一种转子铁芯结构及含有其的铁心、转子组件的制作方法

1.本实用新型涉及转子组件技术领域，尤其涉及一种转子铁芯结构及含有其的铁心、转子组件。


背景技术：

2.目前，永磁电机以及其它存在永磁体的电机设备中，由于永磁体的存在，不可避免的存在齿槽转矩，它是产生转矩脉动的原因之一；在永磁电机变速驱动时，当转矩脉动频率与电机的机械共振频率一致时，产生的转矩脉动较大，从而使齿槽转矩产生的振动和噪声被放大，在永磁电机低速运行时，齿槽转矩会影响控制系统的高精度定位，从而影响永磁电机低速运行时的平稳性；另外，现有的永磁电机中，其转子中的永磁体的会因为漏磁系数较大而导致永磁体的利用率较低。进一步的，永磁电机内构成转子的铁芯结构以及由现有的铁芯结构的铁心不利于对转子产生的转矩脉动进行削弱，永磁电机稳定性有待改进。由此，亟需一种能够削弱转矩脉动且防漏磁的转子铁芯结构。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服上述现有技术的至少一个不足，提供能够削弱转矩脉动且防漏磁的转子铁芯结构；另外，还提供一种铁心和一种转子组件。
4.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种转子铁芯结构，包括：
5.铁芯本体，呈圆形片状结构，所述铁芯本体上周向外侧间隔设有多个用于削弱转矩脉动的凹槽，所述凹槽沿所述铁芯本体的径向方向向内凹陷，且所述凹槽沿所述铁芯本体的厚度方向延伸，所述铁芯本体的中心设有通孔；
6.所述铁芯本体上还周向间隔设有多个用于安装磁条的安装通口，且多个所述安装通口位于所述通孔的外周，相邻的两个所述安装通口之间形成分别用于对安装在相邻的所述安装通口内的磁条进行隔磁的隔磁结构。
7.本实用新型的有益效果是：铁芯本体上周向外侧间隔设有多个凹槽，当铁芯本体构成的转子与定子配合使用时，转子与定子相对转动，凹槽可以减小齿槽转矩，从而削弱转矩脉动，使含有本实施例中的转子铁芯结构的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的转子铁芯结构的电机低速运行时的稳定性；另外，本实施例中的磁条之间设有隔磁结构，通过隔磁结构磁通达到饱和有利于限制漏磁。
8.另外，在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进，还可以具有如下附加技术特征。
9.根据本实用新型的一个实施例，所述安装通口呈等腰梯形结构，当所述安装通口内安装有所述磁条，所述磁条在周向方向的两端与靠近所述磁条的所述隔磁结构之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱口。
10.本实施例中的安装通口呈等腰梯形结构，便于可靠的安装磁条；另外，本实施例中
的隔磁结构之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱口，进一步的减小齿槽转矩，从而提高对转矩脉动的削弱效果，使含有本实施例中的转子铁芯结构的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的转子铁芯结构的电机低速运行时的稳定性。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述安装通口靠近所述通孔的一侧的开口尺寸小于远离所述通孔的一侧的开口尺寸。本实施例中的安装通口一侧开口尺寸较大，另一侧的开口尺寸较小，而铁芯本体呈圆形片状结构，便于增加在铁芯本体开设形成的安装通口的面积，有利于安装尺寸较大的磁条，且能够充分的利用呈圆形片状结构的铁芯本体的直径尺寸。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述安装通口靠近所述通孔的一侧壁上间隔设有阻挡凸起一和阻挡凸起二，所述阻挡凸起一和所述阻挡凸起二分别靠近所述安装通口两端的所述隔磁结构设置，当所述安装通口内安装有所述磁条，所述磁条在周向方向上限定在所述阻挡凸起一和所述阻挡凸起二之间。
13.本实施例中的安装通口靠近所述通孔的一侧壁上间隔设有阻挡凸起一和阻挡凸起二，便于将磁条在周向方向上限定在阻挡凸起一和阻挡凸起二之间，有利于提高磁条安装在安装通口内的稳定性，便于磁条的快速安装，提高安装效率。
14.根据本实用新型的一个实施例，所述安装通口远离所述通孔的一侧壁上间隔设有阻挡凸起三和阻挡凸起四，所述阻挡凸起三和所述阻挡凸起四分别靠近所述安装通口两端的所述隔磁结构设置，当所述安装通口内安装有所述磁条，所述磁条在周向方向上限定在所述阻挡凸起三和所述阻挡凸起四之间。
15.本实施例中的安装通口远离所述通孔的一侧壁上间隔设有阻挡凸起三和阻挡凸起四，便于将磁条在周向方向上限定在阻挡凸起三和阻挡凸起四之间，进一步提高磁条安装在安装通口内的稳定性，更加便于磁条的快速安装，同时也进一步的提高安装效率。进一步的，本实施例中的磁条可以通过阻挡凸起一、阻挡凸起二、阻挡凸起三和阻挡凸起四进行限位，使得磁条更加稳定的安装在安装通口内。
16.另外，本实施例提供的一种铁心，包括：
17.上述的转子铁芯结构，所述转子铁芯结构设有多个，多个所述转子铁芯结构依次叠铆设置，多个所述转子铁芯结构上的通孔对齐构成用于安装转动轴的轴孔，多个所述转子铁芯结构上的凹槽对齐分别构成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱槽，多个所述转子铁芯结构上的安装通口对齐分别构成用于安装所述磁条的安装通槽，当所述安装通槽内安装有所述磁条，所述磁条在周向方向的两端与靠近所述磁条的所述隔磁结构之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱腔体。
18.本实施例中的铁心包括上述的转子铁芯结构，由于转子铁芯结构的铁芯本体上周向外侧间隔设有多个凹槽，当铁芯本体构成的转子与定子配合使用时，转子与定子相对转动，凹槽可以减小齿槽转矩，从而削弱转矩脉动，使含有本实施例中的铁心的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的铁心的电机低速运行时的稳定性；另外，本实施例中的磁条之间设有隔磁结构，通过隔磁结构磁通达到饱和有利于限制漏磁。进一步的，铁心由多个转子铁芯结构依次叠铆形成，便于铁心的加工产生。
19.另外，本实施例提供的一种转子组件，包括：
20.上述的铁心，多个所述磁条包括多个n极磁条和多个s极磁条，多个所述n极磁条和多个所述s极磁条依次周向间隔交替安装在所述安装通槽内。
21.本实施例中的多条所述n极磁条和多条所述s极磁条依次周向间隔且交替安装在所述安装通槽内，便于转子组件在定子组件通电后产生的磁场的作用下进行旋转，且提高转子组件旋转的可靠性。
22.根据本实用新型的一个实施例，所述n极磁条和所述s极磁条宽度方向的截面均呈腰梯形结构。本实施例中的n极磁条和s极磁条宽度方向的截面均呈腰梯形结构，与安装通槽相适配，便于安装在安装通槽内，有利于磁条更加稳定的安装在安装通口内，且能够提高安装效率。
23.根据本实用新型的一个实施例，所述转子组件还包括：
24.阻挡盖，设有两个，两个所述阻挡盖分别设置在所述铁心的两端且对所述铁心进行限位，所述阻挡盖的中心分别设有通口，所述通口分别与所述轴孔重合；
25.转动轴，所述铁心套设在所述转动轴的外侧且所述转动轴的中心轴线与所述铁心的中心线重合，所述转动轴的两端分别穿过所述阻挡盖且分别向外延伸形成动力输出端和安装支撑端。
26.本实施例中的阻挡盖别设置在所述铁心的两端且对所述铁心进行限位，确保由多个转子铁芯结构依次叠铆形成的铁心的结构稳定，且阻挡盖能够对安装在安装通槽内的n极磁条和s极磁条进行阻挡限位，使得n极磁条和s极磁条限定在安装通槽内，进而有利于提高转子组件的稳定性。
27.根据本实用新型的一个实施例，所述转子组件还包括：
28.轴承一，安装在所述动力输出端的外侧；
29.轴承二，安装在所述安装支撑端的外侧；
30.散热组件，安装在所述动力输出端的外侧且位于所述轴承一和靠近所述轴承一的所述阻挡盖之间。
31.本实施例中通过在转动轴的动力输出端和安装支撑端上设有轴承一和轴承二，轴承一和轴承二可以对转动轴进行转动支撑，可以提高转动轴转动的稳定性；进一步，转动轴的的动力输出端的外侧安装有散热组件，便于在转子组件转动时对转子组件进行散热。
附图说明
32.为了更清楚地说明本实用新型中的技术方案，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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付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。
33.图1为本实用新型实施例的转子铁芯结构的结构示意图；
34.图2为本实用新型实施例的铁心的结构示意图；
35.图3为图2中的铁心内的安装通槽安装有磁条的结构示意图；
36.图4为图3中的铁心拆除掉部分转子铁芯结构后的结构示意图；
37.图5为本实用新型实施例的转子组件的结构示意图；
38.图6为图5中的转子组件摆正后的正视图；
39.图7为图6中的转子组件的俯视图。
40.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
41.1、铁芯本体，2、铁心，3、磁条，4、转子组件，10、凹槽，11、通孔，12、安装通口，13、转矩脉动削弱口，14、隔磁结构，20、轴孔，21、转矩脉动削弱槽，22、安装通槽，23、转矩脉动削弱腔体，40、阻挡盖，41、转动轴，42、轴承一，43、轴承二，44、散热组件，121、阻挡凸起一，122、阻挡凸起二，123、阻挡凸起三，124、阻挡凸起四，421、卡簧一，431、卡簧二，441、扇叶。
具体实施方式
42.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地详细描述。
43.为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
45.本实施例提供的一种转子铁芯结构，如图1所示，包括：铁芯本体1，呈圆形片状结构，铁芯本体1上周向外侧间隔设有多个用于削弱转矩脉动的凹槽10，凹槽10沿铁芯本体1的径向方向向内凹陷，且凹槽10沿铁芯本体1的厚度方向延伸，铁芯本体1的中心设有通孔11；
46.铁芯本体1上还周向间隔设有多个用于安装磁条3的安装通口12，且多个安装通口12位于通孔11的外周，相邻的两个安装通口12之间形成分别用于对安装在相邻的安装通口12内的磁条3进行隔磁的隔磁结构14。进一步的，本实施例中的转子铁芯结构的材质为硅钢材料。
47.在本实施例中，如图1所示，铁芯本体1上周向外侧间隔设有多个凹槽10，当铁芯本体1构成的转子与定子配合使用时，转子与定子相对转动，凹槽10可以减小齿槽转矩，从而削弱转矩脉动，使含有本实施例中的转子铁芯结构的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的转子铁芯结构的电机低速运行时的稳定性；另外，本实施例中的磁条3之间设有隔磁结构14，通过隔磁结构14磁通达到饱和有利于限制漏磁。
48.在本实施例中，凹槽10呈圆弧形状，凹槽10共设有八个，八个凹槽10等距间隔设置，安装通口12设有四个，四个安装通口12等距间隔设置，四个安装通口12形成四个隔磁结构14，隔磁结构14呈板状结构，其中，八个凹槽10的四个凹槽10与四个隔磁结构14位于同一径向线上；另外，本实施例的凹槽10的形状还可以设置成其它结构，且凹槽10也设有六个、十个等等数值。进一步的，本实施例中的铁芯本体1的中心设有的通孔11呈圆形状。
49.本实用新型的一个实施例，如图1所示，根据本实用新型的一个实施例，安装通口12呈等腰梯形结构，当安装通口12内安装有磁条3，磁条3在周向方向的两端与靠近磁条3的隔磁结构14之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱口13。
50.在本实施例中，如图1所示，安装通口12呈等腰梯形结构，便于可靠的安装磁条3；另外，本实施例中的隔磁结构14之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱口13，进一步的减小齿槽转矩，从而提高对转矩脉动的削弱效果，使含有本实施例中的转子铁芯结构的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的转子铁芯结构的电机低速运行时的稳定性。
51.本实用新型的一个实施例，如图1所示，安装通口12靠近通孔11的一侧的开口尺寸小于远离通孔11的一侧的开口尺寸。本实施例中的安装通口12一侧开口尺寸较大，另一侧的开口尺寸较小，而铁芯本体1呈圆形片状结构，便于增加在铁芯本体1开设形成的安装通口12的面积，有利于安装尺寸较大的磁条3，且能够充分的利用呈圆形片状结构的铁芯本体1的直径尺寸。
52.本实用新型的一个实施例，如图1所示，安装通口12靠近通孔11的一侧壁上间隔设有阻挡凸起一121和阻挡凸起二122，阻挡凸起一121和阻挡凸起二122分别靠近安装通口12两端的隔磁结构14设置，当安装通口12内安装有磁条3，磁条3在周向方向上限定在阻挡凸起一121和阻挡凸起二122之间。
53.在本实施例中，如图1所示，安装通口12靠近通孔11的一侧壁上间隔设有阻挡凸起一121和阻挡凸起二122，便于将磁条3在周向方向上限定在阻挡凸起一121和阻挡凸起二122之间，有利于提高磁条3安装在安装通口12内的稳定性，便于磁条3的快速安装，提高安装效率。进一步的，在本实施例中，阻挡凸起一121和阻挡凸起二122的结构相同，阻挡凸起一121和阻挡凸起二122均呈圆弧状结构，阻挡凸起一121和阻挡凸起二122还可以设置成其它结构，便于对磁条3进行限定便可。
54.本实用新型的一个实施例，如图1所示，安装通口12远离通孔11的一侧壁上间隔设有阻挡凸起三123和阻挡凸起四124，阻挡凸起三123和阻挡凸起四124分别靠近安装通口12两端的隔磁结构14设置，当安装通口12内安装有磁条3，磁条3在周向方向上限定在阻挡凸起三123和阻挡凸起四124之间。
55.在本实施例中，如图2至图4所示，安装通口12远离通孔11的一侧壁上间隔设有阻挡凸起三123和阻挡凸起四124，便于将磁条3在周向方向上限定在阻挡凸起三123和阻挡凸起四124之间，进一步提高磁条3安装在安装通口12内的稳定性，更加便于磁条3的快速安装，同时也进一步的提高安装效率。进一步的，本实施例中的磁条3可以通过阻挡凸起一121、阻挡凸起二122、阻挡凸起三123和阻挡凸起四124进行限位，使得磁条3更加稳定的安装在安装通口12内。进一步的，在本实施例中，阻挡凸起三123和阻挡凸起四124的结构相同，阻挡凸起一121和阻挡凸起二122均呈圆弧状结构，阻挡凸起三123和阻挡凸起四124还可以设置成其它结构，便于对磁条3进行限定便可。
56.另外，本实施例提供的一种铁心，如图2至图4所示，包括：
57.上述的转子铁芯结构，转子铁芯结构设有多个，多个转子铁芯结构依次叠铆设置，多个转子铁芯结构上的通孔11对齐构成用于安装转动轴41的轴孔20，多个转子铁芯结构上的凹槽10对齐分别构成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱槽21，多个转子铁芯结构上的安装通口12对齐分别构成用于安装磁条3的安装通槽22，当安装通槽22内安装有磁条3，磁条3在周向方向的两端与靠近磁条3的隔磁结构14之间分别具有间隙形成用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱腔体23。
58.在本实施例中，如图2至图4所示，铁心2包括上述的转子铁芯结构，由于转子铁芯结构的铁芯本体1上周向外侧间隔设有多个凹槽10，当铁芯本体1构成的转子与定子配合使用时，转子与定子相对转动，凹槽10可以减小齿槽转矩，从而削弱转矩脉动，使含有本实施例中的铁心2的电机在变速驱动时转矩脉动频率与电机的机械共振频率的一致性降低，减少振动和降低噪音，提高本实施例中的铁心2的电机低速运行时的稳定性；另外，本实施例中的磁条3之间设有隔磁结构14，通过隔磁结构14磁通达到饱和有利于限制漏磁。进一步的，铁心2由多个转子铁芯结构依次叠铆形成，便于铁心2的加工产生。
59.在本实施例中，如图2至图4所示，多个转子铁芯结构上的八个凹槽10对齐分别构成四个用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱槽21，多个转子铁芯结构上的四个安装通口12对齐分别构成四个用于安装磁条3的安装通槽22，当四个安装通槽22内分别安装有磁条3，磁条3在周向方向的两端与靠近磁条3的隔磁结构14之间分别具有间隙形成四个用于削弱转矩脉动的转矩脉动削弱腔体23。另外，转矩脉动削弱槽21、安装通槽22、转矩脉动削弱腔体23设置的数量还可以根据需要进行调整转子铁芯结构来进行调整。
60.另外，本实施例提供的一种转子组件，如图5至图7所示，包括：
61.上述的铁心2，多个磁条3包括多个n极磁条和多个s极磁条，多个n极磁条和多个s极磁条依次周向间隔交替安装在安装通槽22内。
62.在本实施例中，如图5至图7所示，多条n极磁条和多条s极磁条依次周向间隔且交替安装在安装通槽22内，便于转子组件4在定子组件通电后产生的磁场的作用下进行旋转，且提高转子组件4旋转的可靠性。进一步的，本实施的磁条3包括两个n极磁条和两个s极磁条，n极磁条和s极磁条设置的数量还可以根据需要进行调整转子铁芯结构来进行调整。
63.本实用新型的一个实施例，如图5至图7所示，n极磁条和s极磁条宽度方向的截面均呈腰梯形结构。本实施例中的n极磁条和s极磁条宽度方向的截面均呈腰梯形结构，与安装通槽22相适配，便于安装在安装通槽22内，有利于磁条3更加稳定的安装在安装通口12内，且能够提高安装效率。
64.本实用新型的一个实施例，如图5至图7所示，转子组件4还包括：
65.阻挡盖40，设有两个，两个阻挡盖40分别设置在铁心2的两端且对铁心2进行限位，阻挡盖40的中心分别设有通口，通口分别与轴孔20重合；
66.转动轴41，铁心2套设在转动轴41的外侧且转动轴41的中心轴线与铁心2的中心线重合，转动轴41的两端分别穿过阻挡盖40且分别向外延伸形成动力输出端和安装支撑端。
67.在本实施例中，如图5至图7所示，阻挡盖40别设置在铁心2的两端且对铁心2进行限位，确保由多个转子铁芯结构依次叠铆形成的铁心2的结构稳定，且阻挡盖40能够对安装在安装通槽22内的n极磁条和s极磁条进行阻挡限位，使得n极磁条和s极磁条限定在安装通槽22内，进而有利于提高转子组件4的稳定性。
68.根据本实用新型的一个实施例，转子组件4还包括：
69.轴承一42，安装在动力输出端的外侧；
70.轴承二43，安装在安装支撑端的外侧；
71.散热组件44，安装在动力输出端的外侧且位于轴承一42和靠近轴承一42的阻挡盖40之间。
72.在本实施例中，如图5至图7所示，转动轴41的动力输出端和安装支撑端上设有轴
承一42和轴承二43，轴承一42和轴承二43可以对转动轴41进行转动支撑，可以提高转动轴41转动的稳定性；进一步，转动轴41的的动力输出端的外侧安装有散热组件44，便于在转子组件4转动时对转子组件4进行散热。
73.在本实施例中，如图5至图7所示，动力输出端的端部设有螺纹，有利于与其它部件连接并输出动力；另外，本实施例中的转动轴41上设有卡簧一421和卡簧二431，卡簧一421位于轴承一42靠近散热组件44的一端，卡簧一421用于对轴承一42进行限位，卡簧二431位于轴承二43靠近阻挡盖40的一端，卡簧二431用于对轴承二43进行限位；进一步的，本实施例中的散热组件44的外侧壁上轴向间隔设有多个圆弧状结构的扇叶441。
74.另外，除本实施例公开的技术方案以外，对于本实用新型中的轴承一、轴承二和散热组件的其它结构的工作原理等可参考本技术领域的常规技术方案，而这些常规技术方案也并非本实用新型的重点，本实用新型在此不进行详细陈述。
75.在本实用新型中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
76.本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本技术的限制。
77.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本技术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实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或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。
78.以上仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。