一种转子组件、电机及家用电器的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子组件、电机及家用电器。


背景技术：

2.电机在家电行业中被广泛运用，一般电机主要包括壳体组件1、转子组件3、定子组件4、减速齿轮系6、输出轴组件5、盖板8等。转子组件3由永磁体磁环302与塑料件301镶嵌注塑一体成型，其轴线上设置有一体注塑成型的塑料轴齿；转子组件3的永磁体磁环302与其外周侧通电后的定子组件4进行励磁而转动，转动的转子组件3，通过转子组件3的塑料轴齿与减速齿轮系6进行啮合减速，最后通过输出轴组件5输出转矩。
3.现有技术中的转子组件如图1、图2所示，为了使永磁体磁环302与塑料件301可靠连接，在永磁体磁环302的两端面内周侧设置有环形缺口9，且在环形缺口9的轴向或径向上设置有多个止转结构10；其塑料部分将永磁体磁环302的内周面、两端面的环形缺口9进行覆盖，使得塑料部分与永磁体磁环302在轴向上固定；且环形缺口9上的止转结构10与塑料件301彼此之间埋没，使得塑料件301与永磁体磁环302在周向上固定。但此结构会带来以下问题：
4.1、在塑料件301镶嵌注塑成型后，覆盖于永磁体磁环302的内周面的塑料部分由于热胀冷缩的原因，由两端沿轴向产生向内的收缩力，使得覆盖于永磁体磁环的内周面的塑料部分与覆盖于环形缺口9的塑料部分的连接处11产生较大的集中内应力，在电机及转子组件经过高低温实验及老化实验后，此连接处11会出现断裂现象，使得转子组件3的塑料件301与永磁体磁环302产生脱落不良现象。此问题一直困扰着电机行业，为解决此问题，现有技术尝试着在永磁体磁环302的内周面的两端设置圆角，以减小塑料部分的连接处11的内应力集中问题，此方案可降低转子组件3的塑料部分与永磁体磁环302的脱落不良隐患，但无法彻底改善。
5.2、在塑料件301镶嵌注塑成型后，塑料件301会产生径向收缩，永磁体磁环302的轴心与塑料件301的轴心会产生偏移，使得转子组件的永磁体磁环302外周面相对于塑料件301的轴心具有较差的同心度；在电机运转过程中，转子组件的永磁体磁环302外周面会与定子组件4的内周面发生摩擦现象，产生擦铁不良及卡死不良现象；
6.3、永磁体磁环302两端面环形缺口9的设置，会导致环形缺口9径向对应的永磁体磁环302的磁体材料较少，进而其对应永磁体磁环302的外周面的磁性能较低；这样的结构，大大降低了电机的性能特性。


技术实现要素：

7.本实用新型提供了一种转子组件、电机及家用电器来解决背景技术中提到的技术问题。
8.本实用新型提出一种转子组件，由筒状的永磁体磁环与塑料件镶嵌注塑一体成型；所述永磁体磁环包括磁环本体及在磁环本体内周面上设置的环状连接部；在轴向上，磁
环本体的内径大体一致。
9.环状连接部的轴向两端端面为朝向磁环本体的轴心线m方向倾斜的斜面；所述环状连接部在轴向上的两个端面中的至少一个端面上设置有多个止转凹。
10.所述塑料件套置于电机的芯轴外围，且塑料件嵌入所述止转凹内，并覆盖环状连接部外露表面中的至少两个轴向端面，并沿轴向延伸至少部分地覆盖磁环本体的内壁。
11.进一步的，所述环状连接部的轴向尺寸小于或者等于磁环本体轴向尺寸的一半。
12.进一步的，所述环状连接部的轴向尺寸l与磁环本体轴向尺寸h满足如下关系；1/5h≦l≦1/4h。
13.进一步的，所述环状连接部的两个斜面沿环状连接部的轴向中心面对称设置。
14.进一步的，所述环状连接部的径向尺寸为0.2～0.4mm。
15.进一步的，所述止转凹自环状连接部的内周面延伸至磁环本体的内周面，且止转凹的内周侧周向尺寸小于其外周侧周向尺寸。
16.进一步的，所述塑料件包括可套置于电机的芯轴外围的内侧圆筒、与永磁体磁环内壁连接的支撑筒、以及位于内侧圆筒与所述支撑筒之间的连接部；所述内侧圆筒沿轴向向外伸出有轴齿，所述轴齿位于磁环本体的外部、并与电机的减速齿轮系啮合。
17.进一步的，所述支撑筒包括覆盖环状连接部一端端面以及靠近该端面的磁环本体部分内周面的上支撑部、覆盖环状连接部另一端端面以及靠近该端面的磁环本体部分内周面的下支撑部；所述上支撑部和下支撑部通过连接部与内侧圆筒连接。
18.进一步的，所述支撑筒还包括覆盖环状连接部内周面的中间支撑部。
19.进一步的，所述轴齿的轴向端面设有环状凸台；所述环状凸台的端面外周侧设置有第一圆角。
20.进一步的，所述环状凸台的内周侧设置有环状缺口。
21.进一步的，所述内侧圆筒上远离轴齿的一端内周侧设有沉孔，所述沉孔所在内侧圆筒的轴端外侧设有第二圆角。
22.进一步的，所述磁环本体的轴向两端外周侧均设有倒角。
23.本实用新型还提出一种电机，包括以上所述的转子组件。
24.本实用新型还提出一种家用电器，包括以上所述的电机。
25.本实用新型的有益效果是：
26.(1)本实用新型所述的转子组件、电机及家用电器，所述永磁体磁环包括磁环本体及在磁环本体内周面上设置的环状连接部，在轴向上，磁环本体的内径大体一致，永磁体磁环的两个端部具有与中部相同的磁性能，既可以，大大提升转子组件转动的稳定性，又可以提升电机的特性。且环状连接部的两个端面为面向永磁体磁环轴心的斜面，可避免塑料件轴向收缩断裂，从而有效避免塑料件与永磁体磁环在轴向上的脱落问题。
27.(2)本实用新型所述的转子组件、电机及家用电器，可保证转子组件中永磁体磁环的外周面相对于塑料件的轴孔具有高精度的同轴度。
28.(3)本实用新型所述的转子组件、电机及家用电器，可减小转子组件在转动过程中所产生的径向震动，有效提升电机的特性。
29.(4)本实用新型所述的转子组件、电机及家用电器，可保证塑料件的支撑筒相对于内侧圆筒不会发生错位，即永磁体磁环相对于内侧圆筒不会发生错位。
附图说明
30.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
31.图1是现有技术中转子组件的内部结构示意图；
32.图2是现有技术的转子组件中永磁体磁环的立体图；
33.图3是本实用新型所述的转子组件的立体图；
34.图4是本实用新型所述的转子组件中永磁体磁环的俯视图；
35.图5是图4的a-a向剖视图；
36.图6是本实用新型所述的转子组件的俯视图；
37.图7是中间支撑部的厚度大于0时，图6的b-b向剖视图；
38.图8是中间支撑部的厚度等于0时，图6的b-b向剖视图；
39.图9是图8的a处放大图；
40.图10是图8的b处放大图；
41.图11是本实用新型所述的电机的结构示意图。
42.图中，1、壳体组件，101、芯轴，102、外壳，2、簧片，3、转子组件，301、塑料件，302、永磁体磁环，4、定子组件，5、固定板组件，501、齿轮轴，6、减速齿轮系，7、输出轴组件，8、盖板，9、环形缺口，10、止转结构，11、连接处，311、轴齿，312、轴孔，313、内侧圆筒，314、支撑筒，3141、上支撑部，3142、中间支撑部，3143、下支撑部，315、连接部，316、沉孔，3161、第二圆角，317、环状凸台，3171、第一圆角，3172、环状缺口，321、磁环本体，3211、倒角，322、环状连接部，323、止转凹，3231、侧面，324、斜面。
具体实施方式
43.下面详细描述本实用新型的实施例，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，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
44.实施例一
45.如图3-图7所示，一种转子组件3，由筒状的永磁体磁环302与塑料件301镶嵌注塑一体成型；永磁体磁环302包括磁环本体321及在磁环本体321内周面上设置的环状连接部322；在轴向上，磁环本体321的内径大体一致。
46.环状连接部322的轴向尺寸小于磁环本体321的轴向尺寸，且环状连接部322的轴向两端端面为朝向磁环本体321的轴心线m方向倾斜的斜面324；所述环状连接部322在轴向上的两个端面中的至少一个端面上设置有多个止转凹323。
47.塑料件301套置于电机的芯轴101外围，且塑料件301嵌入止转凹323内，并覆盖环状连接部322外露表面中的至少两个轴向端面，并沿轴向延伸至少部分地覆盖磁环本体321的内壁。未注塑时，环状连接部322的外露表面包括两个轴向端面和内周面，塑料件301可以仅覆盖环状连接部322的两个轴向端面，也可以同时覆盖环状连接部322的两个轴向端面和内周面。
48.如图4、图5所示，永磁体磁环302呈圆筒形结构，永磁体磁环302的内周面上向轴心线m凸出设置有环状连接部322，环状连接部322在轴向上的长度l远小于永磁体磁环302本
体在轴向上的高度h；磁环本体321在径向上的厚度处处相等，这可以使得永磁体磁环302的外周面上的磁性能分布均匀；较现有技术中的永磁体磁环302(永磁体磁环302端面设置有环形缺口9)，本实用新型中的永磁体磁环302的两个端部也具有与中部相同的磁性能。既可以使永磁体磁环302与定子组件4的励磁过程中获得较稳定的转动；又可以大大提升电机的特性。
49.环状连接部322的轴向尺寸优选小于或者等于磁环本体321轴向尺寸的一半，更进一步的，环状连接部322的轴向尺寸l与磁环本体321轴向尺寸h满足如下关系；1/5h≦l≦1/4h。当塑料件301覆盖环状连接部322的内周面时，缩小环状连接部322的轴向尺寸，可以使塑料件301在环状连接部322内周面处仅具有微小的收缩尺寸，甚至可以忽略不计。环状连接部322最优的设置在磁环本体321轴向中央。同理，为控制环状连接部322端面处的塑料件301收缩量，环状连接部322的径向尺寸也需要合理控制，作为优选的，环状连接部322的径向厚度，即自磁环本体321的内壁沿径向向内延伸的距离为0.2～0.4mm，本实施例中的环状连接部322的径向厚度为0.3mm。
50.磁环本体321和环状连接部322为注塑或者粘接一体成型。
51.环状连接部322沿轴向上的两个端面面向轴心线m，即两个端面为斜面324，可以是倾斜平面或者倾斜弧面，斜面324最优的情况是两个端面沿环状连接部322的轴向中心面对称设置。
52.塑料件301包括可套置于电机的芯轴101外围的内侧圆筒313、与永磁体磁环302内壁连接的支撑筒314、以及位于内侧圆筒313与所述支撑筒314之间的连接部315；内侧圆筒313沿轴向向外伸出有轴齿311，轴齿311位于磁环本体321的外部、并与电机的减速齿轮系6啮合。本实施例中的支撑筒314包括覆盖环状连接部322一端端面以及靠近该端面的磁环本体321部分内周面的上支撑部3141、覆盖环状连接部322另一端端面以及靠近该端面的磁环本体321部分内周面的下支撑部3143以及覆盖环状连接部322内周面的中间支撑部3142；上支撑部3141和下支撑部3143通过连接部315与内侧圆筒313连接。
53.如图6、图7所示，塑料件301将永磁体磁环302的内周面进行全部或者部分的覆盖形成支撑筒314，支撑筒314将磁环本体321的内周面上的环状连接部322全部埋没，即支撑筒314的塑料部分将环状连接部322的两个端面及其内周面进行覆盖。随着永磁体磁环302越来越趋向于薄壁化，其结构强度越来越低，支撑筒314可在径向上支撑磁环本体321。
54.因环状连接部322在轴向上的长度l值较小，故覆盖于环状连接部322的内周面的塑料部分在轴向上仅仅具有微弱的收缩尺寸，且环状连接部322的两个端面为面向轴心线m的斜面324，覆盖于两个斜面324的塑料部分也会在径向上产生较小的收缩尺寸而与两个斜面324在径向上产生微弱的间隙，而覆盖于环状连接部322内周面的塑料部分在轴向上产生的收缩沿斜面324将上述微弱间隙消除，故覆盖于环状连接部322的内周面的塑料部分由于收缩产生的内应力可忽略不计；此结构，可有效避免的塑料件301与永磁体磁环302在轴向上脱落问题。
55.环状连接部322的端面上的止转凹323内埋入塑料件301，使得塑料件301与永磁体磁环302在周向上固定，即塑料件301与永磁体磁环302在周向上不发生相对旋转。
56.如图5所示，止转凹323在环状连接部322周向上剩余的部分也可以理解为止转凸，塑料件301将所述止转凸在轴向上及周向上进行覆盖。
57.内侧圆筒313与上支撑部3141及下支撑部3143的轴心重合，连接部315从内侧圆筒313的外壁沿径向延伸至支撑筒314的内壁，在轴向上自支撑筒314的一端端面延伸至支撑筒314的另一端端面，且跨过磁环本体321内周面的环形连接部315，且多个连接部315在周向上等间距分布；连接部315沿轴向延伸跨过环形连接部315，这样的情况下，连接部315可以将上支撑部3141与下支撑部3143在轴向上连接固定。
58.在镶嵌注塑过程中，熔融的塑料可以沿着多个连接部315所形成的位置流动，可有效改善熔融的塑料的流动性，进而熔融的塑料可以完全有效填充镶嵌注塑所使用的模腔内。因此，可以减小注塑成型时注塑不全的可能性。在镶嵌注塑成型后，多个在周向上等间距分布的连接部315会产生相同的微弱的收缩尺寸，因此，上支撑部3141与下支撑部3143不会相对于内侧圆筒313发生错位，即而永磁体磁环302相对于内侧圆筒313也不会发生错位。故，在电机中，可有效减小转子组件3可旋转的套置在壳体组件1的芯轴101后的旋转过程中径向方向产生的震动，有效提升电机的特性。
59.本实施例通过一体注塑成型，内侧圆筒313的轴向一端向外延伸出轴齿311，轴齿311可与减速齿轮系6进行啮合，以达到扭矩输出。内侧圆筒313中心的轴孔312沿轴心线m贯穿内侧圆筒313及轴齿311，用于套置壳体组件1的芯轴101，以保证转子组件3可旋转的支撑于壳体组件1的芯轴101上。
60.实施例二
61.本实施例与实施例一的区别在于，支撑筒314在环状连接部322处的厚度等于0，即支撑筒314仅由上支撑部3141和下支撑部3143组成，此方案是塑料件301的最佳实施方案，如图8所示：塑料件301将环状连接部322的两个端面及磁环本体321的内周面进行覆盖，从而形成上支撑部3141和下支撑部3143；取消了覆盖于环状连接部322的内周面的中间支撑部3142，进而彻底避免了中间支撑部3142因轴向收缩产生的内应力导致断裂的现象产生。
62.实施例三
63.在实施例一或者实施例二的基础上，同一端面上的多个止转凹323在周向上均匀分布。止转凹323自环状连接部322的内周面延伸至磁环本体321的内周面，且止转凹323的内周侧周向尺寸小于其外周侧周向尺寸。当止转凹323仅位于环状连接部322的一个端面上时，止转凹323的轴向深度小于环状连接部322的轴向长度；当止转凹323位于环状连接部322的两个端面上时，止转凹323在两个端面周向上的位置沿环状连接部322的轴向中心面对称设置最优。
64.从轴线方向看止转凹323，止转凹323在内周侧上的周向尺寸短，在外周侧周向上的尺寸长；这样可使得止转凹323沿径向向外扩张，即在轴向上的投影视图上，止转凹323的两个相对侧面3231之间所形成的夹角沿径向开口向外；在塑料件301与永磁体磁环302镶嵌注塑一体成型后，埋入止转凹323内的塑料部分会因为上支撑部3141和下支撑部3143的收缩而产生沿径向向轴心线m的位移；再由于止转凹323的两个相对侧面3231之间所形成的夹角沿径向开口向外(如图4所示)，故两个所述侧面3231会对埋入止转凹323内的塑料部分沿径向向轴心线m的位移产生阻力，以阻止其向轴心线m的位移；这样就可以保证上支撑部3141和下支撑部3143的外周面与磁环本体321的内周面不产生间隙。
65.多个止转凹323在周向上等间距分布，可以使得多个止转凹323对埋入其的塑料部分产生的阻力在周向上分布均匀，且其合力为零；故在永磁体磁环302与塑料件301镶嵌注
塑一体成型后，永磁体磁环302不会因为塑料件301的收缩而导致其相对于内侧圆筒313的轴孔312位置发生偏移，即，永磁体磁环302的外周面与塑料件301的轴孔312具有高精度的同轴度；在电机中，可减小转子组件3可旋转的套置在壳体组件1的芯轴101后的旋转过程中径向方向产生的震动，有效提升电机的特性。
66.实施例四
67.在上述实施例的基础上，轴齿311的轴向端面设有环状凸台317；环状凸台317的端面外周侧设置有第一圆角3171。
68.如图9所示，轴齿311的外端面设置有环状凸台317，用于与电机的盖板8接触配合。环状凸台317将轴齿311的端面与盖板8分割开相应的距离，可有效防止轴齿311与盖板8接触摩擦产生电机摩擦噪音及增大机械损耗。
69.环状凸台317端面的外周侧设置有第一圆角3171，可方便端面的抛光，可有效提升环状凸台317的端面光洁度，以减小环状凸台317的端面与盖板8的摩擦系数；也可以有效减小环状凸台317的端面与盖板8的摩擦面积，降低摩擦噪音。
70.更进一步的设计中，环状凸台317的内周侧设置有环状缺口3172。当转子组件3套置于壳体组件1的芯轴101上时，环状缺口3172与芯轴101之间形成一个环状凹槽，此环状凹槽内部可以储存适量的润滑油脂，以保证提供环状凸台317的端面与盖板8摩擦及塑料件301的轴孔312与芯轴101摩擦所需的润滑油脂。可有效提升电机的使用寿命。且在电机中，壳体组件1的芯轴101间隙配合的插入盖板8上设置的芯轴101孔内，当环状凸台317的端面与盖板8接触摩擦时，环状缺口3172可以使得环状凸台317的端面不与盖板8上的芯轴101孔接触摩擦，可有效降低摩擦噪音。
71.实施例五
72.在上述实施例的基础上，内侧圆筒313上远离轴齿311的一端内周侧设有沉孔316，沉孔316所在内侧圆筒313的轴端外侧设有第二圆角3161。
73.如图10所示，内侧圆筒313的轴齿311所处端面的另一个端面的内周侧设置有沉孔316，用于储存适量的润滑油脂；以保证提供内侧圆筒313与外壳102内底部的簧片2摩擦及轴孔312与芯轴101的摩擦所需的润滑油脂。降低电机因为摩擦产生的噪音及机械损耗，提高电机的使用寿命。
74.内侧圆筒313的轴齿311所处端面的另一端面的外周侧设置有第二圆角3161，可有效的方便该端面提升光洁度，以减小其与簧片2的摩擦系数；也可以有效减小该端面与簧片2的摩擦面积，降低摩擦噪音。
75.在其他可选实施方式中，磁环本体321的轴向两端外周侧均设有倒角3211(如图5所示)，倒角3211可有效防止永磁体磁环302及转子组件3在周转过程中发生碰撞而导致的外周侧棱角处产生磁体脱落现象，也可以防止在电机的组装过程中，定子组件4与永磁体磁环302的外周侧棱角处摩擦产生磁环脱落现象。倒角3211的单边长度c一般取值为0.2mm，既方便永磁体磁环302的加工，又不会降低永磁体磁环302的磁性能。
76.实施例六
77.一种电机，所述电机包括壳体组件1、定子组件4、固定板组件5、减速齿轮系6、输出轴组件7、盖板8和以上所述的转子组件3，壳体组件1和盖板8盖合形成密闭腔体，壳体组件1的中心具有供转子组件3穿过的芯轴101，定子组件4位于转子组件3外周，固定板组件5固定
于定子组件4的一端，减速齿轮系6的输入端与转子组件3啮合传动，输出轴组件7与减速齿轮系6的输出端啮合传动。
78.如图11所示；转子组件3由永磁体磁环302与塑料件301通过镶嵌注塑一体成型；转子组件3可旋转的套置于壳体组件1的芯轴101上，转子组件3与壳体组件1的外壳102之间设置有簧片2，簧片2套置于壳体组件1的芯轴101上，且利用其弹性力压住转子组件3，防止转子组件3在转动过程中出现上下震动现象。
79.转子组件3的外周侧设置有定子组件4，定子组件4通电后产生可旋转的磁场，并与永磁体磁环302的外周面产生励磁，驱动转子组件3以壳体组件1的芯轴101为中心转动，并产生扭矩。
80.定子组件4的轴向上叠合有固定板组件5，减速齿轮系6可旋转的套置于固定板组件5的齿轮轴501上；转子组件3的轴齿311与减速齿轮系6进行啮合并传动扭矩，最后通过输出轴组件7将扭矩输出。
81.盖板8置于壳体组件1的开口部，盖板8与壳体组件1的外壳102之间形成密闭的收纳腔；输出轴组件7穿过盖板8，用于与家电中的机构配合连接。
82.实施例七
83.一种家用电器，包括以上所述的电机，所述家用电器可以但不仅限于为洗碗机、洗衣机、冰箱等等。
84.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“内”、“外”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。
85.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
86.在本说明书中，对所述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例。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中以合适的方式结合。
87.以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。