CN221227233U - 一种转子总成、电机以及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种转子总成、电机以及车辆，解决现有技术电机布置空间利用率低的技术问题。本申请提供的转子总成包括转轴、铁芯组件和散热件，转轴连接有限位环；铁芯组件套接于转轴外，铁芯组件包括转子铁芯以及位于转子铁芯的轴向一端的鼠笼端环，鼠笼端环间隙套设于限位环外；散热件包括安装件以及叶片，安装件设有供转轴伸入的阶梯孔，安装件靠近于大孔的端部连接叶片；其中，鼠笼端环套设于安装件外，安装件的阶梯面与限位环抵接，限位环位于阶梯孔的大孔内。将鼠笼端环间隙套设于限位环外，鼠笼端环与限位环之间的间隙用于容纳散热件的阶梯孔的大孔所在轴段，减少了转子总成的轴向尺寸，使得转子总成的结构紧凑，空间利用率高。

Description

一种转子总成、电机以及车辆

技术领域

本申请属于转子技术领域，具体涉及一种转子总成、电机以及车辆。

背景技术

电机是把电能转换为机械能的一种设备，主要由定子、转子、壳体和端盖等部分构成。在电机使用中，电机会产生大量的热量，当热量达到一定程度之后，电机就不能使用了，否则就会发生绝缘击穿，使电机烧坏。

现有技术中，通常在电机的转轴上设置散热风扇以搅动电机腔散热，其中散热风扇、转子端环、转子铁芯沿轴向依次设置，这种布置结构占用空间大，空间利用率低。

发明内容

为解决目前电机的散热结构布置空间利用率低的技术问题，本申请提供一种转子总成、电机以及车辆。

在本申请的第一方面，提供一种转子总成，包括：

转轴，连接有限位环；

铁芯组件，套接于所述转轴外，所述铁芯组件包括转子铁芯以及位于所述转子铁芯的轴向一端的鼠笼端环，所述鼠笼端环间隙套设于所述限位环外；

散热件，包括安装件以及叶片，所述安装件设有供所述转轴伸入的阶梯孔，所述安装件靠近于所述大孔的端部连接所述叶片；

其中，所述鼠笼端环套设于所述安装件外，所述安装件的阶梯面与所述限位环抵接，所述限位环位于所述阶梯孔的大孔内。

在一些实施方式中，所述安装件靠近于所述大孔的端部沿径向延伸至所述鼠笼端环的端面，所述安装件的端部延伸至所述鼠笼端环的端面的部分与所述鼠笼端环的端面间隙设置。

在一些实施方式中，所述鼠笼端环设有沿所述转轴延伸的第一减重孔，所述安装件的端部外径小于所述鼠笼端环的外径，所述第一减重孔沿所述转轴的投影位于所述安装件外。

在一些实施方式中，所述散热件、所述限位环以及所述鼠笼端环均设有两个，两个所述散热件分别位于所述转子铁芯轴向的两侧，两个所述散热件的小孔所在轴段位于两个所述限位环之间。

在一些实施方式中，两个所述限位环中，其中一个为压圈，另一个为轴肩，所述轴肩与所述转轴为一体式结构。

在一些实施方式中，所述安装件的小孔与所述转轴间隙配合。

在一些实施方式中，所述安装件的端部连接有多个所述叶片，所述多个叶片间隔绕设于所述转轴的轴线。

在一些实施方式中，所述转子铁芯设有沿所述转轴的轴向贯通设置的多个第二减重孔，多个第二减重孔间隔设置，所述鼠笼端环沿所述转轴的轴向的投影落在所述第二减重孔外。

在本申请的第二方面，提供一种电机，包括第一方面的转子总成。

在本申请的第三方面，提供一种车辆，包括第二方面的电机。

根据本申请实施例提供的转子总成，其包括转轴、铁芯组件以及散热件，转轴连接有限位环；铁芯组件套接于转轴外，铁芯组件包括转子铁芯以及位于转子铁芯的轴向一端的鼠笼端环，鼠笼端环间隙套设于限位环外；散热件，包括安装件以及叶片，安装件设有供转轴伸入的阶梯孔，安装件靠近于大孔的端部连接叶片；其中，鼠笼端环套设于安装件外，安装件的阶梯面与限位环抵接，限位环位于阶梯孔的大孔内。

转轴连接于限位环，限位环的设置可以为铁芯组件提供轴向限位。铁芯组件在定子组件通电后产生的磁场作用下转动，从而将电能转化为动能。

鼠笼端环间隙套设于限位环外，以提供散热件的安装空间，提高空间利用率。散热件套设于转轴外，使得散热件可随转轴转动，在该转子总成应用于非油冷电机时，散热件上的叶片在安装件转动过程中可以搅动电机腔内部的空气，使得气流循环流动，以将转子总成内部的热量更充分的传导出来，从而在一定程度上降低了转子铁芯的温度，提高了电机运转的可靠性和寿命。在该转子总成应用于油冷电机时，叶片在随转轴转动过程中能辅助转子搅油，使冷却油颗粒更加分散，并通过击打提高了冷却油颗粒的流速，使电机的定子绕组与冷却油充分接触，有效降低定子绕组的温度，从而提高了冷却效率。

鼠笼端环套设于安装件外，即阶梯孔的大孔所在轴段位于限位环与鼠笼端环之间，充分利用限位环与鼠笼端环之间的空隙，提高空间利用率。阶梯孔的小孔所在轴段位于限位环与转子铁芯之间，安装件的阶梯面与限位环抵接，以对散热件轴向限位，从而实现对转子铁芯的轴向限位。限位环位于阶梯孔的大孔内，即阶梯孔的大孔作为避让孔，用于容纳限位环，缩短了轴向长度尺寸，进一步提高了空间利用率。

本申请在转子总成上设置散热件，提高了转子的散热效率，从而提高了电机运转的可靠性和寿命。设置限位环，实现了散热件与转子铁芯的轴向定位。相比于散热件、鼠笼端环以及转子铁芯依次设置，将鼠笼端环间隙套设于限位环外，鼠笼端环与限位环之间的间隙用于容纳散热件的阶梯孔的大孔所在轴段，减少了转子总成的轴向尺寸，使得转子总成的结构紧凑，空间利用率高。

附图说明

图1示出了本申请的一个或多个实施例中转子总成的结构示意图。

图2示出了图1的转子总成的另一个角度的结构示意图。

图3示出了图1的转子总成的***图。

图4示出了图1的转子总成的剖视图。

图5示出了图1的转子总成中散热件的结构示意图。

图6示出了图5的散热件的B-B结构示意图。

图7示出了图5的散热件的背视图。

图8示出了另一种散热件的结构示意图。

图9示出了又一种散热件的结构示意图。

图10示出了本申请的一个或多个实施例中电机的***图。

附图标记说明：

100-转子总成，110-转轴，111-轴肩，120-铁芯组件，121-转子铁芯，121a-第二减重孔，122-鼠笼端环，130-散热件，131-安装件，131a-安装段，131b-连接段，131c-限位段，131d-大孔，131f-小孔，131g-阶梯面，132-叶片，140-限位环，141-压圈。

200-定子总成，300-电机的壳体，400-端盖，500-减速器的壳体，600-轴承。

具体实施方式

为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请第一方面实施例，提供一种转子总成，既提高了电机的散热效率，还使得转子总成结构紧凑，空间利用率高。

请参阅图1至图4，本申请实施例提供的转子总成100包括转轴110、铁芯组件120以及散热件130，转轴110连接有限位环140；铁芯组件120套接于转轴110外，铁芯组件120包括转子铁芯121以及位于转子铁芯121的轴向一端的鼠笼端环122，鼠笼端环122间隙套设于限位环140外；散热件130，包括安装件131以及叶片132，安装件131设有供转轴110伸入的阶梯孔，安装件131靠近于大孔131d的端部连接叶片132；其中，鼠笼端环122套设于安装件131外，安装件131的阶梯面131g与限位环140抵接，限位环140位于阶梯孔的大孔131d内。

转轴110为动力传递结构，转子转动，带动转轴110转动，从而将动力传递给车轮以驱动车辆行驶。转轴110连接于限位环140，即转轴110外套设有限位环140，限位环140的设置可以为铁芯组件120提供轴向限位。

铁芯组件120在定子组件通电后产生的磁场作用下转动，从而将电能转化为动能。铁芯组件120套接于转轴110外，转轴110的两端均伸出于铁芯组件120，从而将动能传递至转轴110。鼠笼端环122间隙套设于限位环140外，以提供散热件130的安装空间，提高空间利用率。

散热件130套设于转轴110外，使得散热件130可随转轴110转动，在该转子总成100应用于非油冷电机时，散热件130上的叶片132在安装件131转动过程中可以搅动电机腔内部的空气，使得气流循环流动，以将转子总成100内部的热量更充分的传导出来，从而在一定程度上降低了转子铁芯121的温度，提高了电机运转的可靠性和寿命。在该转子总成100应用于油冷电机时，叶片132在随转轴110转动过程中能辅助转子搅油，使冷却油颗粒更加分散，并通过击打提高了冷却油颗粒的流速，使电机的定子绕组与冷却油充分接触，有效降低定子绕组的温度，从而提高了冷却效率。

鼠笼端环122套设于安装件131外，即阶梯孔的大孔131d所在轴段位于限位环140与鼠笼端环122之间，充分利用限位环140与鼠笼端环122之间的空隙，提高空间利用率。阶梯孔的小孔131f所在轴段位于限位环140与转子铁芯121之间，安装件131的阶梯面131g与限位环140抵接，以对散热件130轴向限位，从而实现对转子铁芯121的轴向限位。限位环140位于阶梯孔的大孔131d内，即阶梯孔的大孔131d作为避让孔，用于容纳限位环140，缩短了轴向长度尺寸，进一步提高了空间利用率。

本申请在转子总成100上设置散热件130，提高了转子的散热效率，从而提高了电机运转的可靠性和寿命。在设置散热件130的基础上，鼠笼端环122间隙套设于限位环140外，鼠笼端环122与限位环140之间的间隙用于容纳散热件130阶梯孔的大孔131d所在轴段，减少了转子总成100的轴向尺寸，使得转子总成100的结构紧凑，空间利用率高。

在某些实施例中，请参阅图4以及图6，安装件131靠近于大孔131d的端部沿径向延伸至鼠笼端环122的端面，以增大安装件131靠近于大孔131d的端面的尺寸，使得连接于端面的叶片132有更大的布置空间，叶片132的尺寸越大，则其搅动气流或者冷却油的效果更好。即，请参阅图6，散热件130包括沿轴向依次设置的安装段131a、连接段131b和限位段131c，安装段131a连接于叶片132，安装段131a位于鼠笼端环122轴向外侧，连接段131b为阶梯孔的大孔131d所在轴段，且位于鼠笼端环122和限位环140之间，限位段131c为阶梯孔的小孔131f所在轴段，且位于限位环140和转子铁芯121之间，安装段131a的外径尺寸大于连接段131b的外径尺寸。

由于限位环140已经对安装件131以及转子铁芯121轴向限位，在某些实施例中，请参阅图4，安装件131的端部延伸至鼠笼端环122的端面的部分与鼠笼端环122的端面间隙设置，即安装段131a与鼠笼端环122的端面间隙设置，避免双限位面导致的过定位问题。

在某些实施例中，鼠笼端环122设有沿转轴110延伸的第一减重孔(图中未示出)，以对转子铁芯121减重，安装件131的端部外径小于鼠笼端环122的外径，即安装段131a的外径小于鼠笼端环122的外径，第一减重孔沿转轴110的投影位于安装件131外。在某些实施例中，第一减重孔设有多个，多个第一减重孔间隔设置，第一减重孔的设置可以实现减重作用，同时第一减重孔的设置还可以保证转子总成100的动平衡。而第一减重孔沿转轴110的投影位于安装件131外，以便于加工第一减重孔，同时散热件130转动过程中可搅动第一减重孔内的气流，更好散热。

在某些实施例中，请参阅图1至图4，散热件130、限位环140以及鼠笼端环122均设有两个，两个散热件130分别位于转子铁芯121轴向的两侧，两个散热件130的小孔131f所在轴段位于两个限位环140之间，即沿着转轴110的轴向依次为第一个限位环140、第一个散热件130、转子铁芯121、第二个散热件130以及第二个限位环140，转子铁芯121轴向的两端均设有鼠笼端环122，两个鼠笼端环122分别间隙套设于两个限位环140外，两个鼠笼端环122分别套设于两个散热件130的大孔131d所在轴段外，两个散热件130的端部即安装部分别位于两个鼠笼端环122的外侧。

在某些实施例中，请参阅图4，两个限位环140中，其中一个为压圈141，另一个为轴肩111，轴肩111与转轴110为一体式结构。转轴110上设置轴肩111，以对散热件130、转子铁芯121以及压圈141轴向定位，压圈141连接于转轴110，压圈141与轴肩111结合对位于两者之间的转子铁芯121以及两个散热件130轴向限位。在某些实施例中，压圈141与转轴110过盈配合。

在某些实施例中，安装件131的小孔131f与转轴110间隙配合，便于将散热件130套设于转轴110外，安装便捷。在某些实施例中，转轴110与转子铁芯121键连接，以对转子铁芯121周向限位。

在某些实施例中，请参阅图7至图9，安装件131的端部连接有多个叶片132，多个叶片132间隔绕设于转轴110的轴线。叶片132可以设有四个、五个、八个或者十个等，叶片132的数量不做限制；在某些实施例中，叶片132可沿径向延伸，在其他实施例中，叶片132与转轴110径向具有夹角，夹角可以为0°～90°。在某些实施例中，叶片132为弧形，或者叶片132包括相连接的弧形段和直线段。

在某些实施例中，安装件131靠近于大孔131d的端部外径尺寸与鼠笼端环122的外径尺寸相同，在某些实施例中，请参阅图4，安装件131靠近于大孔131d的端部的外径尺寸小于鼠笼端环122的外径尺寸。

在某些实施例中，请参阅图3以及图4，转子铁芯121设有沿转轴110的轴向贯通设置的多个第二减重孔121a，多个第二减重孔121a间隔设置，鼠笼端环122沿转轴110的轴向的投影落在第二减重孔121a外。鼠笼是通过对转子铁芯121浇铸获得，如果鼠笼端环122沿转轴110的轴向的投影落在第二减重孔121a内，在浇铸时，液体会进入至第二减重孔121a内。

在某些实施例中，请参阅图4，第二减重孔121a沿转轴110的轴向投影落在散热件130靠近于小孔131f的端面内，以保证散热件130的小端端面与转子铁芯121有更大的抵紧面积，提高稳定性。

在某些实施例中，铁芯组件120还包括多个鼠笼导条，转子铁芯121设有供转轴110伸入的安装孔以及多个沿转轴110轴向延伸的导孔，相对于第二减重孔121a，导孔远离安装孔设置，多个导孔沿安装孔的周向间隔设置，鼠笼导条一一对应设置于导孔内，鼠笼导条的两端分别连接于两个鼠笼端环122。在转子总成100工作时，导孔的孔壁限制鼠笼导条，保证鼠笼与转子铁芯121的连接稳定性。

在某些实施例中，转子铁芯121可以为无取向硅钢铁芯，鼠笼导条和两个鼠笼端环122构成鼠笼，鼠笼为铝鼠笼。

本申请第二方面实施例，提供一种电机，包括第一方面的转子总成100。

请参阅图10，本申请实施例提供的电机还包括定子总成200和壳体300，定子总成200套设于转子总成100外，定子总成200和转子总成100均位于壳体300内。

在某些实施例中，壳体300内设有供冷却介质流通的冷却流道以及连通于冷却流道的进口和出口。在某些实施例中，冷却流道绕转轴110的轴向螺旋设置，在某些实施例中，冷却流道蛇形布置于壳体300的柱面上。冷却液从进口进入至冷却流道，再由出口排出，以对电机进行冷却。

在某些实施例中，电机还包括端盖400，端盖400连接于壳体300轴向的一端，端盖400设有供转轴110伸入的安装孔，转轴110的两端均连接有轴承600，其中一个轴承600安装于端盖400的安装孔内，另一个轴承600安装于减速器的壳体500，散热件130与对应的轴承600间隙设置。

本申请第三方面实施例，提供一种车辆，包括第二方面的电机。

本申请实施例提供的车辆还包括减速器，转轴110传动连接于减速器的减速轴。

本申请提供的转子总成100、电机以及车辆，至少具有如下优点：

(1)散热件130的结构为阶梯型，内凹部位即大孔131d段容纳轴肩111以及压圈141，便于缩短转子总成100的轴向尺寸，保证散热件130与轴承600之间的间隙，结构紧凑。

(2)散热件130的端部沿径向伸出至鼠笼端环122轴向外侧，为叶片132提供更大的布置空间，使得非油冷异步转子在旋转过程中充分扰动电机腔内气流，使转子铁芯121内部的热量有效带出从而改善转子总成100的散热，降低电机转子的热害，提高电机的可靠性；还可以使得油冷异步转子在旋转过程中充分击打冷却油，使定子绕组与冷却油更充分接触，有效降低定子绕组的温度。

(3)鼠笼端环122的第一减重孔沿轴向的投影位于散热件130外，便于第一减重孔顺利加工，并且散热件130转动过程中可搅动第一减重孔内的气流，更好散热。

(4)转子铁芯121的第二减重孔121a位于鼠笼端环122内，既保证鼠笼端环122于散热件130的阶梯型结构匹配，提高轴向的空间利用率，还保证了铁芯组件120的顺利浇铸。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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申请中的具体含义。

另外，在本申请中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种转子总成，其特征在于，包括：

转轴，连接有限位环；

铁芯组件，套接于所述转轴外，且包括转子铁芯以及位于所述转子铁芯的轴向一端的鼠笼端环，所述鼠笼端环套设于所述限位环外；

散热件，包括安装件以及叶片，所述安装件设有供所述转轴伸入的阶梯孔，所述安装件靠近于所述阶梯孔的大孔的端部连接所述叶片；

其中，所述鼠笼端环套设于所述安装件外，所述安装件的阶梯面与所述限位环抵接，所述限位环位于所述阶梯孔的大孔内。

2.根据权利要求1所述的转子总成，其特征在于，所述安装件靠近于所述大孔的端部沿径向延伸至所述鼠笼端环的端面，所述安装件的端部延伸至所述鼠笼端环的端面的部分与所述鼠笼端环的端面间隙设置。

3.根据权利要求2所述的转子总成，其特征在于，所述鼠笼端环设有沿所述转轴延伸的第一减重孔，所述安装件的端部外径小于所述鼠笼端环的外径，所述第一减重孔沿所述转轴的投影位于所述安装件外。

4.根据权利要求1-3任一项所述的转子总成，其特征在于，所述散热件、所述限位环以及所述鼠笼端环均设有两个，两个所述散热件分别位于所述转子铁芯轴向的两侧，两个所述散热件的小孔所在轴段位于两个所述限位环之间。

5.根据权利要求4所述的转子总成，其特征在于，两个所述限位环中，其中一个为压圈，另一个为轴肩，所述轴肩与所述转轴为一体式结构。

6.根据权利要求1-3任一项所述的转子总成，其特征在于，所述安装件的小孔与所述转轴间隙配合。

7.根据权利要求1-3任一项所述的转子总成，其特征在于，所述安装件的端部连接有多个所述叶片，所述多个叶片间隔绕设于所述转轴的轴线。

8.根据权利要求1-3任一项所述的转子总成，其特征在于，所述转子铁芯设有沿所述转轴的轴向贯通设置的多个第二减重孔，多个第二减重孔间隔设置，所述鼠笼端环沿所述转轴的轴向的投影落在所述第二减重孔外。

9.一种电机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的转子总成。

10.一种车辆，其特征在于，包括权利要求9所述的电机。