专利名称：无刷电机及其电机转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及电机领域，尤其涉及无刷电机及其转子。
背景技术：
无刷电机包括定子和转子，转子包括转轴、固定到转轴的转子铁芯以及固定到转子铁芯的永磁体。在永磁体的作用下，转子铁芯的不同部位具有不同的极性。转子通过转轴安装到定子，转子可绕着转轴转动。该无刷电机的一个缺点是，转子铁芯由整体式芯片叠加而成，且转子铁芯与转轴直接接触，容易漏磁。另外，转子铁芯中不同极性的部位直接连接的，容易漏磁，从而降低了电机的效率。因此，亟需一种能够克服上述缺陷的方案。
发明内容
本发明的一个目的降低电机转子的漏磁。为此，本发明提供的电机转子包括转轴、固定到转轴的轴套、固定到轴套的转子铁芯、安装到转子铁芯的永磁体，所述转子铁芯包括若干离散成型的、沿转轴周向分布的铁芯单元，每个铁芯单元的径向内端通过凹凸卡扣结构连接到所述轴套，所述凹凸卡扣包括形成于每个铁芯单元径向内端的m个铁芯卡块以及形成于轴套的η个轴套卡块，所述η个轴套卡块与m个铁芯卡块卡合，m为大于I的整数，且η和m相差I。
作为一种优选方案，每个铁芯单元的径向内端具有两个铁芯卡块，所述两个铁芯卡块之间形成卡槽与燕尾状的轴套卡块卡合。作为一种优选方案，所述永磁体安装于两相邻铁芯单元之间，每个铁芯单元的两个铁芯卡块分别贴靠相邻的永磁体。作为一种优选方案，所述轴套由塑料直接注塑至所述转轴、铁芯单元和永磁体。作为一种优选方案，所述永磁体安装于两相邻铁芯单元之间，沿电机的轴向和径向延伸。作为一种优选方案，所述永磁体的径向内端抵到所述轴套，径向外端暴露于对应的两相邻铁芯单元之间。作为一种优选方案，所述永磁体的厚度沿着转子的径向由内而外逐渐增大。作为一种优选方案，所述铁芯单元的径向外端具有沿转子周向延伸的限位块，所述永磁体的径向外端抵到所述限位块。作为一种优选方案，所述的永磁体的充磁方向垂直于其厚度方向，所述厚度方向垂直于转子的周向和径向，每两个相邻的永磁体及其之间的铁芯单元形成一个磁极。作为一种优选方案，所述转子具有10个永磁体，共形成10个磁极。作为一种优选方案，所述永磁体的径向内端比所述铁芯单元的径向内端更靠近转轴。本发明的另一个方面提供无刷电机，该无刷电机包括定子以及上述的电机转子。所述电机转子可转动地安装到所述定子。所述定子包括定子铁芯和定子绕组，所述定子铁芯包括环形的轭部以及从轭部相内伸出齿，所述定子绕组缠绕于所述齿。优选地，所述定子具有12个齿共形成12个凸极，所述转子具有10个永磁体共形成10个磁极。本发明实施例提供的电机转子，不同极性的转子铁芯单元互相分离，转子铁芯与转轴分离，降低了漏磁，改善了电机性能；每个转子铁芯单元具有两个或者两个以上的卡块与轴套卡合，连接更牢固。为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图中图I是本发明一实施例提供的无刷电机的示意图；图2是图I所不无刷电机移除上端盖后的不意图；图3是图I所示无刷电机的转子的示意图；图4是图3所示转子移除上下盖板后的平面示意图；图5是图4所示转子的局部示意图。
具体实施例方式下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式
详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。如图I和图2所示，本发明一实施例提供的无刷电机包括定子和转子，转子可转动地安装到定子。定子包括定子铁芯11、缠绕定子铁芯的齿12上的定子绕组(图中未显示)、安装到转子铁芯两轴端的端盖16和端盖18等。定子铁芯11由若干芯片沿电机轴向层叠而成，定子铁芯11包括环形的轭部以及从轭部向内伸出的12个齿12。定子绕组为集中式绕组，包括12个线圈元件，每个线圈元件缠绕到对应齿12的齿身，每个齿形成一个凸极。端盖16和18设有轴向的孔17供螺杆(图中未示出)穿设，以固定定子铁芯11、端盖16 和 18。如图3至图5所示，转子包括转轴21、固定到转轴21的轴套27、分布于轴套27周围的十个转子铁芯单元24和十块永磁体26、以及位于转子铁芯单元24两轴端的两个盖板22和23。各铁芯单元24分开成型，各永磁体26安装于两相邻铁芯单元24之间，沿电机的轴向和径向延伸。永磁体26的充磁方向垂直于其厚度方向，每两个相邻的永磁体26及其之间的铁芯单元24形成一个磁极。本实例中，每个铁芯单元24的径向内端通过凹凸卡扣结构连接到轴套27,该凹凸卡扣包括形成于每个铁芯单元24径向内端的两个铁芯卡块24a以及形成于轴套27的一个轴套卡块27a，燕尾状的轴套卡块27a与燕尾状的铁芯卡块24a卡合。应当意识到，每个铁芯单元24的径向内端可以具有两个以上的铁芯卡块24a，每两个相邻铁芯卡块24a之间形成卡槽，用于与对应的轴套卡块27a卡合。本实例中，每个铁芯单元24的两个铁芯卡块24a之间形成卡槽，轴套27由工程塑料注塑而成，注塑过程中，塑料被注入卡槽内，形成外大内小的轴套卡块27a。轴套卡块27a与该两个铁芯卡块24a卡合，而该两个铁芯卡块24a又分别贴靠相邻的永磁体26，从而形成一种牢固的凹凸卡扣结构。与本申请人的中国专利申请201110023334. 7公开的卡扣结构相比，本发明采用的凹凸卡扣结构还具有减小应力集中的优点。铁芯单元24的径向外端具有沿转子周向延伸的限位块24b，永磁体26的径向内端抵到轴套27，径向外端抵到限位块24b，径向外端的其余部分暴露于对应的两相邻铁芯单元24之间。永磁体26的充磁方向垂直于其厚度方向，每两个相邻的永磁体26及其之间的铁芯单元24形成一个磁极。本实例的转子具有10个永磁体,共具有10个磁极。本实例中，铁芯单元24是离散成型的，各铁芯单元24之间由永磁体隔开，铁芯单元24的径向内端与转轴21之间由不导磁的轴套24隔开，有效地降低了漏磁，增强聚磁效果。另外，如图4所示，永磁体26的横截面基本呈梯形，永磁体26的厚度沿着转子的 径向由内而外逐渐增大。该设计进一步降低了漏磁以及提高了聚磁。如图5所示，永磁体26的径向内端比所述铁芯单元24的径向内端更靠近转轴，以进一步降低漏磁。盖板22和23固定到转轴21，位于转子铁芯的两轴端，用于调节转子的平衡性，以及限制永磁体26的轴向移动。本实施例中，轴套27与两个盖板22、23通过注塑的方式一体成型。以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种电机转子，包括转轴(21)、固定到转轴(21)的轴套(27)、固定到轴套(27)的转子铁芯、安装到转子铁芯的永磁体(26)，其特征在于 所述转子铁芯包括若干沿转轴(21)周向离散分布的铁芯单元(24)，每个铁芯单元(24)的径向内端通过凹凸卡扣结构连接到所述轴套(27),所述凹凸卡扣结构包括形成于每个铁芯单元(24)径向内端的m个铁芯卡块(24a)以及形成于轴套(27)的η个轴套卡块(27a)，所述η个轴套卡块(27a)与m个铁芯卡块(24a)卡合，m为大于I的整数，且η和m不相等。
2.根据权利要求I所述的电机转子，其特征在于，每个铁芯单元(24)的径向内端具有两个铁芯卡块(24a),所述两个铁芯卡块(24a)之间形成卡槽与相应的轴套卡块(27a)卡合，所述轴套卡块为燕尾状。
3.根据权利要求2所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体(26)安装于两相邻铁芯单元(24)之间，每个铁芯单元(24)的两个铁芯卡块(24a)分别贴靠相邻的永磁体(26)。
4.根据权利要求I所述的电机转子，其特征在于，所述轴套(27)由塑料直接注塑至所述转轴(21)、铁芯单元(24)和永磁体(26)。
5.根据权利要求I所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体(26)安装于两相邻铁芯单元(24)之间，沿电机的轴向和径向延伸，永磁体(26)的充磁方向垂直于其厚度方向，所述厚度方向垂直于转子的周向和径向。
6.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述铁芯单元(24)的径向外端具有沿转子周向延伸的限位块(24b)，所述永磁体(26)的径向外端抵到所述限位块(24b)，径向内端抵到所述轴套(27)。
7.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体(26)的厚度沿着转子的径向由内而外逐渐增大。
8.根据权利要求5所述的电机转子，其特征在于，每两个相邻的永磁体(26)及其之间的铁芯单元(24)形成一个磁极。
9.根据权利要求8所述的电机转子，其特征在于，所述转子具有10个永磁体，共形成10个磁极。
10.根据权利要求I所述的电机转子，其特征在于，所述永磁体(26)的径向内端比所述铁芯单元(24)的径向内端更靠近转轴(21)。
11.一种无刷电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯(11)和定子绕组，所述定子铁芯(11)包括环形的轭部以及从轭部相内伸出齿(12)，所述定子绕组缠绕于所述齿(12)，其特征在于，还包括如权利要求I至9中任意一项所述的电机转子，所述电机转子可转动地安装到所述定子。
12.根据权利要求11所述的无刷电机，其特征在于，所述定子具有12个齿共形成12个凸极，所述转子具有10个永磁体共形成10个磁极。
全文摘要
本发明涉及无刷电机及其电机转子。该无刷电机包括定子和转子。转子包括转轴(21)、固定到转轴(21)的轴套(27)、固定到轴套(27)的转子铁芯、安装到转子铁芯的永磁体(26)。所述转子铁芯包括若干离散成型的、沿转轴(21)周向分布的铁芯单元(24)，每个铁芯单元(24)的径向内端通过凹凸卡扣结构连接到所述轴套(27)，所述凹凸卡扣包括形成于每个铁芯单元(24)径向内端的两个铁芯卡块(24a)以及形成于轴套(27)的一个轴套卡块(27a)，所述轴套卡块(27a)与铁芯卡块(24a)卡合。本发明中，铁芯单元24是离散成型的，各铁芯单元24之间由永磁体隔开，铁芯单元24的径向内端与转轴21之间由不导磁的轴套24隔开，有效地降低了漏磁，增强聚磁效果。
文档编号H02K29/00GK102957237SQ20111024131
公开日2013年3月6日 申请日期2011年8月22日 优先权日2011年8月22日
发明者赵健, 李越, 姜茂雄, 周垂有, 王勇, 张亚明 申请人:德昌电机(深圳)有限公司