转子结构及包括其的电机的制作方法

本发明涉及电机相关技术领域，特别是一种转子结构及包括其的电机。

背景技术：

转子是电机的重要组成部分，其精度水平的高低直接影响电机性能优劣，伺服电机控制精度高、性能好，因此对转子精度要求更高。

传统的表贴式磁环转子结构，使用胶水将圆形转子轴和磁环粘接在一起，防止永磁体窜动，而这种转子轴结构存在以下缺点：

1、磁环和转子轴之间采用较小间隙时，由于胶水固化膨胀磁环有可能炸裂；

2、磁环和转子轴之间采用较大间隙时，磁环和转子轴同轴度差，配合精度低；

3、当磁环和转轴配合同轴度差的时候，电机气隙不均匀，产生单边磁拉力，影响电机控制精度。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的之一是提供一种能够提高永磁体和转子轴的同轴度和粘接可靠性的转子结构和包括其的电机。

第一方面，提供一种转子结构，包括转子轴和永磁体，所述转子轴包括永磁体安装部，永磁体套装到所述永磁体安装部上并与所述永磁体安装部粘接，所述永磁体安装部的外壁面与所述永磁体的内壁面之间形成粘结剂的容置空间，所述永磁体安装部的外壁面和/或所述永磁体的内壁面上设置有配合结构，所述配合结构使所述永磁体安装部的外壁面与所述永磁体的内壁面之间的径向距离不一致。

优选地，所述配合结构设置在所述永磁体安装部上，所述配合结构使得所述永磁体安装部上形成有第一配合面和第二配合面，

所述第一配合面与所述永磁体内壁面之间的距离小于所述第二配合面与所述永磁体内壁面之间的距离。

优选地，所述配合结构包括形成在所述永磁体安装部外壁面上的凸起结构，所述凸起结构沿所述永磁体安装部的轴向延伸。

优选地，所述凸起结构设置有至少三个，至少三个所述凸起结构沿所述永磁体安装部的周向均匀分布。

优选地，所述凸起结构包括与所述永磁体安装部的外壁面相重合的第一面和远离所述永磁体安装部的第二面，所述第二面位于与所述永磁体同轴的圆柱面上。

优选地，所述第二面构成所述第一配合面，所述永磁体安装部上未设置所述凸起结构的壁面构成所述第二配合面。

优选地，所述第二面的面积小于所述第一面的面积。

优选地，所述第一面的横截圆弧的圆心角为θ，θ的取值范围为0°-10°。

优选地，所述凸起结构沿所述永磁体安装部的整个轴向延伸，和/或，

所述凸起结构在所述永磁体安装部的轴向上形成有间断部。

优选地，所述配合结构包括形成在所述永磁体安装部外壁面上的凹槽结构，所述凹槽结构沿所述永磁体安装部的轴向延伸。

优选地，所述永磁体安装部上未设置所述凹槽结构的部分的壁面构成所述第一配合面，所述凹槽结构的底壁构成所述第二配合面。

第二方面，提供一种电机，包括上述转子结构。

本发明提供的转子结构通过在转子轴的永磁体安装部和/或永磁体的内壁上设置配合结构使永磁体安装部外壁面与永磁体的内壁面之间的间距不同。在间距较大的部分壳体给粘接剂提供足够的容置及膨胀空间，避免胶水膨胀造成永磁体炸裂，在间距较小的部分永磁体与永磁体安装部配合可以提高两者的同轴度，提高转子结构的装配精度。

附图说明

通过以下参照附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示出本发明转子结构的转子轴的结构示意图；

图2示出转子结构的截面示意图；

图3示出图2中a处放大图；

图4示出另一实施例中转子轴的结构示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是本发明并不仅仅限于这些实施例。本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1、2所示，本发明提供的转子结构包括转子轴100和永磁体200，在一个优选实施例中，所述转子轴100包括永磁体安装部110，所述永磁体200固定安装在所述永磁体安装部110的外壁上，优选地，所述永磁体200为筒形结构，套装到所述永磁体安装部110上，所述永磁体200通过胶水粘接的方式与所述永磁体安装部110实现固定连接。

所述永磁体安装部110的外壁上设置有配合结构111，所述配合结构111使所述永磁体安装部110的外壁包括第一配合面和第二配合面，所述第一配合面和第二配合面与所述永磁体200的内壁之间的间距不同，所述第一配合面与所述永磁体200内壁的间距小于所述第二配合面与所述永磁体200内壁的间距。

在如图1、4所示的实施例中，所述配合结构111包括在所述永磁体安装部110的外壁面上形成的凸起结构，所述凸起结构沿所述转子轴100的轴向延伸。所述凸起结构优选设置有至少三个，所述至少三个凸起结构在所述永磁体安装部110的周向上均匀分布。由于各所述凸起结构的加工精度会存在差异，所述凸起结构过多时会使加工难度比较大，所述凸起结构过少又会影响所述永磁体200的装配精度，在图1所示的实施例中，所述凸起结构为沿所述永磁体安装部110的整个轴向连续延伸的凸起结构，优选地，在本实施例中，所述凸起结构设置有6-8个。在图4所示的实施例中，所述凸起结构沿所述永磁体安装部110的轴向延伸，并在轴向上形成有间断部的凸起结构。

优选地，所述凸起结构与所述永磁体安装部110一体形成在所述永磁体安装部110上，所述凸起结构包括与所述永磁体安装部110的外壁面重合的第一面和远离所述永磁体安装部110的第二面，所述第一面的面积大于所述第二面的面积。所述第一面的横截圆弧对应的圆心角为θ，θ的取值范围为0°-10°，进一步地，当θ值过小时，会使所述第一面和第二面的面积太小，所述凸起结构易划伤磁环内壁，造成定位偏差；当θ值过大时，所述第二面的面积过大，会使所述凸起结构与所述永磁体200内壁之间存留较多胶水，胶水受热膨胀时除向侧面膨胀外，还会对磁环产生径向的力，容易使磁环胀裂，优选地，θ值介于4°-6°之间。进一步地，多个所述凸起结构的横截圆弧对应的圆心角的角度之和为θ总，θ总的取值范围为24°-90°,并且θ总过小时，由于加工精度的差距会使所述永磁体安装部110与所述永磁体200的装配精度降低，当θ总过大时，会使相邻两个所述凸起结构之间的间距过小，两个相邻的所述凸起结构之间存留的胶水量不足，使所述永磁体安装部110与所述永磁体200的粘接不牢固，所以θ总的取值优选为36°-60°。

所述凸起结构与所述永磁体安装部110的轴向垂直的截面大致为梯形结构，即所述凸起结构与所述永磁体安装部110的外壁面重合的第一面的面积大于其远离所述永磁体安装部110的第二面的面积，并且所述第二面为圆弧面，多个所述凸起结构的第二面位于同一个与所述永磁体安装部110同轴的圆柱面上，所述永磁体安装部110未设置所述凸起结构部分的壁面形成第二配合面，所述凸起结构的第二面形成第一配合面。如图3所示，所述第一配合面所在圆柱面的直径为φ1，所述第二配合面所在圆柱面直径为φ2，所述永磁体200的内径为φ3，并且φ3>φ1>φ2。所述永磁体200套装到所述永磁体安装部110上之后所述第一配合面与所述永磁体200内壁之间的间距为h1，所述第二配合面与所述永磁体200的内壁之间的间距为h2，h2>h1，优选地，例如当所述永磁体110的外径为30mm时，h1的大小为0.01-0.1mm，h2的大小为1.5-5h1。

由于所述永磁体安装部110上设置有所述凸起结构，提高了所述永磁体200与所述永磁体安装部110的同轴度，并通过凸起结构之间的部分提供足够的供胶水膨胀的空间，使所述永磁体200与所述永磁体安装部110之间有足够量的胶水保证粘接的可靠性，并且由于所述永磁体200与所述永磁体安装部110之间的间隙较大，可以避免胶水的膨胀造成的所述永磁体200炸裂。

进一步地，在其他实施例中，所述配合结构111还可以为在所述永磁体安装部110的壁面上形成的凹槽结构，所述凹槽结构沿所述永磁体安装部110的整个轴向延伸，优选地，所述凹槽结构设置有至少三个，所述至少三个所述凹槽结构在所述永磁体安装部110的周向上均匀分布。所述永磁体安装部110上未设置所述凹槽结构部分的壁面构成第一配合面，所述凹槽结构的底壁所在圆柱面构成第二配合面，所述永磁体200套装到所述永磁体安装部110上，所述第一配合面与所述永磁体200内壁之间的距离小于所述第二配合面与所述永磁体200内壁之间的距离。优选地，为了保证装配精度和安装效果，所述第二配合面的面积大于所述第一配合面的面积。

或者，所述配合结构111还可以设置在所述永磁体200的内壁面上，例如在所述永磁体200的内壁面上设置凸起结构或凹槽结构。再或者，还可以在所述永磁体200的内壁面和所述转子轴的永磁体安装部110的外壁面上同时设置所述配合结构111。

本发明提供的转子结构在永磁体安装部的壁面上设置配合结构，通过配合结构的设置，使永磁体安装部包括第一配合面和第二配合面，并且第一配合面的面积小于第二配合面的面积，第一配合面与永磁体内壁面之前的距离小于第二配合面与永磁体内壁面之间的距离。通过第一配合面与永磁体内壁面配合保证永磁体安装部与永磁体的同轴度，通过第二配合面用用永磁体内壁面之间的空间容纳胶水，并给胶水提供足够膨胀空间，保证永磁体不会因胶水膨胀发生炸裂。

本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各优选方案可以自由地组合、叠加。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本发明的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本发明的权利要求范围内。