转子铁芯、转子组件及永磁电机的制作方法

1.本技术涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子铁芯、转子组件及永磁电机。


背景技术：

2.在高速永磁电机应用领域，转子结构具有表贴式和内嵌式结构，内嵌式转子可在转子体积一定的情况下，提高电机的转矩密度，增加电机的磁密。内嵌式转子可避免表贴式转子在高速时永磁体容易脱落的情况。
3.永磁电机的内嵌式转子结构一般是将转子铁心冲片上开出相应的永磁体槽，将转子铁心冲片沿轴向叠成转子铁心后；将永磁体表面凃胶后放入永磁体槽口，然后用相应工装推入永磁体槽内。在转子试制时，永磁铁表面的胶水在推入永磁铁槽内时容易被转子铁芯刮掉，导致铁芯冲片之间的粘结力不够，在高速运行时有松脱的风险，影响永磁电机运行的稳定可靠性。


技术实现要素：

4.本技术的目的在于提供一种转子铁芯、转子组件及永磁电机，该转子铁芯可以有效避免试制过程中永磁体表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。
5.为此，第一方面，本技术实施例提供了一种转子铁芯，包括同轴设置的内层铁芯和外层铁芯，外层铁芯套设于内层铁芯的外周侧，外层铁芯和内层铁芯之间形成用于容纳永磁体的容纳槽。
6.在一种可能的实现方式中，内层铁芯的外周面设置有用于固定永磁体的第一固定面，外层铁芯的内表面设置有用于限位永磁体的第二固定面，第一固定面和第二固定面之间形成容纳槽。
7.在一种可能的实现方式中，内层铁芯的外周面沿内层铁芯的轴向设置有第一定位凸起，第一定位凸起设置于第一固定面的边沿处，用于沿轴向定位永磁体。
8.在一种可能的实现方式中，外层铁芯的内表面沿轴向设置有第二定位凸起，第二定位凸起用于抵接第一定位凸起，以使内层铁芯和外层铁芯沿轴向进行定位。
9.在一种可能的实现方式中，第一定位凸起朝向第二定位凸起的一面具有第一定位面，第二定位凸起朝向第一定位凸起的一面具有第二定位面，第一定位面用于抵接第二定位面，以使内层铁芯和外层铁芯沿周向定位。
10.在一种可能的实现方式中，第二定位凸起在第二定位面关于轴向的至少一侧设置有减重槽。
11.在一种可能的实现方式中，内层铁芯沿径向的厚度d1≥2mm，外层铁芯沿径向的厚度d2≥2mm。
12.在一种可能的实现方式中，容纳槽设置有多个，多个容纳槽沿转子铁芯的周向均匀分布。
13.第二方面，本技术实施例提供了一种转子组件，包括：上述的转子铁芯；以及永磁体，设置于转子铁芯的容纳槽内。
14.在一种可能的实现方式中，容纳槽内的永磁体包括多个永磁单体，多个永磁单体沿转子铁芯的轴向依次设置。
15.在一种可能的实现方式中，转子组件还包括两个转子端板和销钉，两个转子端板分别设置于转子铁芯沿轴向的两端，转子端板通过销钉与转子铁芯连接。
16.第三方面，本技术实施例提供了一种永磁电机，包括上述的转子组件。
17.根据本技术实施例提供的转子铁芯、转子组件及永磁电机，该转子铁芯通过将转子铁芯分成同轴的内层铁芯和外层铁芯，可以首先将永磁体固定在内层铁芯的外表面，然后将内层铁芯连同永磁体装配到外层铁芯内，可以有效避免试制过程中永磁体表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
21.图1示出本技术实施例提供的一种转子组件的爆炸的结构示意图；
22.图2示出图1所示转子组件的a处局部放大结构示意图；
23.图3示出图1所示转子组件的b处局部放大结构示意图；
24.图4示出本技术实施例提供的一种转子组件的立体结构示意图；
25.图5示出本技术实施例提供的一种转子铁芯、永磁体和销钉的剖面结构示意图。
26.附图标记说明：
27.1、内层铁芯；11、第一固定面；12、第一定位凸起；121、第一定位面；
28.2、外层铁芯；21、第一固定面；22、第二定位凸起；221、第二定位面；222、减重槽；
29.3、永磁体；31、永磁单体；
30.4、转子端板；5、销钉。
具体实施方式
31.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
32.下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本技术实施例的不同结构。为了简化本技术实施例的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅
为示例，并且目的不在于限制本技术实施例。此外，本技术实施例可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
33.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的相对位置关系或运动情况，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”、“前”、“后”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置发生了位置翻转或者姿态变化或者运动状态变化，那么这些方向性的指示也相应的随着变化，例如：描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
34.为了解决现有技术中的问题，本技术提供了一种转子铁芯，可以有效避免试制过程中永磁体表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。
35.图1示出本技术实施例提供的一种转子组件的爆炸的结构示意图；图2示出图1所示转子组件的a处局部放大结构示意图；图3示出图1所示转子组件的b处局部放大结构示意图；图4示出本技术实施例提供的一种转子组件的立体结构示意图；图5示出本技术实施例提供的一种转子铁芯、永磁体和销钉的剖面结构示意图。
36.如图1至图5所示，本技术实施例提供的一种转子铁芯，包括同轴设置的内层铁芯1和外层铁芯2，外层铁芯2套设于内层铁芯1的外周侧，外层铁芯2和内层铁芯1之间形成用于容纳永磁体3的容纳槽。
37.本技术中，通过将转子铁芯分成同轴的内层铁芯1和外层铁芯2，可以首先将永磁体3固定在内层铁芯1的外表面，然后将内层铁芯1连同永磁体3装配到外层铁芯2内，可以有效避免试制过程中永磁体3表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。
38.相关技术中，内嵌整体式转子铁芯在将永磁体3涂胶后借助相应工装推入转子铁芯的永磁体槽内时，不方便永磁体3的安装，而且在用工装将永磁体3推入转子铁芯的永磁体槽内时，容易造成永磁体3的损坏，损坏的永磁体3不便于从转子铁芯的永磁体槽内取出；而本技术实施例中，通过将转子铁芯分成内层铁芯1和外层铁芯2，永磁体3涂胶后首先固定在内层铁芯1的外表面，待永磁体3与内层铁芯1固定后再将内层铁芯1连同永磁体3一同装入外层铁芯2内，方便永磁体3的安装，而且无需借助工装对永磁体3进行压装，减少永磁体3在装配时损坏的情况，后期永磁体3损坏后可以将内层铁芯1连同永磁体3一同从外层铁芯2内抽出，方便对损坏永磁体3取出。
39.相关技术中，对于轴向长度较长的转子铁芯，需要将多块永磁体3沿轴向排列放置，这就需要将多块永磁体3借助工装逐个推入转子铁芯的永磁体槽内，内部的永磁体3轴向端面之间容易出现接触不到位的情况；而本技术实施例中，对于需要多块永磁体3沿轴向排列设置的转子组件，采用内层铁芯1和外层铁芯2的分体式结构，可以在将多块永磁体3固定在内层铁芯1的外表面时直接观测永磁体3之间沿轴向的接触情况，从而避免永磁体3轴
向端面之间出现接触不到位的情况。
40.相关技术中，永磁体3在涂胶后推入内嵌整体式转子铁芯的永磁体槽内时，永磁体3表面的大部分胶水被转子铁芯刮掉，时间长了容易造成永磁体3脱落，且溢出到永磁体3表面和转子铁芯永磁体槽附近的胶水无法清理，减弱转子铁芯和永磁体3散热性能，降低电机运行时的安全性；而本技术实施例中，转子铁芯通过采用内层铁芯1和外层铁芯2的分体结构，再将永磁体3通过胶水固定在内层铁芯1的外表面时，不会出现胶水被刮掉的情况，保证永磁体3与内层铁芯1的固定效果，而且在永磁体3与内层铁芯1固定后，方便对多余的胶水进行清理，避免出现由于溢出胶水带来影响转子铁芯和永磁体3的散热问题，提高电机运行时的安全性。
41.在一些实施例中，内层铁芯1的外周面设置有用于固定永磁体3的第一固定面11，外层铁芯2的内表面设置有用于限位永磁体3的第二定位面221，第一固定面11和第二定位面221之间形成容纳槽。
42.本技术中，永磁体3的一面涂胶后固定在内层铁芯1的第一固定面11上，将内层铁芯1连同永磁体3装入外层铁芯2内后，通过外层铁芯2的第二定位面221对永磁体3进行限位，保证永磁体3与转子铁芯的固定效果。
43.具体的，永磁体3主要通过胶水与内层铁芯1固定，永磁体3与外层铁芯2的第二定位面221之间留有间隙，保证内层铁芯1和永磁体3可以装配入外层铁芯2内。
44.在一些实施例中，内层铁芯1的外周面沿内层铁芯1的轴向设置有第一定位凸起12，第一定位凸起12设置于第一固定面11的边沿处，用于沿轴向定位永磁体3。
45.本技术中，第一定位凸起12在内层铁芯1的外表面沿内层铁芯1的轴向设置，在将涂胶后的永磁体3与内层铁芯1的第一固定面11固定时，通过将永磁体3的一端与第一定位凸起12抵接，进而实现对永磁体3的安装进行定位，保证永磁体3与内层铁芯1固定的精度。
46.具体的，永磁体3涂胶后贴附在内层铁芯1的第一固定面11上，永磁体3的一侧与第一定位凸起12的边沿贴合，进而实现对永磁体3的固定，保证永磁体3可以沿内层铁芯1的轴向固定。
47.本技术实施例中，第一定位凸起12可以设置在第一固定面11沿轴向的一侧边沿处，即可完成对永磁体3的定位，而且保证容纳槽具有足够大的空间对永磁体3进行安装；也可以在第一固定面11沿轴向的两侧边沿处分别设置第一定位凸起12。
48.在一些实施例中，外层铁芯2的内表面沿轴向设置有第二定位凸起22，第二定位凸起22用于抵接第一定位凸起12，以使内层铁芯1和外层铁芯2沿轴向进行定位。
49.本技术中，当把内层铁芯1装配入外层铁芯2内部时，通过第一定位凸起12的端面与第二定位凸起22的端面贴合，进而实现对内层铁芯1和外层铁芯2进行定位，对内层铁芯1和外层铁芯2沿轴向进行定位，保证内层铁芯1和外层铁芯2的同轴性。具体的，第一定位凸起12和第二定位凸起22可以采用圆弧面，通过第一定位凸起12圆弧面与第二定位凸起22的圆弧面贴合，即可实现内层铁芯1和外层铁芯2的同轴度。
50.具体的，第一定位凸起12和/或第二定位凸起22沿轴向的端部设置有坡面结构，方便将内层铁芯1装配入外层铁芯2内，而且后续可以通过第一定位凸起12和第二定位凸起22完成内层铁芯1和外层铁芯2的配合精度。
51.进一步的，第一定位凸起12朝向第二定位凸起22的一面具有第一定位面121，第二
定位凸起22朝向第一定位凸起12的一面具有第二定位面221，第一定位面121用于抵接第二定位面221，以使内层铁芯1和外层铁芯2沿周向定位。
52.本技术中，通过第一定位凸起12的第一定位面121与第二定位凸起22的第二定位面221贴合，使得内层铁芯1和外层铁芯2沿周向进行定位；具体的，第一定位面121和第二定位面221分别为平面，通过平面结构的第一定位面121和第二定位面221贴合，控制内层铁芯1和外层铁芯2沿周向的装配精度，进而保证内层铁芯1和外层铁芯2之间容纳槽的尺寸，保证容纳槽可以刚好容纳永磁体3。
53.可选的，第一定位面121和第二定位面221还可以采用互相匹配的折边结构，同样可以对内层铁芯1和外层铁芯2沿周向进行定位。
54.在一些实施例中，第二定位凸起22在第二定位面221关于轴向的至少一侧设置有减重槽222。
55.本技术中，第一定位面121和第二定位面221的宽度保持一致，保证第一定位面121和第二定位面221的贴合面积，进而保证对内层铁芯1和外层铁芯2沿周向定位的效果；通过在第二定位凸起22的一侧或两侧设置减重槽222，减少转子铁芯的用料，节省成本。
56.在一些实施例中，内层铁芯1沿径向的厚度d1≥2mm，外层铁芯2沿径向的厚度d2≥2mm。
57.本技术中，对于目前市面上常规的永磁电机，内层铁芯1和外层铁芯2的厚度大于等于2mm，保证外层铁芯2的机械强度以方便外层铁芯2与内层铁芯1嵌套配合，将内层铁芯1和外层铁芯2的分层位置设置在转子铁芯的中间处；具体的尺寸可以根据转子铁芯的具体结构尺寸和工况而确定。
58.在一些实施例中，容纳槽设置有多个，多个容纳槽沿转子铁芯的周向均匀分布。
59.本技术中，多个容纳槽沿转子铁芯的周向均匀分布，每个容纳槽内固定一组永磁体3；具体的，容纳槽的数量为8个，容纳槽的数量还可以为其它数量，此处不做限制。
60.该转子铁芯通过将转子铁芯分成同轴的内层铁芯1和外层铁芯2，可以首先将永磁体3固定在内层铁芯1的外表面，然后将内层铁芯1连同永磁体3装配到外层铁芯2内，可以有效避免试制过程中永磁体3表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。
61.本技术实施例提供了一种转子组件，包括：上述的转子铁芯；以及永磁体3，设置于转子铁芯的容纳槽内。
62.本技术中，转子组件的转子铁芯包括内层铁芯1和外层铁芯2，在内层铁芯1和外层铁芯2形成容纳永磁体3的容纳槽，可以先对内层铁芯1和永磁体3进行固定，然后将内层铁芯1连同永磁体3一起装配入外层铁芯2中，不会出现胶水被转子铁芯刮掉的情况，进而保证永磁体3与转子铁芯之间的粘结力，保证永磁电机运行的稳定可靠性。
63.在一些实施例中，容纳槽内的永磁体3包括多个永磁单体31，多个永磁单体31沿转子铁芯的轴向依次设置。
64.本技术中，有些转子组件的转子铁芯沿轴向的长度较长，需要将每个容纳槽内装入多块永磁单体31，多个永磁单体31沿转子铁芯的轴向排列设置，相比于内嵌整体式转子铁芯，本技术可以在对永磁单体31和内层铁芯1进行固定时，方便对永磁单体31的固定角度进行控制，而且可以直观观测到永磁单体31端面的接触情况，避免转子试制时出现永磁单
体31轴向的端面之间接触不到位的情况。
65.在一些实施例中，转子组件还包括两个转子端板4和销钉5，两个转子端板4分别设置于转子铁芯沿轴向的两端，转子端板4通过销钉5与转子铁芯连接。
66.本技术中，内层铁芯1和外层铁芯2上分别设置有定位孔，销钉5分别贯穿内层铁芯1和外层铁芯2的定位孔，销钉5的两端与转子端板4连接，通过两侧的转子端板4对内层铁芯1和外层铁芯2进行夹紧固定，使得转子组件成为一个整体结构，避免电机在运行过程中内层铁芯1和外层铁芯2之间出现轴向相对运动，进一步提高电机运行时安全可靠性。
67.本技术实施例提供了一种永磁电机，包括上述的转子组件。
68.本技术中的永磁电机转子铁芯采用分体式结构，方便内嵌式转子试制，增加了转子试制的容错率，工艺简单，提高了电机运行时安全性。
69.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
70.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
71.以上所述仅是本技术的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种转子铁芯，其特征在于，包括同轴设置的内层铁芯(1)和外层铁芯(2)，所述外层铁芯(2)套设于所述内层铁芯(1)的外周侧，所述外层铁芯(2)和所述内层铁芯(1)之间形成用于容纳永磁体(3)的容纳槽。2.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述内层铁芯(1)的外周面设置有用于固定所述永磁体(3)的第一固定面(11)，所述外层铁芯(2)的内表面设置有用于限位所述永磁体(3)的第二固定面(21)，所述第一固定面(11)和所述第二固定面(21)之间形成所述容纳槽。3.根据权利要求2所述的转子铁芯，其特征在于，所述内层铁芯(1)的外周面沿所述内层铁芯(1)的轴向设置有第一定位凸起(12)，所述第一定位凸起(12)设置于所述第一固定面(11)的边沿处，用于沿轴向定位所述永磁体(3)。4.根据权利要求3所述的转子铁芯，其特征在于，所述外层铁芯(2)的内表面沿轴向设置有第二定位凸起(22)，所述第二定位凸起(22)抵接所述第一定位凸起(12)，以使所述内层铁芯(1)和外层铁芯(2)沿轴向定位。5.根据权利要求4所述的转子铁芯，其特征在于，所述第一定位凸起(12)朝向所述第二定位凸起(22)的一面具有第一定位面(121)，所述第二定位凸起(22)朝向所述第一定位凸起(12)的一面具有第二定位面(221)，所述第一定位面(121)抵接所述第二定位面(221)，以使所述内层铁芯(1)和所述外层铁芯(2)沿周向定位。6.根据权利要求5所述的转子铁芯，其特征在于，所述第二定位凸起(22)在所述第二定位面(221)关于轴向的至少一侧设置有减重槽(222)。7.根据权利要求1所述的转子铁芯，其特征在于，所述内层铁芯(1)沿径向的厚度d1≥2mm，所述外层铁芯(2)沿径向的厚度d2≥2mm。8.根据权利要求1至7任一项所述的转子铁芯，其特征在于，所述容纳槽设置有多个，多个所述容纳槽沿所述转子铁芯的周向均匀分布。9.一种转子组件，其特征在于，包括：如权利要求1至8任一项所述的转子铁芯；以及永磁体(3)，设置于所述转子铁芯的容纳槽内。10.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，所述容纳槽内的所述永磁体(3)包括多个永磁单体(31)，多个永磁单体(31)沿所述转子铁芯的轴向依次设置。11.根据权利要求9所述的转子组件，其特征在于，所述转子组件还包括两个转子端板(4)和销钉(5)，两个所述转子端板(4)分别设置于所述转子铁芯沿轴向的两端，所述转子端板(4)通过所述销钉(5)与所述转子铁芯连接。12.一种永磁电机，其特征在于，包括如权利要求9至11任一项所述的转子组件。

技术总结
本申请涉及电机技术领域，尤其涉及一种转子铁芯、转子组件及永磁电机，该转子铁芯包括同轴设置的内层铁芯和外层铁芯，外层铁芯套设于内层铁芯的外周侧，外层铁芯和内层铁芯之间形成用于容纳永磁体的容纳槽，该转子铁芯可以有效避免试制过程中永磁体表面的胶水被刮掉的情况，保障铁芯冲片之间的粘结力，进而保证永磁电机运行的稳定可靠性。永磁电机运行的稳定可靠性。永磁电机运行的稳定可靠性。


技术研发人员：贾晓路 谢芳 刘伟健 许圆强 蔡煜玮 苏俊朗
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：2023.06.25
技术公布日：2023/8/9