CN108718124A - 转子铁芯、转子和电机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机电领域，具体地涉及转子铁芯、转子和电机，该转子铁芯包括多个转子冲片，所述多个转子冲片构成第一转子冲片单元(10)，和至少两组第二转子冲片单元(20)，相邻两组第二转子冲片单元(20)之间夹设有所述第一转子冲片单元(10)，所述第一转子冲片单元(10)的所述内磁桥包括间隔设置的开放内磁桥(12)和第一内磁桥(13)，所述第二转子冲片单元(20)所述内磁桥包括间隔设置有第二内磁桥(23)和调整内磁桥(22)，能够通过设置不同的内磁桥形成多层结构，减少漏磁，提高电机性能。

Description

转子铁芯、转子和电机

技术领域

本发明涉及机电领域，具体地涉及转子铁芯、转子和电机。

背景技术

直流无刷电机因其结构更为简单，运行更为可靠，具有更高的效率和功率密度，越来越多地使用在了各种电器装置中。其中，转子磁场和定子磁场耦合产生力矩，定子一般由绕组通入电流产生磁场，而转子一般由永久磁铁提供磁场。根据安装转子磁极结构的位置，能够分为表面式和内置式。其中，切向式磁铁内置式转子为重要方向。

为了提高电机效率，如何提高磁铁的利用率，提升转子的聚磁能力和减少漏磁为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的磁铁的利用率低，漏磁多的问题，提供转子铁芯，该转子铁芯能够提升转子的聚磁能力和减少漏磁。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种转子铁芯，包括多个转子冲片，所述转子冲片包括本体，设置在所述本体上的转子轴孔、多个安装槽，和环绕所述转子轴孔的内环形区域，和位于本体外周且由所述多个安装槽所隔成的多个外扇形区域，所述内环形区域和所述外扇形区域通过内磁桥连接，相邻所述外扇形区域之间设置的外周部设置有外磁桥，其中所述多个转子冲片构成第一转子冲片单元，和至少两组第二转子冲片单元，相邻两组第二转子冲片单元之间夹设有所述第一转子冲片单元，所述第一转子冲片单元，包括L个第一转子冲片，所述第一转子冲片的所述外磁桥均为开放外磁桥，所述内磁桥包括间隔设置的开放内磁桥和第一内磁桥；所述第二转子冲片单元，包括M个第二转子冲片，所述第二转子冲片的所述外磁桥均为开放外磁桥，所述内磁桥上间隔地设置有第二内磁桥和调整内磁桥，该调整内磁桥的宽度大于或者小于第二内磁桥。

优选地，所述第一内磁桥的宽度等于所述第二内磁桥。

优选地，所述第二转子冲片的所述外扇区包括与所述转子轴孔同心的第一圆弧段，分别邻接于所述第一圆弧段的两侧的第二圆弧段。

优选地，所述第二转子冲片的所述外扇区还包括位于所述外扇区的外周缘的外端的直线段。

优选地，所述安装槽中设置有磁体固定台，所述磁体固定台包括设置在所述第一转子冲片单元的第一磁体固定台和设置在所述第二转子冲片单元的第二磁体固定台，所述第二磁体固定台突出于所述第一磁体固定台。

优选地，所述外扇形区域中的部分通过所述开放内磁桥形成独立扇形区域，所述开放内磁桥包括与所述内环形区域的相连接的凸台部，该凸台部与所述独立扇形区域相对设置。

优选地，所述第一磁体固定台和所述凸台部的形状相同。

本发明还提供一种转子，包括转轴、磁体、转子铁芯，所述转子铁芯为根据上述技术方案中任意一项所述的转子铁芯。

优选地，所述转子还包括用于包覆所述转子铁芯的包塑部。

本发明还提供一种电机，包括定子和根据上述技术方案中任一项所述的转子铁芯。

通过上述技术方案，根据本发明的多个转子冲片构成第一转子冲片单元，和至少两组第二转子冲片单元，能够通过设置不同的内磁桥形成多层结构，减少漏磁，提高电机性能。

附图说明

图1是本发明所述转子铁芯的一种具体实施方式的结构示意图(分解状态)；

图2是本发明所述第一转子冲片单元的一种具体实施方式的结构示意图；

图3是本发明所述第二转子冲片单元的一种具体实施方式的结构示意图；

图4是本发明所述转子铁芯的一种具体实施方式的结构示意图(组装后状态)；

图5是本发明所述转子的一种具体实施方式的剖视图；

图6是本发明所述转子的一种具体实施方式的立体图(分解状态)；

图7是本发明所述转子的一种具体实施方式的立体图(组装后状态)；

图8是本发明所述转子所述第二转子冲片单元的局部放大图。

附图标记说明

1、转子轴孔；2、安装槽；3、内环形区域；4、外扇形区域；5、磁体固定台；10、第一转子冲片单元；11、第一开放外磁桥；12、开放内磁桥； 13、第一内磁桥；15、第一磁体固定台；20、第二转子冲片单元；21、第二开放外磁桥；22、调整内磁桥；23、第二内磁桥；25、第二磁体固定台；241、第一圆弧段；242、第二圆弧段；243、直线段；244、侧线段；100、转轴； 200、转子铁芯；300、磁体；400、包塑部；401、定位孔；402、露出部； 403、角孔部。

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图的上、下、左、右。“内、外”是指相对于部件本身轮廓的内、外。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本发明提供了一种转子铁芯，如图1-4所示，包括多个转子冲片，所述转子冲片包括本体，设置在本体上的转子轴孔1、多个安装槽2，和环绕所述转子轴孔1的内环形区域3，和位于本体外周且由多个安装槽2所隔成的多个外扇形区域4，内环形区域3和外扇形区域4通过内磁桥连接，相邻外扇形区域4之间设置的外周部设置有外磁桥。

根据本发明的多个转子冲片构成第一转子冲片单元10，和至少两组第二转子冲片单元20，从而能够通过设置不同的内磁桥形成多层结构，减少漏磁，提高电机性能。

具体地，相邻两组第二转子冲片单元20之间夹设有第一转子冲片单元 10，例如，当需要两组第一转子冲片单元10时，第二转子冲片单元20能够为3组，第一转子冲片单元10和第二转子冲片单元20间隔设置，且使第二转子冲片单元20位于转子铁芯的两个端部。

另外，在转子中，磁体通常成对设置，即设置有偶数个磁体。另外，为了使磁路均匀，多个安装槽2在在圆周方向上均匀分布。不同极性的磁体交错放置，也就是说，磁体与安装槽2槽面，即侧线段244贴合的两面，分别为磁性的两极，一面为N，一面为S。

相邻两个磁体，相对的两面为同极性，同为N或S，相对两面夹住的转子铁芯扇区对应表现为N或S磁极性，相邻两个扇区对外表现磁极性相反。

作为本发明的一种具体结构，如图2所示第一转子冲片单元10包括L 个第一转子冲片。第一转子冲片的外磁桥均为开放外磁桥11，内磁桥包括间隔设置的开放内磁桥12和第一内磁桥13。因此，在第一转子冲片单元10 中，利用开放内磁桥12使多个外扇形区域4中的部分成为独立结构，从而能够减少漏磁。

另外，如图3所示，第二转子冲片单元20包括M个第二转子冲片，所述第二转子冲片的外磁桥均为开放外磁桥21，所述内磁桥上间隔地设置有第二内磁桥23和调整内磁桥22，该调整内磁桥22的宽度大于或者小于第二内磁桥23。因此，在第二转子冲片单元20中，通过利用宽窄不同的两种内磁桥，在限制漏磁的同时能够改善内环形区域3和外扇形区域4的连接强度。而且，利用第二内磁桥23和调整内磁桥22相互间隔设置，即相邻调整内磁桥22之间间隔有1个第二内磁桥23，相邻第二内磁桥23之间间隔有一个调整内磁桥22，使得宽度不同的调整内磁桥22和第二内磁桥23分别对应不同的磁极性。

进一步地，由于具有相对独立结构的第一转子冲片单元能够通过位于两侧的形成为整体的第二转子冲片单元20所支撑，从而能够保持一定的机械强度。

进一步优选本发明的转子铁芯，如图1所示，第一转子冲片单元10和两组第二转子冲片单元20组成三层结构。另外，为了便于在冲压过程中定位等，优选所述第一内磁桥13的宽度等于所述第二内磁桥23。

具体地，多个转子冲片沿所述本体的轴线方向叠置形成，这些转子冲片均由电磁钢板等经冲压成预定形状后扣铆层叠形成为一个整体。其中，L个第一转子冲片10、M个第二转子冲片20能够根据需要任意设置，例如，L 为10，M为2。为了使转子芯体能够具有一定强度，优选L>2M。这些转子冲片重叠后，转子轴孔1以构成转轴容纳孔，且所述多个转子冲片的每个安装槽相应连通构成磁体容纳槽。

如图8所示，所述第二转子冲片的所述外扇区4包括与转子轴孔1同心的第一圆弧段241，分别邻接于第一圆弧段241的两侧的第二圆弧段242。第二圆弧段242偏离转子轴孔1的中心，由于通常将定子和转子同心设置，因而能够使得两侧的第二圆弧段242与定子圆之间的气隙逐渐增大，从而起到降低电机反电势谐波率的作用。

进一步地，优选第二转子冲片的所述外扇区4还包括位于外扇区4的外周缘的外端的直线段243，因而，在将转子铁芯塑封时，安装槽2处的部分塑料能够通过直线段243流动到外轮廓的弧面上，即第一圆弧段241和第二圆弧段242，从而能够更好地防止溢料，避免转子和定子之间的摩擦。

所述安装槽2中设置有磁体固定台5，所述磁体固定台5包括设置在第一转子冲片单元10的第一磁体固定台15和设置在第二转子冲片单元20的第二磁体固定台25，第二磁体固定台25突出于第一磁体固定台15。通过上述结构，能够使得位于中间的突起地较短的第一磁体固定台15并不与磁铁接触，从而确保两者之间留有一定的气隙，从而有效地防止磁路通过磁体固定台5漏泄。

所述外扇形区域4中的部分通过所述开放内磁桥12形成独立扇形区域，所述开放内磁桥12包括与内环形区域3的相连接的凸台部，该凸台部与所述独立扇形区域相对设置。

所述第一磁体固定台15和所述凸台部的形状相同。如图2所示，相邻两个第一内磁桥之间间隔一个开放内磁桥时，即相邻第一内磁桥之间间隔三个凸台，其中两个为用于与磁体抵接的第一磁体固定台，凸台部的宽度窄于独立扇形区域的宽度最窄的部分。

本发明还提供一种转子，如图5-7所示，包括转轴100、磁体300、转子铁芯200，转子铁芯200为根据上述技术方案的转子铁芯。

另外，固定磁体300在转子铁芯200中时，能够通过胶等进行粘合，也能够通过外加塑封进行固定。具体地，所述转子还包括用于包覆转子铁芯200 的包塑部400。优选包塑部400包括用于使转子铁芯200的端面露出的露出部402，和用于覆盖磁体300的端面的覆盖部，覆盖部上设置有定位孔401。在进行包塑部400的注塑成型中，能够通过定位孔401使更容易地保持转子铁芯200和磁体300的相对位置，有利于转子的加工品质的可靠性和稳定性。而且还能够进一步地减少包塑部400的塑料用量。

另外，在上述技术方案的基础上，包塑部400包括用于使第二平衡孔27 露出的角孔部403。如图7所示，角孔部403与露出部402相应设置，优选角孔部403形成为大致三角形，且位于露出部402的边缘的延长线上，不但有利于进一步地减少进行包塑部400所需的材料，而且有利于平衡注塑时材料的分布密度，有利于转子的加工品质的可靠性和稳定性。

磁铁300贯穿由多个安装槽2所形成的磁体容纳槽，且突出所述转子铁芯200。具体地，如图6所示，磁体300分别设置磁体容纳槽中，每个槽内放置一个磁体，然后将其进行注塑，以形成包塑部400，使磁体与转子铁芯固定在一起。将转子铁芯200与磁体300固定后，将转轴100插入，进行充磁，从而完成电机转子。

本发明还提供了电机，根据本发明的电机包括定子和根据本发明上述实施例的转子铁芯，并能够所述转子铁芯中设置转轴100、永磁磁体等，转子相对定子可旋转地设置。转轴、永磁磁体的设置方式与本申请的发明点无关，在此不再详细地描述。

根据本发明实施例的电机通过设置转子，在无需使加工工艺复杂，就能够在减少漏磁的同时提高结构强度，提高电机结构的合理性，减少设备投入成本。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种转子铁芯，包括多个转子冲片，所述转子冲片包括本体，设置在所述本体上的转子轴孔(1)、多个安装槽(2)，和环绕所述转子轴孔(1)的内环形区域(3)，和位于本体外周且由所述多个安装槽(2)所隔成的多个外扇形区域(4)，所述内环形区域(3)和所述外扇形区域(4)通过内磁桥连接，相邻所述外扇形区域(4)之间设置的外周部设置有外磁桥，其特征在于，

其中所述多个转子冲片构成第一转子冲片单元(10)，和至少两组第二转子冲片单元(20)，相邻两组第二转子冲片单元(20)之间夹设有所述第一转子冲片单元(10)，

所述第一转子冲片单元(10)，包括L个第一转子冲片，所述第一转子冲片的所述外磁桥均为开放外磁桥(11)，所述内磁桥包括间隔设置的开放内磁桥(12)和第一内磁桥(13)；

所述第二转子冲片单元(20)，包括M个第二转子冲片，所述第二转子冲片的所述外磁桥均为开放外磁桥(21)，所述内磁桥包括间隔设置有第二内磁桥(23)和调整内磁桥(22)，该调整内磁桥(22)的宽度大于或者小于第二内磁桥(23)。

2.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述第一内磁桥(13)的宽度等于所述第二内磁桥(23)。

3.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述第二转子冲片的所述外扇区(4)包括与所述转子轴孔(1)同心的第一圆弧段(241)，分别邻接于所述第一圆弧段(241)的两侧的第二圆弧段(242)。

4.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述第二转子冲片的所述外扇区(4)还包括位于所述外扇区(4)的外周缘的外端的直线段(243)。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的转子铁芯，其特征在于，所述安装槽(2)中设置有磁体固定台(5)，所述磁体固定台(5)包括设置在所述第一转子冲片单元(10)的第一磁体固定台(15)和设置在所述第二转子冲片单元(20)的第二磁体固定台(25)，所述第二磁体固定台(25)突出于所述第一磁体固定台(15)。

6.根据权利要求5所述的转子铁芯，其特征在于，所述外扇形区域(4)中的部分通过所述开放内磁桥(12)形成独立扇形区域，所述开放内磁桥(12)包括与所述内环形区域(3)的相连接的凸台部，该凸台部与所述独立扇形区域相对设置。

7.根据权利要求6所述的转子铁芯，其特征在于，所述第一磁体固定台(15)和所述凸台部的形状相同。

8.一种转子，包括转轴(100)、磁体(300)、转子铁芯(200)，其特征在于，所述转子铁芯(200)为根据权利要求1-7中任意一项所述的转子铁芯。

9.根据权利要求8所述的转子，其特征在于，所述转子还包括用于包覆所述转子铁芯(200)的包塑部(400)。

10.一种电机，其特征在于，包括定子和根据权利要求1-9中任一项所述的转子铁芯。