一种外转子装置和含有该装置的电机.pdf

本发明提供一种外转子装置，包括机壳、转子铁芯和永磁体，所述转子铁芯固定安装在所述机壳内表面；所述永磁体呈弧形片状；所述转子铁芯内表面具有沿轴向延伸的固定槽、所述永磁体具有与所述固定槽配合的配合部；所述永磁体通过所述配合部卡接所述固定槽、安装在所述转子铁芯的内表面。转子铁芯上具有固定槽，永磁体通过与固定槽配合的配合部直接沿轴向安装在转子铁芯上、实现了圆周方向永磁体和转子铁芯的相对位置固定，相对于传统的粘接固定方式，能够确保永磁体和转子铁芯的固定可靠性。

权利要求书1.  一种外转子装置，包括机壳(1)、转子铁芯(2)和永磁体(3)， 所述转子铁芯(2)固定安装在所述机壳(1)内表面；所述永磁体(3) 呈弧形片状；其特征在于：所述转子铁芯(2)内表面具有沿轴向延伸 的固定槽、所述永磁体(3)具有与所述固定槽配合的配合部；所述永 磁体(3)通过所述配合部卡接所述固定槽、安装在所述转子铁芯(2) 的内表面。 2.  根据权利要求1所述的外转子装置，其特征在于：所述固定槽 为燕尾形槽。 3.  根据权利要求1或2所述的外转子装置，其特征在于：还包括 压圈(4)；所述压圈(4)位于所述机壳(1)轴向的侧面、与所述机 壳(1)或所述转子铁芯(2)固定连接；所述压圈(4)和所述永磁体 (3)圆周方向具有重叠区域。 4.  根据权利要求3所述的外转子装置，其特征在于：所述压圈(4) 的轴向方向具有通孔，所述机壳(1)或所述转子铁芯(2)轴向方向 具有螺纹孔；螺钉(5)穿过所述通孔并固定在所述螺纹孔中，将所述 压圈(4)固定在所述机壳(1)或所述转子铁芯(2)上。 5.  根据权利要求4所述的外转子装置，其特征在于：所述配合部 和所述固定槽的接触面具间有粘接层。 6.  根据权利要求1或2所述的外转子装置，其特征在于：所述固 定槽的深度小于所述永磁体(3)的厚度。 7.  根据权利要求1所述的外转子装置，其特征在于：所述转子铁 芯(2)外圆环面具有凸起，所述机壳(1)内圆环面具有定位止口， 所述凸起和所述定位止口配合。 8.  根据权利要求7所述的外转子装置，其特征在于：所述转子铁 芯(2)和所述机壳(1)过盈配合。 9.  根据权利要求8所述的外转子装置，其特征在于：所述转子铁 芯(2)由硅钢片叠压形成，所述机壳(1)为铝合金材质的机壳(1)。 10.  一种电机，包括定子和转子，所述定子安装在所述转子内腔中； 所述定子和所述转子间具有气隙；其特征在于：所述转子为如权利要 求1-9任一项所述的外转子装置。

说明书一种外转子装置和含有该装置的电机
技术领域
本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种外转子装置；另本发明 还涉及一种采用前述外转子装置的电机。
背景技术
与传统的电机结构相反，外转子电机是定子在内、转子在外的一 种电机。因其转子在外，可直接带动风页、车辋等负载运动。相比于 内转子电机，在应用中可省去齿轮传动、消除机械齿轮的振动噪声， 减少机械损耗，获得更高的能源利用效率；同时还可实现电机驱动系 统的轻量化和小型化。
表贴式外转子电机是外转子电机中的一个重要分类，其采用表面 贴装方式将永磁体安装在机壳上。安装过程中，一般先使用定位块定 位永磁体、利用永磁体专用胶将永磁体粘贴在机壳的内表面，实现定 位。具体方法是先按照磁路在机壳内腔圆弧面划线，根据划线安装定 位块，再将永磁体安装面涂胶后装入定位块形成的安装槽中，待永磁 体专用胶固化后(移出工装或不移出工装均可)转子组装完毕。采用 这样的安装方式需根据磁路设置定位块的安装位置、再定位永磁体， 使得安装方式工序复杂、效率低；永磁体依靠胶水固定在机壳内表面， 安装的可靠性较差。
发明内容
为解决现有的表贴外转子电机采用粘接方式固定永磁体可靠性 较差、安装工序复杂的问题，本发明提供了一种新的外转子装置；另 本发明还提供了一种具有前述外转子装置的电机。
本发明提供一种外转子装置，包括机壳、转子铁芯和永磁体，所 述转子铁芯固定安装在所述机壳内表面；所述永磁体呈弧形片状；所 述转子铁芯内表面具有沿轴向延伸的固定槽、所述永磁体具有与所述 固定槽配合的配合部；所述永磁体通过所述配合部卡接所述固定槽、 安装在所述转子铁芯的内表面。
转子铁芯上具有固定槽，永磁体通过与固定槽配合的配合部直接 沿轴向安装在转子铁芯上、实现了圆周方向永磁体和转子铁芯的相对 位置固定，相对于传统的粘接固定方式，能够确保永磁体和转子铁芯 的固定可靠性。
优选的，所述固定槽为燕尾形槽。
将固定槽设置成燕尾形槽，可方便固定槽、永磁体的成型加工， 也可简化转子铁芯的磁路设计、方便永磁体的安装。
优选的，还包括压圈；所述压圈位于所述机壳轴向的侧面、与所 述机壳或所述转子铁芯固定连接；所述压圈和所述永磁体圆周方向具 有重叠区域。
优选的，所述压圈的轴向方向具有通孔，所述机壳或所述转子铁 芯轴向方向具有螺纹孔；螺钉穿过所述通孔并固定在所述螺纹孔中， 将所述压圈固定在所述机壳或所述转子铁芯上。
在机壳轴向两侧设置压圈，利用压圈在轴向方向固定永磁体，保 证在轴向方向上永磁体的位置固定。
优选的，所述配合部和所述固定槽的接触面间具有粘接层。
在配合部和固定槽的接触面设置粘接层，利用粘接层粘接永磁 体，一方面可进一步提高永磁体的安装牢固性，另一方面还可通过粘 接层的粘接力方便永磁体的安装。
优选的，所述固定槽的深度小于所述永磁体的厚度。
固定槽的深度小于转子铁芯的厚度，也就是转子铁芯中形成固定 槽的齿牙的高度小于永磁体的厚度，可保证安装此转子的电机的转子 内表面光滑、在转动过程中不与定子发生干涉，保证转动正常。
优选的，所述转子铁芯外圆环面具有凸起，所述机壳内圆环面具 有定位止口，所述凸起和所述定位止口配合。
优选的，所述转子铁芯和所述机壳过盈配合。
采用卡接配合的固定方式和过盈配合的配合方式，可保证转子铁 芯和机壳之间的相对稳定性，确保电机转动时转子铁芯和机壳不发生 相对位移。
优选的，所述转子铁芯由硅钢片叠压形成，所述机壳为铝合金材 质的机壳。
本发明还提供了一种电机，包括定子和转子，所述定子安装在所 述转子内腔中；所述定子和所述转子间具有气隙；所述转子为如前所 述的外转子装置。
附图说明
图1为本发明实施例外转子装置示意图；
图2为本发明实施例外转子装置轴向截面图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明实施例外转子装置示意图，图2为本发明实施例外 转子装置轴向截面图。根据图1和图2可看出本发明实施例的外转子 装置包括呈圆环形的机壳1、安装在机壳1内表面的转子铁芯2和安 装在转子铁芯2内表面的永磁体3。永磁体3呈弧形片状，即整体形 状上可与转子铁芯2的内表面贴合。在转子铁芯2内表面具有按照磁 路计算设计的固定槽，永磁体3的外圆弧面具有与固定槽配合的配合 部。从转子铁芯2的轴向方向可将永磁体3的配合部插入固定槽中， 实现永磁体3在转子铁芯2中周向方向的固定。在本发明实施例中， 固定槽为燕尾形固定槽，永磁体3上的配合部也设计为与燕尾形固定 槽对应的结构。如此设置，在转子高速旋转时也可保证永磁体3和转 子铁芯2的紧密连接配合。可以理解，在本发明的其他实施例中也可 将固定槽设置为其他形状结构，相应的改变永磁体3上配合部的结构。
以上安装结构实现了永磁体3在转子铁芯2圆周方向的固定。为 保证在轴向方向安装的固定，本实施例中还包括压圈4，压圈4位于 机壳1轴向的的侧面。压圈4和机壳1上均具有穿过螺钉5的通孔， 压圈4通过螺钉5连接固定在机壳1上。压圈4的圆周和永磁体3的 圆周具有重叠部分，因此可在机壳1轴向方向固定永磁体3，同时也 可在轴向方向固定转子铁芯2。从图1可看出，压圈4的外延在圆周 方向设置多个凸出弧，通孔设置在凸出弧上，利用凸出弧的通孔安装 螺钉将压圈固定在机壳1上，利用压圈本体限位固定永磁体3。可以 轻易的想到，采用本领域常用的卡扣卡接等方式也可将压圈4固定在 机壳1上；可进一步的想到，压圈4也可固定在转子铁芯2上，实现 永磁体3和转子铁芯2在机壳1轴向方向的固定；但从实际应用角度 考虑，应以确保转子铁芯2和机壳1不发生相对移动为前提。
在本发明实施例中，为了更好的实现永磁体3和转子铁芯2的连 接并方便在安装过程中固定永磁体3，在固定槽和配合部对应的平面 还涂布有粘接层，粘接层采用传统永磁体安装中使用的永磁体专用胶， 保证粘接强度。当然，在其他实施例中也可不设置粘接层，直接实现 永磁体3和转子铁芯2的卡接。
本发明实施例中，形成转子铁芯2中固定槽的转子铁芯齿牙的高 度小于永磁体3的厚度，保证安装永磁体3后永磁体的内表面高于转 子铁芯2的齿牙内表面；如此设置可避免因加工造成的误差，防止电机 工作时定子和转子铁芯2发生干涉。在其他实施例中，也可直接将转 子铁芯2和永磁体3的内圆半径设置为相同。
由于转子需高速转动，需要保证机壳1和转子铁芯2的位置固定。 在发明实施例中，转子铁芯2的外圆环面具有凸起，机壳1的内圆环 面具有定位止口，凸起和定位止口配合保证转子铁芯2在圆周方向上 固定卡接。为了更好保证二者的力量传递特性，转子铁芯2和机壳1 采用过盈配合固定。前面已经提到，压圈4在机壳1轴向也起到了固 定转子铁芯2的作用，整个转子中的各个部件能够形成固定的一体结 构，保证运转过程中的稳定性。当然，在本发明的其他实施例中，转 子铁芯2和机壳1也可通过销钉等本领域常用的固定方式实现轴向和 周向的相对固定。
在本发明实施例中，转子铁芯2由导磁率较好的硅钢片叠压形成、 机壳1由铝合金材料制成。当然，在其他实施例中，也可采用本领域 技术人员可采用的其他导磁材料制造转子铁芯2。
下面就本实施例中的转子的安装过程做介绍。首先将硅钢片堆叠 成为转子铁芯2；其次加热机壳1，使其热膨胀能够让转子铁芯2插入 机壳1内，此时转子铁芯2外圆环面的凸起和机壳1内圆环面的定位 止口配合，待机壳1降温回缩后和转子铁芯2形成过盈配合；然后在 机壳1端面做好N、S磁极性标识，取小块永磁体3涂抹永磁体3专 用胶，并在转子铁芯2的槽底弧面涂布永磁体3专用胶；将永磁体3 沿轴向方向推入转子铁芯2的固定槽中；由于永磁体3和转子铁芯2 存在吸引力，因此松手后永磁体3不会移动。按照以上顺序沿圆周方 向安装相邻一极性相反的永磁体3，直至将圆周方向一圈的永磁体3 均安装完成、再安装下一圈永磁体3。安装完成后保持几分钟，待永 磁体3专用胶固化后安装压圈4并用螺钉5紧固，此时永磁体3完全 约束在转子铁芯2的固定槽内。
以上本发明实施例中的外转子装置进行了详细介绍。本文应用了 具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明 只是用于帮助理解本发明的核心思想，在不脱离本发明原理的情况下， 还可对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明的 保护范围内。