CN104272560A - 旋转电机的转子构造 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机的转子构造提供一种容易应对多种机型的旋转电机的转子构造，至少具有转子轴(3)、包括第1转子铁芯部(15)和第2转子铁芯部(17)的转子铁芯、轴套部(9)、以及加压部，第2转子铁芯部和轴套部设置在转子轴的外周，第1转子铁芯部设置在轴套部的外周，加压部位于转子铁芯的轴向外侧，第2转子铁芯部被轴套部的抵接面加压，轴套部上的第1转子铁芯部被加压部加压。

Description

旋转电机的转子构造

【技术领域】

本发明涉及旋转电机的转子构造。

【背景技术】

以往，旋转电机的铁芯在轴向上的固定是通过将铁芯插入或压入轴套部件的外周面后，将轴套部件的端面朝径向外侧紧固来进行的(例如参考文献1所示)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本专利特开2011-254663号公报

【发明内容】

【发明所要解决的问题】

作为市场所需求的电动机的产品种类，必须进行多种机型的拓展。在多种机型的拓展中需要考虑电动机外形、电动机全长、铁芯轴长、输出功率等各种项目，这里，特别关注铁芯轴长、电动机全长的改变。

在要增加铁芯轴长时，要考虑使固定铁芯的部件能应对铁芯轴长的增加。然而，以往的轴套部件的构造为一体构造，成为内径凹陷的构造。因此，以往的轴套部件若要应对铁芯轴长的变化，必须每次都重制轴套部件本身。即，以往的轴套部件并不适合于铁芯轴长、电动机全长的增加。而且，相反地若要缩短铁芯轴长、电动机全长，则还会产生轴承、旋转变压器等突出的问题。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种容易应对多种机型的旋转电机的转子构造。

【解决方法】

为了达到上述目的，本发明的旋转电机的转子构造至少具有转子轴、包括第1转子铁芯部和第2转子铁芯部的转子铁芯、轴套部、以及加压部，所述第2转子铁芯部和所述轴套部设置在所述转子轴的外周，所述第1转子铁芯部设置在所述轴套部的外周，所述加压部位于所述转子铁芯的轴向外侧，所述第2转子铁芯部被所述轴套部的抵接面加压，所述轴套部上的所述第1转子铁芯部被所述加压部加压。

【发明效果】

根据本发明的旋转电机的转子构造，能提供容易应对多种机型的旋转电机的转子构造。

【附图说明】

图1是关于本发明的实施方式1的转子构造，与转轴平行且通过转轴的平面上的示意剖视图。

图2是示出关于实施方式1的转子构造的组装形态的图。

图3是关于实施方式1的转子构造，说明使铁芯轴长延长后的形态的图。

图4是用于比较且示意性地示出以往常使用的销钉紧固(dowel clamping)的状态的图。

图5是示意性地示出实施方式1中的第1转子铁芯部和第2转子铁芯部之间的紧固连结部的图。

图6是示出实施方式2所涉及的转子构造的轴套附近的图。

图7是关于实施方式3，示出使转子整体偏斜的形态的图。

图8是关于实施方式3，示出从内径不同的铁芯部分的接缝开始偏斜的状态的图。

【具体实施方式】

下面，基于附图对本发明中的旋转电机的转子构造的实施方式进行说明。图中的同一表示表示同一或对应部分。

实施方式1

图1是关于本发明的实施方式1的转子构造，与转轴平行且通过转轴的平面上的示意剖视图。图2是示出关于实施方式1的转子构造的组装形态的图。

转子构造1中的转子轴3在轴承5、7的支承下自由旋转。轴套(轴套部)9是圆筒形部件，内径部凹陷且成为中空。由此，轴承5被收纳在轴套9的内侧，可使电动机的全长缩短。轴套9设置在转子轴3的外周，被直接压入转子轴3的外周。

此外，套环11在转子构造1的一端侧，设置在轴套9的外周。本发明的转子构造中的加压部位于后文所述的转子铁芯的轴向外侧，将定子铁芯从转子轴3的轴线方向(以下也简称为“轴向”)的外侧朝向铁芯中央进行加压，套环11是所述加压部的一例。此外，套环11和轴套9由磁性体构成，作为一个示例，轴套9可由不锈钢构成。由此，可以降低向轴承的漏磁。

而且，在转子轴3的外周设置有圆筒形部件13。圆筒形部件13被直接压入转子轴3的外周。圆筒形部件13被设置成在轴向上与轴套9相隔离，但与轴套9不同，内径部不凹陷。圆筒形部件13可由例如不锈钢材料构成。

在圆筒形部件13和套环11之间设置有构成转子铁芯的第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17。这些第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17分别通过层叠多个薄电磁钢板而构成。多个电磁钢板通过销钉紧固相连结。

第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17的内径不同，内径相对较小的第2转子铁芯部17被固定在转子轴3的外周。另一方面，内径相对较大的第1转子铁芯部15被固定在轴套9的外周。

基于图2对第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17在轴向上的固定进行说明。首先，如图2(a)所示，为了使设置在轴套9外周的第1转子铁芯部15靠近设置在转子轴3外周的第2转子铁芯部17，将轴套9和第1转子铁芯部15安装在转子轴3上。另外，第2转子铁芯部17通过与圆筒形部件13相抵接，从而朝向与第1转子铁芯部相反一侧的移动被限制。

如图2(b)所示，在使轴套9的抵接面19和第1转子铁芯部15与第2转子铁芯部17相抵接之后，将轴承5设置成如图1所示。另外，将套环11设置于轴套9的时机既可为将轴套9设置于转子轴3之后，也可在将轴套9设置于转子轴3之前安装在轴套9上。第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17的轴向固定通过轴套9的抵接面19和套环11来进行。通过采用这种构造，从而使得支承铁芯整体的现有一体型的轴套部件难以应对的多种机型的拓展成为可能。

而且，基于图3来说明对于图1的结构增加电动机全长(铁芯轴向长度)时的结构。首先，向转子轴3的台阶部压入第2轴套10。此时，通过将第2轴套10的抵接面20按压转子轴3的肩部3a，从而起到组装基准面RP的作用。第2轴套10被直接压入转子轴3的外周。此外，第2轴套10可由磁性体例如不锈钢材料构成。

在第2轴套10的外周设置有层叠状态的第3转子铁芯部16和作为加压部的第2套环12，在第2轴套10的内侧设置有轴承7。接着，将第2转子铁芯部17设置在转子轴3的外周，还设置轴套9、第1转子铁芯部15、套环11和轴承5。另外，转子轴3、轴承5,7、轴套9、第2轴套10、套环11、第2套环12、圆筒形部件13、第1转子铁芯部15、第3转子铁芯部16、第2转子铁芯部17相互之间也可为压入形态的组装。此外，若第2轴套10和第3转子铁芯部16、轴套9和第1转子铁芯部15预先作为副组装体，分别将这些副组装体安装在转子轴3上，则组装工序中容易操作。

第1转子铁芯部15、第2转子铁芯部17和第3转子铁芯部16的轴向固定是通过轴套9的抵接面19、第2轴套10的抵接面20、第2套环12来进行的，这些第1转子铁芯部15、第2转子铁芯部17和第3转子铁芯部16无间隙地相互抵接，通过利用套环11、轴套9的抵接面19、第2轴套10的抵接面20、第2套环12来夹入，从而可确保转子具有合适的强度。

另外，图3的结构作为使图1结构的铁芯轴向长度增长后的结构进行了说明，但这是为了方便说明所采用的一种解释，也可将图1的结构解释为使图3的结构的轴向长度缩短后的结构。并且，图1的结构和图3的结构还可解释为相互间没有部件增加关系、部件删除关系的独立结构，即，也可认为图1的结构是仅将定子铁芯单侧的轴套部件作为分割结构的方式的示例，图3的结构是将两侧的轴套部件作为分割结构的方式的示例。

由此，在本实施方式1中，第2转子铁芯部17被轴套9的抵接面19加压，并且轴套9上的第1转子铁芯部15被套环11加压。由此，若采用现有的一体型轴套部件，则在制造铁芯轴长不同的电动机时，就需要重制轴套部件，存在难以应对多种机型的问题，对此，若采用本实施方式，则能够起到仅需改变层叠钢板的层叠片数即可的效果。

而且，与现有技术的一体型的轴套部件不同，可期待有如下效果：通过分成2个部件，从而使轴套、圆筒形部件对于轴外径部的压入载荷、转子铁芯的轴套对于外径部的压入载荷减小。而且，可期待有如下效果：与一体型的轴套部件相比可减小电动机重量。而且，通过使轴承藏入轴套的凹陷的内径部，从而还可期待在轴长方向上的缩短效果。此外，若为一体型的轴套部件，则根据铁芯轴长的变化，部件整体会变大，存在材料费、加工费增加的问题，而通过使其成为两个部件，从而能避免部件整体大型化，其结果是，还可期待有减少材料费、加工费的效果。

图4是用于比较且示意性地示出以往常使用的销钉紧固的状态的图，图5是示意性地示出本实施方式1中的第1转子铁芯部和第2转子铁芯部之间的紧固连结部的图。图5和图2(b)中的参照标号35表示插入转子轴3的第2转子铁芯部17和插入轴套9的第1转子铁芯部15之间的紧固连结部35。

如图4所示，在层叠钢板31的边界，销钉紧固件33间断地相连。与此不同的是，本实施方式1中第1转子铁芯部15被压入轴套9，第1转子铁芯部15和轴套9被压入转子轴3。即，对于第1转子铁芯部15，进行2次压入。另一方面，对于第2转子铁芯部17，进行1次压入。若压入次数有2次，则在压入时会产生形变，必须在某处进行吸收。

作为该吸收方法，首先，若预先仅将彼此相接的部分的层叠钢板的销钉紧固部分的公差放松，则形变可由此被吸收。然而，作为更优选的形态，还有如下形态：对于第1转子铁芯部15与第2转子铁芯部17相接的部位，如图5所示，将铁芯翻转(使销钉紧固件的方向彼此反向)来使用铁芯，以使得销钉紧固件不连结。若采用上述形态，则无需吸收2重压入(2次压入)所产生的形变，可起到如下效果：能够容易地进行2种铁芯之间的组装。另外，若为图1的结构，则上述紧固的反转关系适用于第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17之间，若为图3的结构，则上述紧固的反转关系适用于第1转子铁芯部15和第2转子铁芯部17之间、以及/或者第2转子铁芯部17和第3转子铁芯部16之间。

实施方式2

接下来，基于图6，对本发明的实施方式2中的转子构造进行说明。图6是示出实施方式2中的转子构造的轴套附近的图，是与转轴平行且通过转轴的平面上的示意剖视图。

本实施方式2中，轴套部和加压部由共同部件构成，作为该共同部件的轴套109支承第1转子铁芯部15，并且通过将轴套109的轴向端部朝径向外侧进行紧固，从而对第1转子铁芯部加压。本实施方式2中的轴套109大致具有与上述实施方式1的轴套9相同的形状和材质，将第2转子铁芯部17和轴套109设置在转子轴3的外周，将第1转子铁芯部15设置在轴套109的外周。此外，若轴套9和第1转子铁芯部15预先作为副组装体，则在组装工序中容易操作是相同的。

而且，第2转子铁芯部17被轴套109的抵接面19加压，而且，通过将构成轴套109的部件的轴向端部111朝径向外侧进行紧固，从而对轴套109上的第1转子铁芯部15加压。若采用这种结构，则除了可得到与上述实施方式1相同的作用效果以外，还可省略相当于实施方式1的套环的部件，可得到减少部件个数的效果，而且由于不再需要套环，从而可期待有轴套的轴向缩短的效果。另外，该特征也适用于上述图3所示的结构的第2轴套10和第2套环12的关系。另外，本实施方式2中，也可适用图5所示的使销钉紧固件的方向反转的情况。

实施方式3

接下来，基于图7和图8，对本发明的实施方式3中的转子构造进行说明。图7是示出使转子整体偏斜的形态的图，图8是示出从内径不同的铁芯部分的接缝开始偏斜的状态的图。

固定磁体的转子铁芯采用如下结构：每层叠多片层叠钢板，就使旋转方向错开，同时沿轴向堆叠。首先，图7中，转子铁芯整体构成为整体偏斜部204。通过采用这种结构，可起到减小齿槽转矩的效果。

此外，也可采用如图8所示局部地改变旋转方向的同时沿轴向堆叠的结构。图8中，转子铁芯构成为包括偏斜部205和未偏斜部207。在这种情况下，内径较大的铁芯可另行准备，因此可形成从内径不同的铁芯的接缝开始偏斜的结构。而且，还可在不同内径的铁芯部分分开磁化。在Lc较长时，难以磁化，有时会分2次进行磁化，而若采用本结构，则可在内径不同的转子铁芯的副组装体状态下，分别进行磁化，具有设备构成方便的优点。

以上参照优选的实施方式对本发明的内容进行了具体说明，但显然基于本发明的基本技术思想和教导，本领域技术人员可采用各种变化形态。

【标号说明】

1 转子构造，3 转子轴，5、7 轴承，9 轴套(轴套部)，10 第2轴套，11 套环(加压部)，12 第2套环(加压部)，15 第1转子铁芯，16第3转子铁芯，17 第2转子铁芯，19、20 抵接面，109 轴套(轴套部，加压部)。

Claims (8)

1.一种旋转电机的转子构造，至少具有转子轴、包括第1转子铁芯部和第2转子铁芯部的转子铁芯、轴套部、以及加压部，

所述第2转子铁芯部和所述轴套部设置在所述转子轴的外周，

所述第1转子铁芯部设置在所述轴套部的外周，

所述加压部位于所述转子铁芯的轴向外侧，

所述第2转子铁芯部被所述轴套部的抵接面加压，并且所述轴套部上的所述第1转子铁芯部被所述加压部加压。

2.如权利要求1所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述加压部是设置在所述轴套部的外周的套环。

3.如权利要求1所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

还具有第2轴套部和第2套环，

所述转子铁芯包括第3转子铁芯部，

所述加压部还包括所述第2套环，

所述第2轴套部设置在所述转子轴的外周，

所述第3转子铁芯部和所述第2套环设置在所述第2轴套部的外周，

所述第3转子铁芯部被所述第2套环加压。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述第1转子铁芯部和所述第2转子铁芯部的销钉紧固方向彼此相反。

5.如权利要求1所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述轴套部和所述加压部由共同部件构成，

该共同部件支承所述第1转子铁芯，并且通过将轴向端部朝径向外侧进行紧固从而对所述第1转子铁芯加压。

6.如权利要求1至5中的任一项所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述转子铁芯中，该转子铁芯整体或者只有所述第1转子铁芯部是偏斜的。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述轴套部的内径部凹陷且成为中空，在该轴套部的内侧设置有对于所述转子轴的轴承。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的旋转电机的转子构造，其特征在于，

所述轴套部由磁性体构成。