转子冲片、转子、电机和车辆转让专利

申请号 : CN202010758130.7

文献号 : CN114094739B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 王飞陈金涛顾正雍方亮杨琳琳汪盼

申请人 : 安徽威灵汽车部件有限公司广东威灵汽车部件有限公司

摘要 :

本发明提供了一种转子冲片、转子、电机和车辆,转子冲片包括冲片本体、轴孔、磁体槽、隔磁槽和隔磁体,其中,轴孔开设在冲片本体上。磁体槽围绕轴孔设置在冲片本体上。磁体槽包括多个第一磁体槽,多个第一磁体槽中的每一个第一磁体槽沿冲片本体的径向延伸。隔磁槽设置在冲片本体上,隔磁槽的至少一部分位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧。隔磁体设置在隔磁槽内。本发明中沿冲片本体径向延伸的第一磁体槽能够构成不同的闭合磁路,从而改善磁通路径,提升永磁体利用率提高,此外,隔磁体不仅可以起到增强转子冲片结构强度的作用,而且能够有效降低漏磁,提高电机的功率密度。

权利要求 :

1.一种转子冲片,其特征在于,包括:冲片本体;

轴孔,开设在所述冲片本体上;

磁体槽,围绕所述轴孔设置在所述冲片本体上;

所述磁体槽包括多个第一磁体槽,所述多个第一磁体槽中的每一个第一磁体槽沿所述冲片本体的径向延伸;

隔磁槽,设置在所述冲片本体上,所述隔磁槽的至少一部分位于所述第一磁体槽靠近所述轴孔的一侧;

隔磁体,设置在所述隔磁槽内;

所述隔磁槽包括:

第一槽体,所述第一槽体的至少一部分位于所述第一磁体槽靠近所述轴孔的一侧;

至少一个第二槽体,与所述第一槽体连通,所述至少一个所述第二槽体中的每一个第二槽体沿所述冲片本体的径向延伸;

所述转子冲片还包括:

凸出齿,所述凸出齿与所述冲片本体相连,所述凸出齿自所述第一槽体延伸至所述第二槽体内;

所述隔磁体包括以下至少一种或者组合:支撑件、连接件,所述支撑件的硬度大于所述连接件的硬度;

所述隔磁体中的支撑件夹设在所述冲片本体和所述凸出齿之间并位于所述第二槽体内;

所述隔磁体中的连接件设置在所述第一槽体内。

2.根据权利要求1所述的转子冲片,其特征在于,所述第一槽体包括:中间段,所述中间段设置在所述冲片本体上并位于所述第一磁体槽靠近所述轴孔的一侧;

凸出段,所述凸出段与所述中间段相连通,所述凸出段的径向宽度大于等于所述中间段的径向宽度。

3.根据权利要求1所述的转子冲片,其特征在于,所述第二槽体包括:连接段,所述连接段与所述第一槽体相连通;

延伸段,所述延伸段与所述连接段 相连通,所述延伸段的最大宽度大于所述连接段的宽度。

4.根据权利要求1所述的转子冲片,其特征在于,所述支撑件为金属件或陶瓷件;

所述连接件为以下至少一种构成:聚乙烯件、聚丙烯件、聚苯乙烯件。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的转子冲片,其特征在于,所述第一磁体槽与所述隔磁槽相连通。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的转子冲片,其特征在于,所述磁体槽还包括:两个第二磁体槽,设置在所述多个第一磁体槽中每相邻的两个第一磁体槽之间,所述两个第二磁体槽中每一个第二磁体槽分别具有靠近所述轴孔的内端和远离所述轴孔的外端,两个所述内端彼此靠近,两个所述外端彼此远离;或第三磁体槽,设置在所述多个第一磁体槽中每相邻的两个第一磁体槽之间。

7.一种转子,用于电机,其特征在于,所述转子包括:转子铁芯,所述转子铁芯由多个如权利要求1至6中任一项所述的转子冲片堆叠形成,多个所述转子冲片的磁体槽沿所述转子铁芯的轴向贯通以形成插槽;

多个永磁体,所述多个永磁体一一对应设置在所述多个插槽中。

8.根据权利要求7所述的转子,其特征在于,所述多个插槽包括:

第一插槽,多个所述转子冲片的第一磁体槽形成第一插槽;

所述多个永磁体包括:

第一永磁体,所述第一永磁体插设在所述第一插槽内;

其中,所述第一永磁体的宽度为m,所述转子冲片的第二槽体在所述冲片本体的径向上的延伸长度的最大值为h,满足h≤m/3。

9.一种电机,其特征在于,包括:定子,所述定子构造形成装配腔;以及如权利要求7或8所述的转子,所述转子设置在所述装配腔内。

10.一种车辆,其特征在于,包括:车体;及

如权利要求9所述的电机,所述电机安装在所述车体内。

说明书 :

转子冲片、转子、电机和车辆

技术领域

[0001] 本发明涉及电机设备技术领域,具体而言,涉及一种转子冲片、一种转子、一种电机和一种车辆。

背景技术

[0002] 目前,内置式永磁同步电机由于磁阻转矩的存在,可以实现转矩密度的提升及恒定功率区运行范围的有效拓宽。然而,当电机内的转子在高速旋转时,为了确保结构强度,常常令转子靠近转子轴心处的磁桥较宽,而磁桥较宽则会导致该处漏磁,因此,如何在减小漏磁的基础上提高转子结构强度成为亟待解决的问题。

发明内容

[0003] 本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
[0004] 为此,本发明的第一个方面在于,提出一种转子冲片。
[0005] 本发明的第二个方面在于,提出一种转子。
[0006] 本发明的第三个方面在于,提出一种电机。
[0007] 本发明的第四个方面在于,提出一种车辆。
[0008] 有鉴于此,根据本发明的第一个方面,提供了一种转子冲片,其包括冲片本体、轴孔、磁体槽、隔磁槽和隔磁体,其中,轴孔开设在冲片本体上。磁体槽围绕轴孔设置在冲片本体上。磁体槽包括多个第一磁体槽,多个第一磁体槽中的每一个第一磁体槽沿冲片本体的径向延伸。隔磁槽设置在冲片本体上,隔磁槽的至少一部分位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧。隔磁体设置在隔磁槽内。
[0009] 本发明提供的转子冲片包括冲片本体,轴孔开设在冲片本体上,冲片本体由硅钢材料制得。其中,硅钢是指含硅量为1.0~4.5%,含碳量小于0.08%的硅合金钢。硅钢具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性,因而磁滞损失和涡流损失都比小。轴孔用于装配转子的转轴。磁体槽围绕轴孔设置在冲片本体上,磁体槽用于装配转子的永磁体,磁体槽的数量与永磁体的数量为一一对应的多个。磁体槽包括多个第一磁体槽,每一个第一磁体槽沿冲片本体的径向延伸设置在冲片本体上。多个第一磁体槽沿冲片本体的周向间隔设置在冲片本体上,进而形成辐式排布(spoke型排布方式),以构成并联磁路。也就是说,每个第一磁体槽内的永磁体能够构成不同的闭合磁路,从而可以改善磁通路径,使得具有该转子冲片的电机的永磁体利用率提高,即提高永磁体的后充磁饱和度和电机的功率密度,也能够改善空载气隙磁通密度以及空载反电动势等关键电磁性能参数,从而使得电机的整体性能得到提高。隔磁槽设置在冲片本体上,至少一部分隔磁槽位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧,也就是说,相对于第一磁体槽而言,隔磁槽更加靠近轴孔设置在冲片本体上,使得第一磁体槽与轴孔之间的磁桥结构较窄,从而可以实现有效降低靠近轴孔处的漏磁情况。隔磁槽内设有隔磁体,隔磁体具有不导磁性能,一方面隔磁体可以增强转子冲片整体的结构强度,避免转子冲片在高转速运行状态下受到离心力的作用而变形或断裂。另一方面,由于隔磁体提高了转子冲片的结构强度,在满足相同结构应力的要求下,可以将隔磁桥的宽度设计的较窄,进而可以有效降低漏磁,提高具有该转子冲片的电机的功率密度。
[0010] 具体地,由于在隔磁槽中加入隔磁体,转子冲片的结构强度增加,此时对于隔磁桥宽度的需求变小。
[0011] 当转子冲片上未设置隔磁体时,则在转子冲片高速旋转时,结构应力主要由隔磁桥提供。为了满足结构应力需求,内磁桥宽度为2.6mm。
[0012] 然而,如果仅在两个磁体槽之间设置隔磁槽时,那么为了满足结构应力要求,则位于两个磁体槽和隔磁槽之间的两个内磁桥中每个内磁桥的宽度应为1.3mm。
[0013] 若在隔磁槽中加入隔磁体后,则转子冲片的结构应力增加,在满足相同的结构应力要求下,两个磁体槽和隔磁槽之间所形成的内磁桥的宽度可以较窄,即每个内磁桥的宽度可以为0.5mm,隔磁桥变窄,从而实现漏磁减小。
[0014] 在一种可能的设计中,进一步地,隔磁槽包括第一槽体,第一槽体设置在冲片本体上,第一槽体的至少一部分位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧,第一槽体沿冲片本体的周向或切向延伸。
[0015] 在该设计中,隔磁槽包括第一槽体,第一槽体设置在冲片本体上并位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧,即第一槽体相对于第一磁体槽靠近轴孔设置在冲片本体上,从而可以使第一槽体有效降低该处漏磁情况。进一步地,第一槽体沿冲片本体的轴向或切向延伸。值得说明的是,第一槽体可以朝第一磁体槽的一侧延伸,此时,第一槽体与第一磁体槽的横截面呈类似于L字型排布。当然,第一槽体可以朝第一磁体槽的两侧延伸,则第一槽体与第一磁体槽的横截面呈类似于T字型排布。
[0016] 在一种可能的设计中,进一步地,隔磁槽还包括至少一个第二槽体,至少一个第二槽体设置在冲片本体上并与第一槽体连通,至少一个第二槽体中的每一个第二槽体沿冲片本体的径向延伸。
[0017] 在该设计中,隔磁槽还包括至少一个第二槽体,每一个第二槽体设置在冲片本体上并与第一槽体相连通,第二槽体沿冲片本体的径向延伸。值得说明的是,冲片本体的径向包括径向朝外和径向朝内,径向朝外是指朝向冲片本体的外周沿的方向,径向朝内是指朝向轴孔方向。第二槽体可以沿径向朝外延伸,和/或第二槽体沿径向朝内延伸。当第二槽体沿冲片本体的径向延伸时,第一槽体沿冲片本体的轴向或切向延伸,因此,第一槽体和第二槽体之间会构造形成台阶结构,当隔磁体填充在隔磁槽(第一槽体和/或第二槽体)内时,则隔磁体将与隔磁槽之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片高速运转时,隔磁体在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体的中间部位被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片的结构强度。具体地,第二槽体的数量可以为2个、4个。
[0018] 在一种可能的设计中,进一步地,第一槽体包括中间段和凸出段,中间段设置在冲片本体上并位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧。凸出段与中间段相连通,凸出段的径向宽度大于等于中间段的径向宽度。
[0019] 在该设计中,第一槽体的中间段设置在冲片本体上,中间段位于第一磁体槽靠近轴孔的一侧。凸出段与中间段相连通,凸出段的径向宽度大于等于中间段的径向宽度,则凸出段与中间段之间会构造形成台阶结构,从而可以增加相邻隔磁槽之间隔磁桥的径向长度,改善磁路,降低漏磁。当隔磁体填充在隔磁槽(第一槽体)内时,则隔磁体将与隔磁槽之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片高速运转时,隔磁体在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片的结构强度。
[0020] 在一种可能的设计中,进一步地,第二槽体包括连接段和延伸段,连接段与第一槽体相连通。延伸段与连接端相连通,延伸段的最大宽度大于连接段的宽度。
[0021] 在该设计中,第二槽体包括连接段和延伸段,连接段与第一槽体相连通。延伸段与连接端相连通,延伸段的最大宽度大于连接段的宽度。则连接段和延伸段之间会构造形成台阶结构,当隔磁体填充在隔磁槽(第二槽体)内时,则隔磁体将与隔磁槽之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片高速运转时,隔磁体在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片的结构强度。
[0022] 在一种可能的设计中,进一步地,延伸段的横截面呈三角形、梯形或圆弧形。
[0023] 在该设计中,延伸段的横截面呈三角形、梯形或圆弧形,连接段的横截面呈矩形,二者满足前述宽度尺寸要求,进而形成台阶位即可。
[0024] 在一种可能的设计中,进一步地,转子冲片还包括凸出齿,凸出齿与冲片本体相连,凸出齿自第一槽体延伸至第二槽体内。
[0025] 在该设计中,凸出齿与冲片本体相连接并位于隔磁槽内,凸出齿背离轴孔延伸(自第一槽体延伸至第二槽体),通过在隔磁槽内设置凸出齿,从而可以减少隔磁槽的空白区域,即凸出齿可以覆盖部分隔磁槽,而另外一部分并未被凸出齿覆盖的隔磁槽则用于容纳放置隔磁体,由于凸出齿与冲片本体通过冲压成型制得,则通过设置凸出齿可以减少板材(硅钢片)的废料量。也就是说,当隔磁槽内未设置凸出齿时,对应于隔磁槽部分板材会被冲压而作为废料,而当隔磁槽内设置凸出齿时,则废料量将会减少,同时凸出齿的设置也可以减少隔磁体的使用量。
[0026] 在一种可能的设计中,进一步地,隔磁体包括以下至少一种或者组合:支撑件、连接件,其中,支撑件的硬度大于连接件的硬度。
[0027] 在该设计中,隔磁体可以单独采用硬度较高的支撑件构成。隔磁体也可以单独采用硬度相较于支撑件较小的连接件构成。当然,隔磁体也可以采用支撑件和连接件组合构成。硬度较高的支撑件即可为转子冲片提供强度支持。当采用硬度较小的连接件时,则可以令连接件更好地填充在隔磁槽内,实现隔磁体与冲片本体之间的可靠连接。当隔磁体采用支撑件与连接件组合构成时,隔磁体与冲片本体之间的连接性能,隔磁体为冲片本体提供的支撑作用均能够很好地实现。
[0028] 具体地,支撑件具有不导磁性质,支撑件能够提高电机高速运转时的结构强度。支撑件可以由不锈钢、铝合金、铜合金、陶瓷制备,具有不导磁且硬度较大的优点,有利于提高转子的结构强度。隔磁体也可以由高强度注塑材料制备而成,即连接件为注塑材料制得,注塑材料可以包括聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚苯乙烯材料。值得说明的是,支撑件和连接件均为不导磁材料制得,因此可以使得多个磁体槽中靠近轴孔处无漏磁磁路,能够有效抑制漏磁,提高转矩。同时,连接件和支撑件都能够提高转子结构强度,满足转子的高速运转需求。
[0029] 在一种可能的设计中,进一步地,隔磁体中的支撑件夹设在冲片本体和凸出齿之间并位于第二槽体内。
[0030] 在该设计中,当隔磁体单独采用支撑件时,则支撑件可以夹设在冲片本体和凸出齿之间,支撑件位于第二槽体内,当转子冲片高速旋转时,第二槽体收到的离心力较大,此时对于受力较大位置设置隔磁体,支撑件能够为冲片本体、凸出齿提供可靠的支撑,防止凸出齿、冲片本体被拉扯变形而失效。当隔磁体采用支撑件和连接件组合使用时,则第二槽体内设置支撑件,第一槽体内设置连接件。
[0031] 在一种可能的设计中,进一步地,隔磁体中的连接件设置在第一槽体内。
[0032] 在该设计中,当单独采用连接件时,连接件可以填满第一槽体和第二槽体内;或连接件部分填充第一槽体和第二槽体。具体地,连接件填满第二槽壁,连接件填充于部分第一槽体内,从而使得连接件可以形成一个整体。
[0033] 在一种可能的设计中,进一步地,第一磁体槽与隔磁槽相连通。
[0034] 在该设计中,隔磁槽与第一磁体槽相连通,当隔磁体通过注塑工艺注入隔磁槽时,由于注塑材料在注塑过程中的流动特性,则注塑材料能够填充于永磁体与第一磁体槽的槽壁之间。也就是说,隔磁体能够完全包裹永磁体并位于第一磁体槽和隔磁槽内。
[0035] 在一种可能的设计中,进一步地,磁体槽还包括两个第二磁体槽,两个第二磁体槽设置在多个第一磁体槽中每相邻的两个第一磁体槽之间,两个第二磁体槽中每一个第二磁体槽分别具有靠近轴孔的内端和远离轴孔的外端,两个内端彼此靠近,两个外端彼此远离。即两个第二磁体槽呈V型设置在冲片本体上。
[0036] 在一种可能的设计中,进一步地,磁体槽还包括第三磁体槽,第三磁体槽设置在多个第一磁体槽中每相邻的两个第一磁体槽之间。第三磁体槽沿冲片本体的切向延伸,即第三磁体槽呈一字型布置在冲片本体上。
[0037] 根据本发明的第二个方面,提供了一种转子,包括上述任一设计所提供的转子冲片。
[0038] 本发明提供的转子,包括上述任一设计所提供的转子冲片,因此具有该转子冲片的全部有益效果,在此不再赘述。
[0039] 在一个可能的设计中,进一步地,转子包括转子铁芯和多个永磁体,转子铁芯由多个转子冲片堆叠构成,多个转子冲片的磁体槽沿转子铁芯的轴向贯通以形成插槽。多个永磁体一一对应设置在多个插槽中。
[0040] 在该设计中,转子包括转子铁芯和多个永磁体,多个转子冲片叠压构成转子铁芯,其中多个转子冲片的磁体槽沿转子铁芯的轴向贯穿以形成插槽,一个永磁体插入一个插槽中。插槽的体积大于永磁体的体积,从而能够便于永磁体的装配。当插槽的体积大于永磁体的体积时,同时,至少一个磁体槽与隔磁槽相连通,那么,在高强度注塑材料注入的过程中,注塑材料能够填充在磁体槽与永磁体的间隙内,可以固定永磁体,能够进一步提升转子冲片、永磁体之间的结构强度。
[0041] 在一种可能的设计中,进一步地,多个插槽包括第一插槽,多个转子冲片的第一磁体槽形成第一插槽。多个永磁体包括第一永磁体,第一永磁体插设在第一插槽内。其中,第一永磁体的宽度为m,转子冲片的第二槽体在冲片本体的径向上的延伸长度的最大值为h,满足h≤m/3。
[0042] 在该设计中,多个插槽包括第一插槽,第一插槽用于装配第一永磁体,第一磁体槽和隔磁槽能够围合形成磁体区域。此时,第一永磁体的宽度m和第二槽体在冲片本体的径向上的延伸长度的最大值h满足上述关系,从而可以使隔磁槽(第二槽体)伸入磁体区域的深度不会过大,进而保证电机的磁路与峰值转矩。
[0043] 根据本发明的第三个方面,提供了一种电机,包括上述任一设计所提供的转子。
[0044] 本发明提供的电机,包括上述任一设计所提供的转子,因此具有该转子的全部有益效果,在此不再赘述。
[0045] 在一种可能的设计中,进一步地,电机包括定子,定子构造形成装配腔,转子设置在装配腔内。
[0046] 在该设计中,电机包括定子,定子具有装配腔,转子设置在装配腔内,并且能够相对于定子转动。
[0047] 根据本发明的第四个方面,提供了一种车辆,包括上述任一设计所提供的电机。
[0048] 本发明的一个设计中所提供的车辆,包括上述任一设计所提供的电机,因此具有该电机的全部有益效果,在此不再赘述。
[0049] 值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
[0050] 进一步地,上述任一设计所提供的电机可以作为车辆的驱动电机。具体地,驱动电机能够单独实现车辆的功能装置启动。或者,驱动电机可以与车辆上的其他驱动装置共同配合以实现车辆上的功能装置正常运行。其中,车辆的功能装置可以为以下任一或任意组合:车轮、空调器、灯光组件等。
[0051] 在一种可能的设计中,进一步地,车辆包括车体,电机安装在车体内。
[0052] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0053] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
[0054] 图1示出了根据本发明的一个实施例中转子冲片的结构示意图;
[0055] 图2示出了图1所示的根据本发明的一个实施例中的转子冲片在A处的局部放大图;
[0056] 图3示出了根据本发明的另一个实施例中转子冲片的结构示意图;
[0057] 图4示出了根据本发明的又一个实施例中转子冲片的结构示意图;
[0058] 图5示出了图4所示的根据本发明的一个实施例中的转子冲片在B处的局部放大图;
[0059] 图6示出了根据本发明的又一个实施例中转子冲片的结构示意图;
[0060] 图7示出了根据本发明的又一个实施例中转子冲片的结构示意图;
[0061] 图8示出了根据本发明的又一个实施例中转子冲片的结构示意图。
[0062] 其中,图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为:
[0063] 1转子冲片,
[0064] 10冲片本体,
[0065] 11轴孔,
[0066] 12磁体槽,12a第一磁体槽,12b第二磁体槽,
[0067] 13隔磁槽,
[0068] 131第一槽体,131a中间段,131b凸出段,
[0069] 132第二槽体,132a连接段,132b延伸段,
[0070] 14隔磁体,141支撑件,142连接件,
[0071] 15凸出齿,
[0072] 20永磁体,20a第一永磁体。

具体实施方式

[0073] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0074] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
[0075] 下面参照图1至图8描述根据本发明一些实施例所提供的转子冲片1、转子、电机和车辆。
[0076] 实施例一
[0077] 根据本发明的第一个方面,提供了一种转子冲片1,如图1、图3、图4、图6至图8所示,转子冲片1包括冲片本体10、轴孔11、磁体槽12、隔磁槽13和隔磁体14,其中,轴孔11开设在冲片本体10上。磁体槽12围绕轴孔11设置在冲片本体10上。磁体槽12包括多个第一磁体槽12a,多个第一磁体槽12a中的每一个第一磁体槽12a沿冲片本体10的径向延伸。隔磁槽13设置在冲片本体10上,隔磁槽13的至少一部分位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧。隔磁体14设置在隔磁槽13内。
[0078] 本发明提供的转子冲片1包括冲片本体10,轴孔11开设在冲片本体10上,冲片本体10由硅钢材料制得。其中,硅钢是指含硅量为1.0~4.5%,含碳量小于0.08%的硅合金钢。
硅钢具有导磁率高、矫顽力低、电阻系数大等特性,因而磁滞损失和涡流损失都比小。轴孔
11用于装配转子的转轴。磁体槽12围绕轴孔11设置在冲片本体10上,磁体槽12用于装配转子的永磁体20,磁体槽12的数量与永磁体20的数量为一一对应的多个。磁体槽12包括多个第一磁体槽12a,每一个第一磁体槽12a沿冲片本体10的径向延伸设置在冲片本体10上。多个第一磁体槽12a沿冲片本体10的周向间隔设置在冲片本体10上,进而形成辐式排布(spoke型排布方式),以构成并联磁路。也就是说,每个第一磁体槽12a内的永磁体20能够构成不同的闭合磁路,从而可以改善磁通路径,使得具有该转子冲片1的电机的永磁体20利用率提高,即提高永磁体20的后充磁饱和度和电机的功率密度,也能够改善空载气隙磁通密度以及空载反电动势等关键电磁性能参数,从而使得电机的整体性能得到提高。隔磁槽13设置在冲片本体10上,至少一部分隔磁槽13位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧,也就是说,相对于第一磁体槽12a而言,隔磁槽13更加靠近轴孔11设置在冲片本体10上,使得第一磁体槽12a与轴孔11之间的磁桥结构较窄,从而可以实现有效降低靠近轴孔11处的漏磁情况。隔磁槽13内设有隔磁体14,隔磁体14具有不导磁性能,一方面隔磁体14可以增强转子冲片1整体的结构强度,避免转子冲片1在高转速运行状态下受到离心力的作用而变形或断裂。另一方面,由于隔磁体提高了转子冲片的结构强度,在满足相同结构应力的要求下,可以将隔磁桥的宽度设计的较窄,进而可以有效降低漏磁,提高具有该转子冲片1的电机的功率密度。
[0079] 具体地,由于在隔磁槽13中加入隔磁体14,转子冲片1的结构强度增加,此时对于隔磁桥宽度的需求变小。
[0080] 当转子冲片1上未设置隔磁体14时,则在转子冲片1高速旋转时,结构应力主要由隔磁桥提供。为了满足结构应力需求,内磁桥宽度为2.6mm。
[0081] 然而,如果仅在两个磁体槽12之间设置隔磁槽13时,那么为了满足结构应力要求,则位于两个磁体槽12和隔磁槽13之间的两个内磁桥中每个内磁桥的宽度应为1.3mm。
[0082] 若在隔磁槽13中加入隔磁体14后,则转子冲片1的结构应力增加,在满足相同的结构应力要求下,两个磁体槽12和隔磁槽13之间所形成的内磁桥的宽度可以较窄,即每个内磁桥的宽度可以为0.5mm,隔磁桥变窄,从而实现漏磁减小。
[0083] 具体地,由于隔磁体14具有不导磁性能,则位于第一磁体槽12a内的永磁体20的漏磁则只经过相邻第一磁体槽12a之间的磁桥,然而由于设置隔磁槽13,则相邻第一磁体槽12a之间的磁桥宽度更窄,磁通更容易饱和,因此能够有效抑制漏磁,提高转矩。
[0084] 值得说明的是,隔磁槽13为注塑槽,隔磁槽13沿冲片本体10的轴向贯穿开设在冲片本体10上。隔磁体14为注塑体,即当多个转子冲片1堆叠形成转子铁芯后,可以在注塑槽内注入高强度塑料材料,从而形成注塑体(隔磁体14),注塑体可以固定多个转子冲片1,同时也可以为转子冲片1提供结构强度,使得多个转子冲片1上的隔磁体14构成一个整体,且注塑体不导磁,可以有效降低漏磁,提高电机的功率密度,在相同的功率等级的要求下,可以有效节省电磁件的用量,降低电机的成本。值得说明的是,隔磁体14可以填满隔磁槽13,隔磁体14也可以仅填充于部分隔磁槽13,根据实际情况进行调整即可。
[0085] 进一步地,如图2所示,隔磁槽13包括第一槽体131,第一槽体131设置在冲片本体10上,第一槽体131的至少一部分位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧,第一槽体131沿冲片本体10的周向或切向延伸。
[0086] 在该实施例中,隔磁槽13包括第一槽体131,第一槽体131设置在冲片本体10上并位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧,即第一槽体131相对于第一磁体槽12a靠近轴孔11设置在冲片本体10上,从而可以使第一槽体131有效降低该处漏磁情况。进一步地,第一槽体131沿冲片本体10的轴向或切向延伸。值得说明的是,第一槽体131可以朝第一磁体槽12a的一侧延伸,此时,第一槽体131与第一磁体槽12a的横截面呈类似于L字型排布。当然,第一槽体131可以朝第一磁体槽12a的两侧延伸,则第一槽体131与第一磁体槽12a的横截面呈类似于T字型排布。
[0087] 进一步地,如图2所示,隔磁槽13还包括至少一个第二槽体132,至少一个第二槽体132设置在冲片本体10上并与第一槽体131连通,至少一个第二槽体132中的每一个第二槽体132沿冲片本体10的径向延伸。
[0088] 在该实施例中,隔磁槽13还包括至少一个第二槽体132,每一个第二槽体132设置在冲片本体10上并与第一槽体131相连通,第二槽体132沿冲片本体10的径向延伸。值得说明的是,冲片本体10的径向包括径向朝外和径向朝内,径向朝外是指朝向冲片本体10的外周沿的方向,径向朝内是指朝向轴孔11方向。第二槽体132可以沿径向朝外延伸,和/或第二槽体132沿径向朝内延伸。当第二槽体132沿冲片本体10的径向延伸时,第一槽体131沿冲片本体10的轴向或切向延伸,因此,第一槽体131和第二槽体132之间会构造形成台阶结构,当隔磁体14填充在隔磁槽13(第一槽体131和/或第二槽体132)内时,则隔磁体14将与隔磁槽13之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片1高速运转时,隔磁体14在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体14的中间部位被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片1的结构强度。具体地,第二槽体132的数量可以为2个、4个。
[0089] 进一步地,如图2所示,第一槽体131包括中间段131a和凸出段131b,中间段131a设置在冲片本体10上并位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧。凸出段131b与中间段131a相连通,凸出段131b的径向宽度大于等于中间段131a的径向宽度。
[0090] 在该实施例中,第一槽体131的中间段131a设置在冲片本体10上,中间段131a位于第一磁体槽12a靠近轴孔11的一侧。凸出段131b与中间段131a相连通,凸出段131b的径向宽度大于等于中间段131a的径向宽度,则凸出段131b与中间段131a之间会构造形成台阶结构,从而可以增加相邻隔磁槽13之间隔磁桥的径向长度,改善磁路,降低漏磁。当隔磁体14填充在隔磁槽13(第一槽体131)内时,则隔磁体14将与隔磁槽13之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片1高速运转时,隔磁体14在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体14被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片1的结构强度。
[0091] 进一步地,如图2所示,第二槽体132包括连接段132a和延伸段132b,连接段132a与第一槽体131相连通。延伸段132b与连接端相连通,延伸段132b的最大宽度大于连接段132a的宽度。
[0092] 在该实施例中,第二槽体132包括连接段132a和延伸段132b,连接段132a与第一槽体131相连通。延伸段132b与连接端相连通,延伸段132b的最大宽度大于连接段132a的宽度。则连接段132a和延伸段132b之间会构造形成台阶结构,当隔磁体14填充在隔磁槽13(第二槽体132)内时,则隔磁体14将与隔磁槽13之间形成更加可靠的限位作用,当转子冲片1高速运转时,隔磁体14在被离心力的作用下拉扯,能够产生抵抗作用,防止隔磁体14被拉扯变形而失效,从而有效增强转子冲片1的结构强度。
[0093] 进一步地,如图2和图5所示,延伸段132b的横截面呈三角形、梯形或圆弧形。
[0094] 在该实施例中,延伸段132b的横截面呈三角形、梯形或圆弧形,连接段132a的横截面呈矩形,二者满足前述宽度尺寸要求,进而形成台阶位即可。
[0095] 实施例二
[0096] 与前述实施例不同的是,本实施例中提出转子冲片1还包括凸出齿15,如图4、图5、图7和图8所示,凸出齿15与冲片本体10相连,凸出齿15自第一槽体131延伸至第二槽体132内。
[0097] 在该实施例中,凸出齿15与冲片本体10相连接并位于隔磁槽13内,凸出齿15背离轴孔11延伸(自第一槽体131延伸至第二槽体132),通过在隔磁槽13内设置凸出齿15,从而可以减少隔磁槽13的空白区域,即凸出齿15可以覆盖部分隔磁槽13,而另外一部分并未被凸出齿15覆盖的隔磁槽13则用于容纳放置隔磁体14,由于凸出齿15与冲片本体10通过冲压成型制得,则通过设置凸出齿15可以减少板材(硅钢片)的废料量。也就是说,当隔磁槽13内未设置凸出齿15时,对应于隔磁槽13部分板材会被冲压而作为废料,而当隔磁槽13内设置凸出齿15时,则废料量将会减少,同时凸出齿15的设置也可以减少隔磁体14的使用量。
[0098] 实施例三
[0099] 与前述实施例不同的是,本实施例中对隔磁体14的具体结构进行说明,进一步地,如图3、图4、图6至图8所示,隔磁体14包括以下至少一种或者组合:支撑件141、连接件142,其中,支撑件141的硬度大于连接件142的硬度。
[0100] 在该设计中,隔磁体14可以单独采用硬度较高的支撑件141构成。隔磁体14也可以单独采用硬度相较于支撑件较小的连接件142构成。当然,隔磁体14也可以采用支撑件141和连接件142组合构成。硬度较高的支撑件141即可为转子冲片1提供强度支持。当采用硬度较小的连接件142时,则可以令连接件142更好地填充在隔磁槽13内,实现隔磁体14与冲片本体10之间的可靠连接。当隔磁体14采用支撑件141与连接件142组合构成时,隔磁体14与冲片本体10之间的连接性能,隔磁体14为冲片本体10提供的支撑作用均能够很好地实现。
[0101] 具体地,支撑件141具有不导磁性质,支撑件141能够提高电机高速运转时的结构强度。支撑件141可以由不锈钢、铝合金、铜合金、陶瓷制备,具有不导磁且硬度较大的优点,有利于提高转子的结构强度。隔磁体14也可以由高强度注塑材料制备而成,即连接件142为注塑材料制得,注塑材料可以包括聚乙烯材料、聚丙烯材料、聚苯乙烯材料。值得说明的是,支撑件141和连接件142均为不导磁材料制得,因此可以使得多个磁体槽12中靠近轴孔11处无漏磁磁路,能够有效抑制漏磁,提高转矩。同时,连接件142和支撑件141都能够提高转子结构强度,满足转子的高速运转需求。
[0102] 进一步地,如图7和图8所示,隔磁体14中的支撑件141夹设在冲片本体10和凸出齿15之间并位于第二槽体132内。
[0103] 在该实施例中,当隔磁体14单独采用支撑件141时,则支撑件141可以夹设在冲片本体10和凸出齿15之间,支撑件141位于第二槽体132内,当转子冲片1高速旋转时,第二槽体132收到的离心力较大,此时对于受力较大位置设置隔磁体14,支撑件141能够为冲片本体10、凸出齿15提供可靠的支撑,防止凸出齿15、冲片本体10被拉扯变形而失效。当隔磁体14采用支撑件141和连接件142组合使用时,则第二槽体132内设置支撑件141,第一槽体131内设置连接件142。
[0104] 值得说明的是,支撑件141与冲片本体10之间为面接触、支撑件141与凸出齿15之间也为面接触,从而可以增加支撑件141与冲片本体10、支撑件141与凸出齿15之间的接触面积,当转子冲片1高速运转时,则可以通过面面接触更好地将分散离心力,避免局部受力而被拉扯变形、导致失效。同时,也可以提高转子冲片1的结构强度和驱动稳定性。
[0105] 进一步地,如图3、图4和图8所示,隔磁体14中的连接件142设置在第一槽体131内。
[0106] 在该实施例中,当单独采用连接件142时,连接件142可以填满第一槽体131和第二槽体132内;或连接件142部分填充第一槽体131和第二槽体132。具体地,连接件142填满第二槽壁,连接件142填充于部分第一槽体131内,从而使得连接件142可以形成一个整体。
[0107] 实施例四
[0108] 本实施例中对磁体槽的数量以及布置方式进行说明,进一步地,如图1至图8所示,第一磁体槽12a与隔磁槽13相连通。
[0109] 在该实施例中,隔磁槽13与第一磁体槽12a相连通,当隔磁体14通过注塑工艺注入隔磁槽13时,由于注塑材料在注塑过程中的流动特性,则注塑材料能够填充于永磁体20与第一磁体槽12a的槽壁之间。也就是说,隔磁体14能够完全包裹永磁体20并位于第一磁体槽12a和隔磁槽13内。
[0110] 在一种可能的实施例中,进一步地,如图1所示,磁体槽12还包括两个第二磁体槽12b,两个第二磁体槽12b设置在多个第一磁体槽12a中每相邻的两个第一磁体槽12a之间,两个第二磁体槽12b中每一个第二磁体槽12b分别具有靠近轴孔11的内端和远离轴孔11的外端,两个内端彼此靠近,两个外端彼此远离。即两个第二磁体槽12b呈V型设置在冲片本体
10上。
[0111] 进一步地,磁体槽12还包括第三磁体槽(图中未示出),第三磁体槽设置在多个第一磁体槽12a中每相邻的两个第一磁体槽12a之间。第三磁体槽沿冲片本体10的切向延伸,即第三磁体槽呈一字型布置在冲片本体10上。
[0112] 实施例五
[0113] 根据本发明的第二个方面,提供了一种转子,包括上述任一实施例所提供的转子冲片1。
[0114] 本发明提供的转子,包括上述任一实施例所提供的转子冲片1,因此具有该转子冲片1的全部有益效果,在此不再赘述。
[0115] 进一步地,转子包括转子铁芯和多个永磁体20,转子铁芯由多个转子冲片1堆叠构成,多个转子冲片1的磁体槽12沿转子铁芯的轴向贯通以形成插槽。多个永磁体20一一对应设置在多个插槽中。
[0116] 在该实施例中,转子包括转子铁芯和多个永磁体20,多个转子冲片1叠压构成转子铁芯,其中多个转子冲片1的磁体槽12沿转子铁芯的轴向贯穿以形成插槽,一个永磁体20插入一个插槽中。插槽的体积大于永磁体20的体积,从而能够便于永磁体20的装配。当插槽的体积大于永磁体20的体积时,同时,至少一个磁体槽12与隔磁槽13相连通,那么,在高强度注塑材料注入的过程中,注塑材料能够填充在磁体槽12与永磁体20的间隙内,可以固定永磁体能够进一步提升转子冲片1、永磁体20之间的结构强度。
[0117] 进一步地,多个插槽包括第一插槽,多个转子冲片1的第一磁体槽12a形成第一插槽。多个永磁体20包括第一永磁体20a,第一永磁体20a插设在第一插槽内。其中,第一永磁体20a的宽度为m,转子冲片1的第二槽体132在冲片本体10的径向上的延伸长度的最大值为h,满足h≤m/3。
[0118] 在该实施例中,多个插槽包括第一插槽,第一插槽用于装配第一永磁体20a,第一磁体槽12a和隔磁槽13能够围合形成磁体区域。此时,第一永磁体20a的宽度m和第二槽体132在冲片本体10的径向上的延伸长度的最大值h满足上述关系,从而可以使隔磁槽13(第二槽体132)伸入磁体区域的深度不会过大,进而保证电机的磁路与峰值转矩。
[0119] 实施例六
[0120] 根据本发明的第三个方面,提供了一种电机,包括上述任一实施例所提供的转子。
[0121] 本发明提供的电机,包括上述任一实施例所提供的转子,因此具有该转子的全部有益效果,在此不再赘述。
[0122] 在一种可能的实施例中,进一步地,电机包括定子,定子构造形成装配腔,转子设置在装配腔内。
[0123] 在该实施例中,电机包括定子,定子具有装配腔,转子设置在装配腔内,并且能够相对于定子转动。
[0124] 实施例七
[0125] 根据本发明的第四个方面,提供了一种车辆,包括上述任一实施例所提供的电机。
[0126] 本发明的一个实施例中所提供的车辆,包括上述任一实施例所提供的电机,因此具有该电机的全部有益效果,在此不再赘述。
[0127] 值得说明的是,车辆可以为新能源汽车。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。
[0128] 进一步地,上述实施例所提供的电机可以作为车辆的驱动电机。具体地,驱动电机能够单独实现车辆的功能装置启动。或者,驱动电机可以与车辆上的其他驱动装置共同配合以实现车辆上的功能装置正常运行。其中,车辆的功能装置可以为以下任一或任意组合:车轮、空调器、灯光组件等。
[0129] 在本发明中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0130] 在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0131] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。