本發(fā)明涉及驅動領域，尤其涉及一種電機組件電機轉子組件和使用該種電機組件電機轉子組件的電機。

背景技術：

一種傳統(tǒng)的雙轉子無刷電機的轉子包括內磁體以及對應設置在內磁體外圍的外磁體，每個內磁體與對應的一個外磁體形成一對同性磁極，該種設計的電機有很強的電磁諧波噪音。現有技術中，往往通過增加內磁體與外磁體的個數來降低該種噪音，但該種手段的改善效果有限。

技術實現要素：

本發(fā)明的特征和優(yōu)點在下文的描述中部分地陳述，或者可從該描述顯而易見，或者可通過實踐本發(fā)明而學習。

本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：

根據本發(fā)明的一個方面，提供一種電機轉子組件，包括安裝在一起的內環(huán)體與外環(huán)體；所述內環(huán)體包括內圓筒、安裝到內圓筒外壁的若干第一磁體；所述外環(huán)體包括外圓筒、安裝到外圓筒內壁的若干第二磁體，所述外圓筒環(huán)繞在所述內圓筒外側使所述第一磁體與第二磁體相對；其特征在于，每一所述第一磁體在所述外圓筒的徑向投影與對應一個所述第二磁體存在部分重疊且不完全重疊。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第一磁體、第二磁體的數量都為2n，n為自然數；每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成一個第一磁極；每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成一個第二磁極；每一所述第一磁極與所述第二磁極中的對應同性磁極徑向相對且沿周向錯開。

作為本發(fā)明的一種改進方案，每一所述第一磁體與對應的所述第二磁體沿周向錯開θ弧度，其中，0<θ<2π/2n。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第一磁體、第二磁體的數量都為n，n為自然數；每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成極性相反的兩個第一磁極，每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成極性相反的兩個第二磁極；每一所述第一磁極與所述第二磁極中的對應同性磁極至少部分地徑向相對。

作為本發(fā)明的一種改進方案，沿第一圓周方向，每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成的兩個第一磁極分別為n極與s極，每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成的兩個第二磁極分別為n極與s極，每一所述第一磁體與對應的所述第二磁體沿周向錯開θ弧度，其中，0<θ<2π/2n。

作為本發(fā)明的一種改進方案，相鄰兩個所述第一磁體之間的縫隙的徑向投影全部落到相應的一個所述第二磁體上。

作為本發(fā)明的一種改進方案，沿第一圓周方向，每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成的兩個第一磁極分別為n極與s極，每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成的兩個第二磁極分別為s極與n極。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極沿周向錯開θ弧度，其中，0≤θ<2π/2n。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第一磁體、第二磁體的數量分別為n和2n，n自然數；每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成極性相反的 兩個第一磁極，每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成一個第二磁極；每一所述第一磁極與所述第二磁極中的對應的同性磁極至少部分地徑向相對。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第一磁體、第二磁體的數量分別為2n和n，n自然數；每一所述第一磁體在所述內環(huán)體的外周形成一個第一磁極，每一所述第二磁體在所述外環(huán)體的內周形成極性相反的兩個第二磁極；每一所述第一磁極中與所述第二磁極中的對應同性磁極至少部分地徑向相對。

作為本發(fā)明的一種改進方案，每一所述第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極沿周向錯開θ弧度，其中，0≤θ<2π/2n。

根據本發(fā)明的另一方面，還提供一種電機，包括定子和可相對定子旋轉的轉子，其特征在于，所述轉子包括上述任一項所述電機轉子組件，所述定子包括定子磁芯以及繞制到所述定子磁芯的定子繞組，所述定子磁芯及定子繞組位于所述電機轉子組件的內環(huán)體與外環(huán)體之間，所述定子磁芯包括環(huán)狀的軛部，所述定子繞組繞制到所述軛部。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述內圓筒的底部與外圓筒的底部貼靠在一起，所述轉子還包括轉軸，所述轉軸垂直地穿過所述內圓筒的底部的第一通孔、外圓筒的底部的第二通孔；所述第一通孔邊緣具有遠離所述外圓筒底部的環(huán)狀的第一延伸部，所述第一延伸部固定到所述轉軸。

作為本發(fā)明的一種改進方案，所述第二通孔邊緣具有遠離所述內圓筒底部的環(huán)狀的第二延伸部，所述第二延伸部固定到所述轉軸。

本發(fā)明提供一種電機轉子組件和使用該種電機轉子組件的電機，使每一所述第一磁體在所述外圓筒的徑向投影與對應一個所述第二磁體存在部分重疊且不完全重疊，從而有效降低電磁諧波噪音。

通過閱讀說明書，本領域普通技術人員將更好地了解這些技術方案的特征和內容。

附圖說明

下面通過參考附圖并結合實例具體地描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點和實現方式將會更加明顯，其中附圖所示內容僅用于對本發(fā)明的解釋說明，而不構成對本發(fā)明的任何意義上的限制，在附圖中：

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的電機的示意圖；

圖2是圖1所示電機的縱剖示意圖；

圖3為圖1所示電機的轉子結構示意圖。

圖4為本發(fā)明第二實施例的電機轉子結構示意圖。

圖5為本發(fā)明第三實施例的電機轉子結構示意圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示，在本發(fā)明一個實施例中，電機100包括定子30以及可轉動地安裝到定子30的轉子。該轉子包括轉軸28以及固定安裝到轉軸28的電機轉子組件50。電機轉子組件50包括內環(huán)體10與外環(huán)體20；其中，內環(huán)體10包括一端開口的內圓筒11以及安裝到內圓筒11外壁的若干第一磁體12；外環(huán)體20包括一端開口的外圓筒21以及安裝帶外圓筒21內壁的若干第二磁體22。本實施例中，內圓筒11與外圓筒21的底部貼靠在一起，且內圓筒11與外圓筒21的開口端朝向相同。替換地，內圓筒11與外圓筒21可以一體成型，或者共用同一個底部。本實施例中，內圓筒11的底部中心設有第一通孔13，第一通孔13邊緣具有遠離外圓筒21底部的環(huán)狀的第一延伸部14；外圓筒21的底部中心設有第二通孔23，第二通孔 23邊緣具有遠離內圓筒11底部的環(huán)狀的第二延伸部24。轉軸28穿過上述第一通孔13、第二通孔23并與第一延伸部14、第二延伸部24固定。優(yōu)選地，轉軸28穿過第一通孔13、第二通孔23并通過軸襯29固定到第一延伸部14、第二延伸部24。

定子30包括可轉動地支撐轉軸28的支撐座31、固定到支撐座31并環(huán)繞轉軸28的定子磁芯32、繞制到定子磁芯32的定子繞組33。定子磁芯32及其定子繞組33位于電機轉子組件50的內環(huán)體10與外環(huán)體20之間。本實施例中，支撐座31具有筒狀的轂部34，該轂部34兩端分別安裝有兩個軸承35，用于滾動支撐轉軸28，使轉軸28及電機轉子組件50能夠相對于定子轉動。本實施例中，電機為無槽電機，定子磁芯32為環(huán)形筒狀結構，包括環(huán)狀的軛部，未設徑向延伸的齒，繞組33繞在環(huán)狀的軛部上，同一匝線圈內半部分與外半部分的電流方向33a相反(請見圖2和圖3)。

可以理解地，上述轉軸28也可以做成非轉動軸，即軸28固定安裝至定子的轂部34，轉子的內環(huán)體10和外環(huán)體20可通過軸承可動地安裝至軸28。

請參照圖3，本實施例中，第一磁體12的數量為10，每個第一磁體12由永磁材料制成且沿徑向充磁從而分別在磁體的徑向外側、徑向外側形成極性相反的磁極，例如圖3所示的第一磁體12b、12c。因為我們關注的是第一磁體12在內環(huán)體10外周形成的磁極(下文簡稱為第一磁極)，因此，第一磁體12d只標注了其徑向外側的磁極，沒有標注徑向內側的磁極。本實施例中，該10個第一磁極12在內環(huán)體10的外周形成10個第一磁極，該10個第一磁極中n極與s極交替。如果使用2n表示第一磁極的數量，則本實施例中，第一磁體12的數量也是2n。

類似地，第二磁體22的數量也為10，每個第二磁體22由永磁材料制成且沿徑向充磁從而分別在磁體的徑向外側、徑向外側形成極性相反的磁 極，例如圖3所示的第一磁體22b、22c。因為我們關注的是第二磁體22在外環(huán)體20內周形成的磁極(下文簡稱為第二磁極)，因此，第二磁體22d只標注了其徑向內側的磁極，沒有標注徑向外側的磁極。本實施例中，該10個第二磁極22在外環(huán)體20的內周形成10個第二磁極，該10個第二磁極中n極與s極交替。如果使用2n表示第二磁極的數量，則本實施例中，第二磁體22的數量也是2n。

每個第一磁極與第二磁極中的同性磁極至少部分地徑向相對。該種情況下，繞組33通電時，同一匝線圈內半部分與外半部分的電流方向33a相反，從而促使內環(huán)體10、外環(huán)體20收到方向相同的電磁力。

如第一磁體12a與第二磁體22a所示，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影與對應一個第二磁體22a存在部分重疊且不完全重疊，其中，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影為第一磁體12a的兩個邊界徑向線l11與l12之間的區(qū)域。本實施例中，第一磁體12、第二磁體22的數量都為2n，n為自然數；第一磁體12a與對應的第二磁體22a沿周向錯開θ弧度，其中，0<θ<2π/2n，2n為第一磁體12或第二磁體22的個數；以圖3為例，第一磁體與第二磁體均為10個，因此，n的取值為5；所以，第一磁體12a的一邊界徑向線l11與對應的第二磁體22a邊界徑向線l21沿周向錯開的弧度θ大于0而小于π/5。本實施例中，第一磁體12a與對應的第二磁體22a沿周向錯開的角度，實際上等于每個第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極的沿周向錯開的角度。

優(yōu)選地，每一第一磁極與每一第二磁極所跨的周向弧度相同。

請參照圖4，本實施例中，第一磁體12的數量為5，每一第一磁體12沿徑向充磁并在其徑向外側、徑向內側分別形成兩個磁極。由于我們關注的是第一磁極12在內環(huán)體10外周面形成的磁極，因此，圖4中只標出了 每一第一磁體12的徑向外側的兩個磁極，該兩個磁極極性相反。為便于描述，下文把第一磁極12在內環(huán)體10外周形成的磁極稱為第一磁極，第一磁極的總數量為10。

類似地，第二磁體22的數量為5，每個第二磁體22在外環(huán)體20的內周形成的極性相反的兩個第二磁極，第二磁極的總數量為10。如果用2n表示第一磁極的總數量，第一磁體12、第二磁體22的數量都是n，第一磁極和第二磁極的數量都是2n。

本實施例中，沿第一圓周方向例如順時針方向，每一第一磁體12形成的兩個第一磁極分別為n極與s極，每一第二磁體22形成的兩個第二磁極分別為n極與s極。并且，每個第一磁極與第二磁極中的對應同性磁極至少部分地徑向相對。

如第一磁體12a與第二磁體22a所示，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影與對應一個第二磁體22a存在部分重疊且不完全重疊，其中，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影為第一磁體12a的兩個邊界徑向線l11與l12之間的區(qū)域。本實施例中，第一磁體12、第二磁體22的數量都為n，n為自然數；第一磁體12a與對應的第二磁體22a沿周向錯開θ弧度，其中，0<θ<2π/2n，n為第一磁體或第二磁體的個數；以圖4為例，第一磁體與第二磁體均為5個，因此，n的取值為5；所以，第一磁體12a的一邊界徑向線l11與對應的第二磁體22a邊界徑向線l21沿周向錯開的弧度θ大于0而小于π/5。本實施例中，第一磁體12a與對應的第二磁體22a沿周向錯開的角度，實際上等于每個第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極的沿周向錯開的角度。

請參照圖5，圖5所示方案與圖4所示方案的主要區(qū)別在于，沿第一圓周方向例如順時針方向，每個第一磁極12形成的兩個第一磁極分別為s極 與n極，每個第二磁體22形成的兩個第二磁極分別為n極與s極。即，第一磁體12所形成的第一磁極、第二磁體22所形成的第二磁極的n極、s極排列順序相反。但是，第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極依然至少部分地徑向相對，因此，相鄰兩個第一磁體12之間的縫隙18的徑向投影全部落到相應的一個第二磁體22上，相鄰兩個第二磁體22之間的縫隙28的徑向投影全部落到相應的一個第一磁體12上。

如第一磁體12a與第二磁體22a所示，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影與對應一個第二磁體22a存在部分重疊且不完全重疊，其中，第一磁體12a在外圓筒21的徑向投影為第一磁體12a的兩個邊界徑向線l11與l12之間的區(qū)域。本實施例中，第一磁體12、第二磁體22的數量都為n，n為自然數；第一磁體12a的周向邊界與對應的第二磁體22a的周向中心(該區(qū)域位于第二磁體22a的n極與s極分界處，屬于中性區(qū)域)沿周向錯開θ弧度，其中，0≤θ<2π/2n，n為第一磁體或第二磁體的個數；以圖5為例，第一磁體與第二磁體均為5個，因此，n的取值為5；所以，第一磁體12a的一邊界徑向線l12與對應的第二磁體22a的周向中心的徑向線l21沿周向錯開的弧度θ大于等于0而小于π/5。可以理解地，該錯開角度也等于第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極沿周向錯開的角度。

在本發(fā)明的另一實施例中，第一磁體12、第二磁體22的數量分別為n和2n，n自然數；每一第一磁體12在內環(huán)體10的外周形成極性相反的兩個第一磁極，每一第二磁體22在外環(huán)體20的內周形成一個第二磁極；且第一磁極中的n極與第二磁極中的對應n極至少部分地徑向相對，第一磁極中的s極與第二磁極中的s極至少部分地徑向相對。第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極沿周向錯開θ弧度，其中，0≤θ<2π/2n。

在本發(fā)明的又一實施例中，第一磁體12、第二磁體22的數量分別為 2n和n，n自然數；每一第一磁體12在內環(huán)體10的外周形成極性相反的兩個第一磁極，每一第二磁體22在外環(huán)體20的內周形成一個第二磁極；且第一磁極中的n極與第二磁極中的對應n極至少部分地徑向相對，第一磁極中的s極與第二磁極中的s極至少部分地徑向相對。第一磁極與第二磁極中對應的同性磁極沿周向錯開θ弧度，其中，0≤θ<2π/2n。

本發(fā)明提供一種電機轉子組件和使用該種電機轉子組件的電機，每一第一磁體在內環(huán)體外周的第一磁極與每一第二磁體在外環(huán)體的內周形成的第二磁極中的同性磁極沿周向錯開一定的弧度以達到降低噪音的目的。本發(fā)明提供的電機轉子組件和使用該種電機轉子組件的電機創(chuàng)新采用磁體的設置位置改善電磁諧波噪音，從而在不增加成本的前提下得到具有較低電磁諧波噪音的電機。

以上參照附圖說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，本領域技術人員不脫離本發(fā)明的范圍和實質，可以有多種變型方案實現本發(fā)明。舉例而言，作為一個實施例的部分示出或描述的特征可用于另一實施例以得到又一實施例。以上僅為本發(fā)明較佳可行的實施例而已，并非因此局限本發(fā)明的權利范圍，凡運用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效變化，均包含于本發(fā)明的權利范圍之內。