绝缘转子及电机的制作方法

本实用新型涉及无刷电机的转子结构，具体地涉及一种绝缘转子及具有该绝缘转子的电机。

背景技术：

高效无刷电机代替感应电机在空调领域的使用，是近年来节能趋势发展的必然要求。在这类电机上，永磁结构按照需要固定于转子铁芯的外周面上。使用中，转子铁芯随同轴穿连于转子铁芯中心的转轴转动，转子铁芯表面产生感应电动势，并且，由于安装关系使得转子铁芯、永磁以及转轴形成为等势体。

为了给转轴做回转支撑，转轴两端安装有轴承，轴承内圈与转轴由于过盈配合也形成等势体；轴承外圈与电机上的轴承室接触。由于上述的安装关系使得轴承的内外圈之间存在电位差。当电机工作时(尤其是工作环境较为干燥时)，该电位差使得轴承内外圈的相对转动在滚动体表面放电，滚动体随着放电过程的持续发生静电腐蚀，最终导致电机运转过程中存在异常噪音及轴承提前报废。

现有技术中，预防轴承的静电腐蚀的手段，如申请公布号为CN106787313A中所公开的绝缘转子结构，包括永久磁石、外转子磁轭、内转子铁芯，在外转子磁轭与内转子铁芯之间填充PBT塑料。该专利所公开的方式中，相当于把转子铁芯分为两层(即专利中的内转子铁芯和外转子磁轭)，在两层转子铁芯之间填充绝缘材料(即填充的PBT塑料)，以使得内转子铁芯与外转子磁轭绝缘，防止转轴通过接触转子铁芯形成等势体，并将轴承的内圈带电。

但是，转子铁芯在工作过程要同时承受径向与轴向的力，这就要求上述分层加工的转子铁芯的内层具有一定的厚度以满足强度要求，综合考虑制造的简便性，绝缘用的塑料填充部分厚度收到较大的限制。

因此，将转子铁芯分为内外圈并填充绝缘材料的方式，虽然能够降低轴承内圈电动势增加的情况，但是该绝缘材料的厚度首先使得轴承内圈电动势仍不可避免的存在，轴承内外圈之间仍存在较大的轴电压。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的上述问题，提供一种绝缘转子及电机，该绝缘转子能够有效减小由于轴承电腐蚀造成的电机噪声。

为了实现上述目的，本实用新型一方面提供一种绝缘转子，包括转子铁芯及转子转轴，所述转子铁芯形成有中心孔，所述中心孔的内孔壁与所述转子转轴之间填充有绝缘贴合至所述转子转轴外壁的绝缘连接件，该绝缘连接件的内侧设置有固定至所述转子转轴的加强连接件。

优选地，所述加强连接件包括过盈配合地连接至所述转子转轴的连接部，以及自所述连接部向偏离所述转子转轴的轴线方向弯折并嵌入至所述绝缘连接件中的接合部。

优选地，所述接合部的远离所述连接部的末端具有回弯部。

优选地，所述接合部上形成有多个沿周向均布的透孔。

优选地，所述加强连接件为金属一体成型件。

优选地，沿所述转子转轴的轴向，所述绝缘转子包括间隔布置并彼此对称的两个所述加强连接件。

优选地，所述中心孔的内孔壁上沿周向均匀间隔设置有多个用于增加所述绝缘连接件与所述中心孔的内孔壁的贴合面积的凸起和/或凹陷。

优选地，所述转子铁芯的外周壁上沿周向设置有若干限位凸起，相邻所述限位凸起之间粘接有磁瓦。

优选地，所述转子铁芯包括多个叠压设置的硅钢片，所述绝缘连接件具有抵靠于所述硅钢片堆叠方向两端的限位部。

本实用新型第二方面提供一种电机，所述电机具有上述的绝缘转子。

通过上述技术方案，绝缘连接件与其内侧设置的加强连接件共同将转子铁芯绝缘连接至转子转轴上，由于绝缘连接件直接接触转子转轴，转子铁芯与转子转轴之间的连接强度由加强连接件实现，而绝缘性则由绝缘连接件予以保证。省去转子铁芯的内层后，绝缘连接件沿径向的厚度调整范围增大，使得转子转轴以转子铁芯之间的绝缘性提高。

附图说明

图1是绝缘转子的装配结构图；

图2是绝缘转子的沿轴向的爆炸结构视图；

图3是堆叠形成转子铁芯的单个硅钢片的结构视图；

图4是加强连接件的结构视图。

附图标记说明

1-转子转轴；2-加强连接件；20-连接部；21-接合部；22-回弯部；23-透孔；3-绝缘连接件；30-卡装部；31-限位部；4-转子铁芯；40-凹陷；41-限位凸起；42-中心孔；5-磁瓦。

具体实施方式

如图1至图4中所示，本实用新型首先提供一种绝缘转子，包括转子铁芯4、转子转轴1以及粘接固定于转子铁芯4的外周壁上的磁瓦5。其中：转子铁芯4上形成有中心孔42，转子转轴1穿过该中心孔42，并且，中心孔42的内孔壁与转子转轴1的外壁之间填充有绝缘连接件3，该绝缘连接件3绝缘贴合至转子转轴1的外壁上，以绝缘分离转子铁芯4与转子转轴1，避免两者形成为等势体。绝缘连接件3的贴合至转子转轴1外壁的一侧设置有将连接转子铁芯4与绝缘连接件3轴向和周向固定至转子转轴1上的加强连接件2。

具体地，结合图1与图2所示，绝缘连接件3整体为塑料等绝缘材料制成的注塑一体件，其包括用于与中心孔42的内孔壁接合的卡装部30，以及沿轴向位于卡装部30的两端的限位部31。本实用新型中，转子铁芯4优选为多个沿轴向叠压的硅钢片(图3中所示)，每个硅钢片的中央开设有通孔，全部硅钢片叠压后，全部通孔共同形成中心孔42。每个硅钢片的通孔的内孔壁贴合至卡装部30的外周壁上，限位部31抵压在位于叠压方向两端的硅钢片上，以保持全部硅钢片的叠压关系，形成转子铁芯4。并且，为形成该限位关系，限位部31的径向尺寸要大于通孔的尺寸，如此，可以更好的绝缘分离转子铁芯4与转子转轴1。

加强连接件2的具体结构如图4中所示，其包括过盈配合地连接至转子转轴1上的连接部20，以及自连接部20向偏离转子转轴1的轴线方向弯折的结合部21，接合部21的远离连接部20的末端具有回弯部22。

转子铁芯4在电流与磁场的作用下转动，并通过转子转轴1将该旋转运动输出。在本实用新型中，由于转子铁芯并不直接接触转子转轴1，取而代之的是绝缘连接件3分别与转子铁芯4和转子转轴1接触，因此，转子转轴1的运动需要通过绝缘连接件3传递。因此，可以理解的是，加强连接件2的设置目的，是为了保证两处连接强度满足绝缘转子的使用要求：第一，其自身与绝缘连接件3的连接强度；第二，其上的连接部20与转子转轴1的连接强度。因此，加强连接件2优选地的采用金属一体成型件，而接合部21和回弯部22的设置目的是为了增强加强连接件2本身与绝缘连接件3的连接强度，因此，两者的形状并不局限于图示的结构，其也可以是任意能够实现上述目的的异型结构。

接合部21上进一步设置有沿周向均布的透孔23。采用绝缘连接件3与加强连接件2替代现有的转子铁芯内层加绝缘塑封，除了可以增加绝缘效果外，其另一方面的有益效果体现于绝缘转子的整体质量更轻，转动惯量更小，当绝缘转子所在的电机受到外部驱动时，具有较小转动惯量的绝缘转子的响应灵敏度高于同等条件下转动惯量较大的转子结构。由前所述，为了提升绝缘连接件3与转子转轴1的连接强度，在绝缘连接件3的内侧设置金属材质的加强连接件2，这势必会增加绝缘转子的质量(可以理解的是，金属的密度一般高于绝缘橡胶材料的密度)，因此，开设透孔23可以进一步减小这部分金属材质的引入对于绝缘转子的转动惯量的影响。而将全部透孔23沿周向均匀设置，可以使绝缘转子的质心位于其回转轴所在直线上，回转更加平稳。并且，透孔23也能够进一步增强加强连接件2与绝缘连接件3的连接强度。

作为进一步优选地，沿转子转轴1的轴向，绝缘连接件3内嵌装有两个间隔布置并彼此对称的加强连接件2。尤其当加强连接件3采用图4中所示的具有回弯部22的结构时，此处所称的对称，是指两个加强连接件2上的回弯部22的弯折方向彼此相背离，以阻止绝缘连接件3沿转子转轴1的轴向的两向窜动，轴向定位更加可靠。

中心孔42的内孔壁上沿周向均匀间隔布置有多个凸起和/凹陷，以增加转子铁芯4与绝缘连接件3的接触面积。图3中所示的为采用均布的凹陷40，应当理解的是，只要满足增加接触面积这一目的的结构，均适用于本实用新型，并不局限于图示的凹陷结构，或者单一的凸起结构，也可以是两种结构的组合。

转子铁芯4的外周壁上沿周向设置有若干限位凸起40，磁瓦5依据绝缘转子所安装的电机的涉及需要粘贴固定于相邻的限位凸起40之间。

以下给出本实用新型的绝缘转子的加工步骤，以进一步对上述结构进行解释：

步骤一、将两个加强连接件2的连接部20与转子转轴1形成过盈配合，以形成两者之间的轴向与周向定位；

步骤二、将转子铁芯4按照正确的位置关系放置，向中心孔42的内孔壁与转子转轴1的外壁之间注塑形成绝缘连接件3；

步骤三、将磁瓦5粘贴固定至转子铁芯4的外壁上。

此外，本实用新型还提供一种电机，其内的转子部分采用前述的绝缘转子。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。