一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構、一種電機與一種電動汽車的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的外周布置有多個平行于轉(zhuǎn)軸軸線的凸起，轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)圈設有多個與凸起一一對應配合的插槽，轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸熱套配合固定。本方案中的轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸之間直接采用熱套配合的固定方式，轉(zhuǎn)軸外圓設置的凸起能夠替代平鍵傳遞扭矩，避免因固定轉(zhuǎn)子鐵心使用轉(zhuǎn)子端盤而導致的轉(zhuǎn)子結(jié)構設計的復雜度增加，從而在保證電機安全運行的前提下盡可能地降低轉(zhuǎn)子結(jié)構的復雜度。該電機轉(zhuǎn)子結(jié)構加工方便、結(jié)構簡單且安全性能好。本實用新型還公開了一種包括上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的電機以及包括該電機的電動汽車。
【專利說明】
一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構、一種電機與一種電動汽車
技術領域
[0001]本實用新型涉及電動汽車電機技術領域，尤其涉及一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構、一種電機與一種電動汽車。
【背景技術】
[0002]隨著電動汽車技術的逐步提高，純電動汽車作為產(chǎn)品已經(jīng)開始進入我們的生活。傳統(tǒng)汽車中的動力系統(tǒng)包括發(fā)動機及變速箱，而在純電動汽車中由永磁同步電機和減速器代替。永磁同步電機作為電動汽車十分重要的組成部件為整車提供了驅(qū)動力，其重要性顯而易見。
[0003]請參照圖1，圖1為現(xiàn)有技術中電機轉(zhuǎn)子結(jié)構示意圖。永磁同步電機主要由定子以及轉(zhuǎn)子構成，固定部分的定子一般由定子鐵心、定子繞組和機座組成，旋轉(zhuǎn)部分的轉(zhuǎn)子往往由轉(zhuǎn)子鐵心03、磁鋼04、轉(zhuǎn)轂06、壓板02和轉(zhuǎn)軸01五部分組成。在轉(zhuǎn)子中，轉(zhuǎn)軸01固定在轉(zhuǎn)轂06中央，兩者固成一體，通過第二平鍵07傳遞扭矩，轉(zhuǎn)軸01上裝有軸承，軸承座則安裝在機座或機殼上。轉(zhuǎn)軸01是電機機械功率輸入、輸出的樞紐，所以，它扮演著十分重要的角色。轉(zhuǎn)子鐵心03通過轉(zhuǎn)轂06和第一平鍵05固定在轉(zhuǎn)軸01上，兩端采用壓板02壓緊，首先，由于電機內(nèi)轉(zhuǎn)軸01為實心軸，不可避免地存在質(zhì)量較重的問題，同時會造成電機產(chǎn)生一部分不必要損耗，導致電機的效率降低，進而影響電機的性能;其次，由于轉(zhuǎn)子鐵心03與轉(zhuǎn)軸01之間需要固定裝置，通常通過增加轉(zhuǎn)子端盤使轉(zhuǎn)子鐵心03固定在轉(zhuǎn)軸01上，采用平鍵傳遞扭矩，這種固定方式會使轉(zhuǎn)子的結(jié)構更加復雜，并且會浪費電機內(nèi)部空間，從而影響電機的尺寸參數(shù)。因此，轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸之間的配合方式及轉(zhuǎn)軸的形式直接關系到了其成本及經(jīng)濟效益。
[0004]因此，如何提供一種結(jié)構簡單的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的第一個目的是提供一種結(jié)構簡單的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，本實用新型的另外兩個目的是提供一種包括上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的電機和電動汽車。
[0006]一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸，所述轉(zhuǎn)軸的外周布置有多個平行于所述轉(zhuǎn)軸軸線的凸起，所述轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)圈設有多個與所述凸起一一對應配合的插槽，所述轉(zhuǎn)子鐵心與所述轉(zhuǎn)軸熱套配合固定。
[0007]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，所述轉(zhuǎn)軸為中空的筒狀軸結(jié)構。
[0008]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，多個所述凸起均勻分布于所述轉(zhuǎn)軸的外周。
[0009]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，所述凸起的頂部和側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)子鐵心過盈配合，且每相鄰兩個所述凸起之間的凹槽底部與所述轉(zhuǎn)子鐵心間隙配合。
[0010]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，所述轉(zhuǎn)軸的一端設有輸出軸段且另一端設有支撐軸段，所述輸出軸段和所述支撐軸段的直徑均小于所述轉(zhuǎn)軸用于固定所述轉(zhuǎn)子鐵心的軸段的直徑。
[0011]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，所述輸出軸段設有內(nèi)花鍵。
[0012]優(yōu)選地，在上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構中，所述輸出軸段和所述支撐軸段的外周均套設有軸承。
[0013]—種電機，包括如上任一項所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構。
[0014]—種電動汽車，包括如上所述的電機。
[0015]本實用新型提供的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，包括轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的外周布置有多個平行于轉(zhuǎn)軸軸線的凸起，轉(zhuǎn)子鐵心的內(nèi)圈設有多個與凸起一一對應配合的插槽，轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸熱套配合固定。本方案中的轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸之間直接采用熱套配合的固定方式，轉(zhuǎn)軸外圓設置的凸起能夠替代平鍵傳遞扭矩，避免因固定轉(zhuǎn)子鐵心使用轉(zhuǎn)子端盤而導致的轉(zhuǎn)子結(jié)構設計的復雜度增加，從而在保證電機安全運行的前提下盡可能地降低轉(zhuǎn)子結(jié)構的復雜度。該電機轉(zhuǎn)子結(jié)構加工方便、結(jié)構簡單且安全性能好。
[0016]本實用新型還提供了一種電機，包括如上所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構。該電機產(chǎn)生的有益效果的推導過程與上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構帶來的有益效果的推導過程大體類似，故本文不再贅述。
[0017]本實用新型還提供了一種電動汽車，包括如上所述的電機，該電動汽車產(chǎn)生的有益效果的推導過程與上述電機帶來的有益效果的推導過程大體類似，故本文不再贅述。
【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為現(xiàn)有技術中的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構示意圖；
[0020]圖2為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的軸向剖面圖；
[0021]圖3為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的徑向剖面圖；
[0022]圖4為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)軸的徑向剖面圖。
[0023]圖1中:
[0024]O1-轉(zhuǎn)軸、02-壓板、03-轉(zhuǎn)子鐵心、04-磁鋼、05-第一平鍵、06-轉(zhuǎn)轂、07-第二平鍵；
[0025]圖2至圖4中:
[0026]1-轉(zhuǎn)軸、2-轉(zhuǎn)子鐵心、3-磁鋼、4-支撐軸段、5-輸出軸段、6-內(nèi)花鍵、7-凸起、8-凸起側(cè)壁、9-凹槽。
【具體實施方式】
[0027]本實用新型的核心是提供一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，該電機轉(zhuǎn)子結(jié)構方便加工、結(jié)構簡單，解決了因固定轉(zhuǎn)子鐵心使用轉(zhuǎn)子端盤而導致的轉(zhuǎn)子結(jié)構設計的復雜度增加的問題。
[0028]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0029]請參照圖2至圖4，圖2為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的軸向剖面圖，圖3為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構的徑向剖面圖，圖4為本實用新型具體實施例中的電機轉(zhuǎn)軸的徑向剖面圖。
[0030]在一種具體實施例方案中，本實用新型提供了一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，該電機轉(zhuǎn)子結(jié)構具體包括轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)子鐵心2，轉(zhuǎn)軸I的外周布置有多個平行于轉(zhuǎn)軸I軸線的凸起7，轉(zhuǎn)子鐵心2的內(nèi)圈設有多個與凸起7—一對應配合的插槽，轉(zhuǎn)子鐵心2與轉(zhuǎn)軸I熱套配合固定。
[0031 ]具體的，轉(zhuǎn)子鐵心2內(nèi)部設有磁鋼3，磁鋼3為永磁磁極，轉(zhuǎn)軸I與轉(zhuǎn)子鐵心2通過熱套配合固定在一起，與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子結(jié)構相比較，本方案取消了轉(zhuǎn)子鐵心兩端的固定壓板以及轉(zhuǎn)轂結(jié)構，還取消了轉(zhuǎn)轂與轉(zhuǎn)軸之間以及轉(zhuǎn)轂與轉(zhuǎn)子鐵心之間的平鍵。
[0032]本方案中的轉(zhuǎn)子鐵心2與轉(zhuǎn)軸I之間直接采用熱套配合的固定方式，轉(zhuǎn)軸I外圓設置的凸起7能夠替代平鍵傳遞扭矩，避免因固定轉(zhuǎn)子鐵心2使用轉(zhuǎn)子端盤而導致的轉(zhuǎn)子結(jié)構設計的復雜度增加，從而在保證電機安全運行的前提下盡可能地降低轉(zhuǎn)子結(jié)構的復雜度。
[0033]為了減小轉(zhuǎn)子結(jié)構的重量，優(yōu)選地，本方案將轉(zhuǎn)軸I設計為中空的筒狀軸結(jié)構，SP轉(zhuǎn)軸I為空心軸。轉(zhuǎn)軸I的空心結(jié)構設計可以大幅減小轉(zhuǎn)子的重量，避免了轉(zhuǎn)子質(zhì)量較重的問題，降低了轉(zhuǎn)子結(jié)構的復雜度，同時也避免了電機產(chǎn)生不必要的損耗，提高了電機的效率，進而增強了電機的性能。
[0034]具體的，該電機的轉(zhuǎn)軸I的內(nèi)部為中空結(jié)構，轉(zhuǎn)軸I的外輪廓則設計為多個凸起7，因此，轉(zhuǎn)軸I的橫截面外輪廓形成類似花瓣的形狀，多個凸起7用于與轉(zhuǎn)子鐵心2熱套配合固定后傳遞輸出轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)子鐵心2的內(nèi)圈設有多個與轉(zhuǎn)軸I的凸起7—一對應配合的插槽，即轉(zhuǎn)子鐵心2的內(nèi)邊界也加工成與轉(zhuǎn)軸I的外輪廓相配合的類似花瓣的形狀。采用熱套的方式將轉(zhuǎn)子鐵心2固定于轉(zhuǎn)軸I上，取消了轉(zhuǎn)子端盤的使用，節(jié)省了內(nèi)部空間。
[0035]需要說明的是，為了便于轉(zhuǎn)子鐵心2與轉(zhuǎn)軸I之間的裝配，優(yōu)選地，本方案將多個凸起7均勻分布于轉(zhuǎn)軸I的外周。
[0036]請參照圖4，需要說明的是，為了保證連接牢固、可靠，同時又要便于熱套配合固定，優(yōu)選地，本方案中將轉(zhuǎn)軸I上的凸起7的頂部和凸起側(cè)壁8與轉(zhuǎn)子鐵心2之間設計有過盈量，即為過盈配合，將每相鄰兩個凸起7之間的凹槽9的底部與轉(zhuǎn)子鐵心2之間設計為間隙配入口 ο
[0037]需要說明的是，轉(zhuǎn)軸I的兩端分別設有輸出軸段5和支撐軸段4，輸出軸段5和支撐軸段4的直徑均小于轉(zhuǎn)軸I用于固定轉(zhuǎn)子鐵心2的軸段的直徑。輸出軸段5設有內(nèi)花鍵。輸出軸段5和支撐軸段4的外周均套設有軸承。具體的，本具體實施例中的轉(zhuǎn)軸I可以用無縫鋼管通過模具擠壓成型后兩端縮小，外圓表面采用機械精加工后與軸承進行裝配，同時，在輸出軸段6的內(nèi)部設置有用于傳遞電機轉(zhuǎn)矩的內(nèi)花鍵6。
[0038]與傳統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構相比較，本實用新型具有以下有益效果:通過改變轉(zhuǎn)子鐵心2與轉(zhuǎn)軸I之間的固定方式，以熱套的加工方式代替增加轉(zhuǎn)子端盤和平鍵的方法，從而在保證電機安全運行的前提下盡可能地降低轉(zhuǎn)子結(jié)構的復雜度和加工成本;通過改變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸I的結(jié)構形式來減少轉(zhuǎn)子重量，轉(zhuǎn)軸I采用空心軸的方式能有效地減少電機的重量以達到減少電機損耗的效果。
[0039]綜上所述，本實用新型克服了現(xiàn)有技術中存在的轉(zhuǎn)子重量大以及結(jié)構復雜的問題，提供了一種質(zhì)量較輕、加工方便、結(jié)構簡單、安全性能好的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構。
[0040]本實用新型還提供了一種電機，包括如上所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構。該電機產(chǎn)生的有益效果的推導過程與上述電機轉(zhuǎn)子結(jié)構帶來的有益效果的推導過程大體類似，故本文不再贅述。
[0041]本實用新型還提供了一種電動汽車，包括如上所述的電機，該電動汽車產(chǎn)生的有益效果的推導過程與上述電機帶來的有益效果的推導過程大體類似，故本文不再贅述。
[0042]對所公開的實施例的上述說明，使本領域?qū)I(yè)技術人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業(yè)技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本實用新型將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【主權項】
1.一種電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，包括轉(zhuǎn)子鐵心(2)和轉(zhuǎn)軸(I)，所述轉(zhuǎn)軸(I)的外周布置有多個平行于所述轉(zhuǎn)軸(I)軸線的凸起(7)，所述轉(zhuǎn)子鐵心(2)的內(nèi)圈設有多個與所述凸起(7)—一對應配合的插槽，所述轉(zhuǎn)子鐵心(2)與所述轉(zhuǎn)軸(I)熱套配合固定。2.根據(jù)權利要求1所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(I)為中空的筒狀軸結(jié)構。3.根據(jù)權利要求1所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，多個所述凸起(7)均勻分布于所述轉(zhuǎn)軸(I)的外周。4.根據(jù)權利要求1所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，所述凸起(7)的頂部和側(cè)壁與所述轉(zhuǎn)子鐵心(2)過盈配合，且每相鄰兩個所述凸起(7)之間的凹槽(9)底部與所述轉(zhuǎn)子鐵心(2)間隙配合。5.根據(jù)權利要求2所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸(I)的一端設有輸出軸段(5)且另一端設有支撐軸段(4)，所述輸出軸段(5)和所述支撐軸段(4)的直徑均小于所述轉(zhuǎn)軸(I)用于固定所述轉(zhuǎn)子鐵心(2)的軸段的直徑。6.根據(jù)權利要求5所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，所述輸出軸段(5)設有內(nèi)花鍵(6)ο7.根據(jù)權利要求5所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構，其特征在于，所述輸出軸段(5)和所述支撐軸段(4)的外周均套設有軸承。8.—種電機，其特征在于，包括如權利要求1至7中任一項所述的電機轉(zhuǎn)子結(jié)構。9.一種電動汽車，其特征在于，包括如權利要求8所述的電機。
【文檔編號】H02K1/28GK205610372SQ201620210946
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月18日
【發(fā)明人】彭山, 賀剛, 周洪波, 盧有君, 張潔
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司