外转子组件、外转子电机及制作方法与流程

本发明属于电机制造，具体涉及一种外转子组件、外转子电机及制作方法。

背景技术：

1、外转子电机与具有相同的电机外部直径的内转子电机相比较，有更大的气隙直径，由于转矩与气隙直径的二次方成正比，所以有更大的输出转矩，电机长度可减小，重量更轻，另外外转子结构的高转动惯量非常有效地减少转矩波动、振动噪声小，现已广泛应用于风机、电动车轮毂电机、洗衣机等领域。

2、如图1所示，传统的外转子电机转子通常由磁环、铁壳、转轴组成，磁环一般为径向充磁，固定在铁壳内，铁壳起到导磁及带动转轴的作用，磁环只有内径面的磁极与定子磁场耦合产生转矩，永磁材料利用率低，且磁环厚度越大，并不会有效提高电机的性能，导致电机的功率密度低；需要使用更多匝数的铜线去提高电机性能，导致电机的成本高。但目前的切向式外转子组件多采用整体式外转子铁芯或者由多个铁芯分体彼此拼接成圆的拼装式外转子铁芯，由于相邻的两个铁芯分体之间存在连接部分，连接部分形成磁桥，使得现有的外转子组件漏磁现象较为严重，降低了外转子电机的性能。

技术实现思路

1、因此，本发明提供一种外转子组件、外转子电机及制作方法，能够解决现有技术中的外转子转子组件由于存在磁桥结构导致漏磁现象较为严重，降低了外转子电机的性能的技术问题。

2、为了解决上述问题，本发明提供一种外转子组件，包括转子铁芯、切向磁钢及第一包塑体，所述转子铁芯包括多个环绕其中心轴线均匀间隔设置的铁芯分体，在成圆状态下，相邻的两个所述铁芯分体之间形成磁钢槽，所述磁钢槽沿着所述转子铁芯的径向由内而外贯通所述转子铁芯的径向内圆面与径向外圆面，各所述切向磁钢一一对应于各所述磁钢槽内，所述第一包塑体至少包裹于各所述铁芯分体与各所述切向磁钢的径向外周壁以及轴向端壁。

3、在一些实施方式中，所述铁芯分体由多片铁芯冲片叠压形成，所述铁芯冲片的铁芯径向内侧面与铁芯径向外侧面能够匹配吻合，在各所述铁芯冲片处于排样状态下，所述铁芯冲片的铁芯径向内侧面与铁芯径向外侧面由一条切割缝冲制分割形成。

4、在一些实施方式中，各所述铁芯冲片具有处于所述转子铁芯的直径方向上的第一中心对称面，所述铁芯冲片包括冲片本体，所述冲片本体的径向内端具有沿所述转子铁芯的周向向所述铁芯冲片的两侧延伸的内侧磁体挡块，所述内侧磁体挡块的径向内侧面与所述冲片本体的径向内侧面共同形成所述铁芯径向内侧面，所述铁芯冲片在所述转子铁芯的任一径向面上投影，所述铁芯径向内侧面的投影包括内侧圆弧段及处于所述内侧圆弧段的周向两端的内侧直线段，所述内侧直线段与所述第一中心对称面垂直，所述内侧圆弧段的半径为r内，所述转子铁芯的电极极数为2p，相邻两个所述铁芯冲片分别具有的所述内侧磁体挡块之间的周向间距为极口宽度b极口，所述内侧直线段与所述转子铁芯的中心的距离为切角高度h切角，

5、在一些实施方式中，所述内侧直线段的长度为l3，同一所述铁芯冲片两侧的所述内侧磁体挡块之间的最大间距为b2，

6、在一些实施方式中，所述冲片本体的径向外端具有沿所述转子铁芯的周向向所述铁芯冲片的两侧延伸的外侧磁体挡块，所述外侧磁体挡块的径向外侧面与所述冲片本体的径向外侧面共同形成所述铁芯径向外侧面，所述外侧磁体挡块朝向所述内侧磁体挡块的侧面为第一平面，所述内侧磁体挡块朝向所述外侧磁体挡块的侧面为第二平面，处于所述冲片本体同一周向侧面的所述第一平面与第二平面平行，且所述第一平面与所述第一中心对称面不垂直，所述磁钢槽具有处于所述转子铁芯的直径方向上的第二中心对称面，任意相邻两个所述铁芯冲片分别具有的与所述磁钢槽相对应的第一平面及第二平面皆与所述第二中心对称面垂直。

7、在一些实施方式中，所述外转子组件还包括转轴以及连接壳，所述连接壳具有轴孔以及与所述转子铁芯的出轴端端面配合的连接脚，所述转轴通过所述轴孔与所述连接壳连接，所述连接脚被包裹于所述第一包塑体内以实现所述连接壳与所述转子铁芯之间的密封连接。

8、在一些实施方式中，所述连接脚具有多个，各所述连接脚与各所述铁芯分体分别一一对应设置，所述铁芯冲片上具有贯通其两侧端面的包塑连接孔，所述铁芯冲片上具有贯通其两侧端面的定位孔，所述定位孔能够限制所述铁芯冲片的周向转动，各所述连接脚上具有与所述包塑连接孔对应的第一孔及与所述定位孔对应的第二孔。

9、本发明还提供一种外转子电机，包括定子总成以及套装于所述定子总成的径向外侧的外转子组件，所述外转子组件为上述的外转子组件，所述定子总成包括定子组件以及包裹于所述定子组件径向外侧以及轴向两端的第二包塑体。

10、在一些实施方式中，所述第二包塑体包括包裹于所述定子组件的径向外侧的外壳包裹部，所述外壳包裹部上形成有配合环槽，所述配合环槽的槽口朝向所述外转子组件，所述第一包塑体与所述转子铁芯的非出轴端对应的外周壁部分处于所述配合环槽内，还包括密封胶圈，所述密封胶圈设于所述第一包塑体的外周壁与所述配合环槽的径向外侧槽立壁之间；和/或，所述第二包塑体形成有电机安装支脚；和/或，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯具有的定子齿的齿顶弧面的圆心处于所述定子铁芯的中心靠近所述定子齿的一侧。

11、在一些实施方式中，所述密封胶圈包括沿着所述转子铁芯的直径内外间隔设置的内圈壁与外圈壁，所述内圈壁与外圈壁之间通过密封板连接，所述内圈壁套装于所述第一包塑体的外周壁上，所述外圈壁与所述配合环槽的径向外侧槽立壁之间形成间隙δ，0.1mm≤δ≤0.5mm；和/或，所述第一包塑体的外周壁面上靠近所述转子铁芯的非出轴端面的位置处设有定位环台，所述密封胶圈的轴向一端与所述定位环台止抵连接。

12、在一些实施方式中，所述内圈壁、外圈壁及密封板三者形成一个具有开口的所述密封胶圈，所述密封胶圈的所述开口朝向所述转子铁芯的出轴端一侧。

13、在一些实施方式中，在所述外转子电机处于使用状态下，转轴的中心轴线处于水平面上，所述径向外侧槽立壁为朝向靠近所述转子铁芯的出轴端一侧渐扩的扩口结构，且所述扩口结构的单侧扩口角度为α，5°＜α≤30°；和/或，所述径向外侧槽立壁的外端面与所述外圈壁的外端面之间的水平间距为d，1mm＜d≤10mm。

14、在一些实施方式中，所述径向外侧槽立壁包括第一挡水斜面及第二挡水斜面，所述第一挡水斜面、第二挡水斜面沿着所述转轴的轴向自所述转子铁芯的非出轴端向出轴端依次设置，所述第一挡水斜面的最大内径小于所述第二挡水斜面的最小内径，且所述第二挡水斜面与所述外圈壁位置对应设置。

15、在一些实施方式中，所述第二包塑体包括覆盖于所述定子组件远离所述转子铁芯的出轴端一端的第一端板，所述第一端板上形成有第一轴承室，所述第二包塑体包括覆盖于所述定子组件靠近所述转子铁芯的出轴端一端的第二端板，所述第二端板上形成有第二轴承室，转轴通过第一轴承可转动地支承于所述第一轴承室内、通过第二轴承可转动地支承于所述第二轴承室内。

16、在一些实施方式中，所述定子组件包括定子铁芯，所述定子铁芯远离所述转子铁芯的出轴端的端面上形成有支撑环面，所述支撑环面与所述第一轴承室同轴设置，且所述支撑环面的环面宽度为w，3mm＜w。

17、本发明还提供一种如上述的外转子组件的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

18、将各所述铁芯分体分别置于注塑模具的模腔内的预设位置形成成圆状态，并保证各所述铁芯分体的底端面与所述模腔腔底壁之间形成预设高度，并保证各所述铁芯分体的外侧面与所述模腔腔立壁之间形成预设间隔；

19、将连接壳置于各所述铁芯分体的顶面上，使所述连接壳具有的各连接脚与各所述铁芯分体一一对应；

20、向所述模腔内注入包塑料成型所述外转子组件。

21、本发明提供的一种外转子组件、外转子电机及制作方法具有如下有益效果：

22、外转子铁芯由多个彼此分离的铁芯分体成圆拼装形成，相邻的两个铁芯分体之间没有磁桥连接，基本不存在漏磁路，大大降低了电机的漏磁，提高电机的性能，而切向磁钢则能够将其正负极(n极及s极)皆利用起来，能够显著提高外转子电机的永磁材料利用率，提升电机功率密度，从而减小铜线用量，降低电机成本；同时，采用第一包塑体7将各铁芯分体以及切向磁钢包裹连接为一个整体，结构简单、提高了生产效率。