CN220173020U - 外转子电机 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种外转子电机，所述外转子电机包括电机轴、定子、端盖、第一轴承、第二轴承和转子；所述定子套在所述电机轴外，且与所述电机轴连接；所述端盖套在所述电机轴外，且在所述电机轴的轴线方向上位于所述定子的一侧，所述端盖与所述电机轴的第一端连接；所述第一轴承套在所述端盖外并与所述端盖连接；所述第二轴承套在所述电机轴的第二端处并与所述电机轴连接；所述转子可转动地套在所述定子和所述端盖外，且所述转子分别与所述第一轴承和所述第二轴承连接。本公开通过该外转子电机，可以提高电机的性能和外转子电机的防水等级，也可以使有刷电机方便地转变为外转子无刷电机。

Description

外转子电机

技术领域

本公开涉及电机制造技术领域，特别涉及一种外转子电机。

背景技术

外转子电机是一种定子在内部，转子在外部的电机。外转子电机具有转动惯量大、转动力矩大以及可以直接驱动等优点，近年来在电机行业逐渐被广泛应用。

相关技术中，外转子电机包括电机轴、转子、定子以及端盖。端盖通过两个轴承可转动地套在电机轴的输出端。定子套在端盖的一部分外，且与端盖连接。转子套在定子外，且与电机轴的远离输出端的一端连接。在外转子电机的运行过程中，电机轴与转子一起转动。

由于端盖与电机轴之间通过轴承可转动连接，为了方便安装轴承，需要增大端盖的尺寸、而端盖的尺寸增加之后，定子套在端盖外时，就需要定子的内孔增大以预留轴承和端盖的安装的空间，在定子的外径一定的情况下，这样就会大大缩短定子铁芯的槽深(沿定子的径向方向的长度)。由于定子的内孔孔径增大，所以槽深变浅，进而减少铜线的用量，影响电机的性能。而且，当电机尺寸较小和定子的内孔尺寸受限时，电机轴与端盖之间的装配位置(电机轴的出轴处)轴径较小，这样使得套在电机轴外的轴承只能选择薄壁轴承，而薄壁轴承在使用中会出现较多的问题。并且，以上所说的外转子电机由于转子是套在电机轴的一端外，电机轴的另一端为输出端，所以，电机轴为悬臂梁结构，这就使得轴承受力不均，以致出现较大的噪音，且缩短轴承的使用寿命。同时，由于外转子电机的结构全开放，使得水分以及灰尘能够轻易进入到转子内部，导致其防尘防水等级较差，使用场合受到明显限制。

实用新型内容

本公开实施例提供了一种外转子电机，可以有效的改善电机的性能。所述技术方案如下：

本公开实施例提供了一种外转子电机，所述外转子电机包括电机轴、定子、端盖、第一轴承、第二轴承和转子；所述定子套在所述电机轴外，且与所述电机轴连接；所述端盖套在所述电机轴外，且在所述电机轴的轴线方向上位于所述定子的一侧，所述端盖与所述电机轴的第一端连接；所述第一轴承套在所述端盖外并与所述端盖连接；所述第二轴承套在所述电机轴的第二端处并与所述电机轴连接；所述转子可转动地套在所述定子和所述端盖外，且所述转子分别与所述第一轴承和所述第二轴承连接。

在本公开的又一种实现方式中，所述转子包括转子机壳筒、转子盖和转子磁钢，所述转子机壳筒的第一端与所述转子盖连接，所述转子磁钢位于所述转子机壳筒内，且与所述转子机壳筒的内壁连接；所述转子机壳筒可转动地套在所述定子之外，所述转子盖可转动地套在所述电机轴的第二端外，且与所述第二轴承连接。

在本公开的又一种实现方式中，所述转子盖包括盖体和轴承连接环；所述轴承连接环和所述转子机壳筒分别位于所述盖体的相对两侧，所述轴承连接环与所述盖体连接，所述盖体与所述转子机壳筒的第一端连接；所述轴承连接环与所述盖体同轴，所述轴承连接环与所述盖体的远离所述转子机壳筒的表面限定出轴承室，所述第二轴承位于所述轴承室中。

在本公开的又一种实现方式中，所述轴承连接环的外径小于所述盖体的外径；所述盖体中具有多个负载连接孔，所述多个负载连接孔围绕所述轴承连接环的外周间隔布置。

在本公开的又一种实现方式中，所述盖体包括中间环体和机壳筒连接环，所述机壳筒连接环与所述中间环体同轴连接，所述机壳筒连接环与所述轴承连接环分别位于所述中间环体的轴线方向的两端，所述机壳筒连接环插接在所述转子机壳筒的第一端中，所述中间环体的内部具有中心孔，所述电机轴位于所述中心孔中。

在本公开的又一种实现方式中，所述中间环体朝向所述机壳筒连接环的一侧设有避让孔，所述避让孔分别与所述机壳筒连接环的内部以及所述中心孔连通。

在本公开的又一种实现方式中，所述端盖的外周壁设有外凸缘，所述第一轴承卡装在所述外凸缘上。

在本公开的又一种实现方式中，所述端盖的外周壁还具有第一卡簧槽，所述第一卡簧槽和所述外凸缘分别位于所述第一轴承的轴线两端；所述外转子电机还包括第一卡簧，所述第一卡簧位于所述第一卡簧槽中，且与所述第一轴承相抵。

在本公开的又一种实现方式中，所述端盖远离所述定子的端面上设有多个装配孔，所述多个装配孔以所述端盖的中心轴线为中心周向间隔布置。

在本公开的又一种实现方式中，所述第一轴承的内径大于所述第二轴承的内径。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实施例提供的外转子电机在使用时，由于该外转子电机包括电机轴、定子、端盖、第一轴承、第二轴承和转子，且在所述电机轴的轴线方向上，端盖位于所述定子的一侧，这样，定子与端盖并排布置。而且，定子套在所述电机轴外，这样便可将定子直接套在电机轴上，而不是安装在端盖中，大大减小定子的内孔的内径。并且，由于第一轴承套接在端盖外，第二轴承套在电机轴的第二端外，这样也可以直接布放第一轴承和第二轴承。即以上结构中，可以直接装配第一轴承和第二轴承，且能够极大的减小定子的内孔，进而延长定子上的铁芯上槽深的深度，增加铜线的缠绕数量，极大的提高电机的性能。

而且，由于转子可转动地套在定子和端盖外，且转子分别与第一轴承和第二轴承连接，这样，便可使得转子相对定子以及电机轴能够转动，进而通过转子作为动力输出以便连接负载。

也就是说，本公开实施例提供的外转子电机，由于定子是直接套在电机轴上，且第一轴承是夹装在端盖和转子之间，第二轴承是夹装在电机轴和转子之间，所以，通过将第一轴承和第二轴承的外置，可以使得定子铁芯槽深最大化，增加铜线的用量，最终极大的提高电机的性能。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例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公开的一些实施例，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为本公开实施例提供的外转子电机的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的转子盖的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的端盖的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

1、电机轴；11、第二卡簧槽；

2、定子；

3、端盖；31、外凸缘；32、第一卡簧槽；33、装配孔；

4、第一轴承；5、第二轴承；

6、转子；61、转子机壳筒；62、转子盖；63、转子磁钢；620、轴承室；621、盖体；622、轴承连接环；6210、负载连接孔；6211、中间环体；6213、机壳筒连接环；6215、避让孔；

7、第一卡簧；8、第二卡簧。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种外转子电机，如图1所示，外转子电机包括电机轴1、定子2、端盖3、第一轴承4、第二轴承5和转子6。定子2套在电机轴1外，且与电机轴1连接，端盖3套在电机轴1外，且在电机轴1的轴线方向上位于定子2的一侧，端盖3与电机轴1的第一端连接。第一轴承4套在端盖3外并与端盖3连接，第二轴承5套在电机轴1的第二端处并与电机轴1连接。转子6可转动地套在定子2和端盖3外，且转子6分别与第一轴承4和第二轴承5连接。

本实施例提供的外转子电机在使用时，由于该外转子电机包括电机轴1、定子2、端盖3、第一轴承4、第二轴承5和转子6，且在电机轴1的轴线方向上，端盖3位于定子2的一侧，这样，定子2与端盖3并排布置。而且，定子2套在电机轴1外，这样便可将定子2直接套在电机轴1上，而不是安装在端盖3中，大大减小定子2的内孔的内径。并且，由于第一轴承4套接在端盖3外，第二轴承5套在电机轴1的第二端外，这样也可以直接布放第一轴承4和第二轴承5，以便实现转子6相对定子2、端盖3以及电机轴1进行转动。即以上结构中，可以直接装配第一轴承4和第二轴承5，能够极大的减小定子2的内孔，进而延长定子2的铁芯上槽深的深度，增加铜线的缠绕数量，极大的提高电机的性能。

而且，由于转子6可转动地套在定子2和端盖3外，且转子6分别与第一轴承4和第二轴承5连接，这样，便可使得转子6相对定子2以及电机轴1能够转动，进而通过转子6作为动力输出以便连接负载。

也就是说，本公开实施例提供的外转子电机，由于定子2是直接套在电机轴1上，且第一轴承4是夹装在端盖3和转子6之间，第二轴承5是夹装在电机轴1和转子6之间，所以，通过将第一轴承4和第二轴承5的外置，可以使得定子2无需受到轴承的限制，而大大缩减定子2的内孔的内径，延长定子2的铁芯上槽深的深度，增加铜线的缠绕数量，最终极大的提高电机的性能。

并且，本申请中，将第一轴承4夹设在转子6与端盖3之间，也可通过第一轴承4对转子6的内部进行封闭，以提高外转子电机的防水防尘等级。

电机轴1沿自身轴线方向具有相对的第一端面和第二端面，本公开所说的电机轴1的第一端是指电机轴1靠近自身的第一端面处的轴段，电机轴1的第二端是指电机轴1靠近自身的第二端面处的轴段。

可选地，转子6包括转子机壳筒61、转子盖62和转子磁钢63。转子机壳筒61的第一端与转子盖62连接，转子磁钢63位于转子机壳筒61内，且与转子机壳筒61的内壁连接。转子机壳筒61可转动地套在定子2外，转子盖62可转动地套在电机轴1的第二端外，且与第二轴承5连接。

在上述实现方式中，将转子6设置为转子机壳筒61、转子盖62和转子磁钢63，这样可以通过转子机壳筒61为转子盖62和转子磁钢63提供安装基础，同时又可以方便的套在定子2外。转子盖62用于封闭转子机壳筒61的一端，以提高外转子电机的防水防尘等级，同时又为第二轴承5提供安装基础。转子磁钢63作为转子的磁性部件，在定子2提供的旋转磁场的作用下，能够带动转子机壳筒61和转子盖62一起旋转，以便提供动力。

并且，将转子6设置为转子机壳筒61和转子盖62，这样可以使得转子盖62结合第一轴承4一同对转子机壳筒61的两端进行封闭，以使得转子机壳筒61的内部形成一个相对封闭的空间，为定子2和转子磁钢63等提供封闭的环形，以此提高外转子电机的防水防尘等级。以上外转子电机可以做到防尘防水等级54以上的等级。

图2为本公开实施例提供的转子盖的结构示意图，结合图2，可选地，转子盖62包括盖体621和轴承连接环622。轴承连接环622和转子机壳筒61分别位于盖体621的相对两侧，轴承连接环622与盖体621连接，盖体621与转子机壳筒61的第一端连接。

轴承连接环622与盖体621同轴，轴承连接环622与盖体621的远离转子机壳筒61的表面限定出轴承室620，第二轴承5位于轴承室620中。

在上述实现方式中，将转子盖62设置为盖体621和轴承连接环622，这样可以通过轴承连接环622和盖体621之间形成轴承室620，以便将第二轴承5限位安装在转子盖62上。另外，又可以通过盖体621与转子机壳筒61连接在一起。

可选地，轴承连接环622的外径小于盖体621的外径，盖体621中具有多个负载连接孔6210，多个负载连接孔6210围绕轴承连接环622的外周间隔布置。

在上述实现方式中，轴承连接环622的外径小于盖体621外径，可以在盖体621上限定出轴承室620，同时又可以方便在盖体621上设置多个负载连接孔6210。负载连接孔6210可以连接负载。

比如，负载为转动叶片，此时，可以将转动叶片通过螺钉等紧固件插接在相应的负载连接孔6210中，以便使得转动叶片能够跟随转子6一起转动。当然，负载也可以为其他部件，比如螺旋桨等。

可选地，盖体621包括中间环体6211和机壳筒连接环6213，机壳筒连接环6213与中间环体6211同轴连接，机壳筒连接环6213与轴承连接环622分别位于中间环体6211的轴线方向的两端。

机壳筒连接环6213插接在转子机壳筒61的第一端中，中间环体6211的内部具有中心孔，电机轴1位于中心孔中。

在上述实现方式中，将盖体621设置为中间环体6211和机壳筒连接环6213，这样可以通过机壳筒连接环6213插接在转子机壳筒61内，以便将盖体621与转子机壳筒61连接在一起，同时，又可以在中间环体6211的周向上布置负载连接孔6210。

可选地，中间环体6211朝向机壳筒连接环6213的一侧设有避让孔6215，避让孔6215分别与机壳筒连接环6213的内部以及中心孔连通。

在上述实现方式中，在中间环体6211的内部设置避让孔6215，可以通过避让孔6215减轻转子盖62的重量，同时又可以避让其他紧固件的布置。

另外，为了使得转子盖62在转动时不会受到电机轴1的干涉，中间环体6211与电机轴1之间具有避让间隙，即中间环体6211的中心孔的内径大于电机轴1的外径。

本实施例中，为了连接方便，转子盖62为一体铸造成型结构件，转子盖62与转子机壳筒61通过螺钉等紧固件连接在一起。转子磁钢63通过胶水粘贴在转子机壳筒61的内壁。

图3为本公开实施例提供的端盖的结构示意图，结合图3，可选地，端盖3的外周壁设有外凸缘31，第一轴承4卡装在外凸缘31上。

在上述实现方式中，外凸缘31的布置，可以将第一轴承4卡装在端盖3，方便第一轴承4在端盖3上的定位安装。

可选地，端盖3的外周壁还具有第一卡簧槽32，第一卡簧槽32和外凸缘31分别位于第一轴承4的轴线两端。外转子电机还包括第一卡簧7，第一卡簧7位于第一卡簧槽32中，且与第一轴承4相抵。

在上述实现方式中，在端盖3上设置第一卡簧槽32，可以将第一卡簧7卡装在端盖3。而第一卡簧7的设置，可以将第一轴承4限位在端盖3上，而不会发生轴向移动。

可选地，端盖3远离定子2的端面上设有多个装配孔33，多个装配孔33以端盖3的中心轴线为中心周向间隔布置。

装配孔33用于将该外转子电机固定在使用环境中，以方便该外转子电机的固定安装。

同样的道理，为了使得转子6在转动时不会受到端盖3的干涉，端盖3的外壁与机壳筒连接环6213的内壁之间具有避让空间，即端盖3的最大外径小于机壳筒连接环6213的内径。

再次参见图1，可选地，电机轴1的靠近第二端的外壁设有第二卡簧槽11。外转子电机还包括第二卡簧8，第二卡簧8位于第二卡簧槽11中，且与第二轴承5相抵。

在上述实现方式中，在电机轴1上设置第二卡簧槽11，可以通过第二卡簧槽11安装第二卡簧8。

而第二卡簧8的布置，可以将第二轴承5限位在电机轴1上而不发生轴向移动。

可选地，第一轴承4的内径大于第二轴承5的内径。这样方便装配，使得多数轴承均能够满足要求。

另外，为了装配方便，电机轴1的靠近第一端的外壁具有第一轴肩，端盖3卡装在第一轴肩处。

类似的，电机轴1的靠近第二端的外壁具有第二轴肩，第二轴承5过盈卡装在第二轴肩处。

下面简单介绍以下本公开实施例提供的外转子电机的装配以及使用过程：

首先，将电机轴1穿过定子2的内孔和定子2牢牢固定在一起，端盖3套在电机轴1的第一端处，并与电机轴1固定在一起，这样电机轴1、定子2和端盖3一同形成不动组件。

然后，将转子磁钢63粘贴在转子机壳筒61的内壁，并将转子盖62和转子机壳筒61的第一端连接在一起。以上三者组合在一起成为能够转动的转子6。

接着，将第二轴承5套在电机轴1的第二端处并位于转子盖62的轴承室620中，通过第二卡簧8将第二轴承5固定在电机轴1上。

再接着，将第一轴承4安装在端盖3的外凸缘31上，并通过第一卡簧7将第一轴承4固定在端盖3上。再将负载连接在转子盖62上。

当电机运转时，第一轴承4和第二轴承5都是内圈不动，外圈转动。这样，与转子6连接的负载便在转子6的带动下快速转动。

本公开实施例提供的外转子电机，将第一轴承4和第二轴承5，可以方便装配方便，同时电机性能不再受到第一轴承4和第二轴承5的限制。另外，转子机壳筒61和转子盖62分开设计，有利于批量生产降低成本，以上外转子电机可以做到防尘防水等级54以上的等级。

以上外转子电机的定子可以使用在很多成熟的有刷电机转子，特别适合外转子电机无转动出轴要求的场合，尤其适合风机应用。该电机结构既克服了滚筒电机不便装配的劣势，又解决了传统无刷电机的电机轴的悬臂梁结构以及防尘防水等级差等的问题。该外转子电机结构后续装编码器、驱动器等零部件也相对简单。

以上仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外转子电机，其特征在于，所述外转子电机包括电机轴(1)、定子(2)、端盖(3)、第一轴承(4)、第二轴承(5)和转子(6)；

所述定子(2)套在所述电机轴(1)外，且与所述电机轴(1)连接；

所述端盖(3)套在所述电机轴(1)外，且在所述电机轴(1)的轴线方向上位于所述定子(2)的一侧，所述端盖(3)与所述电机轴(1)的第一端连接；

所述第一轴承(4)套在所述端盖(3)外并与所述端盖(3)连接；

所述第二轴承(5)套在所述电机轴(1)的第二端处并与所述电机轴(1)连接；

所述转子(6)可转动地套在所述定子(2)和所述端盖(3)外，且所述转子(6)分别与所述第一轴承(4)和所述第二轴承(5)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(6)包括转子机壳筒(61)、转子盖(62)和转子磁钢(63)，

所述转子机壳筒(61)的第一端与所述转子盖(62)连接，所述转子磁钢(63)位于所述转子机壳筒(61)内，且与所述转子机壳筒(61)的内壁连接；

所述转子机壳筒(61)可转动地套在所述定子(2)之外，所述转子盖(62)可转动地套在所述电机轴(1)的第二端外，且与所述第二轴承(5)连接。

3.根据权利要求2所述的外转子电机，其特征在于，所述转子盖(62)包括盖体(621)和轴承连接环(622)；

所述轴承连接环(622)和所述转子机壳筒(61)分别位于所述盖体(621)的相对两侧，所述轴承连接环(622)与所述盖体(621)连接，所述盖体(621)与所述转子机壳筒(61)的第一端连接；

所述轴承连接环(622)与所述盖体(621)同轴，所述轴承连接环(622)与所述盖体(621)的远离所述转子机壳筒(61)的表面限定出轴承室(620)，所述第二轴承(5)位于所述轴承室(620)中。

4.根据权利要求3所述的外转子电机，其特征在于，所述轴承连接环(622)的外径小于所述盖体(621)的外径；

所述盖体(621)中具有多个负载连接孔(6210)，所述多个负载连接孔(6210)围绕所述轴承连接环(622)的外周间隔布置。

5.根据权利要求3所述的外转子电机，其特征在于，所述盖体(621)包括中间环体(6211)和机壳筒连接环(6213)，所述机壳筒连接环(6213)与所述中间环体(6211)同轴连接，所述机壳筒连接环(6213)与所述轴承连接环(622)分别位于所述中间环体(6211)的轴线方向的两端；

所述机壳筒连接环(6213)插接在所述转子机壳筒(61)的第一端中，所述中间环体(6211)的内部具有中心孔，所述电机轴(1)位于所述中心孔中。

6.根据权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，所述中间环体(6211)朝向所述机壳筒连接环(6213)的一侧设有避让孔(6215)，所述避让孔(6215)分别与所述机壳筒连接环(6213)的内部以及所述中心孔连通。

7.根据权利要求1至6任一项所述的外转子电机，其特征在于，所述端盖(3)具有外凸缘(31)，所述第一轴承(4)卡装在所述外凸缘(31)上。

8.根据权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述端盖(3)的外周壁还具有第一卡簧槽(32)，所述第一卡簧槽(32)和所述外凸缘(31)分别位于所述第一轴承(4)的轴线两端；

所述外转子电机还包括第一卡簧(7)，所述第一卡簧(7)位于所述第一卡簧槽(32)中，且与所述第一轴承(4)相抵。

9.根据权利要求1至6任一项所述的外转子电机，其特征在于，所述端盖(3)远离所述定子(2)的端面上设有多个装配孔(33)，所述多个装配孔(33)以所述端盖(3)的中心轴线为中心周向间隔布置。

10.根据权利要求1至6任一项所述的外转子电机，其特征在于，所述第一轴承(4)的内径大于所述第二轴承(5)的内径。