电机的转子和具有其的电机的制作方法

文档序号:15401815发布日期:2018-09-11 17:42阅读:137来源:国知局

本发明涉及电机制造技术领域,具体而言,涉及一种电机的转子和具有所述电机的转子的电机。



背景技术:

相关技术中的电机,转子中间设置连接环结构,可以提高电机的转子力矩和电磁性能,以满足电机的工作要求,但是连接环结构的加工复杂,导致转子的制作工艺难度增大,生产效率降低,难以实现批量生产,影响电机的应用。



技术实现要素:

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本发明提出一种电机的转子,该电机的转子具有工作效率高、可靠性好等优点。

本发明还提出一种具有所述电机的转子的电机。

为实现上述目的,根据本发明的第一方面的实施例提出一种电机的转子,所述电机的转子包括:第一主铁芯和第二主铁芯,所述第一主铁芯的外周面设有多个第一斜槽,所述第二主铁芯的外周面设有多个第二斜槽;笼式绕组,所述笼式绕组包括第一子部、第二子部和连接环,所述第一子部与所述第一主铁芯相配合,所述第二子部与所述第二主铁芯相配合,所述第一子部和所述第二子部通过所述连接环相连;至少一个副铁芯,所述副铁芯夹持在所述第一主铁芯和所述第二主铁芯之间以将所述第一主铁芯和所述第二主铁芯间隔开,所述副铁芯的外周面以及所述第一主铁芯和所述第二主铁芯相对的两端面共同限定出用于在浇铸所述笼式绕组的过程中形成所述连接环的环槽,所述连接环配合在所述环槽内。

根据本发明实施例的电机的转子,具有工作效率高、可靠性好等优点。

另外,根据本发明上述实施例的电机的转子还可以具有如下附加的技术特征:

根据本发明的一个实施例,所述副铁芯为多个且沿其轴向叠置。

根据本发明的一个实施例,每个所述副铁芯的外周面设有至少一个定位齿,平行于所述副铁芯轴线的直线所能经过的定位齿的最大数量小于所述副铁芯的个数。

根据本发明的一个实施例,每相邻的两个所述副铁芯上的定位齿在平行于所述副铁芯的端面的平面内的投影不重合。

根据本发明的一个实施例,所述副铁芯为两个,两个所述副铁芯上的定位齿在平行于所述副铁芯的端面的平面内的投影不重合。

根据本发明的另一个实施例,所述副铁芯为三个,至多两个所述副铁芯上的定位齿在平行于所述副铁芯的端面的平面内的投影重合。

根据本发明的一个实施例,每个所述定位齿上均设有至少一个与所述定位齿的外周面连通的过线孔,所述笼式绕组的一部分配合在所述过线孔内。

根据本发明的一个实施例,每个所述定位齿上的过线孔的数量相等。

根据本发明的一个实施例,所述第一斜槽与所述第二斜槽的个数相等且大于等于所述过线孔的个数。

根据本发明的一个实施例,在平行于所述副铁芯的端面的平面内,每相邻的两个所述定位齿的投影之间的距离相等。

根据本发明的一个实施例,每个所述副铁芯上所述定位齿的数量相等,每个所述副铁芯的周向上每相邻的两个所述定位齿之间的距离相等。

根据本发明的一个实施例,所述副铁芯的厚度小于等于3毫米。

根据本发明的一个实施例,所述副铁芯的直径小于等于所述第一斜槽和所述第二斜槽的槽底内切圆的直径。

根据本发明的一个实施例,所述第一斜槽与所述第二斜槽的与所述副铁芯的轴线所呈的最小角度相同且倾斜角度相反。

根据本发明的一个实施例,所述第一斜槽朝向所述第二主铁芯的一端与所述第二斜槽朝向所述第一主铁芯的一端在所述副铁芯的轴向上对齐。

根据本发明的另一个实施例,所述第一斜槽朝向所述第二主铁芯的一端与所述第二斜槽朝向所述第一主铁芯的一端在所述副铁芯的轴向上错开。

根据本发明的第二方面的实施例提出一种电机,所述电机包括根据本发明的第一方面的实施例所述的电机的转子。

根据本发明实施例的电机,通过利用根据本发明的第一方面的实施例所述的电机的转子,具有工作效率高、可靠性好等优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是根据本发明实施例的电机的转子的结构示意图。

图2是根据本发明实施例的电机的转子的结构示意图。

图3是根据本发明实施例的电机的转子的爆炸图。

图4是根据本发明一个实施例的电机的转子的剖视图。

图5是根据本发明另一个实施例的电机的转子的剖视图。

图6是根据本发明另一个实施例的电机的转子的剖视图。

图7是根据本发明另一个实施例的电机的转子的剖视图。

图8是根据本发明另一个实施例的电机的转子的副铁芯的结构示意图。

图9是根据本发明另一个实施例的电机的转子的副铁芯的结构示意图。

图10是根据本发明另一个实施例的电机的转子的副铁芯的结构示意图。

图11是根据本发明另一个实施例的电机的转子的副铁芯的结构示意图。

图12是根据本发明另一个实施例的电机的转子的局部展开图。

图13是根据本发明另一个实施例的电机的转子的局部展开图。

图14是根据本发明另一个实施例的电机的转子的局部展开图。

图15是根据本发明另一个实施例的电机的转子的局部展开图。

附图标记:电机的转子1、第一主铁芯110、第一斜槽111、第二主铁芯120、第二斜槽121、笼式绕组200、第一子部210、第一端环211、第一斜杆212、第二子部220、第二端环221、第二斜杆222、连接环230、副铁芯300、定位齿320、过线孔321。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的电机的转子1。

如图1-图15所示,根据本发明实施例的电机的转子1包括第一主铁芯110、第二主铁芯120、笼式绕组200和副铁芯300。

第一主铁芯110的外周面设有多个第一斜槽111,第二主铁芯120的外周面设有多个第二斜槽121。笼式绕组200包括第一子部210、第二子部220和连接环230,第一子部210与第一主铁芯110相配合,第二子部220与第二主铁芯120相配合,第一子部210和第二子部220通过连接环230相连。至少一个副铁芯300夹持在第一主铁芯110和第二主铁芯120之间以将第一主铁芯110和第二主铁芯120间隔开,副铁芯300的外周面以及第一主铁芯110和第二主铁芯120相对的两端面共同限定出用于在浇铸笼式绕组200的过程中形成连接环230的环槽,连接环230配合在所述环槽内。这里可以理解的是,在浇铸过程中液体金属可以对第一斜槽111和第二斜槽121进行填充,以形成第一子部210和第二子部220,成型后的第一子部210与第一主铁芯110相配合,成型后的第二子部220与第二主铁芯120相配合。

根据本发明实施例的电机的转子1,通过设置至少一个副铁芯300,使副铁芯300的外周面以及第一主铁芯110和第二主铁芯120相对的两端面共同限定出所述环槽,所述环槽用于在浇铸笼式绕组200的过程中形成连接环230。这样在浇铸笼式绕组200的过程中就可以直接完成连接环230的浇铸成形,便于连接环230的制造成型,便于简化连接环230的生产工艺,便于简化转子1的生产和制造过程,便于提高转子1的生产效率,降低转子1的生产成本,从而便于提高所述电机的生产效率,便于降低所述电机的生产成本。

并且,通过副铁芯300的外周面以及第一主铁芯110和第二主铁芯120相对的两端面形成所述环槽结构,可以使浇铸过程中能够形成完整闭环的连接环230。由于连接环230是完整的闭环结构,通过设置连接环230,可以避免因设置第一斜槽111和第二斜槽121而使转子1的力矩和电磁性能降低,便于保证所述电机的力能特性,不仅可以增大转子1的力矩,使转子1顺畅地工作,而且便于提高转子1的电磁性能,以便于提高转子1的工作可靠性和稳定性,从而提高所述电机的整体工作性能。

因此,根据本发明实施例的电机的转子1具有工作效率高、可靠性好等优点。

下面参考附图描述根据本发明具体实施例的电机的转子1。

在本发明的一些具体实施例中,如图1-图15所示,根据本发明实施例的电机的转子1包括第一主铁芯110、第二主铁芯120、笼式绕组200和副铁芯300。

具体地,副铁芯300为多个且沿其轴向叠置。例如,如图12-图15所示,副铁芯300可以为两个或三个。这样可以通过改变叠置的副铁芯300的个数,来改变连接环230的厚度,便于满足连接环230不同的厚度要求,便于形成厚度不同的连接环230,便于提高连接环230的加工灵活性。

更为具体地,多个副铁芯300的厚度可以相同,这样便于副铁芯300的生产加工。

例如,第一主铁芯110、第二主铁芯120和副铁芯300可以为硅钢带冲裁成型的冲压件,第一主铁芯110和第二主铁芯120的厚度可以相同。在加工过程中,可以首先冲压具有第一斜槽111的第一主铁芯110,然后冲压副铁芯300,通过旋转一定的角度实现多个副铁芯300的冲压加工,最后冲压具有第二斜槽121的第二主铁芯120。这样第一主铁芯110、第二主铁芯120和副铁芯300可以通过一次冲压过程加工成型,便于转子1的生产加工,便于提高转子1的生产效率。

具体地,如图7-图11所示,每个副铁芯300的外周面设有至少一个定位齿320,平行于副铁芯300轴线的直线所能经过的定位齿320的最大数量小于副铁芯300的个数。也就是说,在副铁芯300的周向上的某一位置上至少有一个定位齿320与其他定位齿320不重合。这样在浇铸过程中,液态金属可以穿过并填充该定位齿320的位置,以便于形成完整闭环的连接环230。这样不仅可以利用定位齿320对副铁芯300的设置位置进行定位,便于提高副铁芯300的定位准确性和可靠性,而且可以保证连接环230可以成为完整的闭环,进一步便于提高所述电机的工作效率。同时,通过设置定位齿320还可以增大副铁芯300与第一主铁芯110和第二主铁芯120的接触面积,提高副铁芯300与主铁芯之间的结合力,使转子1的结构更加牢固可靠。

更为具体地,如图12-图15所示,每相邻的两个副铁芯300上的定位齿320在平行于副铁芯300的端面的平面内的投影不重合。这样可以保证相邻的两个定位齿320不重合,可以使连接环230上的应力分布更加均匀,避免出现应力集中的区域而影响连接环230的使用,便于提高连接环230的结构强度,提高连接环230的结构可靠性和稳定性。

根据本发明的一个实施例,副铁芯300为两个,两个副铁芯300上的定位齿320在平行于副铁芯300的端面的平面内的投影不重合。这样不仅便于调节连接环230的厚度,而且可以使连接环230上的应力分布更加均匀。

根据本发明的另一个实施例,副铁芯300为三个,至多两个副铁芯300上的定位齿320在平行于副铁芯300的端面的平面内的投影重合。这样不仅可以保证形成完整闭环的连接环230,而且可以避免出现应力集中的区域而影响连接环230的使用。

可选地,如图7-图9所示,每个定位齿320上均设有至少一个与定位齿320的外周面连通的过线孔321,笼式绕组200的一部分配合在过线孔321内。这样过线孔321可以起到定位的作用,便于提高笼式绕组200的成型精度,便于提高转子1的结构准确性。

具体地,每个定位齿320上的过线孔321的数量相等。这样便于利用过线孔321对转子1的结构进行定位,便于提高笼式绕组200的结构均匀性。

可选地,第一斜槽111与第二斜槽121的个数相等且大于等于过线孔321的个数。这样便于副铁芯300的设置,便于实现副铁芯300与第一主铁芯110和第二主铁芯120的装配成型。

例如,笼式绕组200可以为铸铝件,第一主铁芯110设有第一斜槽111,第二主铁芯120设有第二斜槽121,过线孔321与第一斜槽111和第二斜槽121在轴向上对齐,笼式绕组200浇铸成型时对过线孔321、第一斜槽111和第二斜槽121进行一体填充。这样可以在过线孔321内浇铸形成转子线圈,便于笼式绕组200的形成,由于笼式绕组200可以切割所述电机定子磁场的磁力线而感应出电动势和电流,使带电的导体在磁场中就会产生运动,这样可以使转子1相对所述电机的定子进行转动,从而将电能转化为所述电机的转动机械能。

具体地,如图4和图5所示,在平行于副铁芯300的端面的平面内,每相邻的两个定位齿320的投影之间的距离相等。具体而言,副铁芯300的数量可以为多个,每个副铁芯300可以具有多个定位齿320,每个定位齿320的形状可以相同或不同。例如,每个副铁芯300的形状相同且为中心对称结构,叠置时每相邻的两个副铁芯300旋转相同的角度。这样便于提高连接环230的厚度均匀性,便于使连接环230的受力更加均匀,进一步提高连接环230的结构可靠性和稳定性。

更为具体地,每个副铁芯300上定位齿320的数量相等,每个副铁芯300的周向上每相邻的两个定位齿320之间的距离相等。这样便于提高副铁芯300的加工效率,便于提高副铁芯300装配的均匀性,从而便于提高转子1的动平衡特性和电磁力方向均匀性。

本领域的技术人员可以理解的是,多个副铁芯300的厚度也可以不同,多个副铁芯300的形状也不同。这样便于改善转子1在生产过程中产生的不平衡量,提高转子1的结构稳定性,进一步提高转子的工作性能。

可选地,第一主铁芯110和第二主铁芯120的外径可以相等,副铁芯300的定位齿320的最大外径与第一主铁芯110和第二主铁芯120的外径可以相等。这样便于在浇铸过程中进行定位,便于转子1的浇铸成型,便于保证转子1的结构准确性和可靠性。

根据本发明的一个实施例,多个副铁芯300的厚度和形状均相同,且每个副铁芯300上的多个定位齿320沿副铁芯300的周向均布。这样便于简化副铁芯300的加工过程,便于使转子1的性能平衡性更好,便于提高转子1的动平衡特性和电磁力方向均匀性。

在本发明的一些具体实施例中,每个定位齿320的形状可以相同。例如,如图4所示,副铁芯300为两个,每个副铁芯300具有四个定位齿320,在平行于副铁芯300的端面的平面内,每相邻的两个定位齿320的投影之间的距离相等,每个定位齿320的形状相同,每个定位齿320具有一个过线孔321。

如图7所示,副铁芯300具有四个定位齿320,相邻两个定位齿320之间的距离相等,每个定位齿320的形状相同,每个定位齿320具有一个过线孔321。

如图5所示,副铁芯300为两个,每个副铁芯300具有六个定位齿320,每个定位齿320是形状相同的矩形齿,在平行于副铁芯300的端面的平面内,每相邻的两个矩形齿的投影之间的距离相等,矩形齿的宽度小于相邻的两个斜槽边沿之间的距离,矩形齿位于相邻的两个斜槽边沿之间。

如图11所示,副铁芯300具有三个定位齿320,相邻两个定位齿320之间的距离相等,每个定位齿320是形状相同的矩形齿。

当然,每个副铁芯300上的定位齿320也可以不同。例如,如图6所示,副铁芯300为两个,每个副铁芯300具有两个定位齿320,在平行于副铁芯300的端面的平面内,两个定位齿320的投影之间的距离不等,两个定位齿320的形状也不同,其中一个副铁芯300的两个定位齿320分别具有三个过线孔321和四个过线孔321,另一个副铁芯300的两个定位齿320分别具有两个过线孔321和三个过线孔321。

如图8所示,副铁芯300具有两个定位齿320,两个定位齿320之间的距离相等,每个定位齿320的形状不同,其中一个定位齿320具有两个过线孔321,另一个定位齿320具有三个过线孔321。

如图9所示,副铁芯300具有两个定位齿320,两个定位齿320之间的距离相等,每个定位齿320的形状不同,其中一个定位齿320具有三个过线孔321,另一个定位齿320具有四个过线孔321。

如图10所示,副铁芯300具有两个定位齿320,两个定位齿320之间的距离相等,两个定位齿320的形状不同且分别由多个矩形齿组成,其中一个定位齿320具有四个矩形齿,另一个定位齿320具有五个矩形齿。

这样可以通过增大定位齿320的齿结构来提高接触面积,或通过减小定位齿320的齿结构来降低成本。同时,定位齿320的数量越少,定位齿320的齿结构越大,单个齿定位齿320与第一主铁芯110或第二主铁芯120的接触面积越大,副铁芯300与主铁芯之间的结合力越牢固,由此可以减小定位齿320翘片的风险。

具体地,副铁芯300上定位齿320均布时的数量小于第一主铁芯110和第二主铁芯120上斜槽的数量。

可选地,副铁芯300的厚度小于等于3毫米。这里需要理解的是,厚度仅指副铁芯300本身的厚度,不包括其上额外设置的其他结构。这样可以使副铁芯300具有合理的尺寸,从而使连接环230具有合理的厚度。

具体地,副铁芯300的直径小于等于第一斜槽111和第二斜槽121的槽底内切圆的直径。这里需要理解的是,“副铁芯300的直径”指不包括定位齿320的直径。也就是说,副铁芯300的齿根直径小于等于第一主铁芯110和第二主铁芯120的齿根直径,即副铁芯300不包括定位齿320部分的直径小于等于第一主铁芯110和第二主铁芯120与所有斜槽的槽底相切的圆直径。换言之,副铁芯300不包括定位齿320的外周沿在径向上不超过斜槽的槽底。这样不仅可以避免副铁芯300对第一斜槽111和第二斜槽121造成遮挡,进一步便于笼式绕组200的形成,便于保证转子1工作时能够可靠转动,而且便于实现副铁芯300、第一主铁芯110和第二主铁芯120由高冲模具的一次冲制完成。

可选地,如图1和图2所示,第一斜槽111与第二斜槽121的与副铁芯300的轴线所呈的最小角度相同且倾斜角度相反。这样通过设置倾斜角度相反的斜槽,可以使转子1在通电后产生两个方向相反且对称的轴向力,使其可以相互抵消,便于降低转子1的附加转矩,便于降低转子1的机械磨损,便于提高所述电机的工作性能,便于提高所述电机的效率,便于延长所述电机的使用寿命。这样不仅可以提高转子1的扭力,以便于提高转子1的工作效率,从而提高所述电机的工作效率,而且可以降低转子1的电磁谐波力,从而降低所述电机产生的噪音,提高所述电机的降噪能力,提高用户的使用舒适性。

根据本发明的一个实施例,如图1所示,第一斜槽111朝向第二主铁芯120的一端与第二斜槽121朝向第一主铁芯110的一端在副铁芯300的轴向上对齐。这样不仅可以减小浇铸成型时填充第一斜槽111和第二斜槽121的阻力,使笼式绕组200可以顺畅地浇铸成型,而且可以在浇铸笼式绕组200时,使第一斜槽111和第二斜槽121填充的结构更加连续整齐,便于提高笼式绕组200的结构强度,从而提高转子1的结构强度,使转子1的结构更加稳固可靠。

并且,通过将第一斜槽111朝向第二主铁芯120的一端与第二斜槽121朝向第一主铁芯110的一端在副铁芯300的轴向上对齐,这样可以使转子1上的磁场分布更加均匀,由于转子1与所述电机定子相互作用,可以使转子1相对所述电机的定子进行转动,从而可以提高转子1转动的稳定性和均匀性,便于所述电机稳定地将电能转化为转动的机械能,便于提高所述电机的性能。

根据本发明的另一个实施例,第一斜槽111朝向第二主铁芯120的一端与第二斜槽121朝向第一主铁芯110的一端在副铁芯300的轴向上错开。例如,第一斜槽111均布在第一主铁芯110上,第二斜槽121均布在第二主铁芯120上,相邻的两个第一斜槽111之间的距离与相邻的两个第二斜槽121之间的距离相等,第一斜槽111朝向第二主铁芯120的一端与第二斜槽121朝向第一主铁芯110的一端在副铁芯300的轴向上错开的距离小于相邻的两个第一斜槽111之间距离的一半。这样可以降低转子1的精度要求,便于第一主铁芯110和第二主铁芯120的加工制造和装配,不仅便于提高转子1的加工效率,降低转子1的生产成本,而且便于提高转子1的装配效率,降低转子1的装配成本。同时,由于所述电机存在制造偏差或电磁设计缺陷,第一斜槽111与第二斜槽121错开设置,可以减小制造偏差或电磁设计缺陷对转子1的影响,进一步便于保证转子1的工作可靠性,进一步便于提高转子1的工作效率,进一步便于降低所述电机产生的噪音。

可选地,如图3所示,笼式绕组200的第一子部210包括第一端环211和多个第一斜杆212,第二子部220包括第二端环221和多个第二斜杆222,第一端环211、第二端环221和连接环230平行,第一端环211通过多个第一斜杆212与连接环230相连,第二端环221通过多个第二斜杆222与连接环230相连,第一端环211、第二端环221、连接环230、多个第一斜杆212和多个第二斜杆222一体浇铸成型。具体地,第一端环211和第二端环221的厚度相等,连接环230的厚度小于第一端环211和第二端环221的厚度。

下面描述根据本发明实施例的电机。根据本发明实施例的电机包括根据本发明上述实施例的电机的转子1。

根据本发明实施例的电机,通过利用根据本发明上述实施例的电机的转子1,具有工作效率高、可靠性好等优点。

根据本发明实施例的电机的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的,这里不再详细描述。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。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。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

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