全文摘要
本实用新型实施例提供一种转子和具有该转子的马达。该转子具有：转子铁芯，该转子铁芯以中心轴线为中心旋转，由沿轴向层叠的电磁钢板构成，该转子铁芯具有沿轴向贯穿该电磁钢板的多个磁通屏障，在至少一个该磁通屏障中容纳有永磁体，在该转子铁芯的轴向两端分别配置有覆盖该转子铁芯的至少一部分的端盖组件，该端盖组件包括至少两个沿周向分离设置的端盖部。通过本实用新型实施例，能够避免端盖部阻挡永磁体的安装，进而能够增加可安装到磁通屏障内的永磁体的数量，以提升马达的输出效能。
主设计要求
1.一种转子，所述转子具有：转子铁芯，所述转子铁芯以中心轴线为中心旋转，由沿轴向层叠的电磁钢板构成，所述转子铁芯具有沿轴向贯穿所述电磁钢板的多个磁通屏障，在至少一个所述磁通屏障中容纳有永磁体，在所述转子铁芯的轴向两端分别配置有覆盖所述转子铁芯的至少一部分的端盖组件，其特征在于，所述端盖组件包括至少两个沿周向分离设置的端盖部。
设计方案
1.一种转子，所述转子具有：
转子铁芯，所述转子铁芯以中心轴线为中心旋转，由沿轴向层叠的电磁钢板构成，所述转子铁芯具有沿轴向贯穿所述电磁钢板的多个磁通屏障，在至少一个所述磁通屏障中容纳有永磁体，
在所述转子铁芯的轴向两端分别配置有覆盖所述转子铁芯的至少一部分的端盖组件，
其特征在于，
所述端盖组件包括至少两个沿周向分离设置的端盖部。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述至少两个端盖部沿周向以相同的间隔设置。
3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述永磁体从相邻的所述端盖部之间露出。
4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在每个所述磁通屏障中容纳有永磁体。
5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述端盖部由导电不导磁的材料形成。
6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在所述多个磁通屏障中还容纳有导电不导磁的导通部件，所述导通部件连通相邻的所述端盖部。
7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，
每个所述磁通屏障内容纳有所述导通部件。
8.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，
多个所述磁通屏障中径向最外侧的磁通屏障内容纳有所述导通部件。
9.根据权利要求6至8中的任一项所述的转子，其特征在于，
每个所述端盖部具有与所述导通部件接触的多个接触部，每个所述接触部的面积大于4平方毫米。
10.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
所述端盖部上设置有孔。
11.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在沿轴向观察时，所述端盖部呈弧形。
12.一种马达，其特征在于，所述马达具有定子以及根据权利要求1～11中任一项所述的转子。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及马达技术领域，尤其涉及一种转子和具有该转子的马达。
背景技术
在以往的马达技术中，为了满足较高的输出效能的需求(例如IE4等级以上)，通常采用永磁同步马达或同步磁阻马达的设计。
然而，永磁同步马达必须使用价格高昂的永磁体材料制造，同步磁阻马达则受限于效能瓶颈。因此，近年提出了一种永磁辅助式同步磁阻马达，在永磁辅助式同步磁阻马达中，将价格低廉的铁氧体等永磁体置入传统同步磁阻马达的转子的磁通屏障内，从而提升马达的输出效能。这样，能够以相对低廉的成本，满足IE4等级以上的输出效能需求。
上述类型的马达均须采用闭回路的驱动控制器，然而，在产业应用上，通过直接电力线连接而启动(line-start)的马达仍占多数。因此，铸铝型的永磁辅助式自启动同步磁阻马达成为研究热点。
在下述的专利文献1中，提出了一种铸铝型的永磁辅助式自启动同步磁阻马达。在该马达中，为了实现自启动特性，在转子的轴向两端分别形成有环形的端盖部，该端盖部构成感应电流的导通路径的一部分。
专利文献1：中国专利公开公报CN108141070A
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
实用新型内容
发明人发现，在上述专利文献1中，在制造马达时，需要先将环形的端盖部形成于转子的两端，然后向转子的磁通屏障内插入永磁体。在专利文献1中，由于环形的端盖部与一部分磁通屏障沿轴向对置，因此，在端盖部形成于端子的两端后，该端盖部阻挡永磁体安装到上述一部分磁通屏障内，这样，能够安装到转子磁通屏障内的永磁体的总量减少，马达的输出效能降低。
为了解决上述问题或其他类似问题，本实用新型实施例提供一种转子和具有该转子的马达，能够避免端盖部阻挡永磁体的安装，进而能够增加可安装到磁通屏障内的永磁体的数量，以提升马达的输出效能。
根据本实用新型实施例的第一方面，提供一种转子，该转子具有：转子铁芯，该转子铁芯以中心轴线为中心旋转，由沿轴向层叠的电磁钢板构成，该转子铁芯具有沿轴向贯穿该电磁钢板的多个磁通屏障，在至少一个该磁通屏障中容纳有永磁体，在该转子铁芯的轴向两端分别配置有覆盖该转子铁芯的至少一部分的端盖组件，该端盖组件包括至少两个沿周向分离设置的端盖部。
根据本实用新型实施例的第二方面，提供一种马达，该马达具有上述第一方面所述的转子。
本实用新型实施例的一种有益效果在于，通过将端盖组件设置为包括至少两个沿周向分离设置的端盖部，能够避免端盖部阻挡永磁体的安装，进而能够增加可安装到磁通屏障内的永磁体的数量，以提升马达的输出效能。
参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的实施方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因此而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和\/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其他实施方式中使用，与其他实施方式中的特征相组合，或替代其他实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括\/包含\/具有”在本文使用时指特征、整件、或组件的存在，但并不排除一个或更多个其他特征、整件或组件的存在或附加。
附图说明
所包括的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本实用新型的实施方式，并与文字描述一起来阐释本实用新型的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本实用新型实施例1的转子的一个立体示意图。
图2是本实用新型实施例1的转子沿轴向观察时的一个示意图。
图3是本实用新型实施例1的端盖组件的一个示意图。
图4是本实用新型实施例1的一个实施方式的转子所形成的导通路径的示意图。
图5是本实用新型实施例1的转子沿轴向观察时的另一个示意图。
图6是本实用新型实施例1的转子在未形成有端盖组件时的一个示意图。
图7是本实用新型实施例1中在转子形成有端盖组件的状态下端盖部与导通部件的接触方式的示意图。
图8是本实用新型实施例1转子的另一个立体示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本实用新型的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本实用新型的特定实施方式，其表明了其中可以采用本实用新型的原则的部分实施方式，应了解的是，本实用新型不限于所描述的实施方式，而是包括落入所附权利要求的范围内的全部修改变型以及等同物。
在本实用新型实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“该”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
在本实用新型的下述说明中，为了说明的方便，将马达的转子铁芯能够绕其进行旋转的中心线称为“中心轴线”，将与沿该中心轴线延伸的方向相同或平行的方向称为“轴向”，将以该中心轴线为中心的半径方向称为“径向”，将围绕该中心轴线的方向称为“周向”。
下面结合附图对本实用新型实施例进行说明。
实施例1
本实施例1提供一种转子。该转子应用于马达，例如永磁辅助式自启动同步磁阻马达。
图1是本实施例的转子的一个立体示意图，图2是本实施例的转子沿轴向观察时的一个示意图，图3是本实施例的端盖组件的一个示意图。
如图1和图2所示，转子10具有转子铁芯11，转子铁芯11以中心轴线O-O’为中心旋转，由沿轴向层叠的电磁钢板构成。转子铁芯11具有沿轴向贯穿电磁钢板的多个磁通屏障11s，在至少一个磁通屏障中容纳有永磁体12，在转子铁芯11的轴向两端分别配置有覆盖转子铁芯11的至少一部分的端盖组件13。
在本实施例中，端盖组件13包括至少两个沿周向分离设置的端盖部。
图1和图2示出了端盖组件13包括4个端盖部13-1、13-2、13-3、13-4的情形，但本实施例不限于此，端盖组件13包括的端盖部的数量可以根据实际需要而设置。
为了清楚起见，图1和图2中仅以示例的方式对沿径向排列的一组磁通屏障以及一组永磁体标注了附图标记11s和12，在图1中配置有四组电磁屏障11s以及四组永磁体12，未标注的各组电磁屏障和永磁体与已标注的电磁屏障和永磁体的配置方式相同。
通过上述实施例，将端盖组件13设置为包括至少两个沿周向分离设置的端盖部，由此，能够自由设置各端盖部在周向上的位置，进而能够使得端盖部位于沿轴向与插入永磁体12的位置错开的位置，由此，能够避免端盖部阻挡永磁体12的安装，因此，能够增加可安装到磁通屏障11s内的永磁体12的数量，以提升转子10所在的马达的输出效能。
在本实施例中，可使永磁体12从相邻的端盖部之间(例如，端盖部13-1与端盖部13-2之间、端盖部13-2与端盖部13-3之间、端盖部13-3与端盖部13-4之间、端盖部13-4与端盖部13-1之间)露出。使永磁体12从相邻的端盖部之间露出可通过对相邻的端盖部之间的距离进行设置而实现。换言之，相邻的端盖部之间的距离可设置为能够使得端盖部不阻挡永磁体12插入磁通屏障11s内。
在本实施例中，如图1所示，在多个磁通屏障11s中的每个中均可容纳有永磁体12，由此，可增加转子的磁通屏障11s中安装的永磁体12的数量，提升马达的输出效能。但本实施例不限于此，也可仅在一部分磁通屏障11s中容纳有永磁体12。
在本实施例中，如图1所示，各端盖部13-1、13-2、13-3、13-4可沿周向以相同的间隔设置。但本实施例不限于此，各端盖部13-1、13-2、13-3、13-4也可沿周向以不同的间隔设置，或者，沿着周向，一部分端盖部之间以相同的间隔设置，另一部分端盖部之间以不同的间隔设置。具体配置方式可根据实际需要而确定。
在本实施例中，各端盖部13-1、13-2、13-3、13-4可由导电不导磁的材料形成，例如，铝材料或铜材料等。
在本实施例中，如图1和图2所示，在多个磁通屏障11s中还可容纳有导电不导磁的导通部件14，导通部件14连通相邻的端盖部。与电磁屏障11s和永磁体12的标注方式类似，图1和图2中仅以示例的方式对沿径向排列的一组导通部件14进行了标注。导通部件14自身用于产生感应力矩，并且，通过设置导通部件14，导通部件14与其所连通的端盖部共同形成感应电流的导通路径。由此，转子10旋转时产生的感应电流能够经由该导通路径流动，进而转子10所在的马达能够实现自启动特性。
在本实施例中，导通部件14可通过如下方式形成：在将治具(该治具的形状和大小与永磁体12相对应)插入磁通屏障11s后，将导通部件14的液态材料注入磁通屏障11s中的剩余空间，然后使该液态材料固化，由此，在磁通屏障11s中形成固态的导通部件14。此后，可将治具从磁通屏障11s中拔出而形成永磁体插入空间，并将永磁体12插入该空间。
在一个实施方式中，如图1和图2所示，每个磁通屏障11s内均容纳有导通部件14。由此，相邻的端盖部通过多个导通部件14中的每个而连通，由此形成多个导通路径。这样，能够使马达在自启动时具有高载荷能力，从而使马达具有良好的自启动特性。
图4是该实施方式所形成的导通路径的示意图。如图4所示，相邻的端盖部13-2与13-3通过各磁通屏障11s内的各导通部件14导通，由此可形成多个导通路径Pa->P1->Pb、Pa->P2->Pb、Pa->P3->Pb。
图5是本实施例的转子沿轴向观察时的另一个示意图。
在另一个实施方式中，如图5所示，仅多个磁通屏障11s中径向最外侧的磁通屏障内容纳有导通部件14，其他磁通屏障内未容纳有导通部件14。由此，相邻的端盖部仅通过多个磁通屏障11s中径向最外侧的磁通屏障导通，即，相邻的端盖部通过多个磁通屏障11s中径向最外侧的磁通屏障内的导通部件14导通，从而形成一个导通路径。
在该实施方式中，感应电流仍能够通过一个导通路径流动，因此，马达在自启动时仍具有较高的载荷能力，同时，由于仅径向最外侧的磁通屏障内容纳有导通部件14，因此，能够在除径向最外侧的磁通屏障以外的其他磁通屏障内尽可能地填充最大体积的永磁体，从而进一步提升马达的输出效能。换言之，通过该实施方式，可使马达兼具高载荷自启动能力以及高输出效能。
在本实施例中，端盖部可与导通部件14的一部分接触，由此，能够使端盖部与导通部件14导通，从而形成感应电流的导通路径。图6是转子在未形成有端盖组件时的一个示意图。图7是在转子形成有端盖组件的状态下端盖部与导通部件14的接触方式的示意图。如图6和图7所示，端盖部13-1、13-2、13-3、13-4与导通部件14的用虚线示出的一部分接触。
在本实施例中，如图7所示，每个端盖部具有与导通部件14接触的多个接触部13t，各接触部13t位于图7中的虚线所指示的位置，各接触部13t的面积可根据实际需要而确定。
在形成导通部件14时，导通部件14的液态材料需注入图7中的虚线位置所对应的磁通屏障空间，因此，当该磁通屏障空间很小时(即接触部的面积很小时)，液态材料可能难以注入到该磁通屏障空间，从而导致端盖部无法以期望的方式与导通部件14接触。在本实施例中，各接触部13t的面积可设为均大于4平方毫米，由此，能够可靠地将导通部件14的液态材料注入图7的虚线位置所对应的磁通屏障空间，以使端盖部与导通部件14以期望的方式接触，以形成相应的导通路径。
图8是本实施例的转子的另一个立体示意图。
在本实施例中，如图8所示，在端盖部上可设置孔15。通过设置孔15，能够实现散热和\/或保持动平衡等。在用于散热的情况下，孔15可设置为贯通孔；在用于保持动平衡的情况下，孔15可设置为贯通孔，也可设置为非贯通孔；在兼用于散热和保持动平衡的情况下，孔15可设置为贯通孔。孔的大小以及非贯通孔的深度可根据散热和\/或保持动平衡设置的需求而确定。
在图8中，孔15设置于一个端盖部13-2，但本实施例不限于此，孔15也可设置于多个端盖部。在图8中，孔15设置于端盖部的侧面，本实施例也不限于此，孔15也可设置于端盖部的其他位置。
在本实施例中，端盖部的形状可根据实际需要而设置。例如可如图1至图5以及图7至图8所示，设置为在沿轴向观察时呈大致弧形。本实施例不以此作为限制，端盖部的形状也可设置为圆形、多边形等其他形状。
通过本实施例的转子，将端盖组件设置为包括至少两个沿周向分离设置的端盖部，能够避免端盖部阻挡永磁体的安装，进而能够增加可安装到磁通屏障内的永磁体的数量，以提升转子所在的马达的输出效能。
实施例2
本实施例2提供一种马达，该马达具有定子和转子，该转子可如上述实施例1中所述，此处不再赘述。该马达还可包括其他部件，具体可参照现有技术。
本实施例的马达可以是永磁辅助式自启动同步磁阻马达。
通过本实施例的马达，能够避免端盖部阻挡永磁体的安装，进而能够增加可安装到磁通屏障内的永磁体的数量，以提升马达的输出效能。
以上参照附图详细叙述了本实用新型实施例，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。然而应当理解，本实用新型的实施不限于上述实施例的方式，还包括不脱离本实用新型主旨范围的所有改变、修改和等同等。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920032514.3
申请日:2019-01-09
公开号:公开日:国家:JP
国家/省市:JP(日本)
授权编号:CN209233589U
授权时间:20190809
主分类号:H02K 1/27
专利分类号:H02K1/27
范畴分类:37P;
申请人:日本电产株式会社
第一申请人:日本电产株式会社
申请人地址:日本京都府京都市
发明人:罗大殷;颜圣展;颜国智;林信男;徐豫伟;吴友绩;刘承宗
第一发明人:罗大殷
当前权利人:日本电产株式会社
代理人:樊一槿;陶海萍
代理机构:11127
代理机构编号:北京三友知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计