电机转子及无刷电机的制作方法

电机转子及无刷电机
【技术领域】
1.本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种磁钢压装误差较小的电机转子及无刷电机。


背景技术：

2.无刷直流电机作为一种体积小且高效率的电机，越来越多的在各种领域被广泛运用，且深受各大行业的厚爱。目前，无刷电机包括转子及套设于转子外侧的定子，转子包括转轴、转子铁芯、磁钢及平衡块，平衡块一般设置于转子铁芯的轴向一侧或两侧，无刷电机在成型时因组装操作问题会导致转子的动平衡误差，而针对转子的动平衡误差需要对平衡块进行切削去重操作，以保证无刷电机的平衡量。然而，由于无刷电机在轴向压装时会产生误差，此时只能再次改动平衡块或者电机转子或者风扇的高度，从而使得工作量较大，成本较高，生产效率较低。
3.鉴于此，确有必要提供一种改进的电机转子及无刷电机，以克服先前技术存在的缺陷。


技术实现要素：

4.针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可以弥补轴向压装误差、降低成本的电机转子及无刷电机。
5.本发明解决现有技术问题可采用如下技术方案：一种电机转子，包括沿轴向延伸的转轴、固定于所述转轴上的转子铁芯及位于所述转子铁芯内的数个磁钢，所述转子铁芯设有沿轴向延伸的转轴孔和位于所述转轴孔外周的磁钢孔，所述转轴穿设于所述转轴孔，所述磁钢容置于所述磁钢孔内；所述电机转子包括位于所述转子铁芯的轴向一端的第一平衡块，所述第一平衡块设有朝向所述转子铁芯的收容腔及位于所述收容腔内的悬臂，所述悬臂抵靠于所述磁钢的轴向端面。
6.进一步改进方案为：所述悬臂在所述收容腔内沿周向延伸且设有位于自由末端的凸起，所述凸起凸出于所述第一平衡块的轴向端面且抵靠于所述磁钢。
7.进一步改进方案为：所述转子铁芯设有沿轴向贯穿所述转子铁芯的第三通孔，所述第三通孔连通于所述收容腔。
8.进一步改进方案为：所述第一平衡块设有位于外圆周面上的第一通孔，所述第一通孔连通于所述收容腔，所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第三通孔、所述收容腔及所述第一通孔。
9.进一步改进方案为：所述电机转子包括位于所述转子铁芯的轴向另一端的第二平衡块，所述第二平衡块设有沿轴向贯穿所述第二平衡块的第二通孔，所述第二通孔连通于所述第三通孔，所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第二通孔、所述第三通孔、所述收容腔及所述第一通孔。
10.进一步改进方案为：所述电机转子还包括固定于所述转轴上的风扇，所述第一平
衡块位于所述转子铁芯与所述风扇之间，所述风扇旋转以产生气流。
11.进一步改进方案为：所述电机转子还包括与所述第一平衡块一体成型的风扇，所述风扇旋转以产生气流。
12.进一步改进方案为：一种无刷电机，包括电机转子及套设于所述电机转子的外周的电机定子，所述第一平衡块至少部分暴露于所述电机定子的轴向一端。
13.进一步改进方案为：所述电机定子包括套设于所述转子铁芯的外周的定子铁芯及缠绕于所述定子铁芯上的绕组，所述定子铁芯设于沿径向向内延伸的数个齿部及位于相邻所述齿部之间的绕线槽，所述绕组缠绕于所述齿部上且收容于所述绕线槽内。
14.与现有技术相比，本发明具有如下一种或多种有益效果：
15.1、在所述转子铁芯轴向一端设置第一平衡块，所述第一平衡块设有朝向所述转子铁芯的收容腔及位于所述收容腔内的悬臂，所述悬臂抵靠于所述磁钢的轴向端面，可以弥补电机转子的轴向压装的误差，从而改善电机的轴向精度；
16.2、所述悬臂在所述收容腔内沿周向延伸且设有位于自由末端的凸起，所述凸起凸出于所述第一平衡块的轴向端面且抵靠于所述磁钢，可以进一步弥补电机转子的轴向压装的误差，改善电机的轴向精度；
17.3、在所述转子铁芯设有沿轴向贯穿所述转子铁芯的第三通孔，所述第三通孔连通于所述收容腔，所述第一平衡块设有位于外圆周面上的第一通孔，所述第一通孔连通于所述收容腔，所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第三通孔、所述收容腔及所述第一通孔，可以提升电机转子的散热效果，有利于提升电机转子的性能；
18.4、所述电机转子包括位于所述转子铁芯的轴向另一端的第二平衡块，所述第二平衡块设有沿轴向贯穿所述第二平衡块的第二通孔，所述第二通孔连通于所述第三通孔，所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第二通孔、所述第三通孔、所述收容腔及所述第一通孔，可以进一步改善动平衡误差及改善散热效果。
【附图说明】
19.下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细的说明:
20.图1是本发明较佳实施例中无刷电机的立体示意图；
21.图2是图1所示的无刷电机中电机转子的立体示意图；
22.图3是图1所示无刷电机的爆炸图；
23.图4是图3所示的第一平衡块的立体示意图；
24.图5是图4所示的第一平衡块的纵向剖面图；
25.图6是图3所示的第一平衡块的另一角度的立体示意图；
26.图7是本发明第二平衡块的第二实施例的立体示意图；
27.图8是本发明转子铁芯上第三通孔的第二实施例的立体示意图；
28.图9是本发明转子铁芯上第三通孔的第三实施例的立体示意图；
29.图10是本发明风扇的第二实施例的立体示意图；
30.图11是本发明无刷电机的剖视图。
31.图中附图标记的含义：
32.100、外转子电机
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1、电机转子
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2、电机定子
33.10、转轴
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20、转子铁芯
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21、转轴孔
34.22、磁钢孔
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23、第三通孔
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30、磁钢
35.40、第一平衡块
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41、收容腔
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42、悬臂
36.421、凸起
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43、第一通孔
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50、第二平衡块
37.51、第二通孔
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60、风扇
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71、定子铁芯
38.72、绕组
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73、齿部
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74、绕线槽
【具体实施方式】
39.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
40.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。
41.此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
42.请参阅图1所示，本发明的实施方式涉及一种电机，具体为一种可用于电动工具上的无刷电机100。所述无刷电机100包括电机转子1、套设于所述电机转子1的外周的电机定子2及风扇60，所述风扇60固定于电机转子1的轴向一端；所述无刷电机100工作时，所述电机转子1可带动风扇60相对于电机定子2转动。
43.请参阅图2至图3所示，所述电机转子1包括沿轴向延伸的转轴10、固定于所述转轴上的转子铁芯20及位于所述转子铁芯20内的数个磁钢30，所述转子铁芯20设有沿轴向延伸的转轴孔21与磁钢孔22，所述转轴10穿设于所述转轴孔21，所述磁钢30完全或部分容置于所述磁钢孔22内。在本实施例中，所述磁钢孔22的数量为四个，且所述磁钢孔22均匀分布于转轴孔21的径向外侧；所述磁钢30的数量为四个，所述磁钢30分别容置于对应的磁钢孔22内且两者之间形成配合间隙。
44.在本发明中，所述磁钢孔22和所述磁钢30的数量并不限制，且所述磁钢孔22和所述磁钢30的位置也不限制，所述磁钢孔22既可以在同一圆周上，也可以不在同一圆周上，在此不以为限。所述磁钢30的结构可为瓦片状，且所述磁钢30由钕铁硼材料制成，当然，此处磁钢30的结构也可为环状，磁钢材料也不限于钕铁硼材料。
45.请参阅图3至图6所示，所述电机转子1包括位于所述转子铁芯20的轴向一端的第一平衡块40，所述第一平衡块的材质包括合金、塑料中的一个或多个，用于抵消转子的动平衡量，为确保平衡量，较大的转子，平衡块材质用合金，较小转子用塑料，此时不仅可以具有较好的动平衡效果，还可以保持较合适的成本。
46.进一步地，所述第一平衡块40设有朝向所述转子铁芯的收容腔41及位于所述收容腔内的悬臂42，所述悬臂42抵靠于所述磁钢30的轴向端面，可以弥补电机转子的轴向压装的误差，从而改善电机的轴向精度。所述悬臂42在所述收容腔41内沿周向延伸且设有位于
自由末端的凸起421，所述凸起421凸出于所述第一平衡块40的轴向端面且抵靠于所述磁钢30，可以进一步弥补电机转子的轴向压装的误差，改善电机的轴向精度。在本发明中，所述收容腔41的个数不限，可以与磁钢孔数相同，也可以与磁钢孔数不同，只要可以解决电机转子的轴向压装的误差，改善电机的轴向精度即可。
47.所述转子铁芯20设有沿轴向贯穿所述转子铁芯的第三通孔23，所述第三通孔23连通于所述收容腔41，所述第三通孔23为所述磁钢孔22与所述磁钢30之间形成的间隙和独立于所述磁钢孔22的通孔中的至少一种。所述第一平衡块40设有位于外圆周面上的第一通孔43，所述第一通孔43连通于所述收容腔41，所述转子铁芯20旋转时，空气依次通过所述第三通孔23、所述收容腔41及所述第一通孔43，可以提升电机转子的散热效果，有利于提升电机转子的性能。在本发明中，第三通孔23的个数不限，可以与磁钢孔数相同，也可以与磁钢孔数不同，只要可以改善电机转子的散热效果即可。
48.所述电机转子包括位于所述转子铁芯20的轴向另一端的第二平衡块50，所述第二平衡块50设有沿轴向贯穿所述第二平衡块50的第二通孔51，所述第二通孔51连通于所述第三通孔23，所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第二通孔51、所述第三通孔23、所述收容腔41及所述第一通孔43，可以进一步改善动平衡误差及改善散热效果。请参阅图7所述，为本发明第二平衡块的50的另一优选实施例，第二通孔51形状也可为凹槽状，只要可以满足所述转子铁芯旋转时，空气依次通过所述第二通孔51、所述第三通孔23、所述收容腔41及所述第一通孔43即可。
49.请参阅图8至图9所示，为所述转子铁芯20的剖视图，所述转子铁芯20设有沿轴向贯穿所述转子铁芯的第三通孔23的形状不限，既可为图8中的椭长形，也可为图9中的半圆形，还可为图中未示出的各种形状、大小及第三通孔的数量，只要能够达到出风效果即可，数量例如但不限于1个、2个、5个、8个。
50.请参阅图10所示，所述电机转子还包括与所述第一平衡块40一体成型的风扇60，所述风扇旋转以产生气流。一体成型的风扇60优选由热固性塑料通过注塑工艺制成，热固性塑料也称为团状模塑料(bulk molding compound，简称为bmc)。所述第一平衡块40与所述风扇60一体成型，简化了无刷电机100的制造流程，并且增加了第一平衡块40的机械强度，从而提高了无刷电机100的性能。
51.风扇具有叶型几何参数，叶型是指叶片在沿着气流流动方向上的横截面的几何形状。二维叶型的主要性能指标是升阻比，冷却风扇的压力、功率损失和效率分别与叶型的升力、阻力和升阻比有关。扇叶也称叶片，扇叶截面形状有翼型、弧形和直边三种。弧形和直边叶片形状简单有良好的制造性，性能也能够满足散热风扇的基本要求，而翼型叶片截面形状参考于飞机机翼，多用在航空发动机领域，在冷却风扇领域的应用也能够带来很高的气动和噪声性能表现，但是相对制造难度大，叶尖的强度难以保证，成本较高。弧形和直边结构的参数较为简单，翼型叶片几何参数则较为复杂，本发明中的叶片则属于这里提到的直边叶片。
52.请参阅图11所示，所述电机定子2包括套设于所述转子铁芯的外周的定子铁芯71及缠绕于所述定子铁芯上71的绕组72，所述定子铁芯71设于沿径向向内延伸的数个齿部73及位于相邻所述齿部之间的绕线槽74，所述绕组72缠绕于所述齿部73上且收容于所述绕线槽74内。
53.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。
54.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。