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CN110299775B - 电机转子及应用该电机转子的电机 - Google Patents

电机转子及应用该电机转子的电机 Download PDF

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Abstract

本发明涉及电机转子及其应用该电机转子的电机。该电机转子包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器，还包括固定套设到所述转轴的第一轴套、第二轴套和第三轴套；所述第一轴套位于所述转子磁芯的远离所述换向器的一侧并与转子磁芯接触；所述第二轴套位于所述转子磁芯和所述换向器之间；所述第三轴套位于所述换向器的远离所述转子磁芯的一侧。实施本发明，可提高电机转子的刚度，从而降低了噪音和振动。

Description

电机转子及应用该电机转子的电机
【技术领域】
本发明涉及一种电机转子及应用该电机转子的电机。
【背景技术】
有刷直流电机的转子一般包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器。转子通过转轴安装到电机定子并可随着电机定子转动。一些转子因与其所承载的元件所构成的组件的构造可能在转动时产生较大的噪音和振动。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种能降低转子转动时的噪音和振动的转子及电机。
本发明的第一方面提供的一种电机转子，包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器，还包括固定套设到所述转轴的第一轴套、第二轴套和第三轴套；所述第一轴套位于所述转子磁芯的远离所述换向器的一侧并与转子磁芯接触；所述第二轴套位于所述转子磁芯和所述换向器之间；所述第三轴套位于所述换向器的远离所述转子磁芯的一侧。
进一步地，所述第一轴套的靠近所述转子磁芯的一端具有第一接触面，所述第一接触面与所述转子磁芯接触。
进一步地，所述第一轴套的内孔、第二轴套的内孔以及第三轴套的内孔与所述转轴过盈配合。
进一步地，所述第二轴套的两端分别具有第二接触面和第三接触面，所述第二接触面与所述转子磁芯接触，所述第三接触面与所述换向器接触。
进一步地，所述第三轴套的靠近所述换向器的一端具有第四接触面，所述第四接触面与所述换向器接触。
进一步地，所述第三轴套包括本体和位于本体两端的第一突出部和第二突出部；所述第一突出部为自本体的一端沿着轴向延伸的一个台阶，且第一突出部的直径小于本体的直径；所述第二突出部为自本体的另外一端的周向表面沿着径向延伸的一个台阶；所述第二突出部的远离所述第一突出部的端部为所述第四接触面。
进一步地，所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径相同。
进一步地，所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径小于所述换向器外径的0.9倍。
进一步地，所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径小于所述换向器外径的0.8倍。
进一步地，所述转子磁芯上设有绝缘线架，所述绝缘线架的两端分别形成有第一套管和第二套管，所述第一套管套设到所述第一轴套，所述第二套管套设到所述第二轴套。
本发明的第二方面提供的一种电机，包括转子，所述转子包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器，所述转子还包括固定套设到所述转轴的第一轴套、第二轴套和第三轴套；所述第一轴套位于所述转子磁芯的远离所述换向器的一侧并与转子磁芯接触；所述第二轴套位于所述转子磁芯和所述换向器之间；所述第三轴套位于所述换向器的远离所述转子磁芯的一侧。
实施本发明，可提高电机转子的刚度，使得电机转子的固有频率得到提高，扩大了固有频率与转子力谐波频率之间的差距，从而降低了噪音和振动。
【附图说明】
图1是本发明一实施例提供的电机的示意图；
图2为图1所示电机使用的电机转子的结构示意图；
图3是图2所示电机转子的爆炸示意图；
图4是图2所示电机转子使用的换向器、第一轴套、第二轴套和第三轴套的剖视图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
参考图1，其为本发明一实施例提供的电机200，该电机200为一种有刷直流电机，主要应用于汽车等领域。该电机200包括定子和电机转子100。电机转子100可相对于定子转动。
参考图2和图3，电机转子100包括转轴11、固定套设到转轴11的转子磁芯12和换向器13，以及绕设到转子磁芯12的转子绕组(图上未示出)，转子绕组的线端挂接到换向器13的换向片132从而与对应的换向片132形成电连接。
转子磁芯12包括固定套设到转轴11的中心部121以及从中心部121向外伸出的若干齿部122。相邻齿部122之间形成线槽123。转子绕组绕设到齿部122并收容于对应的线槽123。线槽123为斜槽，即，槽口的延伸方向不与转轴11的轴线平行且不与转轴11共面。本实施例中，转子磁芯12由若干形状相同的叠片沿着轴向叠置形成，后一层叠片相对于前一层叠片转动一个预设角度，从而得到斜槽。可以理解地，线槽123也可以是直槽，即，槽口的延伸方向与转轴11的轴线平行。
换向器13大致为柱状。换向器13包括固定套设到转轴11的圆柱状绝缘基座131以及在绝缘基座131外周表面沿着周向布置的若干换向片132。换向片132的靠近转子磁芯12的一端形成有钩部133，转子绕组的线端挂接到钩部133从而形成电连接。
电机转子100还包括套设到转轴11的第一轴套15、第二轴套16和第三轴套17。其中，第一轴套15、第三轴套17分别布置于转子磁心12的外侧，即转子磁芯12和换向器13位于第一轴套15和第三轴套17之间。第一轴套15位于转子磁芯12的远离换向器13的一侧并与转子磁芯12接触。第二轴套16位于转子磁芯12和换向器13之间，第二轴套16的两端分别与转子磁芯12、换向器13接触。第三轴套17位于换向器13的远离转子磁芯12的一侧并与换向器13接触。第一轴套15、第二轴套16和第三轴套17均紧紧的套在转轴11上，即上述三个轴套的内孔与转轴11过盈配合，从而可增加转子100的刚度，使得转子100的固有频率增加，增加后的固有频率偏离或远离了电机200工作时转子100受到的转子力谐波的频率范围，降低或避免了共振效应，从而改善了噪声和振动。在一个实施方式中，第一轴套15第二轴套16和第三轴套17的长度可以根据需要在3-20mm的范围内选择。
具体的，第一轴套15的靠近转子磁芯12的一端具有第一接触面151，该第一接触面151与转子磁芯12的中心部121接触。第一接触面151优选贴合到中心部121的靠近第一轴套15的端部。第一轴套15的远离转子磁芯12的一端具有外径减小的第一台阶152，以便于将第一轴套15安装到电机定子。
第二轴套16的两端分别具有第二接触面161和第三接触面162，第二接触面161与转子磁芯12的中心部121接触，第三接触面162与换向器13的绝缘基座131接触。第二接触面161优选贴合到中心部121的靠近第二轴套16的端部，第三接触面162优选贴合到绝缘基座131的靠近第二轴套16的端部。
第三轴套17的靠近换向器13的一端具有第四接触面171，第四接触面171与换向器13的绝缘基座131接触。第四接触面171优选贴合到绝缘基座131的靠近第三轴套17的端部。
第三轴套17包括本体173和位于本体173两端的第一突出部172和第二突出部174。第一突出部172为自本体173的一端沿着轴向延伸的一个台阶，其直径小于本体173的直径。第二突出部174为自本体173的另外一端的周向表面沿着径向延伸的一个台阶。第二突出部174的远离第一突出部172的端部即为该第四接触面171。
第一轴套15、第三轴套17为铁基材料通过粉末冶金制成，具有高强度。可以理解地，在需要时，第一轴套15、第三轴套17的也可以是由其他材料通过粉末冶金制成。
转子磁芯12上设有绝缘线架14，转子绕组绕设到绝缘线架14。绝缘线架14的两端分别形成有第一套管141和第二套管142，第一套管141套设到第一轴套15从而将转子绕组与第一轴套15绝缘，第二套管142套设到第二轴套16从而将转子绕组与第二轴套16绝缘。
参考图4，本实施例中，第一轴套15的最大外径D1、第二轴套16的最大外径D2、第三轴套17的最大外径D3相同。第一轴套15的最大外径D1、第二轴套16的最大外径D2和第三轴套17的最大外径D3小于换向器13外径D4的0.9倍。优选地，第一轴套15的最大外径D1、第二轴套16的最大外径D2和第三轴套17的最大外径D3小于换向器13外径D4的0.8倍。在其他实施方式中，第一轴套15的最大外径D1、第二轴套16的最大外径D2、第三轴套17的最大外径D3也可以不相同。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种电机转子，包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器，其特征在于：还包括套设到所述转轴的第一轴套、第二轴套和第三轴套；所述第一轴套位于所述转子磁芯的远离所述换向器的一侧并与转子磁芯接触；所述第二轴套位于所述转子磁芯和所述换向器之间；所述第三轴套位于所述换向器的远离所述转子磁芯的一侧,所述第一轴套、第三轴套为粉末冶金制品,所述转子磁芯上设有绝缘线架，所述绝缘线架的两端分别形成有第一套管和第二套管，所述第一套管套设到所述第一轴套，所述第二套管套设到所述第二轴套。
2.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第一轴套的靠近所述转子磁芯的一端具有第一接触面，所述第一接触面与所述转子磁芯接触。
3.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第一轴套的内孔、第二轴套的内孔以及第三轴套的内孔与所述转轴过盈配合。
4.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第二轴套的两端分别具有第二接触面和第三接触面，所述第二接触面与所述转子磁芯接触，所述第三接触面与所述换向器接触。
5.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第三轴套的靠近所述换向器的一端具有第四接触面，所述第四接触面与所述换向器接触。
6.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于：所述第三轴套包括本体和位于本体两端的第一突出部和第二突出部；所述第一突出部为自本体的一端沿着轴向延伸的一个台阶，且第一突出部的直径小于本体的直径；所述第二突出部为自本体的另外一端的周向表面沿着径向延伸的一个台阶；所述第二突出部的远离所述第一突出部的端部为所述第四接触面。
7.根据权利要求1所述的电机转子，其特征在于：所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径相同。
8.根据权利要求7所述的电机转子，其特征在于：所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径小于所述换向器外径的0.9倍。
9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于：所述第一轴套、第二轴套和第三轴套的最大外径小于所述换向器外径的0.8倍。
10.一种电机，包括转子，所述转子包括转轴、固定套设到转轴的转子磁芯和换向器，其特征在于：所述转子还包括固定套设到所述转轴的第一轴套、第二轴套和第三轴套；所述第一轴套位于所述转子磁芯的远离所述换向器的一侧并与转子磁芯接触；所述第二轴套位于所述转子磁芯和所述换向器之间；所述第三轴套位于所述换向器的远离所述转子磁芯的一侧,所述第一轴套、第三轴套为粉末冶金制品,所述转子磁芯上设有绝缘线架，所述绝缘线架的两端分别形成有第一套管和第二套管，所述第一套管套设到所述第一轴套，所述第二套管套设到所述第二轴套。
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