一种电机转子结构、一种电机与一种电动汽车的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机转子结构，包括转子铁心和转轴，转轴的外周布置有多个平行于转轴轴线的凸起，转子铁心的内圈设有多个与凸起一一对应配合的插槽，转子铁心与转轴热套配合固定。本方案中的转子铁心与转轴之间直接采用热套配合的固定方式，转轴外圆设置的凸起能够替代平键传递扭矩，避免因固定转子铁心使用转子端盘而导致的转子结构设计的复杂度增加，从而在保证电机安全运行的前提下尽可能地降低转子结构的复杂度。该电机转子结构加工方便、结构简单且安全性能好。本实用新型还公开了一种包括上述电机转子结构的电机以及包括该电机的电动汽车。
【专利说明】
一种电机转子结构、一种电机与一种电动汽车
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动汽车电机技术领域，尤其涉及一种电机转子结构、一种电机与一种电动汽车。
【背景技术】
[0002]随着电动汽车技术的逐步提高，纯电动汽车作为产品已经开始进入我们的生活。传统汽车中的动力系统包括发动机及变速箱，而在纯电动汽车中由永磁同步电机和减速器代替。永磁同步电机作为电动汽车十分重要的组成部件为整车提供了驱动力，其重要性显而易见。
[0003]请参照图1，图1为现有技术中电机转子结构示意图。永磁同步电机主要由定子以及转子构成，固定部分的定子一般由定子铁心、定子绕组和机座组成，旋转部分的转子往往由转子铁心03、磁钢04、转毂06、压板02和转轴01五部分组成。在转子中，转轴01固定在转毂06中央，两者固成一体，通过第二平键07传递扭矩，转轴01上装有轴承，轴承座则安装在机座或机壳上。转轴01是电机机械功率输入、输出的枢纽，所以，它扮演着十分重要的角色。转子铁心03通过转毂06和第一平键05固定在转轴01上，两端采用压板02压紧，首先，由于电机内转轴01为实心轴，不可避免地存在质量较重的问题，同时会造成电机产生一部分不必要损耗，导致电机的效率降低，进而影响电机的性能;其次，由于转子铁心03与转轴01之间需要固定装置，通常通过增加转子端盘使转子铁心03固定在转轴01上，采用平键传递扭矩，这种固定方式会使转子的结构更加复杂，并且会浪费电机内部空间，从而影响电机的尺寸参数。因此，转子铁心与转轴之间的配合方式及转轴的形式直接关系到了其成本及经济效益。
[0004]因此，如何提供一种结构简单的电机转子结构，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的第一个目的是提供一种结构简单的电机转子结构，本实用新型的另外两个目的是提供一种包括上述电机转子结构的电机和电动汽车。
[0006]一种电机转子结构，包括转子铁心和转轴，所述转轴的外周布置有多个平行于所述转轴轴线的凸起，所述转子铁心的内圈设有多个与所述凸起一一对应配合的插槽，所述转子铁心与所述转轴热套配合固定。
[0007]优选地，在上述电机转子结构中，所述转轴为中空的筒状轴结构。
[0008]优选地，在上述电机转子结构中，多个所述凸起均匀分布于所述转轴的外周。
[0009]优选地，在上述电机转子结构中，所述凸起的顶部和侧壁与所述转子铁心过盈配合，且每相邻两个所述凸起之间的凹槽底部与所述转子铁心间隙配合。
[0010]优选地，在上述电机转子结构中，所述转轴的一端设有输出轴段且另一端设有支撑轴段，所述输出轴段和所述支撑轴段的直径均小于所述转轴用于固定所述转子铁心的轴段的直径。
[0011]优选地，在上述电机转子结构中，所述输出轴段设有内花键。
[0012]优选地，在上述电机转子结构中，所述输出轴段和所述支撑轴段的外周均套设有轴承。
[0013]—种电机，包括如上任一项所述的电机转子结构。
[0014]—种电动汽车，包括如上所述的电机。
[0015]本实用新型提供的电机转子结构，包括转子铁心和转轴，转轴的外周布置有多个平行于转轴轴线的凸起，转子铁心的内圈设有多个与凸起一一对应配合的插槽，转子铁心与转轴热套配合固定。本方案中的转子铁心与转轴之间直接采用热套配合的固定方式，转轴外圆设置的凸起能够替代平键传递扭矩，避免因固定转子铁心使用转子端盘而导致的转子结构设计的复杂度增加，从而在保证电机安全运行的前提下尽可能地降低转子结构的复杂度。该电机转子结构加工方便、结构简单且安全性能好。
[0016]本实用新型还提供了一种电机，包括如上所述的电机转子结构。该电机产生的有益效果的推导过程与上述电机转子结构带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
[0017]本实用新型还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电机，该电动汽车产生的有益效果的推导过程与上述电机带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
【附图说明】
[0018]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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。
[0019]图1为现有技术中的电机转子结构示意图；
[0020]图2为本实用新型具体实施例中的电机转子结构的轴向剖面图；
[0021]图3为本实用新型具体实施例中的电机转子结构的径向剖面图；
[0022]图4为本实用新型具体实施例中的电机转轴的径向剖面图。
[0023]图1中:
[0024]O1-转轴、02-压板、03-转子铁心、04-磁钢、05-第一平键、06-转毂、07-第二平键；
[0025]图2至图4中:
[0026]1-转轴、2-转子铁心、3-磁钢、4-支撑轴段、5-输出轴段、6-内花键、7-凸起、8-凸起侧壁、9-凹槽。
【具体实施方式】
[0027]本实用新型的核心是提供一种电机转子结构，该电机转子结构方便加工、结构简单，解决了因固定转子铁心使用转子端盘而导致的转子结构设计的复杂度增加的问题。
[0028]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
[0029]请参照图2至图4，图2为本实用新型具体实施例中的电机转子结构的轴向剖面图，图3为本实用新型具体实施例中的电机转子结构的径向剖面图，图4为本实用新型具体实施例中的电机转轴的径向剖面图。
[0030]在一种具体实施例方案中，本实用新型提供了一种电机转子结构，该电机转子结构具体包括转轴I和转子铁心2，转轴I的外周布置有多个平行于转轴I轴线的凸起7，转子铁心2的内圈设有多个与凸起7—一对应配合的插槽，转子铁心2与转轴I热套配合固定。
[0031 ]具体的，转子铁心2内部设有磁钢3，磁钢3为永磁磁极，转轴I与转子铁心2通过热套配合固定在一起，与传统的转子结构相比较，本方案取消了转子铁心两端的固定压板以及转毂结构，还取消了转毂与转轴之间以及转毂与转子铁心之间的平键。
[0032]本方案中的转子铁心2与转轴I之间直接采用热套配合的固定方式，转轴I外圆设置的凸起7能够替代平键传递扭矩，避免因固定转子铁心2使用转子端盘而导致的转子结构设计的复杂度增加，从而在保证电机安全运行的前提下尽可能地降低转子结构的复杂度。
[0033]为了减小转子结构的重量，优选地，本方案将转轴I设计为中空的筒状轴结构，SP转轴I为空心轴。转轴I的空心结构设计可以大幅减小转子的重量，避免了转子质量较重的问题，降低了转子结构的复杂度，同时也避免了电机产生不必要的损耗，提高了电机的效率，进而增强了电机的性能。
[0034]具体的，该电机的转轴I的内部为中空结构，转轴I的外轮廓则设计为多个凸起7，因此，转轴I的横截面外轮廓形成类似花瓣的形状，多个凸起7用于与转子铁心2热套配合固定后传递输出转矩。转子铁心2的内圈设有多个与转轴I的凸起7—一对应配合的插槽，即转子铁心2的内边界也加工成与转轴I的外轮廓相配合的类似花瓣的形状。采用热套的方式将转子铁心2固定于转轴I上，取消了转子端盘的使用，节省了内部空间。
[0035]需要说明的是，为了便于转子铁心2与转轴I之间的装配，优选地，本方案将多个凸起7均匀分布于转轴I的外周。
[0036]请参照图4，需要说明的是，为了保证连接牢固、可靠，同时又要便于热套配合固定，优选地，本方案中将转轴I上的凸起7的顶部和凸起侧壁8与转子铁心2之间设计有过盈量，即为过盈配合，将每相邻两个凸起7之间的凹槽9的底部与转子铁心2之间设计为间隙配入口 ο
[0037]需要说明的是，转轴I的两端分别设有输出轴段5和支撑轴段4，输出轴段5和支撑轴段4的直径均小于转轴I用于固定转子铁心2的轴段的直径。输出轴段5设有内花键。输出轴段5和支撑轴段4的外周均套设有轴承。具体的，本具体实施例中的转轴I可以用无缝钢管通过模具挤压成型后两端缩小，外圆表面采用机械精加工后与轴承进行装配，同时，在输出轴段6的内部设置有用于传递电机转矩的内花键6。
[0038]与传统的电机转子结构相比较，本实用新型具有以下有益效果:通过改变转子铁心2与转轴I之间的固定方式，以热套的加工方式代替增加转子端盘和平键的方法，从而在保证电机安全运行的前提下尽可能地降低转子结构的复杂度和加工成本;通过改变转子转轴I的结构形式来减少转子重量，转轴I采用空心轴的方式能有效地减少电机的重量以达到减少电机损耗的效果。
[0039]综上所述，本实用新型克服了现有技术中存在的转子重量大以及结构复杂的问题，提供了一种质量较轻、加工方便、结构简单、安全性能好的电机转子结构。
[0040]本实用新型还提供了一种电机，包括如上所述的电机转子结构。该电机产生的有益效果的推导过程与上述电机转子结构带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
[0041]本实用新型还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电机，该电动汽车产生的有益效果的推导过程与上述电机带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。
[0042]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种电机转子结构，其特征在于，包括转子铁心(2)和转轴(I)，所述转轴(I)的外周布置有多个平行于所述转轴(I)轴线的凸起(7)，所述转子铁心(2)的内圈设有多个与所述凸起(7)—一对应配合的插槽，所述转子铁心(2)与所述转轴(I)热套配合固定。2.根据权利要求1所述的电机转子结构，其特征在于，所述转轴(I)为中空的筒状轴结构。3.根据权利要求1所述的电机转子结构，其特征在于，多个所述凸起(7)均匀分布于所述转轴(I)的外周。4.根据权利要求1所述的电机转子结构，其特征在于，所述凸起(7)的顶部和侧壁与所述转子铁心(2)过盈配合，且每相邻两个所述凸起(7)之间的凹槽(9)底部与所述转子铁心(2)间隙配合。5.根据权利要求2所述的电机转子结构，其特征在于，所述转轴(I)的一端设有输出轴段(5)且另一端设有支撑轴段(4)，所述输出轴段(5)和所述支撑轴段(4)的直径均小于所述转轴(I)用于固定所述转子铁心(2)的轴段的直径。6.根据权利要求5所述的电机转子结构，其特征在于，所述输出轴段(5)设有内花键(6)ο7.根据权利要求5所述的电机转子结构，其特征在于，所述输出轴段(5)和所述支撑轴段(4)的外周均套设有轴承。8.—种电机，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的电机转子结构。9.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求8所述的电机。
【文档编号】H02K1/28GK205610372SQ201620210946
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】彭山, 贺刚, 周洪波, 卢有君, 张洁
【申请人】重庆长安汽车股份有限公司, 重庆长安新能源汽车有限公司