CN102244424A

CN102244424A - 旋转电机的转子

Info

Publication number: CN102244424A
Application number: CN2011101261202A
Authority: CN
Inventors: 宇鹰良介
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2010-05-12
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2011-11-16
Also published as: JP2011239612A

Abstract

本发明提供旋转电机的转子。旋转电机具有隔开规定间隙与定子对置的转子(1)。该转子(1)具备轴(10)以及嵌合固定于轴(10)的外周面的芯体(20)。在嵌入于芯体(20)的轴(10)的嵌合部(11)的外周面，在周向交替设置有通过滚花加工形成的沿轴向延伸的第1凸条(12)和第1凹槽(13)。在供轴(10)嵌入的芯体(20)的嵌合孔(21)的周壁面，设置有与第1凸条(12)相同数量的通过与第1凸条(12)卡合来限制轴(10)与芯体(20)之间的周向的相对旋转的卡合部(22)的第2凸条(23)及第2凹槽(24)。由此，能容易地加工轴，且能容易地嵌合轴与芯体。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明涉及例如搭载于车辆的旋转电机的转子。

背景技术

例如，作为搭载于车辆的旋转电机的转子，日本特许第3423485号公报公开了如下的转子，该转子具备：芯体，其具有嵌合孔；以及轴，其具有嵌合部，该嵌合部嵌入于芯体的嵌合孔。进而，在这种转子中，以往公知有进行芯体与轴的连接的一种方法。对于这种方法，在轴的嵌合部的外周面形成有沿轴向延伸的键槽，同时，在芯体的嵌合孔的周壁面设置有沿轴向延伸的键。进而，通过花键嵌合来连接这两个部件。

然而，在以上述方式通过花键嵌合连接轴和芯体的情况下，由于设置于轴的键槽要求高精度的加工、且加工范围广等原因，造成了高成本。

发明内容

本发明是基于上述情形而完成的，其目的在于，提供一种能容易地加工轴、同时还能容易地嵌合轴和芯体的旋转电机的转子。

为了解决上述课题，本发明所涉及的旋转电机的转子具备：轴；以及芯体，该芯体嵌合固定于该轴的外周面。在嵌入于所述芯体的所述轴的嵌合部的外周面，设置有通过滚花加工而形成的沿轴向延伸的第1凸条。在供所述轴嵌入的所述芯体的嵌合孔的周壁面，设置有与所述第1凸条相同数量的卡合部，该卡合部与所述第1凸条卡合，从而限制所述轴与所述芯体的沿周向的相对旋转。

根据上述结构的一例，在轴的嵌合部的外周面，设置有通过滚花加工而形成的第1凸条。由于滚花加工可以采用例如齿条滚压成形等容易的加工方法，因此可以降低制造成本。并且，在上述结构的情况下，设置于芯体的嵌合孔的周壁面的卡合部的数量与设置于轴的第1凸条的数量相同，因此，当嵌合轴与芯体时，能容易地进行轴的第1凸条与芯体的卡合部之间的啮合、对位，因此能容易地进行嵌合作业。

附图说明

图1是第1实施例所涉及的旋转电机的转子的沿轴向的剖视图。

图2是第1实施例所涉及的旋转电机的转子的径向RA的、沿着图1中的II-II线的剖视图。

图3是示出第1实施例所涉及的旋转电机的转子的组装状态的说明图，图3A示出即将组装轴与芯体之前的状态，图3B示出轴与芯体的嵌合完毕后的状态。

图4是第2实施例所涉及的芯体的径向RA的主要部分剖视图。

图5是第3实施例所涉及的芯体的径向RA的主要部分剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对将本发明的旋转电机的定子具体化了的实施例进行具体说明。

第一实施例

参照图1～图3，对本发明所涉及的旋转电机的转子的第一实施例进行说明。

图1是第一实施例所涉及的旋转电机的转子1的沿轴向AX的剖视图。图2是该转子1的沿与轴向AX正交的面的方向(以下称为径向RA)的剖视图。该转子1被用于例如兼作车辆的电动机及发电机的旋转电机，在旋转电机的壳体内，该转子1以旋转自如的方式被收纳配置于定子ST(参照图1)的内周侧。如图1所示，该转子1具备：轴10；芯体20，该芯体20嵌合固定于该轴10的外周面；以及环状的第1及第2止挡件15、16，该第1及第2止挡件15、16配置于该芯体20的轴向AX的两侧。

轴10由铁系金属形成为规定的大小(直径、长度)，且在轴向AX的中央部具有嵌合部11，芯体20嵌合固定于该嵌合部11。在该嵌合部11的外周面设置有沿轴向AX延伸的多条第1凸条12，该凸条12是通过预先对轴坯料实施基于齿条滚压成形的滚花加工而形成的。如图2所示，该第1凸条12的径向RA的截面形状为梯形。在该情况下，在相邻的第1凸条12之间形成有沿轴向延伸且截面呈V字形状的第1凹槽13。第1凹槽13与第1凸条12在周向CR交替设置。

如图1及图2所示，芯体20通过层叠多个在中央具有贯通孔的圆形状的电磁钢板而形成为圆筒状。在该芯体20中，极性在周向CR交替不同的多个磁极由永久磁铁形成。该芯体20具有在轴向贯通且与轴10的嵌合部11嵌合的嵌合孔21。在该嵌合孔21的内周壁面设置有卡合部22，该卡合部22与轴10的第1凸条12卡合而限制轴10与芯体20的沿周向CR的相对旋转。

如图2所示，该卡合部22的径向RA的截面形状形成为与轴10的嵌合部11的径向RA的截面形状匹配的凹凸形状。即，该卡合部22在周向CR交替设置有第2凸条23和第2凹槽24，该第2凸条23具有与轴10的呈V字状截面的第1凹槽13啮合的倒V字状的截面形状，而该第2凹槽24具有与轴10的呈梯形状截面的第1凸条12啮合的倒梯形状的截面形状。因此，在芯体20的卡合部22设置有与轴10的第1凸条12及第1凹槽13相同数量的第2凸条23及第2凹槽24。此处，图2所示的第1凹槽13、第2凸条23、第1凸条12、以及第2凹槽24的截面形状都是沿着与轴向AX正交的面的形状。

该芯体20与轴10以图3所示的方式组装。即，将轴10从轴向末端(图3A的左侧)开始嵌插在芯体20的嵌合孔21内，在轴10的实施了滚花加工的嵌合部11的一端侧到达嵌合孔21的时刻，进行嵌合部11的第1凸条12及第1凹槽13与嵌合孔21的卡合部22(第2凸条23及第2凹槽24)之间的对位，然后，将轴10打入并压入嵌合孔21，直到芯体20的轴向一端面(图3A的右侧)与设置于轴10的外周面的第1止挡件15抵接。由此，如图3B所示，形成为轴10的嵌合部11位于芯体20的嵌合孔21内的状态，两个部件被组装在一起。然后，将环状的第2止挡件16(参照图1)从轴10的轴向末端侧压入并装配于轴10，直到该第2止挡件16与芯体20的轴向另一端面(图3B的左侧)抵接，从而完成组装。由此，获得图1所示的转子1。

如上所述，根据本实施例的旋转电机的转子1，设置于轴10的嵌合部11的第1凸条12及第1凹槽13通过基于齿条滚压成形的滚花加工而形成。因此，由于能够以容易的加工方法制作轴10，因此可以降低制造成本。

并且，在本实施例中，由于设置于芯体20的嵌合孔21的内周壁面的卡合部22的第2凸条23的数量与设置于轴10的第1凸条12的数量相同，因此，当嵌合轴10与芯体20时，能容易地进行轴10的第1凸条12与芯体20的卡合部22的第2凸条23之间的啮合、对位，因此能容易地进行嵌合作业。

特别地，在轴10的嵌合部11的外周面，形成有在相邻的第1凸条12之间沿轴向延伸的第1凹槽13，且该第1凹槽13与第1凸条12在周向CR交替设置，因此，当通过压入使轴10与芯体20嵌合时，芯体20的卡合部22的第2凸条23能通过轴10的第1凹槽13，因此能容易地进行嵌合作业。进而，能更加容易地进行轴10的第1凸条12与芯体20的卡合部22的第2凸条23之间的啮合、对位。并且，在压入时，即便是在轴10的第1凸条12产生变形的情况下，由于该变形的部分能向第1凹槽13退避，因此能防止变形部分被切去从而产生切屑。

进一步，在本实施例中，芯体20的卡合部22的径向RA的截面形状形成为与轴10的嵌合部11的径向RA的截面形状匹配的凹凸形状，因此，当嵌合轴10与芯体20时，能极其容易地进行轴10的第1凸条12与芯体20的卡合部22的第2凸条23之间的啮合、对位。

另外，作为变形例，也可以将图2所示的第1凹槽13、第2凸条23、第1凸条12、以及第2凹槽24的在与轴向AX正交的面观察的形状变形成各种形状，从而提供第2凸条23的退让空间以及第1凸条12的退让空间中的一方或者双方。例如，在图2所示的轴向AX的截面形状中，能够使第2凸条23变形成梯形状，并且/或者使第2凹槽24变形成V字状。由此，在轴10的相邻的第1凸条12之间形成有芯体20的卡合部22的第2凸条23的退让空间，同时，在芯体20的卡合部22的相邻的第2凸条23之间形成有轴10的第1凸条12的另外的退让空间。因此，能确保轴10的良好的打入精度，还能抑制切屑的产生。上述的第2凸条23以及第2凹槽24的变形也可以仅实施任意一方。由此，仅提供轴10的相邻的第1凸条12之间的退让空间、或者是芯体20的卡合部22的相邻的第2凸条23之间的退让空间中的任意一方。

另外，转子的芯体20通常是层叠硬度高的电磁钢板而形成的，因此是硬度比轴10的硬度高的部件。因此，在将轴10打入芯体20的嵌合孔21的情况下，有可能无法确保充分的打入精度或有可能产生切屑。

针对此点，在上述的变形例的情况下，能够提供：形成于轴10的相邻的第1凸条12之间的、芯体20的卡合部22的第2凸条23的退让空间，以及/或者是形成于芯体20的卡合部22的相邻的第2凸条23之间的、轴10的第1凸条12的另外的退让空间中的至少一方。结果，能确保轴10的良好的打入精度，还能抑制切屑的产生。

第2实施例

参照图4，对本发明所涉及的旋转电机的转子的第2实施例进行说明。另外，在该实施例及后述的实施例中，对于与第1实施例中说明了的构成要素相同或同等的构成要素赋予相同标号，并省略或简化说明。

图4是第2实施例所涉及的芯体20A的径向RA的主要部分剖视图。本实施例仅对上述第1实施例中设置于芯体20的卡合部22(第2凸条23及第2凹槽24)的径向RA的截面形状进行了变更。

在本实施例中，如图4所示，第2凸条23A的截面形状形成为矩形，第2凹槽24A的截面形状形成为开口部的开口宽度比槽底部的底面宽度狭窄的倒梯形。即，在本实施例中，芯体20A的卡合部22A的径向RA的截面形状形成为，与轴10的嵌合部11的径向RA的截面形状不匹配的不同形状的凹凸形状。

根据具备以上述方式构成的本实施例的芯体20A的转子，由于设置于芯体20A的第2凸条23A及第2凹槽24A的截面形状形成为简单的形状，因此能简单地形成卡合部22A。

第3实施例

参照图5，对本发明所涉及的旋转电机的转子的第3实施例进行说明。

图5是第3实施例所涉及的芯体20B的径向RA的主要部分剖视图。

本实施例将上述第1实施例中设置于芯体20的卡合部22(第2凸条23及第2凹槽24)变更成由沿轴向延伸的多条狭缝25构成的卡合部22B。

即，本实施例的狭缝25是通过在芯体20B的嵌合孔21B的内周面切出沿轴向延伸的切口而形成的。狭缝25在芯体20的卡合部22B的周向CR隔开大致恒定的间隔而形成为放射状。在狭缝25的底部形成有截面呈小圆形的空间部25a。该狭缝25构成为：当芯体20B与轴10通过压入被嵌合时，设置于轴10的第1凸条12(参照图2)的一部分进入狭缝25内，从而该狭缝25与第1凸条12卡合。

根据具备以上述方式构成的本实施例的芯体20B的转子，通过在芯体20B形成狭缝25，能简单地在芯体20B形成与设置于轴10的第1凸条12卡合的卡合部22B。

以上对本发明的各实施例进行了说明，但这些实施例只是作为例子而示出的，并不是意欲限定发明的范围。该新的实施例能以其它各种方式实施，能在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。

Claims

1.一种旋转电机的转子，该转子具备：

轴；以及

芯体，该芯体嵌合固定于该轴的外周面，

该转子的特征在于：

在嵌入于所述芯体的所述轴的嵌合部的外周面，设置有通过滚花加工而形成的沿轴向延伸的第1凸条，

在供所述轴嵌入的所述芯体的嵌合孔的周壁面，设置有与所述第1凸条相同数量的卡合部，该卡合部与所述第1凸条卡合，从而限制所述轴与所述芯体的沿周向的相对旋转。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于：

在所述嵌合部的外周面形成有在相邻的所述第1凸条之间沿轴向延伸的第1凹槽，且该第1凹槽与所述第1凸条在周向交替设置。

3.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其特征在于：

所述卡合部的径向(RA)的截面形状为与所述轴的所述嵌合部的径向(RA)的截面形状匹配的凹凸形状。

4.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其特征在于：

所述卡合部的径向(RA)的截面形状为与所述轴的所述嵌合部的径向(RA)的截面形状不匹配的不同形状的凹凸形状。

5.根据权利要求1或2所述的旋转电机的转子，其特征在于：

所述卡合部由沿轴向延伸的多条狭缝构成。