技术领域
[0001] 本
发明涉及一种绕线式转子驱动电动机，本发明更具体涉及一种线圈缠绕在转子芯上的绕线式转子驱动电动机的转子组合结构。
背景技术
[0002] 本节中的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，并且不构成
现有技术。
[0003] 通常，被称作环保型车辆的混合动
力车辆或
电动车辆，可通过从
电能获得
扭矩的电动机(以下也称为“驱动电动机”)生成驱动力。
[0004] 例如，混合动力车辆以EV(电动车辆)模式或者以HEV(混合电动车辆)模式行驶，其中EV模式是仅利用来自驱动电动机的动力的纯电动车辆模式，HEV模式利用来自
发动机和驱动电动机两者的扭矩作为动力。普通电动车辆利用来自驱动电动机的扭矩作为动力运行。
[0005] 用于环保型车辆的大部分驱动电动机是PMSM(Permanent Magnet Synchronous Motor，永磁同步电动机)。PMSM需要改善
永磁体的性能，以便在有限的布局条件下实现增强的性能。
[0006] 永磁体中的钕(Nd)改善了永磁体的强度，并且镝(Dy)改善了退磁。然而，永磁体中的这些
稀土金属元素(Nd和Dy)埋藏在中国等有限的国家的地下。因此价格非常高，并且频繁变动。
[0007] 为了改善这些问题，最近人们已经对感应电动机进行检查，但是为了实现相同的电动机性能，存在体积、重量和尺寸过度增加的局限性。
[0008] 另一方面，作为用作环保型车辆的动力源的驱动电动机，近来已经开发出将要取代PMSM的WRSM。
[0009] 通过在转子以及
定子周围缠绕线圈，在施加
电流时，通过电磁化转子来利用WRSM替换PMSM。
[0010] 在WRSM中，转子设置在具有预定间隙的定子内部。当在定子和转子的线圈上施加电力时生成
磁场，并且通过在定子与转子之间产生的磁力作用而使转子旋转。
[0011] 同时，与PMSM不同，WRSM将线圈缠绕在转子上。因此，当转子高速旋转(在通常的EV情况下最大10,000rpm以上)时，向转子线圈施加较大
离心力。
[0012] 因此，在WRSM中，在转子高速旋转期间，通过施加于转子线圈的离心力，转子线圈的布置可能会受损或分离，并且由于集中作用在转子芯上而会使转子芯损坏，其中转子线圈缠绕在转子芯上。
[0013] 因此，通过在传统技术中的转子芯的齿与齿之间插入楔形件(wedge)，以得到用于
支撑转子线圈的离心力的机械强度。然而，使用这种传统方法会增加部件的数量。
[0014] 另一方面，在传统技术中，在将绕线架(robbin)组装至WRSM的转子的齿之后，使用
喷嘴型缠绕装置将转子线圈缠绕在绕线架上。
[0015] 在传统技术中，由于转子齿一体地形成在转子芯上，因此当使用喷嘴型缠绕装置将转子线圈缠绕在绕线架上时，在工艺上出现困难。这会导致绕组占空系数的劣化，从而增加电动机的
铜耗。
发明内容
[0016] 本发明提供一种绕线式转子驱动电动机的转子，其中，转子芯被形成为异质分隔体，并且在分隔体上一体形成用于支撑转子芯的楔形件，并且提高缠绕操作能力和绕组占空系数(winding space factor)。
[0017] 本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子包括：i)第一芯体，其具有外表面和内表面，其中，第一芯体在第一芯体内侧形成空间；ii)第二芯体，插入到第一芯体的内侧，其中，第二芯体与第一芯体的内表面相
接触；以及iii)线圈组件，其沿径向组合到第二芯体。
[0018] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第一芯体可被形成为圆筒状，其中第一芯体的两端开口。
[0019] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第二芯体可被插入到第一芯体的内侧，并且被组合到线圈组件。
[0020] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，线圈组件可包括：组合到第二芯体的绕线架；以及缠绕在绕线架上的转子线圈。
[0021] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，彼此相邻布置的线圈组件通过模制
树脂而被绝缘。
[0022] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第一芯体和第二芯体可包括多个层叠的
铁片。
[0023] 本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子，包括：i)第一芯体，具有外表面和内表面，其中，第一芯体在第一芯体内侧形成空间，并且具有沿周向以预定间距彼此连接的转子
蹄；ii)第二芯体，形成转子齿，其中，转子齿沿径向与转子蹄的内侧接触，并且第二芯体插入到第一芯体的内侧；以及iii)线圈组件，其被组合到第二芯体的转子齿。
[0024] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第一芯体可被形成为圆筒状，其中第一芯体的两端开口，并且第二芯体可被插入到第一芯体的内侧，其中第二芯体将线圈组件组合到转子齿。
[0025] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第一芯体可包括：一体连接相邻转子蹄的两端的壁，其中，壁被形成为围绕第一芯体的内表面中的第二芯体的轴突出。
[0026] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，壁可通过沿周向在第一芯体的内表面划分线圈组件的空间而形成。
[0027] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，壁可被形成为三
角锥形。
[0028] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，壁可被形成为用于支撑线圈组件的楔形件。
[0029] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，线圈组件可包括：被组合到第二芯体的转子齿的绕线架；以及缠绕在绕线架上的转子线圈。
[0030] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，彼此相邻布置的线圈组件可通过模制树脂与壁绝缘。
[0031] 本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子，可包括：i)第一芯体，第一芯体包括：外表面和内表面；第一芯体内侧的空间；沿周向以预定间距间隔开的转子蹄；以及一体连接第一芯体内侧的转子蹄的两端的壁；ii)第二芯体，第二芯体包括：位于第二芯体的中央处的轴插入孔；以及转子齿，其沿径向组合到转子蹄的内表面，并且插入到第一芯体的内侧；以及iii)线圈组件，其中线圈组件被组合到第二芯体的转子齿，并且布置在第一芯体的壁之间。
[0032] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，壁一体形成在第一芯体处，并且作为在线圈组件之间支撑线圈组件的楔形件。
[0033] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，线圈组件可包括：被组合到第二芯体的转子齿的绕线架；以及缠绕在绕线架上的转子线圈。
[0034] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，绕线架可包括：被结合至转子齿的绕线架本体；一体形成在绕线架本体的一端处的第一绕线架凸缘；以及一体形成在绕线架本体的另一端处的第二绕线架凸缘。
[0035] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，第一绕线架凸缘可布置在轴插入孔的一端处，并且被形成为具有比第二绕线架凸缘更小的宽度。
[0036] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子中，彼此相邻布置的线圈组件中的转子线圈，可通过模制树脂与壁绝缘。
[0037] 在本发明的一些实施方式中，不需要组装至转子芯的单独的楔形件，因此可减少整个电动机的部件的数量，并且可降低部件成本。
[0038] 此外，在本发明的一些实施方式中，将转子线圈预先缠绕在绕线架上的线圈组件组装至第二芯体，并且第二芯体组装至第一芯体。因此，转子线圈的缠绕操作容易，并且可相对缩短缠绕操作时间。
[0039] 根据本文提供的描述，其他适用范围将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
[0040] 为了更好地理解本发明，现在将参考附图描述以示例的方式给出的本发明的各种实施方式，其中：
[0041] 图1是示出绕线式转子驱动电动机的转子的组合透视图；
[0042] 图2是示出绕线式转子驱动电动机的转子的分解透视图；
[0043] 图3是示出绕线式转子驱动电动机的转子的组合截面图；以及
[0044] 图4是示出应用于绕线式转子驱动电动机的转子的线圈组件的组合结构的图。
[0045] 在此描述的附图仅出于说明的目的，并不意图以任何方式限制本发明的范围。
具体实施方式
[0046] 以下描述本质上仅仅是示例性的，并非意图限制本发明、应用或用途。应当理解，在所有附图中，相应的附图标记指代相同或相应的部件和特征。
[0047] 图1是示出本发明一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子的组合透视图，图2是示出本发明一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子的分解透视图，而图3是示出本发明一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子的组合截面图。
[0048] 参考图1至图3，本发明一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子100，可用于在环保型车辆中从电能获取驱动力的电力
驱动器。
[0049] 例如，绕线式转子驱动电动机包括：定子(图中未示出)，在定子周围缠绕定子线圈(图中未示出)；和转子100，在转子周围缠绕线圈，并且该转子布置在定子内侧。
[0050] 旋
转轴(图中未示出)被组合到转子100的中央部，并且转子100的外径面布置在定子内侧，与转子100的内径面间隔预定距离。
[0051] 因此，通过不仅在定子上缠绕线圈而且在转子100上缠绕线圈，而使转子100在被施加电流时被电磁化的绕线式转子驱动电动机，可以根据转子100的电磁体与定子的电磁体之间的电磁吸引力和排斥力产生驱动扭矩。
[0052] 本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子100被制造成，使得转子芯被形成为异质分隔体(heterogeneous division body)，并且在分隔体处一体地形成用于支撑转子芯的楔形件。因此，这种形成改善了缠绕操作能力和绕组占空系数。
[0053] 本发明的一些实施方式中的转子100基本上包括作为形成转子芯的分隔体的第一和第二芯体10和30，以及被组装到转子芯上的线圈组件50。
[0054] 在本发明的一些实施方式中，第一芯体10是与第二芯体30组装在一起的芯分隔体，包括多个层叠的铁片11，并且具有外表面和内表面并形成内部空间。例如，第一芯体10被形成为两端开口的圆筒状。
[0055] 在此，第一芯体10的外表面包括定子的内径面以及以预定间隔面对的外径面，并且第一芯体10的内表面由形成内部空间的壁构成。
[0056] 第一芯体10包括沿周向以预定间距彼此连接的转子蹄(rotor shoe)13。转子蹄13是第一芯体的圆柱体，与定子的内径面面对面相距预定间隔。
[0057] 另外，第一芯体10一体连接相邻的转子蹄13的两端，并且包括被配置成围绕内表面中的轴突出的壁15。
[0058] 在此，在沿着第一芯体10的周向以预定的间距间隔开的转子蹄13的两端的每一端处，壁围绕第一芯体10内侧的轴突出，并且彼此连接。
[0059] 换句话说，壁15在相邻转子蹄13的两端处朝向第一芯体10的内侧延伸，并且壁彼此连接。例如，壁15在第一芯体10处一体形成为三角锥形。
[0060] 这些壁15根据位于第一芯体10的内表面处的转子蹄13，按预定间距隔开，并且形成用于沿着内表面的周向插入线圈组件50的插入空间17，下面将进一步描述。
[0061] 在本发明的一些实施方式中，第二芯体30是芯分隔体，并且可包括多个层叠的铁片31。第二芯体30可被插入到第一芯体10的内侧，并且与第一芯体10的内表面接触。第二芯体30可在与下面进一步描述的线圈组件50组合的状态下插入到第一芯体10的内侧。
[0062] 第二芯体30与
旋转轴(图中未示出)组合，并且形成用于沿轴向在中央侧插入并固定旋转轴的轴插入孔33。
[0063] 此外，第二芯体30沿径向在第一芯体10的内表面处形成与转子蹄13接触的转子齿35。转子齿35围绕插入孔33沿孔的径向突出，并且沿周向以预定间距间隔开。第二芯体30可在将线圈组件50组合至转子齿35的状态下插入到第一芯体10的内侧。
[0064] 在此，第二芯体30插入至第一芯体10的内侧，并且可在转子齿35之间形成槽，转子齿35在转子蹄13的内表面接触。在这种情况下，通过穿过第一芯体10的转子蹄13之间的槽来布置上述壁15。
[0065] 图4是示出在本发明的一些实施方式中的应用于绕线式转子驱动电动机的转子的线圈组件的组合结构的图。
[0066] 参考以上附图和图4，本发明一些实施方式中，在组装第一和第二芯体10和30之前，线圈组件50沿径向与第二芯体30组合。该线圈组件50包括与第二芯体30组合的绕线架51，和缠绕在绕线架51上的转子线圈53。
[0067] 绕线架51支撑转子线圈53，并且被组合到第二芯体30的相应转子齿35。绕线架51可沿轴插入孔33的径向与转子齿35组合，并且露出转子齿35的与第一芯体10的内表面相接触的接触端。此外，转子线圈53通
过喷嘴型缠绕装置缠绕在绕线架51上。
[0068] 另外，绕线架51包括绕线架本体51a、第一绕线架凸缘52b和第二绕线架凸缘52c。转子线圈53大致缠绕在绕线架本体52a上，绕线架本体52a沿着轴插入孔33的径向与转子齿
35结合，并且绕线架本体52a的两端沿径向开口。
[0069] 第一绕线架凸缘52b支撑缠绕在绕线架本体52a上的转子线圈53的一部分和第二芯体30的轴插入孔33的侧部，并且一体形成在绕线架本体52a的一侧插入端部。在此，绕线架本体52a的一端可被限定成轴插入孔33侧部的端部。
[0070] 此外，第二绕线架凸缘52c支撑缠绕在绕线架本体52a上的转子线圈53的另一部分和转子齿35的末端，并且一体形成在绕线架本体52a的另一端。在此，绕线架本体52a的另一端可被限定成绕线架本体52a的一侧插入端部的对应端部。
[0071] 在这种情况下，第一绕线架凸缘52b设置在轴插入孔33的侧部并且具有比第二绕线架凸缘52c的宽度更小的宽度。也就是说，第二绕线架凸缘52c的宽度大于第一绕线架凸缘52b的宽度。
[0072] 本发明一些实施方式中的线圈组件50可在通过喷嘴型缠绕装置将转子线圈53缠绕在绕线架51周围的状态下，通过绕线架51与第二芯体30的转子齿35组合。此外，第二芯体30可在线圈组件50与转子齿35组合的状态下插入到第一芯体10的内侧。
[0073] 同时，当第二芯体30在线圈组件50与第二芯体30的转子齿35组合的状态下插入到第一芯体10的内侧时，线圈组件50可被插入到上述壁15之间的插入空间17中。
[0074] 因此，线圈组件50位于介于壁15之间的空间17中，并且壁15支撑线圈组件50。也就是说，壁15可通过布置在相邻线圈组件50之间来支撑线圈组件50。在此，壁穿过转子齿35之间的槽，从而布置在第一芯体10的转子蹄13之间。
[0075] 因此，本发明一些实施方式中的壁15在第一芯体10处一体形成，并且可被形成为在线圈组件50之间支撑线圈组件50的楔形件70。
[0076] 另外，在本发明一些实施方式中，壁15之间的线圈组件50的相邻转子线圈53可通过模制树脂而与壁15绝缘。
[0077] 在下文中，将参考上文公开的附图，更全面地描述绕线式转子驱动电动机的转子100的组装过程和相互作用。
[0078] 首先，在本发明的一些实施方式中，描述沿着周向以预定间距彼此连接的转子蹄13和一体连接相邻转子蹄13的两端的第一芯体10，其中，壁15围绕在内表面中的轴突出，并且该第一芯体为圆筒状。
[0079] 此外，在本发明的一些实施方式中，描述了第二芯体30，在其中央侧形成有轴插入孔33，沿着孔的径向在径向方向上形成有转子齿35。
[0080] 另外，在本发明的一些实施方式中，描述了线圈组件50，其中，转子线圈53缠绕在绕线架51上。在本发明的一些实施方式中，可通过在将绕线架51安装在喷嘴型缠绕装置上的状态下，将转子线圈53缠绕在绕线架51上来提供线圈组件50。
[0081] 在这种状态下，在本发明的一些实施方式中，线圈组件50通过绕线架51与第二芯体30的转子齿35组合。在此，线圈组件50通过绕线架51沿轴插入孔33的径向与转子齿35组合，并且插入绕线架51的转子齿35的插入端暴露于外部。
[0082] 在这种情况下，绕线架51的绕线架本体52a支撑转子齿35的外侧，第一绕线架凸缘52b支撑第二芯体30的轴插入孔33的侧部，第二绕线架凸缘52c支撑转子齿35的外侧暴露端。
[0083] 然后，在本发明的一些实施方式中，第二芯体30在线圈组件50与第二芯体30的转子齿35组合的状态下插入第一芯体10的内侧。在此，线圈组件50插入介于第一芯体10内侧的壁15之间的插入空间17中，并且第二芯体30的转子齿35与第一芯体10内侧的转子蹄13相接触。
[0084] 在此，壁15布置在转子齿35之间，在相邻的线圈组件50之间支撑线圈组件50，并且与第二芯体30的轴插入孔33的侧部相接触。在该状态下，在本发明的一些实施方式中，将模制树脂注入壁15与线圈组件50之间并且硬化。
[0085] 在本发明的一些实施方式中的绕线式转子驱动电动机的转子100中，可通过插入并且将与线圈组件50组合的第二芯体30与第一芯体10组装，来通过第一芯体10的壁15来支撑线圈组件50。
[0086] 因此，在本发明的一些实施方式中，壁15一体形成在第一芯体10处，并且壁15用作支撑线圈组件50的转子线圈53的楔形件70。因此，可以通过壁15获得用于支撑转子线圈53的离心力的机械强度。
[0087] 因此，在本发明的一些实施方式中，不需要被组装到转子芯的单独的楔形件，因此可减少电动机的部件数量，并且可降低相关
费用。
[0088] 另外，在本发明的一些实施方式中，转子线圈53预先缠绕在绕线架51上的线圈组件50被组装到第二芯体30，并且第二芯体30被组装到第一芯体10。因此，转子线圈53的缠绕操作变得容易，并且可提高转子线圈53相对于转子芯的绕组占空系数。
[0089] 本发明的描述本质上仅仅是示例性的，因此，不偏离本发明的本质的变化意图落在本发明的保护范围内。这样的
变形不被认为偏离本发明的精神和范围。
