转子组件以及具有其的电机的制作方法

1.本技术属于电机技术领域，具体涉及一种转子组件以及具有其的电机。


背景技术：

2.目前，对于小功率电机，永磁转子一般采用塑料封装结构，以对转子本体进行限位，同时保证转子结构的刚度要求，但是，塑料封装结构在转子入轴工装过程容易产生裂纹，加大废品率。
3.因此，如何提供一种能有效对转子本体进行限位，且降低废品率的转子组件以及具有其的电机成为本领域技术人员急需解决的问题。


技术实现要素：

4.因此，本技术要解决的技术问题在于提供一种转子组件以及具有其的电机，能有效对转子本体进行限位，且降低废品率。
5.为了解决上述问题，本技术提供一种转子组件，包括：
6.转子本体，转子本体包括转子铁芯和磁钢部；
7.限位结构，限位结构设置于转子本体上，限位结构上设置有第一限位槽和第二限位槽，磁钢部限位于第一限位槽内；转子铁芯限位于第二限位槽内。
8.进一步地，所在转子铁芯包括第一铁芯，第一铁芯包括多个铁芯部，多个铁芯部沿着周向依次布置形成第一铁芯，相邻两个铁芯部之间形成第一槽，磁钢部位于第一槽内；磁钢部限位于第一限位槽内；铁芯部限位于第二限位槽内。
9.进一步地，限位结构包括依次连接的环形端部和轴向延伸部，环形端部用于对铁芯部和磁钢部进行轴向上的限位，轴向延伸部位于环形端部的内周侧，环形端部设置于转子本体的端部，轴向延伸部设置于铁芯部的内周侧。
10.进一步地，第二限位槽设置于轴向延伸部上，和/或，铁芯部的内周侧设置有燕尾部；燕尾部限位于第二限位槽内，第二限位槽的形状和尺寸均与燕尾部的形状和尺寸相对应。
11.进一步地，第一限位槽设置于环形端部，磁钢部的端部凸出于铁芯部的端部，磁钢部的端部限位于第一限位槽内。
12.进一步地，转子铁芯还包括第二铁芯，第二铁芯上设置有第二槽和轴孔；第一铁芯设置于第二铁芯的端部，且第一槽和第二槽的位置对应，第一槽和第二槽连通形成磁钢槽，磁钢部设置于磁钢槽内。
13.进一步地，第二铁芯包括向靠近轴孔方向上依次连接的开槽区和固定区，轴孔位于固定区的内周侧；磁钢槽设置于开槽区；第一铁芯设置于开槽区的端部。
14.进一步地，第一铁芯的数量设置为两个，两个第一铁芯分别设置于第二铁芯的两端；
15.和/或，限位结构的数量设置为两个，两个限位结构分别设置于转子本体的两端；
16.和/或，限位结构由铸造工艺制成。
17.进一步地，当第二铁芯包括向靠近轴孔方向上依次连接的开槽区和固定区时，限位结构包括固定部，固定部设置于固定区上，并且固定部与固定区通过紧固件连接。
18.进一步地，当限位结构包括依次连接的环形端部和轴向延伸部时，固定部与轴向延伸部连接。
19.根据本技术的再一方面，提供了一种电机，包括转子组件，转子组件为上述的转子组件。
20.本技术提供的转子组件以及具有其的电机，通过第一限位槽对磁钢部进行限位，第二限位槽对转子铁芯进行限位，能够有效对转子本体进行限位，且降低废品率。
附图说明
21.图1为本技术实施例的转子组件的结构示意图；
22.图2为本技术实施例的第一铁芯的结构示意图；
23.图3为本技术实施例的第二铁芯的结构示意图；
24.图4为本技术实施例的转子铁芯的结构示意图；
25.图5为本技术实施例的转子本体的结构示意图；
26.图6为本技术实施例的转子组件的剖视图；
27.图7为本技术实施例的限位结构的结构示意图；
28.图8为本技术实施例的限位结构的结构示意图；
29.图9为本技术实施例的转子组件的结构示意图；
30.图10为本技术实施例的转子组件的剖视图。
31.附图标记表示为：
32.1、转子本体；11、第一铁芯；111、铁芯部；1111、燕尾部；112、第一槽；12、第二铁芯；121、开槽区；1211、第二槽；122、轴孔；123、固定区；2、磁钢部；3、限位结构；31、环形端部；32、轴向延伸部；33、固定部；34、第一限位槽；35、第二限位槽；5、紧固件；6、转轴。
具体实施方式
33.结合参见图1-10所示，一种转子组件，包括转子本体1和限位结构3，转子本体1包括转子铁芯和磁钢部2；限位结构3设置于转子本体1上，限位结构3上设置有第一限位槽34和第二限位槽35，磁钢部2限位于第一限位槽34内；转子铁芯限位于第二限位槽35内，通过第一限位槽34对磁钢部2进行限位，第二限位槽35对转子铁芯进行限位，能够有效对转子本体1进行限位，且降低废品率。本技术中采用限位结构3进行限位，取消了塑料封装结构，避免转子表面产生裂纹，提高转子质量。取消塑料封装转子工艺，转子结构简单，生产过程省去塑封定型和散热的时间，易于制造和装配，在生产效率、成本和转子重量上都存在极大的竞争优势。利用限位结构3控制转子铁芯和磁钢部2相对位置，保证转子刚度要求。转子组件为永磁电机转子。
34.本技术还公开了一些实施例，所在转子铁芯包括第一铁芯11，第一铁芯11包括多个铁芯部111，多个铁芯部111沿着周向依次布置形成第一铁芯11，相邻两个铁芯部111之间形成第一槽112，磁钢部2位于第一槽112内；磁钢部2限位于第一限位槽34内；铁芯部111限
位于第二限位槽35内。
35.本技术还公开了一些实施例，限位结构3包括依次连接的环形端部31和轴向延伸部32，环形端部31用于对铁芯部111和磁钢部2进行轴向上的限位，轴向延伸部32位于环形端部31的内周侧，环形端部31设置于转子本体1的端部，轴向延伸部32设置于铁芯部111的内周侧。
36.本技术还公开了一些实施例，第二限位槽35设置于轴向延伸部32上。
37.本技术还公开了一些实施例，铁芯部111的内周侧设置有燕尾部1111；燕尾部1111限位于第二限位槽35内，第二限位槽35的形状和尺寸均与燕尾部1111的形状和尺寸相对应。第二限位槽35设置为对应该燕尾部1111的燕尾凹槽。第一铁芯11也是由同一种转子冲片叠压而成，只需一道工序即可冲制完成，铁芯部111的尾部采用燕尾结构，用于对第一铁芯11起限位结构3的作用。
38.本技术还公开了一些实施例，第一限位槽34设置于环形端部31，磁钢部2的端部凸出于铁芯部111的端部，磁钢部2的端部限位于第一限位槽34内。第一限位部为矩形凹槽，对限位结构3增加燕尾形凹槽和矩形凹槽的设计，使两个凹槽与铁芯部111、磁钢部2之间满足限位要求，从而保证铁芯部111和磁钢部2的相对固定位置。
39.本技术还公开了一些实施例，转子铁芯还包括第二铁芯12，第二铁芯12上设置有第二槽1211和轴孔122；第一铁芯11设置于第二铁芯12的端部，且第一槽112和第二槽1211的位置对应，第一槽112和第二槽1211连通形成磁钢槽，磁钢部2设置于磁钢槽内。转子铁芯由第一铁芯11、第二铁芯12、第一铁芯11各按三分之一叠置组成，使第一铁芯11的内孔径大于二铁芯的内孔径，利用中间部分第二铁芯12传递扭矩，即转轴6与第二铁芯12的轴孔122配合连接。第二铁芯12由同一种转子冲片叠压而成，只需一道工序即可冲制完成，大大降低模具成本，提高生产效率，中间部分第二铁芯12的叠厚为整个转子铁芯叠厚的三分之一。
40.本技术还公开了一些实施例，第二铁芯12包括向靠近轴孔122方向上依次连接的开槽区121和固定区123，轴孔122位于固定区123的内周侧；磁钢槽设置于开槽区121；第一铁芯11设置于开槽区121的端部。铁芯部111的内周侧形成第一铁芯11部的轴孔122，即第一铁芯11部上的轴孔122孔径大于第二铁芯12上的轴孔122，可以实现转子铁芯用量的减少；经发明人研究发现，对于永磁转子，转子铁芯靠近转子轴附近的转子铁芯中的磁通为漏磁通，对电机的性能几乎没有影响，本技术中取消这部分转子铁芯，有效的减轻了转子本体1的重量，降低了成本。降低转子重量，能够提高电机在航空航天领域的竞争优势。本技术的限位结构3能够有效的对铁芯部111和磁钢部2进行限位，从而保证铁芯部111和磁钢部2的相对固定位置。实现提高转子质量、提高转子制造效率、减轻转子自身重量、节省转子制造成本。使第一铁芯11的内孔径大于中间部分第二铁芯12的内孔径，利用中间部分第二铁芯12传递扭矩。实现提高转子质量、提高转子制造效率、减轻转子自身重量、节省转子制造成本。
41.本技术还公开了一些实施例，第一铁芯11的数量设置为两个，两个第一铁芯11分别设置于第二铁芯12的两端；第一铁芯11包括两个，分别置于中间部分第二铁芯12的两端，其叠厚各占整个转子铁芯叠厚的三分之一，铁芯部111的内孔径大于中间部分转子铁芯的内孔径，使得转子整体的重量减少，利用中间部分第二铁芯12传递扭矩，有利于改善振动噪音。
42.本技术还公开了一些实施例，限位结构3的数量设置为两个，两个限位结构3分别设置于转子本体1的两端；
43.本技术还公开了一些实施例，限位结构3由铸造工艺制成。利用铸造工艺浇筑成型的限位结构3即铸造挡板利用自身的限位结构3对铁芯部111和磁钢部2进行限位固定。
44.本技术还公开了一些实施例，当第二铁芯12包括向靠近轴孔122方向上依次连接的开槽区121和固定区123时，限位结构3包括固定部33，固定部33设置于固定区123上，并且固定部33与固定区123通过紧固件5连接。紧固件5可以为螺钉、铆钉等，比如在固定区123和固定部33上开设对应的固定孔，紧固件5比如铆钉依次固定部33和固定区123上的固定孔对二者进行紧固连接。将第一铁芯11分别装配在中间部分第二铁芯12的两端，使第一铁芯11与中间部分第二铁芯12排列整齐，留出第一槽112部分；第一槽112和第二铁芯12上的第二槽1211形成磁钢槽，将若干磁钢部2依次嵌入磁钢槽中，在转子铁芯的两侧分别装配铸造挡板即限位结构3，使铸造挡板的燕尾凹槽与铁芯部111配合，燕尾形平面对铁芯部111的轴向限位；燕尾型平面是环形端面上开始第二限位槽35后，在相邻两个限位槽之间形成的屏幕，使磁钢的两端部嵌于铸造挡板的矩形凹槽即第一限位槽34中，对磁钢部2的轴向限位；利用铆接工艺，将两片铸造挡板即位于转子两端的限位结构3和中间部分第二铁芯12用铆钉连接在一起。
45.本技术还公开了一些实施例，当限位结构3包括依次连接的环形端部31和轴向延伸部32时，固定部33与轴向延伸部32连接。限位结构3即铸造挡板由金属材料浇筑而成，整体厚度大致为一片冲片厚度，其形状类似“草帽”，分为上下两部分组成。上部分由留孔的圆形瓶结构和以其同心轴阵列的若干梯形柱组成，两两梯形柱之间构成燕尾形凹槽结构；圆形瓶结构留有转子轴孔122和相差180
°
的铆钉孔；燕尾形凹槽结构用于内嵌拼块转子铁芯梯形柱中间设有圆形小孔，小孔大小可按实际强度要求设定，用于减少用料。下部分由呈折叠型的圆环设计，矩形凹槽设计部分用于对磁钢的轴向限位作用；燕尾形平面设计部分用于对拼块转子的轴向限位作用。
46.本技术解决了传统塑料封装转子因塑封料表面出现裂纹导致转子生产异常问题；其次，本技术转子组件在重量方面，相比相同尺寸的传统转子有所下降。
47.本技术具有装配方式：
48.使铸造挡板即限位结构3的固定部33和轴向延伸部32在下方，固定部33在上方放置于工装中，将铁芯部111依次嵌入铸造挡板的燕尾形凹槽中；将中间部分转子铁芯放置在第一铁芯11的上面，在第二铁芯12的上面再装配另一个的第一铁芯11，即使中间部分第二铁芯12的两端分别装配与第二铁芯12有相同叠高的第一铁芯11，将若干磁钢部2嵌入磁钢槽中，再使第二个的铸造挡板即限位结构3的固定部33和轴向延伸部32在下方，环形端部31在上方装配转子铁芯上；在预留的两个相差180
°
铆钉孔中插入铆钉，利用铆接工艺固定，压入转子轴。即装配顺序为先将一个铸造挡板定位在工装上，依次将一个第一铁芯11的铁芯部111嵌入铸造挡板的燕尾形凹槽，再将中间第二铁芯12与上述第一铁芯11定好位，将未充磁的磁钢部2嵌入第一铁芯11，再将另一个第一铁芯11依次放在上述第二铁芯12上，然后装配好另一个铸造挡板，将铆钉穿过铸造挡板和第二铁芯12铆接即可。本技术转子结构简单，易于制造和装配，可节省生产时间。
49.根据本技术的实施例，提供了一种电机，包括转子组件，转子组件为上述的转子组
件。
50.本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
51.以上仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。以上仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本技术的保护范围。