转子叠片组件、包括该转子叠片组件的转子及电机的制作方法

1.本实用新型涉及电机技术领域，更具体地，涉及一种转子叠片组件、一种包括该转子叠片组件的转子以及一种包括该转子的电机。


背景技术：

2.永磁同步电机作为汽车电驱得到越来越多的应用。永磁材料对温度较敏感，准确测量转子的温度尤其是永磁体附近的温度对于电机的控制和性能表现至关重要。
3.目前电机转子温度测量多针对传动轴处，或者转子端部的温度，并且采用有线或者无线的信号传输方式。
4.这些方法由于测量点距离永磁体较远，以及无法直接触及转子内部，因此测量温度的准确性不高、测量位置受限、测量装置不够紧凑。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是解决现有技术中存在的上述的部分或全部缺陷和/或其它缺陷。特别地，本实用新型提供一种转子叠片组件、包括该转子叠片组件的转子以及包括该转子的电机，其能准确测量电机的转子尤其是转子的永磁体附近的温度。
6.为此，本实用新型提供一种转子叠片组件，其包括沿轴向依次叠加布置的多个转子叠片，所述转子叠片组件包括：沿所述轴向贯穿每个所述转子叠片而形成并用于接纳永磁体的永磁体接纳部；温度传感器接纳部，其靠近所述永磁体接纳部设置并且用于接纳温度传感器；以及用于走线的叠片走线通道，所述叠片走线通道与所述温度传感器接纳部连通以接纳用于将所述温度传感器的温度信号传输到所述转子叠片组件之外的连接线。
7.本实用新型通过在永磁体接纳部附近设置温度传感器接纳部，能经由位于该温度传感器接纳部内的温度传感器而对永磁体自身附近的温度进行精确测量。此外，本实用新型通过提供叠片走线通道而能将温度传感器检测并发出的永磁体的温度信号有线地传输到转子叠片组件之外，从而确保了温度信号的可靠传输。
8.优选地，所述转子叠片组件还包括：定位孔，其沿轴向延伸贯穿每个所述转子叠片而形成并且与所述永磁体接纳部在径向上间隔开；以及定位件，其延伸穿过所述定位孔以用于将各个所述转子叠片以不能相对旋转的方式彼此固定，其中，所述叠片走线通道包括沿所述轴向延伸的轴向部段，所述定位孔和所述定位件中的至少一者上具有走线空间，所述走线空间形成为所述叠片走线通道的轴向部段。这样，本实用新型可以有效利用现有转子叠片组件上的已有结构来完成温度信号的有线传输，而无需再在转子叠片组件上开设新的通道来进行走线，有效利用了转子叠片组件的空间，结构紧凑并且节省了制造成本。
9.当然，应当理解，叠片走线通道也可以是在转子叠片组件的侧壁上和因此每个转子叠片的侧壁上开设的凹槽的形式或者也可以是在转子叠片的围绕中心轴孔的环部和因此每个转子叠片的环部上开设的另外的轴向通孔。
10.优选地，所述叠片走线通道还可包括位于至少一个所述转子叠片上的径向部段，
所述径向部段构造成将所述温度传感器接纳部连通至所述轴向部段。从而，用于传输所述温度信号的连接线经由该径向部段从温度传感器被引导至轴向部段，而不会受到叠片的挤压，从而进一步延长了连接线的使用寿命、进一步保证了转子和因此电机的性能。
11.作为示例，所述径向部段可包括位于相应所述转子叠片的至少一个侧面上的凹槽和/或包括位于相应所述转子叠片内的通孔。视情况而定，可仅在一部分的转子叠片上设置径向部段，这样连接线可首先经由温度传感器接纳部行进，直至到达一个径向部段处，进而进一步经由该径向部段进入轴向部段中。或者，也可以在所有的转子叠片上均设置各自的径向部段，以便减小连接线在温度传感器接纳部中行进的距离。
12.优选地，所述转子叠片组件可包括沿其周向间隔地布置的多个永磁体接纳部，所述转子叠片组件可针对每个所述永磁体接纳部均配设有各自相应的所述温度传感器接纳部和所述径向部段。从而，可针对设置在每个永磁体接纳部中的永磁体分别进行温度测量和温度传输。可选地，在同一温度传感器接纳部中可设置多于一个的温度传感器，这些温度传感器可沿轴向间隔开地设置，从而可针对同一永磁体的不同轴向位置进行实时的温度测量。或者，可仅针对部分的永磁体接纳部而配设温度传感器接纳部。
13.此外，可行的是，可针对每个径向部段各配设一个单独的轴向部段，或者还可行的是，两个或更多个或者甚至所有的径向部段可共用一个轴向部段。
14.在一个具体实施例中，所述多个永磁体接纳部包括成对地布置的多对永磁体接纳部，每对永磁体接纳部中的每个均配设各自的径向部段但共用一个轴向部段。
15.根据本实用新型的另一方面，还涉及一种转子，其包括：上述的转子叠片组件；转子芯轴，其接纳在所述转子叠片组件的中心轴孔中；永磁体，其接纳在所述转子叠片组件的永磁体接纳部中；温度传感器，其构造成接纳在所述转子叠片组件的温度传感器接纳部中并配置成能检测邻近永磁体的温度且生成相应的温度信号；第一连接线，所述第一连接线连接至所述温度传感器并且从所述温度传感器、经由所述叠片走线通道延伸出所述转子叠片组件而连接到用于采集所述温度传感器的温度信号的温度信号采集器。
16.优选地，所述转子叠片组件包括沿轴向位于不同位置处的多个温度传感器。从而可获取永磁体的不同轴向位置处的温度。
17.优选地，所述转子还包括第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖在所述转子叠片组件的轴向两侧套设在所述转子芯轴上，所述第二端盖在与所述叠片走线通道相对应的位置上设置有端盖走线通道，延伸出所述转子叠片组件的所述第一连接线经由所述端盖走线通道连接到所述温度信号采集器。
18.优选地，所述转子还包括：滑环，所述滑环在所述第二端盖的远离所述第一端盖的一侧上套设在所述转子芯轴上并且能随所述转子芯轴同步旋转，其中，经由所述端盖走线通道延伸出的所述第一连接线与所述滑环以不能相对旋转的方式彼此连接；以及第二连接线，所述第二连接线的一端与所述滑环以可相互旋转的方式彼此连接并且其另一端连接至所述温度信号采集器，使得来自所述温度传感器的所述温度信号能经由所述第一连接线、所述滑环并进一步经由所述第二连接线而传输至所述温度信号采集器。由于第一连接线与滑环一起旋转而第二连接线不随滑环一起旋转，能够有效地防止第二连接线因旋转而导致的卷绕和打结。此外，应当理解，该滑环也可以通过无线的方式与温度信号采集器无线通信。
19.在一个具体实施例中，所述第一连接线可在所述滑环的远离所述第二端盖的侧面上连接至所述滑环，并且所述第二连接线可在所述滑环的靠近所述第二端盖的侧面上连接至所述滑环，其中，所述转子芯轴可包括供所述第一连接线走线的芯轴走线通道，其中，自所述第二端盖延伸出的所述第一连接线可经由所述芯轴走线通道延伸至所述滑环的远离所述第二端盖的一侧。
20.优选地，所述芯轴走线通道可包括在所述滑环的靠近所述第二端盖的一侧上设置在所述转子芯轴上的入口通道段、在所述滑环的远离所述第二端盖的一侧上设置在所述转子芯轴上的出口通道段以及将所述入口通道段和所述出口通道段连通的轴向通道段。
21.优选地，该芯轴走线通道可仅设置在转子芯轴的靠近第二端部的端部处，其中优选地，入口通道段可位于滑环的靠近第二端盖的轴向侧，优选地，出口通道段可位于该滑环的远离第二端盖的轴向侧，并且优选地，轴向通道段可在一端延伸到转子叠片组件的中心轴孔中，并且优选地，该轴向通道可在转子芯轴的靠近滑环的端部处敞开，从而该轴向通道可呈自该转子芯轴的该端部向内凹陷的盲孔的形式。
22.优选地，可设置与端盖走线通道的数量相对应的数量的入口通道段。此外优选地，也可设置与端盖走线通道的数量相对应的数量的出口通道段，或者也可设置更少数量的出口通道段，从而两个或更多个的第一连接线可经由一个出口通道段离开转子芯轴并连接至滑环。
23.根据本实用新型的再一方面，提供一种包括上述转子的电机。
24.根据本实用新型的转子叠片组件、转子以及电机，能将温度传感器固定在转子的永磁体附近，从而检测永磁体和因此转子叠片组件的温度数据，并且第一连接线可经由叠片走线通道(如定位孔等)、端盖走线通道(如第二端盖上的孔)引出、可选地继续经由芯轴走线通道、而后将温度传感器的信号例如通过滑环传输到温度信号采集器，进而实现了温度的实时精确测量。
附图说明
25.在参照附图通过非限定性例子给出的对本实用新型实施例的下方详细说明中，根据本实用新型的目的、优点和特征将变得更加清楚明显，其中：
26.图1示出了根据本实用新型的一个实施例的转子的沿转子芯轴的中心轴线截取的纵向剖视图；
27.图2示出了沿图1中的线a-a截取的单个转子叠片的一个实施例的横向剖视图。
具体实施方式
28.如图1和2所示，本实用新型的一个实施例的转子100包括转子芯轴110、套设在该转子芯轴110上的转子叠片组件120、插入转子叠片组件120中的永磁体190、插入转子叠片组件120中并配置成检测至少邻近永磁体190的温度且生成相应温度信号的温度传感器150、在转子叠片组件120的轴向两侧套设在转子芯轴110上的第一端盖132(在图1的左侧)和第二端盖130(在图1的右侧)、在第二端盖130的远离第一端盖132的一侧并且与第二端盖130轴向间隔开地套设在转子芯轴110上的滑环140、用于采集来自所述温度传感器150的所述温度信号的温度信号采集器170、用于将温度传感器150有线连接至滑环140的第一连接
线160和用于将滑环140有线连接至温度信号采集器170的第二连接线180。
29.如图1和2所示，在一个具体实施例中，该转子叠片组件120可包括沿轴向依次叠加布置的多个转子叠片。转子叠片组件120可包括：沿所述轴向贯穿每个所述转子叠片而形成并用于接纳永磁体190的永磁体接纳部，永磁体接纳部与中心轴孔径向地间隔开；温度传感器接纳部，其靠近所述永磁体接纳部设置并且用于接纳温度传感器150；以及用于走线(供第一连接线160走线)的叠片走线通道，所述叠片走线通道与所述温度传感器接纳部连通以接纳用于将所述温度传感器的温度信号传输到所述转子叠片组件之外的连接线。
30.本实施例的转子叠片组件120通过在永磁体接纳部附近设置温度传感器接纳部，能经由位于该温度传感器接纳部内的温度传感器150对永磁体190自身附近的温度进行精确测量。此外，通过提供叠片走线通道和沿叠片走线通道布线的第一连接线160，能将温度传感器150检测到的永磁体190的温度信号有线地传输到转子叠片组件120之外，从而确保了温度信号的可靠传输。
31.优选地，所述转子叠片组件120可包括沿其周向间隔地布置的多个永磁体接纳部，所述转子叠片组件120可针对每个所述永磁体接纳部均配设有各自相应的所述温度传感器接纳部。从而可针对设置在每个永磁体接纳部中的永磁体190分别进行温度测量。例如，在一个具体的示例中，如图2所示，转子叠片组件120包括成对地布置的多对永磁体接纳部(在图2中示出了8对，即16个，永磁体接纳部和永磁体190)。当然，应当理解，永磁体接纳部和永磁体的数量和布置方式可以与图中所示不同，其可具有任何合适的数量和布置方式，这均落入本实用新型的保护范围之内。
32.优选地，转子叠片组件120还可包括定位孔121和定位件(未示出)，该定位孔121沿轴向延伸贯穿每个转子叠片地形成，并且该定位孔121与永磁体接纳部在径向上间隔开。该定位件延伸穿过定位孔121，以用于将各个转子叠片以不能相对旋转的方式彼此固定，其中，叠片走线通道可具有沿轴向延伸贯穿转子叠片组件120的轴向部段，定位孔121和定位件中的至少一者上具有走线空间，走线空间形成为叠片走线通道的轴向部段。
33.例如，可在转子叠片组件120上设置多个定位孔121(图2中示出为8个)，优选地，如图2所示，这些定位孔可沿转子叠片组件120的周向均匀地分布在转子叠片组件120上。
34.尽管在图2中示出了8个定位孔(即针对图2中八对永磁体190中的每一对各设置一个，并且各自位于相应一对永磁体中的两个永磁体之间)，但应当理解，定位孔的数量可以不同，其例如可以为1个至7个中的任何一个数量，也可以是多于8个的数量，且这些定位孔的位置可与图中所示位置不同，其可以在任何合适的位置处位于转子叠片组件上，这均落入本实用新型的范围内。
35.可选地，可在全部的定位孔中均设置定位件，此时，可在至少一个定位孔中预留出走线的空间来形成叠片走线通道。当然还可行的是，可仅在部分定位孔中设置定位件，而将不含定位件的其他的一个或多个定位孔作为叠片走线通道。
36.这样，可以有效利用现有转子叠片组件120上的已有结构来完成温度信号的有线传输，而无需再在转子叠片组件120上开设新的通道来进行走线，有效利用了转子叠片组件120的空间，从而节省了制造成本。
37.尽管在图2中示出了利用该定位孔121来充当叠片走线通道，但是应当理解，叠片走线通道也可以呈其他形式，例如该叠片走线通道可以是在转子叠片组件120的侧壁上和
因此每个转子叠片的侧壁上开设的凹槽的形式，或者，也可以是在转子叠片组件的围绕中心轴孔的环部和因此每个转子叠片的环部上开设的另外的轴向通孔等。
38.优选地，所述叠片走线通道还可包括位于至少一个所述转子叠片上的径向部段，所述径向部段构造成将所述温度传感器接纳部连通至所述轴向部段。从而用于传输所述温度信号的连接线经由该径向部段被引导至轴向部段，而不会受到叠片的挤压，从而进一步延长了连接线的使用寿命并且进一步保证了转子100和因此电机的性能。
39.作为示例，如图2所示，径向部段呈位于转子叠片的一个侧面上的凹槽的形式。此外，尽管在图2中仅示出了转子叠片的一个侧面上的凹槽，但可以理解的是，该转子叠片可在其两个侧面上均设置这样的凹槽。
40.此外，尽管在图2中仅示出针对两个相邻的传感器接纳部(其与相应的永磁体接纳部和永磁体相邻地布置)配设了凹槽(即径向部段)并且这两个凹槽连通至同一个定位孔(即轴向部段)，但可以理解，可针对仅一个传感器接纳部配设凹槽，或者可针对更多个、或者甚至针对每个传感器接纳部各配设一个凹槽，这些凹槽可连通至各自相应的一个定位孔中，或者，还可行的是，一个定位孔可同时与两个或更多个凹槽连通。例如，如图2所示，一对永磁体接纳部中的每个永磁体接纳部均配设各自的径向部段(即凹槽)但共用一个轴向部段(即定位孔)。
41.此外，应当理解，所述径向部段也可呈除凹槽之外的其他形式，例如其可呈位于相应所述转子叠片内的通孔的形式。
42.可行的是，可仅在一部分的转子叠片上设置径向部段，或者也可以在所有的转子叠片上均设置各自的径向部段。
43.尽管在图1中示出，在一个温度传感器接纳部中仅具有一个温度传感器150，但可以理解的是，在同一温度传感器接纳部中可设置任意合适数量的温度传感器150，例如两个、三个或更多个，这些温度传感器150可沿轴向间隔开地设置，从而可针对同一永磁体190的不同轴向位置进行实时的温度检测。在这种情况下，温度传感器接纳部可沿轴向贯穿多个转子叠片。
44.另外，尽管在图1中示出的两个温度传感器150位于轴向的不同位置处，从而针对不同的轴向位置进行温度检测，但可以理解，它们也可以位于相同的轴向位置处，从而针对不同永磁体190的同一轴向位置进行温度检测。
45.可以想到，可针对每个永磁体接纳部均配设温度传感器接纳部，从而针对每个永磁体190均进行温度检测。还可想到，可仅针对部分的永磁体接纳部配设温度传感器接纳部，即仅针对一部分的永磁体190而非所有的永磁体190进行温度检测。例如，可仅针对一个或两个或其他数量的永磁体接纳部配设温度传感器接纳部。
46.如图1所示，第二端盖130在与叠片走线通道相对应的位置上设置有端盖走线通道，该端盖走线通道例如可以是端盖上的孔131或自第二端盖130的外边缘径向向内凹陷的凹部的形式。
47.如图1所示，转子芯轴110也可包括供第一连接线160走线的芯轴走线通道。优选地，芯轴走线通道可包括在滑环140的靠近第二端盖130的一侧上设置在转子芯轴110上的入口通道段111、在滑环140的远离第二端盖130的一侧上设置在转子芯轴110上的出口通道段112、以及将入口通道段111和出口通道段112连通的轴向通道段113。
48.作为一个示例，优选地，该芯轴走线通道可仅设置在转子芯轴110的靠近第二端部的端部处，其中优选地，入口通道段111可靠近第二端盖130地位于滑环140的靠近第二端盖130的一侧上，优选地，出口通道段112可靠近滑环140地位于该滑环140的远离第二端盖130的一侧上。此外，优选地，轴向通道段113可在一端延伸到转子叠片组件120的中心轴孔中，并且优选地，该轴向通道段可在转子芯轴110的靠近滑环140的端部处敞开，从而该轴向通道段可呈自该转子芯轴110的该端部向内凹陷的盲孔的形式。
49.优选地，可设置与端盖走线通道的数量相对应的数量的入口通道段111。此外，优选地，也可设置与端盖走线通道的数量相对应的数量的出口通道段112，或者也可设置更少数量的出口通道段112，从而两个或更多个的第一连接线160可经由一个出口通道段112离开转子芯轴110并连接至滑环140的第一位置。
50.采用这样的结构，第一连接线160可连接至温度传感器150并且从温度传感器150起依次经由叠片走线通道的径向部段、轴向部段并进而经由端盖走线通道离开第二端盖130，而后沿径向向内延伸进入芯轴走线通道并经过其入口通道段111、轴向通道段113而后经由出口通道段112离开转子芯轴110，进而进一步沿径向向外延伸并连接至位于滑环140的远离第二端盖130的一侧上的第一位置。
51.优选地，第二连接线180的一端在滑环140的、与第一位置不同的第二位置处(例如如图1中所示的在第一位置的相反侧上的位置)与滑环140以可相互旋转的方式彼此连接并且其另一端连接至温度信号采集器170，使得来自温度传感器150的温度信号能经由第一连接线160、滑环140并进一步经由第二连接线180而传输至温度信号采集器170。这样，第一连接线160可与滑环140一起旋转，但第二连接线180可不随滑环140一起旋转，从而能有效地防止第二连接线180的卷绕和打结。
52.本实用新型还涉及包括上述转子100的电机。
53.根据本实用新型的转子叠片组件120、转子100以及电机，能将温度传感器150固定在转子100的永磁体190附近，从而检测永磁体190和因此转子叠片组件120的温度数据，并且第一连接线160可经由叠片走线通道如定位孔121等、端盖走线通道引出，再将温度传感器150的信号通过滑环140传输到温度信号采集器170，进而实现了温度的实时精确测量。
54.更具体地，本实用新型能实现以下优点：
55.1.测温精确，即其能直接测量转子叠片组件120上的永磁体190的温度，进而能直接、精确地进行温度测量；
56.2.结构紧凑，即其有效利用了转子叠片组件120的空间；
57.3.抗干扰能力强，即其采用了有线连接，测温连接线或者说第一连接线160位于转子100的内部，抗电磁干扰能力强；
58.4.能适用的转速范围大，其可用于0-18000rpm转速的测量。
59.5.测量位置灵活，可测量转子叠片组件120上的任意轴向位置上的温度以及多个不同周向位置上的温度。
60.将清楚的是，在不背离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下可针对上述的本实用新型的多种不同实施例作出对于本领域技术人员来说显而易见的各种不同的变体和/或改进和/或组合。