CN220492723U - 一种外转子结构及外转子电机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种外转子结构及外转子电机，属于电机技术领域。外转子结构包括转轴，其两端分别通过一轴承安装于电机内部；转子筒，其内壁贴附有永磁体；转子端板，包括中心环及端板面，所述转子筒与端板面固定连接；所述转轴的非负载端插置于所述中心环，二者同步联接；转子压盖，固定于所述转轴的端面，且转子压盖的盖缘抵持于所述中心环一端，所述中心环的另一端抵接于该端的轴承内圈。本实用新型用于解决现有技术中外转子各组件之间组装不牢靠的技术问题，能够高转子筒、转子端板及转轴三者间的连接强度，有效避免结构件之间出现松动现象，进而提高电机的使用寿命。

Description

一种外转子结构及外转子电机

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结构及外转子电机。

背景技术

外转子电机是一种定子在内、转子在外的特殊电机，此类电机的转子被称为外转子。现有一种外转子由三部分组成：与定子正对的转子筒、输出动力的转轴及连接转子筒和转轴的转子端板。外转子电机通常为扁平结构，在低速大转矩、直驱场合有广泛的应用。

电机在工作时，转轴需要连接负载，而转轴的驱动力由转子筒带动转子端板传递而来——此时，这种由多个部件组装而成的外转子在使用过程中极易出现松动现象，进而造成转子筒与转轴旋转不同轴，严重影响电机运行寿命。因此，如何确保上述三部分结构之间连接强度高、防止松动成为了本行业的研究难题。

有鉴于此，需要提出一种新的技术方案来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中外转子各组件之间组装不牢靠的技术问题，提供一种外转子结构及外转子电机，能够高转子筒、转子端板及转轴三者间的连接强度，有效避免结构件之间出现松动现象，进而提高电机的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术手段：

本实用新型的第一方面提供一种外转子结构，包括：

转轴，其两端分别通过一轴承安装于电机内部；

转子筒，其内壁贴附有永磁体；

转子端板，包括中心环及端板面，所述转子筒与端板面固定连接；所述转轴的非负载端插置于所述中心环，二者同步联接；

转子压盖，固定于所述转轴的端面，且转子压盖的盖缘抵持于所述中心环一端，所述中心环的另一端抵接于该端的轴承内圈。

作为进一步的改进，所述端板面连接转子筒的一侧边缘处设有定位沉台，所述转子筒在装配时嵌入该定位沉台，并通过紧固元件固定连接于该端板面。

作为进一步的改进，所述转轴和所述中心环的接触面的对称位置分别开设有一键槽，装配时，所述键槽内过盈插置一连接键。

作为进一步的改进，所述转子端板还设有多个加强筋，多个加强筋沿所述端板面的径向向外辐射，每个加强筋呈三角形，三角形的两边分别连接所述中心环及端板面；

所述中心环的轴向长度大于端板面的厚度。

本实用新型下的第二方面提供一种外转子电机，包括电机座、外壳、定子及转子，所述转子采用如上所述的外转子结构；

所述电机座与外壳之间形成安装空间，所述定子和电机外转子均收纳于该安装空间内；

所述电机座的轴向两端分别装有一轴承，所述转轴的两端分别连接一轴承；

所述定子固定于电机座上，且定子位于转子筒和转轴之间。

作为进一步的改进，所述电机座包括连接座及定子座，二者同轴并对接固定在一起；所述轴承分别安装在连接座及定子座上。

作为进一步的改进，所述连接座包括第一法兰、第二法兰及形成于二者之间的轴承室；

所述第一法兰与第二法兰相互平行，且第一法兰的面积大于第二法兰的面积。

作为进一步的改进，所述第一法兰面向所述定子座的一侧设有定位凹台，所述定子座在装配时嵌入该定位凹台再通过紧固元件固定连接。

作为进一步的改进，所述定子座远离连接座的一端固定连接一轴承盖，该轴承盖用于安装轴承。

作为进一步的改进，所述转轴设置为中间粗两头细的阶梯状，且转轴的中间段恰好卡持在两个轴承之间。

相比于现有技术，本实用新型带来以下技术效果：

本实用新型的外转子结构包括转轴、转子筒、转子端板及转子压盖，转轴的非负载端与转子端板的中心环同步联接，且转轴的端面还固定连接有转子压盖，该转子压盖的盖缘抵持于转子端板的中心环，因而从周向旋转及轴向平移两个自由度上，牢牢地限定了转轴与转子端板间的相对运动，确保二者稳固连接、不易发生松动。

包含上述外转子结构的外转子电机也能够实现相同的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本实用新型一较佳实施例的外转子电机的剖面图；

图2示出了图1中外转子结构的剖面图；

图3示出了图1中连接座的立体图；

图4示出了图1中定子座的立体图；

图5示出了图1中轴承盖的立体图；

图6示出了图1中定子的立体图；

图7示出了图2中外转子结构另一角度的立体图；

图8示出了图2中转子端板第一视角的立体图；

图9示出了图2中转子端板第二视角的立体图。

主要元件符号说明：

电机座-101；连接座-102；定子座-103；第一法兰-104；第二法兰-105；轴承室-106；轴承座-107；第二轴承-108；加强板-109；定位凹台-110；第一轴承-111；内止口-112；轴承盖-113；轴承安装孔-114；台阶-115；外壳-201；定子-301；铁芯-302；定子绕组-303；转子-401；转轴-402；转子筒-403；转子端板-404；转子压盖-405；磁钢片-406；中心环-407；端板面-408；定位沉台-409；加强筋-410。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“竖直”、“顶”、“底”、“内”、“外”“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

实施例

请参阅图1-2，本实施例揭示了一种外转子电机，包括电机座101、外壳201、定子301及转子401，其中，转子401采用外转子结构。为方便描述，以下描述以图1方位为参照。

在本实施例中，电机座101包括连接座102及定子座103，二者轴向对接并固定连接在一起。

请结合参阅图3，具体的，连接座102包括第一法兰104、第二法兰105及形成于二者之间的第轴承室106。第一法兰104用于连接电机零部件，第二法兰105用于连接外部负载，两个法兰平行设置，且均呈圆盘形。其中，第二法兰105的面积小于第一法兰104的面积，该设置用于将结构部件连接至第一法兰104上时方便人手操作。

请参阅图1及图3，轴承室106即两个法兰之间形成的凹槽空间。具体的，第轴承室106内固定连接有一轴承座107，轴承座107通过螺钉等紧固元件而固定在第轴承室106的底壁上。轴承座107上用于安装第二轴承108，该第二轴承108用于连接转轴的下端。需要说明的是，在第轴承室106内设置轴承座107，是为了方便第二轴承108的安装及加工：轴承座107相对连接座102来说是小部件，对轴承座107进行加工，以及将第二轴承108安装在轴承座107上相比于在连接座102上进行操作要方便得多。当然，在其他一些实施例中，也可以将第二轴承108直接安装在第轴承室106内。

优选的，连接座102还设有数个加强板109，数个加强板109沿连接座102的周向均匀分布于第一法兰104和第二法兰105之间，且每个加强板109均连接第一法兰104、第轴承室106外壁及第二法兰105。加强板109的设置，可提高连接座102的机械强度。

请结合参阅图4，定子座103呈直筒状，定子座103的底部与连接座102固定连接，二者同轴设置。优选的，第一法兰104的端面设有定位凹台110，该定位凹台110与定子座103的底部形状轮廓相契合。当进行连接座102与定子座103的组装时，该定位凹台110可有助于二者的快速定位，提高装配效率。值得一提的是，定子座103的底部面积小于第一法兰104的面积，二者之间通过螺钉等紧固元件实现固定连接，此处不再赘述。本领域技术人员容易想到，在其他一些实施例中，还可以将定子座103的底部设置连接法兰(未图示)，该连接法兰的外轮廓面积与第一法兰104相同，因此，二者在对接时，只要保证两个法兰的边缘平齐即可。

请结合参阅图5，定子座103远离连接座102的一端安装有第一轴承111，该第一轴承111用于连接转轴的上端。具体的，定子座103的顶端设有内止口112，内止口112连接定子座103的顶端边缘。内止口112的顶部还设有一轴承盖113，该轴承盖113的面积大于内止口112中心的开口面积。轴承盖113通过螺钉这样的紧固元件固定在内止口112上，轴承盖113的内侧设有轴承安装孔114，即轴承安装孔114朝向定子座103内部。上述的第一轴承111安装于该轴承安装孔114内。本领域技术人员可以理解：在定子座103的顶端设置轴承盖113是为了方便第一轴承111的安装和加工，因为轴承盖113相对定子座103来说是小部件，对轴承盖113进行加工，以及将第一轴承111安装在轴承盖113上相比于在定子座103上进行操作要方便得多。当然，在其他一些实施例中，也可以将第一轴承111直接安装在定子座103或内止口112上。

具体的，第一轴承111在安装后朝向定子座103内部，轴承盖113挡在第一轴承111外侧，能够起到保护第一轴承111的作用。

请参阅图1，本实施例中，外壳201的开口固定连接于连接座102的边缘，具体是连接在第一法兰104的边缘。外壳201罩设在转子401外围，起到保护电机内部结构的作用。外壳201与第一法兰104之间形成安装空间，所述定子301、转子401均收纳于其内。

请结合参阅图6，在本实施例中，定子301包括铁芯302及定子绕组303，铁芯302呈圆环形，定子绕组303缠绕定位于铁芯302外围。组装后定子301整体套设并定位在定子座103上。为了加快定子301的装配，本实施例还在定子座103的外表面设置有台阶115，台阶115以上的部位直径小于台阶115以下的部位直径，因而，将定子301从上往下套设在定子座103外表面，直至定子301的底边缘抵接在台阶115面上即可，方便快捷，省去了定子301位置调节的步骤。当然，台阶115的高度是经过计算而预设的。

请参阅图1-2，在本实施例中，外转子结构包括转轴402、转子筒403、转子端板404及转子压盖405。

请结合参阅图7，转轴402穿设在电机的中轴线上，即转轴402穿设在连接座102和定子座103二者的中轴线上；转轴402的两端分别与上述第一轴承111和第二轴承108连接，从而将转轴402定位在电机内部；转子筒403悬空设置在定子301外围，转子筒403的一端固定连接转子端板404，转子端板404的中心与转轴402的顶端同步联接。需要说明的是，转子筒403的内壁贴附有磁钢片406这样的永磁体，用于产生静态磁场，此乃永磁电机的常规技术，此处亦不再赘述。

请结合参阅图8-9，具体的，转子端板404包括中心环407及端板面408，转子筒403固定连接于端板面408的内侧面，中心环407与转轴402之间通过双键结构连接。更具体的，中心环407的内径与转轴402的直径相等，二者连接面的相对位置处均开设有半个键槽，转轴402的非负载端(即顶端)插入中心环407后，对应位置的两个半个键槽组成一个完整的键槽，再在键槽内过盈插置一连接键，从而实现转轴402与转子端板404之间的同步联接。需要说明的是，双键结构乃是实现轴与其它部件同步联接的常见结构，此处不再赘述。

请参阅图2及图9，优选的，端板面408连接转子筒403的一侧边缘处设有定位沉台409，定位沉台409的形状轮廓与转子筒403该端开口相契合，在装配时，转子筒403嵌入该定位沉台409，并通过紧固元件(如螺钉)固定连接于该端板面408。该定位沉台409的设置，不仅能加速转子筒403与转子端板404之间的对接组装，还能进一步增强二者之间的连接牢固性。

请参阅图1-2，具体的，转子压盖405具体通过螺钉固定在转轴402的上端面，转子压盖405的盖缘抵持在中心环407上；此时，中心环407的另一端抵持在第一轴承111的内圈，即，转子压盖405和第一轴承111二者从上、下两个方向对转子端板404进行抵持定位，结合上述双键结构，使得转子端板404与转轴402之间，无论是在轴向平移还是在周向旋转的自由度上，均得到牢牢限定，从而增加转子端板404与转轴402的连接稳定性，防止该连接处出现松动。

在本实施例中，转轴402呈中间粗两头细的阶梯状结构，转轴402的中间段恰好卡持在两个轴承的内圈之间，因此，转轴402与两个轴承形成一个运动整体，能进一步防止转轴402相对两个轴承发生轴向移动。

请结合参阅图8，更优的，转子端板404的中心环407的轴向长度大于端板面408的厚度，转子端板404还设有多个加强筋410，多个加强筋410沿端板面408的径向向外辐射，每个加强筋410呈三角形，三角形的两边分别连接中心环407及端板面408。三角形具有稳定性，此种结构的加强筋410，可增强端板面408的结构强度，防止其在外力作用下发生曲翘的现象，进而提高电机的稳定性。另外，将中心环407的轴向长度作增长的设置，可增大转子端板404与转轴402的连接面积，进一步提高二者之间的连接稳定性。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种外转子结构，其特征在于，包括：

转轴，其两端分别通过一轴承安装于电机内部；

转子筒，其内壁贴附有永磁体；

转子端板，包括中心环及端板面，所述转子筒与端板面固定连接；所述转轴的非负载端插置于所述中心环，二者同步联接；

转子压盖，固定于所述转轴的端面，且转子压盖的盖缘抵持于所述中心环一端，所述中心环的另一端抵接于该端的轴承内圈。

2.如权利要求1所述的外转子结构，其特征在于，所述端板面连接转子筒的一侧边缘处设有定位沉台，所述转子筒在装配时嵌入该定位沉台，并通过紧固元件固定连接于该端板面。

3.如权利要求1所述的外转子结构，其特征在于，所述转轴和所述中心环的接触面的对称位置分别开设有一键槽，装配时，所述键槽内过盈插置一连接键。

4.如权利要求1所述的外转子结构，其特征在于，所述转子端板还设有多个加强筋，多个加强筋沿所述端板面的径向向外辐射，每个加强筋呈三角形，三角形的两边分别连接所述中心环及端板面；

所述中心环的轴向长度大于端板面的厚度。

5.一种外转子电机，其特征在于，包括电机座、外壳、定子及转子，所述转子采用权利要求1-3任一项所述的外转子结构；

所述电机座与外壳之间形成安装空间，所述定子和转子均收纳于该安装空间内；

所述电机座的轴向两端分别装有一轴承，所述转轴的两端分别连接一轴承；

所述定子固定于电机座上，且定子位于转子筒和转轴之间。

6.如权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，所述电机座包括连接座及定子座，二者同轴并对接固定在一起；所述轴承分别安装在连接座及定子座上。

7.如权利要求6所述的外转子电机，其特征在于，所述连接座包括第一法兰、第二法兰及形成于二者之间的轴承室；

所述第一法兰与第二法兰相互平行，且第一法兰的面积大于第二法兰的面积。

8.如权利要求7所述的外转子电机，其特征在于，所述第一法兰面向所述定子座的一侧设有定位凹台，所述定子座在装配时嵌入该定位凹台再通过紧固元件固定连接。

9.如权利要求6所述的外转子电机，其特征在于，所述定子座远离连接座的一端固定连接一轴承盖，该轴承盖用于安装轴承。

10.如权利要求5所述的外转子电机，其特征在于，所述转轴设置为中间粗两头细的阶梯状，且转轴的中间段恰好卡持在两个轴承之间。