阅读说明：本技术 一种外转子组件和电机 (Outer rotor assembly and motor ) 是由 周思 苟小华 许文兰 丁佳婷 赵坤所 刘丽刚 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本公开提供一种外转子组件和电机,外转子组件包括：机壳、磁体和框架,所述框架包括分隔部,沿所述机壳的轴向方向,所述分隔部的轴向一端固定连接在所述机壳上,所述分隔部为多个,且多个所述分隔部沿所述机壳的周向方向间隔布置,且在相邻两个所述分隔部之间形成有容纳空间,所述磁体能够从径向外侧朝径向内侧的方向安装于所述容纳空间中,且所述分隔部能够对所述磁体的径向内侧进行限位。根据本公开能够对磁体的径向内侧进行有效限位,因此有效地避免了从机壳组件内侧装配磁体的形式,不用再进行涂磁瓦胶对磁体径向内侧进行固定,从而有效提高了装配效率,节省了装配时间。(The present disclosure provides an outer rotor assembly and a motor, the outer rotor assembly including: casing, magnet and frame, the frame includes the partition portion, follows the axial direction of casing, the axial one end fixed connection of partition portion is in on the casing, the partition portion is a plurality of, and is a plurality of the partition portion is followed the circumferential direction interval arrangement of casing, and adjacent two be formed with accommodation space between the partition portion, the magnet can follow radial outside towards radial inboard direction install in the accommodation space, just the partition portion can be right the radial inboard of magnet is spacing. According to the magnetic bearing shell assembly, the radial inner side of the magnet can be effectively limited, so that the form of assembling the magnet from the inner side of the shell assembly is effectively avoided, the radial inner side of the magnet is not required to be fixed by coating magnetic shoe glue, the assembling efficiency is effectively improved, and the assembling time is saved.)

具体实施方式

如图2-10b所示，本公开提供一种外转子组件，其特征在于：包括：

机壳1、磁体2和框架3，所述框架3包括分隔部31，沿所述机壳1的轴向方向，所述分隔部31的轴向一端固定连接在所述机壳1上，所述分隔部31为多个，且多个所述分隔部31沿所述机壳1的周向方向间隔布置，且在相邻两个所述分隔部31之间形成有容纳空间，所述磁体2能够从径向外侧朝径向内侧的方向安装于所述容纳空间中，且所述分隔部31能够对所述磁体2的径向内侧进行限位。所述分隔部的轴向一端固定在所述机壳1上。

本公开通过设置框架的结构形式，且框架包括多个分隔部，多个分隔部沿着机壳的圆周方向间隔布置，相邻两个分隔部之间形成容纳磁体从径向外侧至径向内侧的方向装配的空间，且分隔部能够对磁体的径向内侧进行有效限位，因此有效地避免了从机壳组件内侧装配磁体的形式，本公开通过分隔部的设置能够对磁体起到有效径向内侧定位的作用，不用再进行涂磁瓦胶对磁体径向内侧进行固定，从而有效提高了装配效率，节省了装配时间。

本公开提供一种外转子电机的转子组件及其生产方法，一体式转子机壳组件下段内置有用于加强结构强度的冠状加强环，机壳外径无需设置加强筋即可保证风叶安装处的结构强度，避免外置的加强筋在电机旋转时产生多余的噪音；锤式转子轴一端设置定位环和粗糙面，采用嵌铸的形式组成一体式转子机壳组件，取消转子轴压入轴套、转子轴打卡环工序，取消轴套和卡环，提高结构强度、减少物料、减少工序、提高效率，减少装配、提高零件精度。转子机壳上段为笼式结构，磁瓦由外往内安装在笼式T型分隔柱之间，导磁环压入磁瓦外围，在依次安装密封减震胶圈和定位压圈，机械式固定住磁瓦和导磁环，安装简单、无需涂胶，生产效率高。转子机壳上段没有外壁，减少了铸造金属用量，降低了成本。

1.冠状加强环提供轴向和径向两个方向的强度加强，转子机壳外径上无需为风叶安装另外设置加强筋，增加了外转子电机转子机壳上承受最大扭力处的结构强度；

2.外径无加强筋，光滑的转子机壳旋转时无多余噪音(常见加强筋是截面为直角三角形的筋状结构,机壳中常设置在相互垂直的轴向和径向两个面之间.此转子机壳结构中常规是有加强筋在外壁的水平翻边上的,用来加强结构强度,避免风叶安装运行后扭力太大破坏机壳。本公开用内置的冠状加强环来替代)；

3.减少入轴、打卡环工序，取消轴套和卡环物料，提高生产效率；

4.增加了转子轴与转子机壳的连接强度，提高同心度精度(冠状加强环是加强风叶安装的水平翻边的结构强度；常规设计是转子轴压入转子机壳安装孔内,本公开的转子轴设有台阶和粗糙面并直接与转子机壳铸造成一体,结合力增强,精度也增强)；

5.取消转子机壳外壁，减少金属用量，降低成本(常规结构中的外壁只是用来安装导磁环和加强结构强度，本公开的结构中导磁环是安装在机壳的导磁环限位槽和定位压圈中间的,另有内置冠状加强环来加强强度,所以不需要外壁了)；

6.转子机壳笼式结构，磁瓦从外往内安装、定位，降低生产难度、简化操作；

7.磁瓦通过压圈与转子机壳机械固定，取消磁瓦胶，节省烤胶时间，提高生产效率。

在一些实施方式中，在横向截面内，所述分隔部31的形状为“T”形，沿着所述机壳1的径向方向，其中所述“T”形的上端位于径向内侧，所述“T”形的下端位于径向外侧。这是本公开的分隔部的优选结构形式，通过“T”形的结构使得“T”字的横端朝向径向内侧，竖端朝向径向外侧，从而通过相邻两个“T”字的横端形成对磁体从径向外侧至径向内侧方向的限位作用，不必涂覆磁瓦胶来进行定位限位，提高了装配效率。

在一些实施方式中，还包括导磁环6，所述导磁环6能对所述磁体2的外周进行径向限位，所述导磁环6包括工作环61和定位环62，所述工作环61套设于所述磁体2的外周，所述定位环62的一端连接于所述工作环61的轴向一端，所述定位环62的另一端朝所述机壳1伸出，所述机壳1上设置有导磁环定位槽16，所述定位环62的另一端能够插入所述导磁环定位槽16中。本公开还通过导磁环的设置，第一其能够与磁体进行接触而进行导磁作用，第二其位于磁体的径向外周以对磁体进行径向外侧的限位和定位作用，通过定位环的结构能够与机壳上的导磁环定位槽匹配，完成插接作用，以对导磁环进行固定，最终形成对磁体的径向外侧的固定效果。

如图6a-6b所示，导磁环6在工作环61的底部设有一环形凸台的定位环62，导磁环6的整体是可导磁材料，用于与磁瓦(磁体2)形成转子磁场。如图7所示，磁瓦是普通的弧形磁瓦，一体式转子机壳组件上的笼式T型分隔柱(分隔部31)的形状和尺寸正好与其弧形、倒角的尺寸配合。

在一些实施方式中，所述定位环62的径向外周还套设有密封圈7。本公开还通过在定位环处设置的密封圈，能够对该位置起到有效的密封作用，以对定位环进行进一步的密封固定作用，实现压紧。

在一些实施方式中，所述框架3还包括限位环32，所述限位环32为圆环形结构，所述分隔部31的轴向另一端固定连接在所述限位环32上。本公开还通过限位环的结构，设置在分隔部的轴向另一端(从图3a-3b中看位于分隔部的上端)，从而能够对磁体的轴向方向进行限位和定位，从而将磁体的轴向方向通过限位环和下端的机壳进行定位，对磁体的径向方向通过T字形的分隔部进行限位，对磁体的周向方向也通过相邻两个分隔部进行限位，能够增强对磁体的定位效果。

在一些实施方式中，所述限位环32的与所述分隔部31相背的轴向一侧还设置有压圈9，所述压圈9上设置有第二安装孔91，所述限位环32上开设有第三安装孔321，所述第二安装孔91与所述第三安装孔321相对且能通过螺纹紧固件14穿设进入所述第二安装孔91和所述第三安装孔321中。本公开还通过压圈的设置还能对限位环的上部起到压紧作用，进一步增强对磁体的固定作用，取消磁瓦胶，节省烤胶时间，提高生产效率；第三安装孔能够与限位环上的第二安装孔相对且通过紧固件插设并拧紧，提高对磁体的紧固作用。

在一些实施方式中，所述压圈9还包括位于所述第二安装孔91径向外侧的至少一条挡水圈92，所述挡水圈92为环形圈；和/或，当包括导磁环6时：所述压圈9的朝向所述导磁环6的轴向一侧的径向外端还凸出地设置有定位外环93，所述定位外环93伸出至所述导磁环6的径向外周的外周侧，以对所述导磁环6进行径向限位。压圈上还设置挡水圈能够起到挡水密封的作用，压圈上还设置定位外环，定位外环能够对导磁环进行径向定位和固定的作用，提高对磁体的径向定位效果。

如图9a-9b所示，定位的压圈9分为第二安装孔91、迷宫的挡水圈92、压环(即压圈的主体部)和定位外环93四个部分，压圈的内壁截面为Z型配合减震密封胶圈(减振圈15)装配，其顶部设有均布的第二安装孔91，并根据需要设置有环形凸台形成的迷宫的挡水圈92用于与定子机壳配合构成电机的密封防水结构，其底部的外壁设置有一环型凸台的定位外环93。

在一些实施方式中，还包括减振圈15，所述减振圈15位于所述限位环32与所述压圈9之间，所述减振圈15为由弹性材质制成的环形圈，所述减振圈15上开设有第四安装孔151，所述第四安装孔151与所述第二安装孔91和所述第三安装孔321均相对设置，通过所述螺纹紧固件能够同时穿设进入所述第二安装孔91、所述第三安装孔321和所述第四安装孔151中。还通过减振圈的设置能够对限位环、压圈之间进行有效的减振作用，保证在转轴和机壳转动的过程中对噪音进行有效的减弱；减振圈上的第四安装孔与限位环上的第二安装孔和压圈上的第三安装孔相对并利用螺纹紧固件能够同时穿设于其中，将减振圈固定在压圈和限位环之间，以对转子的转动进行有效的减振作用。

如图8a-8b所示，减震圈15为截面为Z型的弹性材质的环形圈，其上有均布的第四安装孔151。

在一些实施方式中，在纵向截面内，所述压圈9的朝向所述减振圈15的一侧的截面形状为“Z”形，所述减振圈15的朝向所述压圈9的截面形状也为“Z”形，使得所述压圈9与所述减振圈15相配合相接。本公开特有的“Z”形布置形式与压圈匹配相接，能够有效增大结合面，在提高限位效果的同时还能增大减振效果。

在一些实施方式中，还包括限位内圈4，所述限位内圈4设置于所述分隔部31的径向内侧且与所述分隔部31的径向内周相接。本公开通过限位内圈的设置还能进一步对磁体的径向内侧进行限位和定位。

在一些实施方式中，沿着所述机壳1的轴向方向，所述限位内圈4的轴向长度小于所述分隔部31的轴向长度；和/或，沿着所述机壳1的轴向方向，所述限位内圈4设置于所述分隔部31与所述机壳1相接的一端。这是本公开的限位内圈的优选结构形式，限位内圈比分隔部的轴向长度小，优选设置于下端，其能够对磁体下端处进行径向定位的加固，即在分隔部与机壳相接的一端对磁体和分隔部的下端起到定位加固的作用。

在一些实施方式中，所述机壳1包括本体11和连接部12，所述连接部12与所述本体11连接且所述连接部12用于连接安装风叶，所述连接部12的外径比所述本体11的外径大；

所述外转子组件还包括加强环5，所述加强环5设置在所述连接部12内部，以对所述连接部12的结构进行支承。

本公开还通过在机壳的连接部内部设置加强环，能够增强对风叶安装的连接部处的结构强度，在机壳外周无需设置加强筋时也能保证风叶安装处的结构强度，避免外置的加强筋在电机旋转时产生多余的噪音。

在一些实施方式中，所述加强环5通过嵌铸的方式嵌铸在所述连接部12的内部。这是本公开的加强环的优选设置形式，一体式转子机壳组件与加强环采用嵌铸形式生产，外径下段内置有用于加强结构强度的冠状加强环，冠状加强环提供轴向和径向两个方向的强度加强，转子机壳外径上无需为风叶安装另外设置加强筋，避免外置的加强筋在电机旋转时产生多余的噪音。

在一些实施方式中，所述加强环5包括环形骨架51、第一支撑部52、第二支撑部53和第三支撑部54，所述第一支撑部52的一端连接于所述环形骨架51上、另一端朝着所述环形骨架51的轴向一侧的方向延伸，所述第二支撑部53的一端连接于所述环形骨架51上、另一端朝着所述环形骨架51的轴向另一侧的方向延伸，所述第三支撑部54的一端连接于所述环形骨架51上、另一端朝着所述环形骨架51的径向外侧延伸。这是本公开的加强环的优选结构形式，通过环形骨架、第一支撑部、第二支撑部和第三支撑部的结构，嵌铸于机壳的连接部的内部，通过第一支撑部能够形成第一轴向方向的支撑，第二支撑部能够形成第二轴向方向的支撑，第三支撑部能够形成径向方向的支撑作用，提高加强环整体的加强支撑的作用。

在一些实施方式中，所述第三支撑部54的周向一侧与所述第一支撑部52相连、周向另一侧与所述第二支撑部53相连；所述第三支撑部54、和与所述第三支撑部54相邻的所述第一支撑部52、和与所述第三支撑部54相邻的所述第二支撑部53组成一个支撑组；所述支撑组有多个，且沿着所述环形骨架51的圆周方向、多个所述支撑组顺次连接。

在一些实施方式中，所述第一支撑部52上开设有第一槽521，所述第二支撑部53上开设有第二槽531，所述第三支撑部54上开设有定位孔541，所述连接部12上设置有工艺孔121，所述定位孔541与所述工艺孔121相对设置，所述连接部12上开设有风叶安装孔122，所述第三支撑部54上还开设有第一安装孔542，所述风叶安装孔122与所述第一安装孔542相对设置。

本公开的冠状加强环(加强环5)上交错分布有上支撑边(第一支撑部52)、下支撑边(第二支撑部53)和中支撑边(第三支撑部54)，其中轴向设置的上支撑边和下支撑边中间设有开槽，用于铸造时增加结合力，径向翻边放射状设置的中支撑边上有工艺限位孔(工艺孔121)和第一安装孔542两组通孔，工艺限位孔用于嵌铸时定位和支撑，第一安装孔与风叶安装孔122同心设置，用于风叶安装。冠状加强环可以采用钣金冲压、翻折生产，其嵌铸在转子机壳下端风叶安装结构的内部可以大大增强转子机壳上风叶安装结构的强度，有了它则不需要再在转子机壳外部另外设置加强筋一类的结构，整个转子机壳也能承受风叶带来的反作用力，同时也避免了外置加强筋在电机运转时产生的风叶噪音。

在一些实施方式中，还包括转轴8，所述机壳1的中心位置设置有中心轴孔10，所述机壳1的内部具有容纳定子的空腔13，所述中心轴孔10位于所述空腔13的轴向一端，所述转轴8的一端能够插设于所述中心轴孔10中，所述转轴8的插入所述中心轴孔10中的部分段为连接段83，所述转轴8的位于所述空腔13中的部分轴段为工作段84，所述转轴8的所述连接段83通过嵌铸的方式与所述机壳1嵌铸在一起。本公开还通过转轴的一端与机壳嵌铸在一起，不需要轴套来安装转轴、也不需要另外打卡环来对转轴进行轴向限位，在组装转子组件时可以节省转子压入轴套和打卡环两个工序，提高了工作效率。

如图2所示，本公开的外转子组件由一体式转子机壳组件(机壳1)、O型密封圈(密封圈7)、导磁环6、磁瓦(磁体2)、减震密封胶圈(减振圈15)、定位压圈(压圈9)和螺钉(螺纹紧固件14)装配组成。

如图3a-3b所示，一体式转子机壳组件由机壳1、冠状的加强环5和锤式转轴(转轴8)采用嵌铸工艺生产而成，冠状加强环嵌铸在转子机壳(机壳1)下端，锤式转轴嵌铸在其内腔底部。转子机壳采用铸铝或者类似金属材料，其上设有工艺孔121，用于嵌铸时冠状加强环的定位和支撑；风叶安装孔122安装风叶；导磁环定位槽16是一环形槽，用于导磁环6的定位；设有均布的笼式T型分隔柱(框架3的分隔部31)，其截面为T型，下端内腔设有一环形凸台为限位内圈4，上端顶部设有环形圈为限位顶圈(限位环32)，并设有均布的螺钉孔(第三安装孔321)。

如图5所示，锤式转轴(转轴8)上直径较小的一端为普通转轴结构的工作轴端(工作段84)，直径较大的一端为上下两个环形凸台81的定位面及其中间的粗糙面82。锤式转轴作为嵌铸件嵌铸在一体式转子机壳组件的内腔底部，不需要轴套来安装转轴、也不需要另外打卡环来对转轴进行轴向限位，在组装转子组件时可以节省转子压入轴套和打卡环两个工序，提高了工作效率。定位面用来嵌铸时定位，配合模具使用，因为减去了轴套与转轴的配合可以提高转轴与一体式转子机壳组件内腔的同心度和垂直度；设置粗糙面是为了增加结合力，更好的传递扭矩，因为取消了卡环，一体式的结构强度和抗冲击能力得到了提高。

在一些实施方式中，所述连接段83上设置有环形凸台81和粗糙面82，所述粗糙面82的粗糙度＞所述工作段84的粗糙度。定位凸台用来嵌铸时定位，配合模具使用，因为减去了轴套与转轴的配合，可以提高转轴与一体式转子机壳组件内腔的同心度和垂直度；设置粗糙面是为了增加结合力，更好的传递扭矩，因为取消了卡环，一体式的结构强度和抗冲击能力得到了提高。

在一些实施方式中，所述环形凸台81为沿所述转轴8的轴向间隔分布的至少两个，所述粗糙面82分布在相邻两个所述环形凸台81之间的转轴表面。这是本公开的环形凸台与粗糙面之间的优选设置形式，即粗糙面设置在两个环形凸台之间，能够提高与中心轴孔之间的摩擦力，增强结合强度。

本公开还提供一种电机，其包括前任一项所述的外转子组件。

本公开在于：所述的一种外转子电机的转子组件由一体式转子机壳组件、导磁环、磁瓦、密封减震胶圈和定位压圈组成，其中一体式转子机壳组件采用嵌铸形式生产，外径下段内置有用于加强结构强度的冠状加强环，内部中间有锤式转子轴，外径上段为笼式结构，环形分布有笼式T型分隔柱、其顶部有定位圈及螺钉孔；冠状加强环提供轴向和径向两个方向的强度加强，转子机壳外径上无需为风叶安装另外设置加强筋，解决机壳上承受最大扭力处的结构强度；锤式转子轴一端设置定位环和粗糙面嵌铸生产时定位和增加结合强度，另一端是普通转轴结构。生产时取消压入转轴、打卡环工序，提供生产效率、提高了结构强度；外贴式磁瓦由外往内安装在一体式转子机壳组件的笼式T型分隔柱之间，导磁环从上往下压入磁瓦外围，再依次安装密封减震胶圈和定位压圈，用螺钉将二者固定在一体式转子机壳组件顶端的限位顶圈上，机械式固定住磁瓦和导磁环，安装简单、无需涂胶，生产效率高。一体式转子机壳组件上段无外壁结构，导磁环裸露在外，减少铸造金属用量，降低成本。

本公开的转子组件生产方法如下：

1.嵌铸生产一体式转子机壳组件(机壳1)，为转子组件生产省去入轴、打卡环工序，减去轴套、卡环物料；

2.磁瓦由外往内安装在一体式转子机壳组件上，磁瓦之间有笼式T型分隔柱(分隔部31)进行分隔和定位，如图10a所示，磁瓦底部有限位内圈4进行径向限位，顶部有限位顶圈(限位环32)进行轴向限位，如图2所示；为确保磁瓦不会因为吸到一起而错动，可借助外围工装定位；

3.导磁环6底部的定位环62外壁套上O型密封圈(密封圈7)后从上往下压入磁瓦外壁，撤除工装后磁瓦(磁体2)吸附在工作环61的内壁，形成转子磁场，定位环62卡入导磁环定位槽16，O型密封圈挤压变形在转子机壳外壁形成密封、不会有水和异物从装配处进入转子组件内腔；

4.减震密封胶圈(减振圈15)从上往下安装在限位环32和工作环61的顶部，第四安装孔151与第三安装孔321(螺钉孔)对齐；

5.定位的压圈9从上往下安装在5减震密封胶圈上，压圈内壁Z型截面与减震密封胶圈装配贴合，第二安装孔92对齐第四安装孔151和第三安装孔321，定位外环93扣合在导磁环6的工作环61顶部的外壁。

6.螺钉安装在第三安装孔321，连接一体式转子机壳组件、减震密封胶圈和定位压圈，使得本公开所述的转子组件装配成一个整体结构，减震密封胶圈挤压变形达到减震和密封的效果。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。以上所述仅是本公开的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本公开技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本公开的保护范围。