CN106849416A - 电动机的转子 - Google Patents

Abstract

一种电动机的转子，包括一转子铁心、二导电端盖、多个导体以及一铸料金属。转子铁心具有一中心孔以及于中心孔周围的多个贯穿的槽孔，此些槽孔以预定间距环绕设置于转子铁心上。二导电端盖分别设置于转子铁心的两端，二导电端盖分别具有多个定位结构，且两相邻的此些定位结构之间分别具有与此些槽孔的外型与位置相对应的孔洞。导体呈长条状，并穿设于此些槽孔中，且此些导体的两端分别固定于二导电端盖的此些定位结构上。铸料金属注入于此些孔洞及此些槽孔中，且铸料金属更包覆于此些导体及此些定位结构的周围、转子铁心的两端及二导电端盖的外侧。

Description

电动机的转子

技术领域

本发明涉及一种电动机，且特别涉及一种电动机的转子。

背景技术

目前常见的电动机，主要由转子以及缠绕有感应线圈的定子所组成。转子的种类及材质颇多，一般以铸铜转子、铸铝转子以及鼠笼式转子为主。鼠笼式转子通过导体产生感应电流并藉由感应磁场而转动。

然而，铸铜转子虽然转子效率高，但有铸造困难且模具亦损耗的问题。铸铝转子容易铸造，但阻值高而损耗也较高。鼠笼式转子的导体焊接品质不稳、且铸造时有液态金属流通不顺、电流分布不均以及转子动平衡等问题。因此，如何兼顾转子效率及制造性，同时能达到高品质转子的要求，实为当今重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动机的转子，利用转子至少一侧上的端盖电性导通各导体，并以端盖上的定位结构将导体固定于转子铁心之中，以使导体的至少一端固定于端盖上，且铸料金属更包覆于转子两侧，以提高转子的效率及组装品质。

根据本发明的一方面，提出一种电动机的转子，包括一转子铁心、二导电端盖、多个导体以及一铸料金属。转子铁心具有一中心孔以及于中心孔周围的多个贯穿的槽孔，此些槽孔以预定间距环绕设置于转子铁心上。二导电端盖分别设置于转子铁心的两端，二导电端盖分别具有多个定位结构，且两相邻的此些定位结构之间分别具有与此些槽孔的外型与位置相对应的孔洞。多个导体呈长条状，并穿设于此些槽孔中，且此些导体的两端分别固定于二导电端盖的此些定位结构上。铸料金属注入于此些孔洞及此些槽孔中，且铸料金属更包覆于此些导体及此些定位结构的周围、转子铁心的两端及二导电端盖的外侧。

根据本发明的另一方面，提出一种电动机的转子，包括一转子铁心、一导电端盖、多个导体以及一铸料金属。转子铁心具有一中心孔以及于中心孔周围的多个贯穿的槽孔，此些槽孔以预定间距环绕设置于转子铁心上。导电端盖设置于转子铁心的一端，导电端盖分别具有多个定位结构，且两相邻的此些定位结构之间分别具有与此些槽孔的外型与位置相对应的孔洞。多个导体呈长条状，并穿设于此些槽孔中，且此些导体的一端固定于二导电端盖的此些定位结构上，且此些导体的另一端固定在转子铁心上。铸料金属注入于此些孔洞及此些槽孔中，且铸料金属更包覆于此些导体及此些定位结构的周围、转子铁心的两端及导电端盖的外侧。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1绘示依照本发明一实施例的电动机的转子的分解示意图；

图2绘示依照本发明一实施例的电动机的转子的组装示意图；

图3A绘示导电端盖及转子铁心的正面示意图；

图3B绘示区域A的局部放大图；

图4绘示铸料金属于转子内的局部剖视图。

其中，附图标记

100：转子

110：转子铁心

110a：硅钢片

111：中心孔

111a：第一穿孔

112：槽孔

112a：第二穿孔

120：导电端盖

121：定位结构

122：孔洞

123：卡榫

125：开孔

130：导体

140：铸料金属

A：区域

C：中心位置

w1：内侧宽幅

w2：外侧宽幅

具体实施方式

在本发明的一实施例中，提出一种电动机的转子，例如是以铜条或铝条做为导体的鼠笼式转子。一般而言，鼠笼式转子包括一转子铁心以及多个穿设在转子铁心之中的导体。转子铁心为一筒状体，且筒状体由外径尺寸相同的多个硅钢片迭置而成。定子上缠绕的感应线圈用以产生旋转磁场，以带动鼠笼式转子转动。当定子线圈的旋转磁场启动时，旋转磁场就会切割鼠笼式转子上的导体，因而在导体上产生感应电流，当鼠笼式转子产生感应电流的同时，鼠笼式转子的感应磁场也同步发生，因而鼠笼式转子会被旋转磁场带动而开始转动。

在本实施例的转子中，利用转子至少一侧的端盖电性导通各导体并以端盖上的定位结构将导体固定于转子铁心之中，以使导体的至少一端固定于端盖上，且铸料金属更包覆于转子两侧，以提高转子的效率及组装品质。

以下针对电动机的转子进行详细说明，下列实施例仅用以作为范例说明，并非用以限缩本发明欲保护的范围。

请参照图1及图2，其中图1绘示依照本发明一实施例的电动机的转子100的分解示意图，图2绘示依照本发明一实施例的电动机的转子100的组装示意图。转子100包括一转子铁心110、二导电端盖120以及多个导体130以及一铸料金属140。本实施例中，虽以二导电端盖120固定导体130的两端，但在另一实施例中，亦可以单个导电端盖120固定导体130的一端，导体130的另一端再以例如卡固结构或焊接结构固定在转子铁心110上即可，或是对导体130的端部进行挤压变形而固定在转子铁心110上，不限定必须以二导电端盖120固定导体130的两端来实施本发明。

转子铁心110例如是由多个硅钢片110a(仅绘示其一)组成的一筒状体，其具有一中心孔111以及于中心孔111周围的多个贯穿筒状体的槽孔112。各槽孔112由中心孔111周围沿着径向向外延伸。此些槽孔112以预定间距环绕设置于转子铁心110上。在一实施例中，电动机的主轴(图未绘示)可经由卡环固定在中心孔111中。此外，各硅钢片110a于中心处设有用以构成长条形的中心孔111的第一穿孔111a，且于第一穿孔111a周围设有多个用以构成长条形的槽孔112的第二穿孔112a。第一穿孔111a的尺寸、位置及形状完全相同，且第二穿孔112a的尺寸、位置及形状完全相同。

此外，此二导电端盖120分别设置于转子铁心110的两端，导电端盖120的材质例如为铜或铝，以提高导电端盖120的导电性。此二导电端盖120分别具有多个定位结构121，用以固定各导体130于相对应的槽孔112中。

导体130例如为铜棒或铝棒，呈长条状，可穿设于槽孔112中。槽孔112例如为一扇形孔，导体130的外径略小于槽孔112的外侧宽幅但大于槽孔112的内侧宽幅，因此导体130可穿设于槽孔112之中，且导体130的两端可分别固定于此二导电端盖120的定位结构121上。

请参照图3A及图3B，其中图3A绘示导电端盖120及转子铁心110的正面示意图，图3B绘示区域A的局部放大图。在图3A中，转子铁心110具有一中心孔111，且导电端盖120的中心具有一开孔125，中心孔111的直径小于开孔125的直径，且中心孔111与开孔125的中心位置C相互重迭。此外，定位结构121由开孔125周围沿着径向向外延伸，呈放射状，大致上为十字形片状结构，且两相邻的定位结构121之间分别具有与槽孔112的外型与位置相对应的孔洞122。在一实施例中，孔洞122例如为扇形孔，其内侧宽幅w1小于外侧宽幅w2，而导体130的固定位置大致上较靠近于孔洞122的外侧，且导体130的外径略小于孔洞122的外侧宽幅w2。

请参照图3B，各槽孔112显露于相对应位置的孔洞122中，尺寸略小，例如孔洞122面积与槽孔112面积的比值大于1.3左右，但各槽孔112与相对应的孔洞122的形状及尺寸相似，以使后续铸造时铸料金属140注入于转子铁心110之中较无孔隙产生。

另外，请参照图3B，此些定位结构121中彼此相邻的二侧边(长边)设有二卡榫123，且此二卡榫123相向地朝相对应的孔洞122突出，以使各导体130嵌合于此二卡榫123之间。在一实施例中，此二卡榫123与导体130的外型互补，例如导体130的外表面为圆形时，此二卡榫123各别具有与导体130的外表面相互补的内凹面，以使导体130嵌合于此二卡榫123之间，降低加工误差。此外，当各导体130嵌合于二卡榫123之间之后，例如再以焊接的方式固定各导体130，以进一步加强结构强度。另外，二导电端盖120与转子铁心110之间亦可藉由卡榫或焊接的方式相互固定。

由图3B中导体130与槽孔112所占的面积比来看，导体130仅占小于1/4的槽孔112面积，绝大部分的槽孔112面积可做为铸料金属140注入于转子铁心110的空间，由此可知，上述的定位结构121不仅能有效地固定导体130，更可节省空间，以缩小转子100的体积。因此，铸料金属140顺利地注入于转子铁心110中，并且更多的铸料金属140能填满于各槽孔112中。

请参照图3A、图3B及图4，其中图4绘示铸料金属140注入于转子100内的局部剖视图。当二导电端盖120、转子铁心110以及各导体130皆固定好之后，以转子灌注工艺将液态金属(例如液态铝或液态铜)注入于转子铁心110的槽孔112中并填满，以形成一铸料金属140。铸料金属140除了注入于转子铁心110之中，以包覆各导体130及定位结构121的周围之外，显露于外的铸料金属140更可包覆转子铁心110的两端及二导电端盖120的外侧，以使整体的转子结构更加巩固。

在一实施例中，转子灌注工艺如下，将组装完成的转子总成放入铸造模具中，液态金属由铸造模具的一侧注入，并通过转子铁心110的各槽孔112及填满于其中，多余的液态金属再由铸造模具的另一侧流出。等到液态金属冷却及固化成型之后，移除铸造模具，并进行转子表面加工和车削工艺，去除多余的部分使转子的外径车削至预定目标。此时，转子100两侧的二导电端盖120及贯穿转子铁心110的各导体130已被铸料金属140包覆且固定，以完成最终转子成品。

本发明上述实施例所揭露的电动机的转子中，由于转子中的导体被定位结构固定，且导体周围的孔隙尺寸较大，使铸料金属注入均匀，不易产生孔隙。此外，转子两侧的二导电端盖(或位于转子一侧的单个导电端盖)相对于传统的焊接固定或铸铝端环，导电性佳且品质稳定，可提升转子的效率，转子的动平衡校正也较容易，且激磁后转子内导体的电流分布也会较均匀。

当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (15)

1.一种电动机的转子，其特征在于，包括：

一转子铁心，具有一中心孔以及于该中心孔周围的多个贯穿的槽孔，该些槽孔以预定间距环绕设置于该转子铁心上；

二导电端盖，分别设置于该转子铁心的两端，该二导电端盖分别具有多个定位结构，且两相邻的该些定位结构之间分别具有与该些槽孔的外型与位置相对应的孔洞；

多个导体，呈长条状，并穿设于该些槽孔中，且该些导体的两端分别固定于该二导电端盖的该些定位结构上：以及

一铸料金属，注入于该些孔洞及该些槽孔中，且该铸料金属更包覆于该些导体及该些定位结构的周围、该转子铁心的两端及该二导电端盖的外侧。

2.根据权利要求1所述的电动机的转子，其特征在于，该转子铁心为一筒状体，且该筒状体由外径尺寸相同的多个硅钢片叠置而成。

3.根据权利要求2所述的电动机的转子，其特征在于，各该硅钢片于其中心处设有用以构成该中心孔的一第一穿孔，且于该第一穿孔周围设有多个用以构成该些槽孔的第二穿孔。

4.根据权利要求1所述的电动机的转子，其特征在于，该些槽孔由该中心孔周围沿着径向向外延伸，且该些槽孔的内侧宽幅相对大于外侧的宽幅。

5.根据权利要求4所述的电动机的转子，其特征在于，该些孔洞与该些槽孔的形状及尺寸相似。

6.根据权利要求1所述的电动机的转子，其特征在于，该二导电端盖的中心分别具有一开孔，且该些定位结构由该开孔周围沿着径向向外延伸，该些定位结构中彼此相邻的二侧边设有二卡榫，且该二卡榫相向地朝相对应的该些孔洞之一突出，以使各该导体嵌合于该二卡榫之间。

7.根据权利要求6所述的电动机的转子，其特征在于，该二卡榫与各该导体的外型互补而相互嵌合。

8.根据权利要求1所述的电动机的转子，其特征在于，该二导电端盖与该些导体的材质为铜或铝。

9.根据权利要求1所述的电动机的转子，其特征在于，该铸料金属由液态铝或液态铜铸造而成。

10.一种电动机的转子，其特征在于，包括：

一转子铁心，具有一中心孔以及于该中心孔周围的多个贯穿的槽孔，该些槽孔以预定间距环绕设置于该转子铁心上；

一导电端盖，设置于该转子铁心的一端，该导电端盖具有多个定位结构，且两相邻的该些定位结构之间分别具有与该些槽孔的外型与位置相对应的孔洞；

多个导体，呈长条状，并穿设于该些槽孔中，且该些导体的一端固定于该导电端盖的该些定位结构上，且该些导体的另一端固定在该转子铁心上：以及

一铸料金属，注入于该些孔洞及该些槽孔中，且该铸料金属更包覆于该些导体及该些定位结构的周围、该转子铁心的两端及该导电端盖的外侧。

11.根据权利要求10所述的电动机的转子，其特征在于，该转子铁心为一筒状体，且该筒状体由外径尺寸相同的多个硅钢片叠置而成，其中各该硅钢片于其中心处设有用以构成该中心孔的一第一穿孔，且于该第一穿孔周围设有多个用以构成该些槽孔的第二穿孔。

12.根据权利要求10所述的电动机的转子，其特征在于，该些槽孔由该中心孔周围沿着径向向外延伸，且该些槽孔的内侧宽幅相对大于外侧的宽幅，其中该些孔洞与该些槽孔的形状及尺寸相似。

13.根据权利要求10所述的电动机的转子，其特征在于，该导电端盖的中心具有一开孔，且该些定位结构由该开孔周围沿着径向向外延伸，该些定位结构中彼此相邻的二侧边设有二卡榫，且该二卡榫相向地朝相对应的该些孔洞之一突出，以使各该导体嵌合于该二卡榫之间。

14.根据权利要求13所述的电动机的转子，其特征在于，该二卡榫与各该导体的外型互补而相互嵌合。

15.根据权利要求10所述的电动机的转子，其特征在于，该二导电端盖与该些导体的材质为铜或铝，该铸料金属由液态铝或液态铜铸造而成。