤其是伺服电机的转子组件 10。如图9所示，该转子组件10沿着中心轴线X固定地接合在电机(未示出)的转轴 20上。转子组件10包括一个转子100，该转子100沿着中心轴线X延伸并包括位于中部的一个中间区段120和位于中间区段120的两侧的两个端部区段110。在该第三实施例中，转子100的中间区段120由多个叠置的转子冲片构成，而端部区段110可以另外地由不同于转子冲片的其他片状件叠置而成。这种片状件可以采用比转子冲片更低成本的硅钢带或者普通的薄钢板冲压而成。

多个磁体200围绕中心轴线X布置在转子100的外周上，具体地，磁体200对应于转子100的中间区段120布置。即，沿着中心轴线X的方向，转子100的端部区段110 未被磁体200覆盖而是暴露出。磁体200可通过粘合剂固定接合于转子100。优选地，磁体200沿着中心轴线X的长度与中间区段120沿着中心轴线X的长度一致。

在根据第三实施例的转子组件10中，端部区段110的叠置的片状件构成端板，端部区段110沿着中心轴线X的宽度可等于绑扎带的宽度。片状件的直径可大于转子100的中间区段120的转子冲片的直径且小于磁体200的外缘所在的圆的直径。这样使得缠绕在端板外周上的绑扎带的匝数较少。

在该第三实施例中，用于绑扎带的端板由不同于转子冲片的更廉价材料冲压而成，相比于第二实施例进一步降低了制造成本。

进一步地，在片状件的外周上形成有多个凹口160，这些凹口160对应于相邻两个磁体200之间的间隙，以便减少漏磁。

尽管在该第三实施例中示出了位于转子100的中间区段120两侧上的两个端部区段 110，但是，本领域技术人员可以理解，与如上描述的第二实施例类似，也可以在转子100的中间区段120的仅一侧上设置端部区段。

根据本申请实施方式的另一个方面还提供了一种伺服电机，包括：一个转轴；一个转子组件，固定接合在该转轴上；以及一个定子，围绕该转子组件布置在转子组件的外侧，其中，该转子组件为如上结合图4至图6、图7和图8、或图9和图10所描述的转子组件。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (13)

1.转子组件，其特征在于，包括：

一个转子(100)，所述转子包括沿着中心轴线(X)延伸的一个中间区段(120)以及位于所述中间区段(120)的至少一侧上的端部区段；

多个磁体(200)，围绕所述中心轴线(X)布置在所述转子(100)的所述中间区段(120)上；以及

端板，对应于所述转子的所述端部区段而形成。

2.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，包括：

所述端板为环状端板(300)，所述环状端板(300)套设并固定在所述端部区段的外周上。

3.根据权利要求2所述的转子组件，其特征在于，在所述转子(100)的所述端部区段的外周上形成有沿着所述中心轴线(X)延伸的多个突起，并且在所述环状端板(300)的内周上形成有沿着所述中心轴线(X)延伸的多个凹槽(350)，所述突起与所述凹槽(350)对应地接合在一起。

4.根据权利要求3所述的转子组件，其特征在于，所述环状端板(300)以间隙配合的方式接合至所述转子(100)。

5.根据权利要求4所述的转子组件，其特征在于，所述环状端板(300)通过粘合剂固定于所述转子(100)。

6.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述转子(100)的所述中间区段(120)和所述端部区段(110)均由叠置的转子冲片构成，所述端部区段(110)的所述转子冲片构成所述端板。

7.根据权利要求6所述的转子组件，其特征在于，在所述转子冲片上沿着周向形成有多个突出部(150)。

8.根据权利要求7所述的转子组件，其特征在于，所述端部区段(110)的所述转子冲片叠置为使得邻近的所述转子冲片的所述突出部(150)交错开。

9.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述转子(100)的所述中间区段(120)由叠置的转子冲片构成，所述转子(100)的所述端部区段(110)由叠置的片状件构成，叠置的所述片状件构成所述端板且所述片状件由不同于所述转子冲片的材料形成。

10.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，所述片状件的直径大于所述转子冲片的直径。

11.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，所述片状件的外周上形成有多个凹口(160)，所述凹口(160)对应于相邻两个所述磁体之间的间隙。

12.根据权利要求1所述的转子组件，其特征在于，所述转子(100)包括位于所述中间区段(120)的两侧上的两个所述端部区段(110)。

13.伺服电机，其特征在于，包括：

一个转轴(20)；

一个转子组件(10)，固定接合在所述转轴(20)上，所述转子组件(10)为根据权利要求1至12中任一项所述的转子组件(10)；以及

一个定子，围绕所述转子组件(10)布置在所述转子组件(10)的外侧。