电机部件、电机及机动车辆的制作方法

[0001]
本发明涉及电机领域，更具体地涉及一种电机部件、电机及机动车辆。


背景技术：

[0002]
随着电机在民用和商用领域的广泛应用，因此对于电机，特别是电机中的电机部件也面临着更高的要求。
[0003]
目前的电机部件(例如电机定子或电机转子)通常由叠片组形成，叠片组中的叠片设计紧密，以确保电机部件的刚度及强度。为了防止电机运行期间叠片之间的间隙增加而导致的刚度及强度下降，通常在电机部件的两端设置端板，并经由压配合将端板锁定在位，使得叠片组中叠片在电机运行时仍旧紧密布置。然而，采用设置端板的方式时，一方面，需要在电机部件上额外加入螺钉、螺母、或在电机部件上设置相应的螺纹，且需要压装锁紧工具，增加了电机部件的组成元件，且提高了制造成本；另一方面，在使用端板的情况下，由于端板提供了磁通路径，因此可能产生磁通泄露的问题，对电机部件的运行性能及稳定性造成影响。
[0004]
因此，需要一种在实现电机部件高刚度及高强度，特别是运行期间的高刚度及高强度的前提下，结构简单、制造成本较低，制造工艺简便，且能够具有良好的运行性能及稳定性的电机部件。


技术实现要素：

[0005]
针对以上问题，本发明提供了一种电机部件、电机及机动车辆。利用本发明提供的电机部件能够在运行期间保持较高刚度及强度，该电机部件结构简单、制造成本较低，制造工艺简便，且具有良好的运行性能及稳定性。
[0006]
根据本发明的一方面，提出了一种电机部件，该电机部件具有沿电机的旋转轴线延伸的主体，该主体由一组堆叠的片形成，且该主体上设置有轴向延伸腔体；且其中，在该主体中设置有至少一个伸长的叠片保持部件，该叠片保持部件插入在该轴向延伸腔体内且在该轴向延伸腔体内部连接至所述主体。
[0007]
根据本发明的通信方法可还包括以下一个或多个特征，单独地或结合地。
[0008]
在一些实施例中，该电机部件为电机定子或电机转子。
[0009]
在一些实施例中，该叠片保持部件在该轴向延伸腔体的一部分长度上延伸。
[0010]
在一些实施例中，该叠片保持部件在该轴向延伸腔体的全部长度上延伸。
[0011]
在一些实施例中，该叠片保持部件通过胶水连接至所述主体。
[0012]
在一些实施例中，该叠片保持部件的表面设置有纹理。
[0013]
在一些实施例中，该纹理为锯齿或螺纹。
[0014]
在一些实施例中，该叠片保持部件为非磁性材料。
[0015]
在一些实施例中，该叠片保持部件通过与所述轴向延伸腔体过盈配合连接至该主体。
[0016]
在一些实施例中，该轴向延伸腔体为贯通槽或贯通孔。
[0017]
在一些实施例中，所述轴向延伸腔体为永磁体安装槽。
[0018]
在一些实施例中，所述轴向延伸腔体为平衡销安装槽。
[0019]
在一些实施例中，所述叠片保持部件为具有方形、矩形、圆形或椭圆形截面的杆。
[0020]
根据本发明的另一方面，提供了一种电机，包括如前所述的电机部件。
[0021]
根据本发明的另一方面，提供了一种机动车辆，其包括如前所述的电机。
附图说明
[0022]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在没有做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。以下附图并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制，重点在于示出本发明的主旨。
[0023]
图1示出了一种设置有端板的永磁体电机100的爆炸图；
[0024]
图2示出了根据本公开的实施例的叠片保持部件250在该轴向延伸腔体内的剖面示意图；
[0025]
图3示出了根据本发明实施例的电机200的爆炸图，其中电机转子220中的永磁体安装槽作为轴向延伸腔体；
[0026]
图4示出了图2中电机200的立体图；
[0027]
图5示出了图2中电机200的正视图；
[0028]
图6示出了图2中电机200的左视图，其中该电机转子220未设置叠片保持部件；
[0029]
图7示出了图2中电机200的左视图，其中该电机转子220设置有叠片保持部件；
[0030]
图8示出了图2中电机转子220中永磁体安装槽270的轴向剖视图；
[0031]
图9示出了根据本公开实施例的电机200的变体的侧视图；
[0032]
图10示出了如图9中的电机200的变体的电机转子220中平衡销安装槽280的轴向剖视图。
具体实施方式
[0033]
下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显而易见地，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例，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，也属于本发明保护的范围。
[0034]
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。
[0035]
当前电机通常包括有以下电机部件：电机定子及电机转子。且该电机部件(定子及转子)通常由叠片组形成，叠片组中的叠片设计紧密，以确保电机部件的刚度及强度。为了防止电机运行期间叠片之间的间隙增加而导致的刚度及强度下降，通常在电机部件的两端设置端板。
[0036]
例如以永磁体电机转子为例，图1示出了一种设置有端板的永磁体电机100的爆炸图，其中电机转子设置有端板。参照图1，具体地，该永磁体电机100包括电机定子110、电机转子120、电机轴130及多个永磁体140。且该电机转子120还设置有左端板151、右端板152，该左端板151、右端板152例如经由螺钉161、螺母162或位于右端板152内部相应的螺纹被锁定在位，使得转子叠片组中的叠片在电机运行时仍旧布置紧密，提高该电机转子的结构强度及刚度。
[0037]
然而，采用设置端板的方式时，一方面，需要在电机部件上额外加入螺钉、螺母、在电机部件上设置相应的螺纹，且需要压入配合工具，增加了电机部件的组成元件，且提高了制造成本；另一方面，在使用端板的情况下，由于端板提供了磁通路径，因此可能产生磁通泄露的问题，对电机部件的运行性能及稳定性造成影响。
[0038]
基于上述，本申请中提出了一种电机部件、电机及机动车辆，使得在实现电机的高结构强度及高刚度的前提下，结构简单、制造成本较低，制造工艺简便，且能够具有良好的运行性能及稳定性。
[0039]
根据本公开的一方面，提出了一种电机部件，该电机部件具有沿电机的旋转轴线延伸的主体，所述电机的旋转轴线旨在表征电机旋转时的中心轴线。该主体由一组堆叠的片形成，且该主体上设置有轴向延伸腔体。
[0040]
所述一组堆叠的片也称为叠片组，其包括多个片材(下文也成为叠片)。本申请不受所述叠片组中所包括的片材的数量及该片材的材质、形状的限制。
[0041]
所述轴向延伸腔体旨在表征沿着与该电机旋转轴线相平行的方向延伸的空腔，其例如可以为轴向贯穿该电机部件主体的贯通腔体，或者其也可以为从电机部件主体的一端部向内延伸且仅在该主体内部的一部分长度内延伸的非贯通腔体。应了解，本公开的实施例不受该轴向延伸腔体是否贯通该电机部件主体的限制，也不受该轴线延伸腔体在该电机部件的主体内延伸的具体长度的限制。
[0042]
且其中，在该主体中设置有至少一个伸长的叠片保持部件，该叠片保持部件插入在该轴向延伸腔体内且在该轴向延伸腔体内部连接至所述主体。
[0043]
所述叠片保持部件为旨在保持该叠片组中的多个叠片紧密设置的部件。本公开的实施例不受该叠片保持部件的组成材质、形状特性、延伸方向的限制。本公开的实施例也不受在该电机部件中所采用的叠片保持部件的具体数目的限制。
[0044]
所述叠片保持部件插入在该轴向延伸腔体内，旨在表征该轴向保持部件整体设置于该轴向延伸腔体内部，且不伸出该轴向延伸腔体。
[0045]
所述叠片保持部件在该轴向延伸腔体内部连接至所述主体例如可以更具体地描述：例如，该叠片保持部件能够通过胶水连接至该主体，或者该叠片保持部件也可以通过过盈配合连接至该主体。应了解，本公开的实施例不受该叠片保持部件连接至该主体的具体方式的限制。
[0046]
基于上述，本申请中，通过在电机部件中设置该叠片保持部件，并令该该叠片保持部件插入在该轴向延伸腔体内且在该轴向延伸腔体内部连接至所述主体，使得当电机部件处于运行状态下，该电机部件主体内的多个叠片仍旧具有紧密布局，从而有效地提高了该电机部件的结构强度及刚度，且该电机部件结构简单，制造成本较低，制造工艺简便，且相较于前述采用加入端板的方式，本申请中采用叠片保持部件能够有效地减小磁通泄露，使
得该电机部件具有良好的运行性能及稳定性。
[0047]
在一些实施例中，该电机部件为电机定子或电机转子。应了解，本公开的实施例不受该电机定子、电子转子的具体类型、型号、尺寸及结构的限制。
[0048]
基于上述，本申请中通过设置该电机部件为电机定子或电机转子，使得能够有效地增强电机中核心部件(电机定子、电机转子)的结构强度及刚度，使得在电机运行期间，电机定子或电机转子的主体部分中的叠片间隙不会增大，从而进一步地提高了电机整体的性能特性。
[0049]
在一些实施例中，该叠片保持部件在该轴向延伸腔体的一部分长度上延伸。
[0050]
图2示出了根据本公开的实施例的叠片保持部件250在该轴向延伸腔体内的剖面示意图。参照图2，其中该叠片保持部件例如为电机转子220，且图2中示出了该电机转子220的剖面示意图，其中例如仅示出了一个轴向延伸腔体，该轴向延伸腔体例如为电机转子中的一个永磁体安装槽260。此时，该永磁体安装槽260内例如安装有多个永磁体241、242。且在该永磁体241、242中具有间隙l1，且该叠片保持部件250例如仅在该轴向延伸腔体内大于该间隙l1的长度l2上延伸。
[0051]
基于上述，本申请中，通过设置该轴向延伸腔体的一部分长度上延伸，使得在提高该电机部件的主体结构强度及刚度的基础上，能够最大限度地节约成本，同时简化电机部件的结构组成。
[0052]
在一些实施例中，该叠片保持部件在该轴向延伸腔体的全部长度上延伸。通过设置该叠片保持部件在该轴向延伸腔体的全部长度上延伸，使得能够更好地实现对于电机部件主体结构强度及刚度的强化。
[0053]
在一些实施例中，该叠片保持部件通过胶水连接至所述主体。应了解，本申请中不受该胶水的具体组成及其用量的限制。
[0054]
通过设置该叠片保持部件通过胶水连接至所述主体，使得能够在提高该电机部件的主体结构强度及刚度的基础上，能够使得该叠片保持部件稳固地连接并定位在该主体内。
[0055]
在一些实施例中，该叠片保持部件的表面设置有纹理。该纹理例如可以仅设置在该叠片保持部件的表面的一部分区域内，或者其也可以设置在该叠片保持部件的整个表面。该纹理旨在增大该叠片保持部件与胶水的接触面积，其例如可以为锯齿、螺纹等形状，本公开的实施例不受该叠片保持部件表面纹理的设置位置、设置区域、设置形状的限制。
[0056]
基于上述，通过在该叠片保持部件的表面设置有纹理，使得当该叠片保持部件通过胶水连接至所述主体时，能够有效地提高该叠片保持部件与该胶水的接触面积，从而能够将该叠片保持部件更稳固地固定至该电机部件的主体内，进一步地提升该电机部件的主体结构强度及刚度。
[0057]
在一些实施例中，该纹理为锯齿或螺纹。应了解，本公开的实施例不受该锯齿或螺纹的疏密程度及具体样态的限制。通过设置该纹理为锯齿或螺纹，使得当该叠片保持部件通过胶水连接至所述主体时，能够有效地提高该叠片保持部件与该胶水的接触面积，且相比于其他样态的纹理，其工艺制作流程较为简单，有利于简化制作过程。
[0058]
在一些实施例中，该叠片保持部件为非磁性材料。通过设置该叠片保持部件为非磁性材料，使得当该电机中的电机部件处于运行状态时，能够减小该叠片保持部件对该电
机磁场及电场的影响，从而进一步地提高该电机部件的性能。
[0059]
在一些实施例中，该叠片保持部件通过与所述轴向延伸腔体过盈配合连接至该主体。通过采用过盈配合连接至该主体，一方面使得该叠片保持部件能够稳固地连接至该主体并在该主体中定位，另一方面也使得无需采用其他附加部件实现其二者的连接，简化的电机部件的组成结构。
[0060]
在一些实施例中，该轴向延伸腔体为贯通槽或贯通孔。基于上述，通过令该轴向延伸腔体为贯通槽或贯通孔，一方面，能够复用电机部件自身所具有的槽孔结构，从而有利于精简电机部件结构，简化电机部件的制造过程；另一方面，也增大了该轴向延伸腔体的整体延伸长度，有利于在该轴向延伸腔体内更灵活地布置叠片保持部件。
[0061]
在一些实施例中，所述轴向延伸腔体为永磁体安装槽。图3示出了根据本发明实施例的电机200的爆炸图，其中电机转子220中的永磁体安装槽作为轴向延伸腔体。图4示出了图2中电机200的立体图，图5示出了图2中电机200的正视图。
[0062]
接下来参照图3至图5对该实施例进行更具体地描述。参照图3，其示出了根据本发明实施例的电机200。该电机例如可以为永磁体电机，且该电机200例如包括电机定子210、电机转子220、电机轴230，该电机转子220例如通过过盈配合安装至该电机轴230上。且该电机转子220上设置有多个纵向贯通的永磁体安装槽(图6中标示出其中一个永磁体安装槽270)，多个永磁体240分别安装在该多个永磁体安装槽中。
[0063]
进一步参照附图3，当将该电机转子220作为本申请中的电机部件，且将该电机转子220中的永磁体安装槽作为轴向延伸腔体时，多个叠片保持部件250将设置在该永磁体安装槽中。
[0064]
接下来将参照图6至图8，更具体地描述叠片保持部件在该永磁体安装槽中的一种示例性设置方式。
[0065]
参照附图6，其示出了电机200的侧视图，其中电机转子220未设置叠片保持部件。其中标示出了该电机转子220上的一个永磁体安装槽270，及安装在该永磁体安装槽270内部的永磁体243。
[0066]
进一步参照附图7，其中示出了电机200的侧视图，其中电机转子220设置有叠片保持部件。且在前述设置有永磁体243的永磁体安装槽270内部例如设置有两个叠片保持部件251、252，其分别设置在该永磁体安装槽与该永磁体两端的间隙中。
[0067]
参照附图8，其示出了电机转子220中永磁体安装槽270的轴向剖视图，其中示出了沿轴向贯通电机转子的永磁体安装槽270以及在该槽中依次设置的5个永磁体，其分别为：永磁体243、永磁体244、永磁体245、永磁体246及永磁体247。且从附图8中可知，在该5个永磁体与该永磁体安装槽270的间隙内设置有叠片保持部件251及叠片保持部件252。
[0068]
应了解，上述仅给出了一种轴向延伸腔体为永磁体安装槽时叠片保持部件的示例性设置方式，根据实际需要，还可以采用其他的设置方式，例如仅在部分永磁体安装槽内设置叠片保持部件或仅在单个永磁体安装槽中设置单个叠片保持部件等。本公开的实施例不限于上述安装方式。
[0069]
基于上述，通过令该轴向延伸腔体为永磁体安装槽，使得能够复用电机部件自身所具有的槽孔结构，从而有利于精简电机部件结构，简化电机部件的制造过程。
[0070]
在一些实施例中，所述轴向延伸腔体为平衡销安装槽。图9示出了根据本公开实施
例的电机200的变体的侧视图。其中该电机200的电机转子上还开设有多个平衡销安装槽。且在图9中标示出了其中一个平衡销安装槽280。
[0071]
进一步参照图10，其示出了电机转子220中平衡销安装槽280的轴向剖视图。基于附图10可以看出，在该平衡销安装槽280中例如设置有叠片保持部件253。
[0072]
基于上述，通过令该轴向延伸腔体为平衡销安装槽，使得能够复用电机部件自身所具有的槽孔结构，从而有利于精简电机部件结构，简化电机部件的制造过程。
[0073]
在一些实施例中，所述叠片保持部件为具有方形、矩形、圆形或椭圆形截面的杆。例如，该叠片保持部件例如可以为扁平的矩形杆。
[0074]
通过设置该叠片保持部件具有不同的截面形状，使得能够令该叠片保持部件良好适配不同形状的轴向延伸腔体，从而实现其与电机部件主体结构的稳固连接。
[0075]
根据本公开的另一方面，提出了一种电机，该电机包括如前所述的电机部件。其可以实现如前所述的电机部件的功能，并具有如前所述的优点。
[0076]
在一些实施例中，该电机还可以包括其他组成部件，例如包括电机轴、设置在电机轴上的轴承、叶片及导线等。本公开的实施例不受该电机的类型及其具体组成结构的限制。
[0077]
根据本公开的另一方面，提出了一种机动车辆，其包括如前所述的电机。
[0078]
所述机动车辆可以为插电式混合动力电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle)，或者其也可以为电池电动汽车(battery electric vehicle)或其他类型的机动车辆。本公开的实施例不受所述机动车辆的具体类型的限制。
[0079]
基于上述，所述机动车辆可以实现如前所述的电机部件及电机的功能，并具有如前所述的优点。
[0080]
本申请使用了特定词语来描述本申请的实施例。如“第一/第二实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的一个或多个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。
[0081]
除非另有定义，这里使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
[0082]
上面是对本发明的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本发明的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本发明的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本发明范围内。应当理解，上面是对本发明的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本发明由权利要求书及其等效物限定。