CN210724471U - 一种外转子电机 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种外转子电机，以解决电机在运行时的散热问题，该外转子电机包括：转子，所述转子包括壳体，位于壳体内侧的永磁体以及位于壳体两端的端盖；定子，所述定子包括轴体、位于所述轴体上的铁芯以及位于所述铁芯上的线圈；其中，所述转子与所述定子之间通过轴承相连，所述端盖与所述壳体之间采用卡扣连接，所述转子还包括风扇，所述转子的一侧设置有进风口，所述转子的另一侧设置有出风口。该卡扣结构减少了零配件数量和种类，降低了生产成本，还充分释放了壳体内部空间及端盖的边缘区域，可以设置更大尺寸的风扇，引入更大的气流对电机内部进行冷却，有效降低电机运行时的温度，防止电机过热，增强电机的运行可靠性和使用寿命。

Description

一种外转子电机

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种外转子电机。

背景技术

电机是指依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置。电机可以把电能转换成机械能，利用通电线圈产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩。多应用于各种大型起重设备、电动车、风机跑步机等设备中。跑步机的电机大多采用内转子有刷直流永磁电机，因其可靠性差、转动惯量小，目前已经开始采用外转子无刷直流电机作为替代，这种电机可靠性好，转动惯量大，工作平稳，但散热性相对较差。

目前，针对上述散热问题，如图1所示，已采用在电机的前、后端盖上加装轴流式风扇的方式，使前、后端盖20随外转子壳体10相对于定子30旋转，使电机内部产生气流，从而冷却电机内部；但现有技术中前、后端盖20多通过螺杆40和螺母41相连，将壳体10夹在两端盖20之间，从而使三者相对固定，该此种设计中螺杆40与螺母41会侵占壳体10的内部空间以及端盖20的边缘区域，使风扇21的尺寸仅能设计的较小，风量不足，无法提供充足的风量进行散热，且该连接方式所需的零配件种类和数量较多，需要较高的成本且不易装配，无法充分散热也会导致电机运行温度过高，影响电机运行的可靠性和使用寿命。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型的目的在于提供一种具有卡扣结构的外转子电机，该电机的端盖与壳体之间采用卡扣连接，减少了零配件数量和种类，降低了生产成本，还充分释放了壳体内部空间及端盖的边缘区域，可以设置更大尺寸的风扇，引入更大的气流对电机内部进行冷却，有效降低电机运行时的温度，防止电机过热，增强电机的运行可靠性和使用寿命。

本实用新型提供一种外转子电机，其特征在于，包括：

转子，所述转子包括壳体，位于壳体内侧的永磁体以及位于壳体两端的端盖；

定子，所述定子包括轴体、位于所述轴体上的铁芯以及位于所述铁芯上的线圈；

其中，所述转子与所述定子之间通过轴承相连，所述端盖与所述壳体之间采用卡扣连接。

优选地，所述转子还包括风扇，所述转子的一侧设置有进风口，所述转子的另一侧设置有出风口。

优选地，所述卡扣结构包括卡爪和卡口，所述卡爪和所述卡口中的任意一者位于所述壳体上，另一者位于所述端盖上。

优选地，所述壳体的一端的端盖上具有柱状凸起，所述柱状凸起上设置有多锲带槽，所述多锲带槽用于拖动履带或皮带。

优选地，所述风扇为轴流式风扇，所述风扇包括两个，分别位于所述壳体两端的端盖上，随所述转子转动。

优选地，所述风扇为离心式风扇，所述风扇位于所述壳体内侧，和所述出风口的位置相对应，随所述转子转动。

优选地，当所述壳体转动时，带动所述风扇转动，气体从进风口流经所述壳体从所述出风口排出，从而加速电机内气体的流动。

优选地，所述进风口为多个，位于所述壳体一端的端盖和所述壳体一端侧壁的至少一者上。

优选地，所述出风口为多个，位于所述壳体另一端的端盖和所述壳体另一端侧壁的至少一者上。

优选地，所述风扇的外径与所述壳体的内径相同。

优选地，所述风扇的材料包括塑料、纤维材料或金属材料中的任意一种。

优选地，所述轴体的至少一端上设置有穿线孔，所述穿线孔用于与外部设备实现电连接。

优选地，所述进风口的形状包括腰圆形、圆形、扇形、三角形、矩形中的至少一种。

优选地，所述外转子电机用于驱动跑步机。

本实用新型的实施例具有以下优点或有益效果：本实用新型的电机为外转子风冷电机，其端盖与壳体之间采用卡扣连接，充分释放了壳体内部空间及端盖边缘区域，使壳体内的风道更加顺畅，减少其风阻，还可使风扇的尺寸更大，使风扇的外径与壳体的内径相同，增大风扇的风量，增强其风冷能力，可以有效防止电机过热，增强电机的运行可靠性和使用寿命。

进一步地，该卡扣设计还可以有效减少该电机的零配件数量和种类，降低成本，提升装配效率，使该电机的整体结构更加紧凑，有利于减小电机体积，使电机的整体外观一体性更强，更加美观。

该电机的风扇可为离心式风扇或轴流式风扇，其外径尺寸可与壳体内径相同，风量较大，该风扇还可以采用塑料制成，制作方便且成本低廉。

该电机结构简单紧凑、运行稳定可靠，组装方便，便于推广和大面积生产应用，具有很强的实用性。

附图说明

通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1为现有技术的外转子电机的示意图；

图2为本实用新型实施例外转子电机的示意图

图3为本实用新型实施例外转子电机的爆炸图；

图4为本实用新型实施例外转子电机的轴向截面图；

图5为本实用新型实施例的端盖及壳体的示意图；

具体实施方式

以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。

但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程没有详细叙述。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

图2为本实用新型实施例外转子电机的示意图，该外转子电机包括壳体100、第一端盖210、第二端盖220、风扇300和定子400(部分被壳体遮挡不可见)，其中，该电机为外转子电机，壳体100的内侧设置有永磁体，例如为磁钢，定子400包括轴体，轴体包括轴体第一端410和轴体第二端420，两轴体通过轴承分别与两端盖相连，使第一端盖210、第二端盖220、壳体100以及壳体100内侧的永磁体可作为转子相对于定子400转动。

具体地，壳体100呈两端开口的圆桶状，第一端盖210和第二端盖220分别位于所述壳体100的两端，壳体100与第一端盖210以及第二端盖220之间例如均通过卡扣120相连，以使连接更加便捷，装配更加方便，释放了壳体100内部的空间及端盖210和端盖220的边缘区域，使风扇尺寸可以更大，增大风扇的风量；卡扣120例如包括位于壳体100两端的卡爪130以及与卡爪130相匹配的分别位于第一端盖210边缘的卡口213和第二端盖220边缘的卡口223；当然地，卡口与卡爪的位置可通过略微改变壳体与端盖的尺寸在壳体与端盖之间进行互换，壳体100靠近第一端盖210的一端的侧壁上设置有出风口110，出风口110将壳体100的外侧与内侧相连通，出风口110例如为腰圆形，呈圆周阵列排布，环绕设置于壳体100的侧壁。当然地，该出风口110也可为矩形、圆形、三角形等其他形状。

第一端盖210例如位于壳体100的左端，第一端盖210呈圆形，边缘设置有多个卡口213，其中心设置有通孔供定子400的轴体第一端410穿出，进一步地，第一端盖210的中心位置还具有沿轴体第一端410轴向延伸的柱状凸起211，柱状凸起211上设置有多锲带槽。

第二端盖220例如位于壳体100的右端，第二端盖220同样呈圆形，边缘设置有多个卡口223，在第二端盖220的端面上设置有呈环形阵列排布的进风口221，进风口221呈腰圆形，将第二端盖220的内侧和外侧相连通，第二端盖220的中心位置设置有通孔供轴体第二端420穿出，轴体第二端420上设置有穿线孔421。

图2中采用了离心式风扇，采用轴向进风，侧壁出风的方案，当然地，也可采用轴流式风扇，并将风扇设置在转子的端盖上，可以在两端盖上均设置风扇，其一端风扇叶片间的间隙作为进风口，另一端风扇叶片间的间隙作为出风口。

图3为本实用新型实施例外转子电机的爆炸图，该外转子电机包括第一端盖210、风扇300、第一支架510、永磁体120、第二支架520、定子400、壳体100以及第二端盖220，其中，第一端盖210、风扇300、第一支架510、永磁体120、第二支架520、壳体100以及第二端盖220共同组成转子，定子400位于转子内侧，定子400通过其两端的轴承分别与第一端盖210和第二端盖220相连，使转子能够相对于定子400转动；风扇300例如采用离心式设计，紧邻第一支架510的左侧设置，风扇300的位置与壳体100的出风口的位置相匹配，其风扇300直径可最大程度的接近与壳体100的内径。风扇300随壳体100进行转动，通过风扇300的转动，使壳体100内部与外界产生压差，从而使空气从第二端盖220的进风口221流入壳体100内，穿过定子400及风扇300后从壳体100侧壁的出风口110流出，加速电机内的气体流动，有利于电机内部热量的排出，可有效降低电机温度，尤其可以有效抑制电机在低速运行时的温升。

具体地，第一支架510和第二支架520相对匹配设置，第一支架510和第二支架520例如均为具有一定厚度的圆环状，其尺寸与壳体100的内壁相匹配，第二支架520具有一定的宽度，该宽度设计使得电机在装配后永磁体120与定子400的位置相匹配；永磁体120设置于两支架之间，永磁体120例如为多个沿壳体100内壁呈圆周排布的条状磁钢，两支架相对的一侧均具有类似方波形的呈等距圆周阵列排布的齿状结构，相邻两齿状结构之间的间隙与条状磁钢的宽度相匹配，其齿状结构用于固定磁钢，通过第一支架510和第二支架520使多个条状磁钢可更均匀便捷的设置在壳体100的内侧，使磁钢设置的更加均匀，增强电机的稳定性，还可有效降低装配难度。当然地，第一支架510和第二支架520也可通过在壳体内侧加工对应的用于容纳磁钢的凹槽进行替代或将两支架融合，设计为一体化的支架。

图4为本实用新型实施例外转子电机的轴向截面图，可见外转子电机装配完成后各部件的位置关系，该外转子电机可划分为定子400以及位于定子外侧可绕定子转动的转子。

定子400包括轴体、铁芯440、轴承423、轴承424以及线圈430，其中，轴体包括轴体第一端410和轴体第二端420，轴体第一端410和轴体第二端420同轴相连，轴体通过分别位于其两端的轴承423和轴承424与转子相连，轴体第二端420为中空管状结构，轴体第一端410的右侧端部分插入轴体第二端420的左侧端与轴体第二端420相连。铁芯440设置在轴体第二端420上，用于承载和缠绕线圈430，轴体第二端420的右侧端设置有穿线孔421，轴体第二端420位于壳体100内部的靠近第二端盖220的位置设置有径向的穿线孔422，电机内部的线圈430通过穿线孔421和穿线孔422可与电机外部进行电连接。进一步地，该铁芯440与穿线孔422之间还设置有传感器500，传感器500例如包括霍尔传感器，通过霍尔传感器可测量该电机的角速度、转速等参数，当然地，该传感器500也可以包括温度传感器，可用于监测电机内部的温度。

转子由第一端盖210、壳体100、第二端盖220以及位于壳体100内侧的铁芯120构成，转子的外壳包括第一端盖210、壳体100和第二端盖220，第一端盖210用于固定该电机的外壳，同时封闭壳体100的左侧端，第二端盖220位于壳体100的右侧端，该转子采用两端固定的方法，通过第一端盖210、第二端盖220分别与轴承423的外圈和轴承424外圈相连，使转子能够相对于定子400转动。进一步地，该转子内侧(壳体100的内侧壁)从右到左依次设置有第二支架520、永磁体120、第一支架510和风扇300，其中，第一支架510、第二支架520和永磁体120例如均通过粘合剂与壳体100的内壁固定连接，风扇300通过其底面与第一支架510的左侧端面相连，使风扇300随壳体100一同转动。

图5为本实用新型实施例的端盖及壳体的示意图，其最左侧为第一端盖210，最右侧为第二端盖220，两者之间为壳体100，其中，壳体100呈两端开口的圆筒形，壳体100靠近第一端盖210的一端的侧壁上设置有出风口110，出风口110将壳体100的外侧与内侧相连通，出风口110例如为腰圆形，呈圆周阵列排布，环绕设置于壳体100的侧壁。第一端盖210包括位于其中心的柱状凸起211，柱状凸起211的外侧面设置有多锲带槽，使其可以拖动履带或皮带转动，使该电机可应用于跑步机等设备中，该柱状凸起211中心设置有通孔212，通孔212的直径略大于轴体第一端410的外径，轴体第一端410的左侧端从通孔212中穿出，第一端盖210的外围边缘均匀设置有多个卡口213，用于与壳体100的卡爪130相卡合。第二端盖220包括在其端面呈腰圆形圆周排布的多个进风口221，其端面中央还设置有通孔222，其孔径略大于轴体第二端420的外径，轴体第二端420的右侧端从该通孔222中穿出，第二端盖220的左侧端面还设置有环形凸起224，该环形凸起224的尺寸与轴承424相匹配，用于与轴承424的外圈相连，类似地，第一端盖210的右侧端面也具有类似的与轴承423相匹配环形凸起，其因角度问题不可见，在此不再赘述。

综上所述，本实用新型的实施例具有以下优点或有益效果：本实用新型的电机为外转子风冷电机，其端盖与壳体之间采用卡扣连接，充分释放了壳体内部空间及端盖边缘区域，使壳体内的风道更加顺畅，减少其风阻，还可使风扇的尺寸更大，使风扇的外径与壳体的内径相同，增大风扇的风量，增强其风冷能力，可以有效防止电机过热，增强电机的运行可靠性和使用寿命。

进一步地，该卡扣设计还可以有效减少该电机的零配件数量和种类，降低成本，提升装配效率，使该电机的整体结构更加紧凑，有利于减小电机体积，使电机的整体外观一体性更强，更加美观。

该电机的风扇可为离心式风扇或轴流式风扇，其外径尺寸可与壳体内径相同，风量较大，该风扇还可以采用塑料制成，制作方便且成本低廉。

该电机结构简单紧凑、运行稳定可靠，组装方便，便于推广和大面积生产应用，具有很强的实用性。

应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域技术人员而言，本实用新型可以有各种改动和变化。凡在本实用新型的精神和原理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。

依照本实用新型的实施例如上文所述，图示中为突出本实用新型技术方案的细节，各部件比例并非按照真实比例绘制，其附图中所示的比例及尺寸并不应限制本实用新型的实质技术方案，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (14)

1.一种外转子电机，其特征在于，包括：

转子，所述转子包括壳体，位于壳体内侧的永磁体以及位于壳体两端的端盖；

定子，所述定子包括轴体、位于所述轴体上的铁芯以及位于所述铁芯上的线圈；

其中，所述转子与所述定子之间通过轴承相连，所述端盖与所述壳体之间采用卡扣连接。

2.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述转子还包括风扇，所述转子的一侧设置有进风口，所述转子的另一侧设置有出风口。

3.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述卡扣包括卡爪和卡口，所述卡爪和所述卡口中的任意一者位于所述壳体上，另一者位于所述端盖上。

4.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述壳体的任意一端的端盖上具有柱状凸起，所述柱状凸起上设置有多锲带槽，所述多锲带槽用于拖动履带或皮带。

5.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述风扇为轴流式风扇，所述风扇包括两个，分别位于所述壳体两端的端盖上，随所述转子转动。

6.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述风扇为离心式风扇，所述风扇位于所述壳体内壁上，和所述出风口的位置相对应，随所述转子转动。

7.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述壳体转动时，带动所述风扇转动，气体从进风口流经所述壳体从所述出风口排出，从而加速电机内气体的流动。

8.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述进风口为多个，位于所述壳体一端的端盖和所述壳体一端侧壁的至少一者上。

9.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述出风口为多个，位于所述壳体另一端的端盖和所述壳体另一端侧壁的至少一者上。

10.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述风扇的外径与所述壳体的内径相同。

11.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述风扇的材料包括塑料、纤维材料或金属材料中的任意一种。

12.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述轴体的至少一端上设置有穿线孔，所述穿线孔用于与外部设备实现电连接。

13.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述进风口的形状包括腰圆形、圆形、扇形、三角形、矩形中的至少一种。

14.根据权利要求1所述的外转子电机，其特征在于，所述外转子电机用于驱动跑步机。

Images