CN105939071B - 电动机的转子以及电动机 - Google Patents

Abstract

提供一种电动机的转子以及电动机。以往，为了防止转子构件的偏心，寻求提高转子构件的径向的强度。转子(30)具备轴(32)和固定于轴(32)的径向外侧的筒状的转子构件(50)。轴(32)具有：第一部分(36)，其与转子构件(50)的内周面(74)相抵接；第二部分(38)，其与第一部分(36)沿轴向相离地配置，与转子构件(50)的内周面(78)相抵接；第三部分(40)，其在第一部分(36)与第二部分(38)之间延伸，具有比第一部分(36)和第二部分(38)的外径小的外径；以及突起部(44)，其从第三部分(40)向径向外侧突出，与转子构件(50)的内周面(82)相抵接。

Description

电动机的转子以及电动机

技术领域

本发明涉及一种电动机的转子以及电动机。

背景技术

已知一种为防止磁通的泄露而在轴与转子芯之间形成有间隙的转子(例如，日本特开平5-244741号公报和日本特开平5-344668号公报)。

发明内容

以往，在转子旋转时，存在以下情况：构成转子的转子构件由于离心力而在径向上变形，由此在转子构件中产生偏心。为了防止这种转子构件的偏心，寻求提高转子构件的径向的强度。

在本发明的一个方式中，电动机的转子具备：轴，其沿轴线延伸；以及筒状的转子构件，其以包围轴的方式固定于该轴的径向外侧。轴具有：第一部分，其与转子构件的内周面相抵接；以及第二部分，其与第一部分沿轴线的方向相离地配置，与转子构件的内周面相抵接。

另外，轴还具有：第三部分，其在第一部分与第二部分之间延伸，具有比第一部分和第二部分的外径小的外径；以及突起部，其从第三部分向径向外侧突出，与转子构件的内周面相抵接。在第三部分与转子构件的内周面之间形成有间隙。也可以是，突起部遍及轴的整周地延伸。

也可以是，转子构件具有：多个转子芯，其沿轴线的方向排列；非磁性构件，其配置于多个转子芯中的在轴线的方向上彼此相邻的2个转子芯之间；以及拉杆，其以沿轴线的方向贯通多个转子芯和非磁性构件的方式延伸。也可以是，突起部与非磁性构件相抵接。在本发明的其它方式中，电动机具备上述的转子。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的电动机的侧视图，一部分以截面来表示。

图2是图1所示的转子的侧视图。

图3是图4中的III-III的截面图。

图4是图2中的IV-IV的截面图。

具体实施方式

下面，基于附图来详细地说明本发明的实施方式。首先，参照图1来说明本发明的一个实施方式所涉及的电动机10。此外，以下的说明中的轴向表示沿着图1所示的轴32的轴线O₁的方向，径向表示以轴线O₁为中心的圆的半径方向，周向表示以轴线O₁为中心的圆的圆周方向。另外，为了方便，将图1的纸面左方设为轴向前方。

电动机10具备：外壳14，其划定内部空间12；定子16，其固定于外壳14的内部空间12；以及转子30，其以能够旋转的方式配置于定子16的径向内侧。定子16具有定子芯18和卷绕于定子芯18的线圈20。

接着，参照图2～图4来说明本实施方式所涉及的转子30。转子30是所谓的径向型转子。转子30具备：轴32，其沿轴向延伸；以及转子构件50，其以包围轴32的周围的方式固定于该轴32的径向外侧。

如图3所示，轴32具有输出部34、第一大径部(第一部分)36、第二大径部(第二部分)38、小径部(第三部分)40、基端部42以及突起部44。输出部34的前端以机械方式连结于外部机械(例如，机床的主轴)，该输出部34向该外部机械输出旋转。另一方面，基端部42的后端终止在外壳14的内部空间12内。

第一大径部36从输出部34的轴向后端向径向外侧突出且遍及轴32的整周地延伸。第一大径部36具有圆筒状的外周面36a，该外周面36a具有外径D₁。

第二大径部38与第一大径部36相距预先决定的距离地配置于该第一大径部36的轴向后方。具体来说，第二大径部38从基端部42的轴向前端向径向外侧突出且遍及轴32的整周地延伸。

第二大径部38具有圆筒状的外周面38a，该外周面38a具有外径D₂。在本实施方式中，外径D₂与外径D₁大致相同(即，D₁≈D₂)。

小径部40在第一大径部36与第二大径部38之间延伸。具体来说，小径部40从第二大径部38的轴向前端38b向轴向前方延伸到第一大径部36的轴向后端36b，具有外径D₃。外径D₃小于外径D₁及D₂(即，D₁≈D₂>D₃)。

突起部44配置于小径部40的轴向中央。具体来说，突起部44以从小径部40向径向外侧突出的方式与该小径部40形成为一体。在本实施方式中，突起部44遍及小径部40的整周地延伸，具有圆筒状的外周面44a。

突起部44具有外径D₄。外径D₄与外径D₁及D₂大致相同(即，D₁≈D₂≈D₄)。另外，突起部44具有随着从外周面40a去向径向外侧而其轴向的厚度变薄那样的锥形形状。

转子构件50具有第一转子芯52、第二转子芯54、多个磁体56和58、第一端板60、第二端板62、非磁性构件63以及多个拉杆(tie rod)64。

如图4所示，第一转子芯52具有沿周向等间隔排列的合计8个芯段(core segment)66。各个芯段66由沿轴向层叠的多个电磁钢板(未图示)构成，具有内周面66a。

如图3所示，在内周面66a与小径部40的外周面40a之间形成有间隙84。另外，在各个芯段66中形成有沿轴向贯通该芯段66的贯通孔68。

在本实施方式中，合计8个磁体56以沿周向大致等间隔排列的方式配置。各个磁体56被夹持于在周向上彼此相邻的2个芯段66之间。

各个磁体56是具有预先决定的长度、宽度以及厚度的矩形的板状构件。各个磁体56以其长度方向沿轴向、其宽度方向沿径向且其厚度方向沿周向的方式相对于芯段66定位。另外，各个磁体56沿其厚度方向被磁化。

第二转子芯54在第一转子芯52的轴向后方与第一转子芯52相邻地配置，该第二转子芯54具有与第一转子芯52相同的结构。具体来说，第二转子芯54具有沿周向大致等间隔排列的合计8个芯段70。各个芯段70由沿轴向层叠的多个电磁钢板(未图示)构成，具有内周面70a。

在内周面70a与小径部40的外周面40a之间形成有间隙86。另外，在各个芯段70中形成有沿轴向贯通该芯段70的贯通孔72。芯段70以贯通孔68与贯通孔72相互连通的方式相对于芯段66定位。

在本实施方式中，合计8个磁体58以沿周向大致等间隔排列的方式配置。各个磁体58被夹持于在周向上彼此相邻的2个芯段70之间。

各个磁体58具有与磁体56相同的结构，以其长度方向沿轴向、其宽度方向沿径向且其厚度方向沿周向的方式相对于芯段70定位。

第一端板60是具有圆筒状的内周面74的圆环板，由非磁性材料制作而成。例如通过热压配合来将第一端板60的内周面74按压于第一大径部36的外周面36a，由此将第一端板60固定于第一大径部36。在将第一端板60固定于第一大径部36后，第一端板60的轴向后方的端面60a与芯段66的轴向前方的端面66b相抵接。

第一端板60具有沿周向大致等间隔排列的合计8个贯通孔76。这些贯通孔76配置为分别与形成于芯段66的各个贯通孔68(形成于芯段70的各个贯通孔72)相连通。

第二端板62具有与第一端板60相同的结构。具体来说，第二端板62是具有圆筒状的内周面78的、非磁性材料的圆环板。通过将第二端板62的内周面78按压于第二大径部38的外周面38a来将第二端板62固定于第二大径部38。第二端板62的轴向前方的端面62a与芯段70的轴向后方的端面70b相抵接。

第二端板62具有沿周向大致等间隔排列的合计8个贯通孔80。这些贯通孔80配置为分别与形成于芯段70的各个贯通孔72(形成于芯段66的各个贯通孔68)相连通。

非磁性构件63是具有圆筒状的内周面82的圆环板。内周面82与突起部44的外周面44a相抵接。作为一例，内周面82具有比芯段66及70的内径D₅(图4)小且与突起部44的外径D₄大致相同的(或者稍小于外径D₄的)内径。

非磁性构件63具有沿周向大致等间隔排列的合计8个贯通孔88。这些贯通孔88配置为分别与形成于芯段66的各个贯通孔68(形成于芯段70的各个贯通孔72)相连通。

合计8条拉杆64均插通于相互连通的贯通孔76、68、88、72、以及80。各个拉杆64以沿轴向贯通第一端板60、芯段66、非磁性构件63、芯段70以及第二端板62的方式延伸，在轴向前方侧固定于第一端板60，在轴向后方侧固定于第二端板62。

如上述那样，在本实施方式中设置有突起部44，该突起部44以与非磁性构件63的内周面82相抵接的方式从小径部40突出。在转子30旋转时转子构件50要在径向上变形的情况下，该突起部44限制非磁性构件63的沿径向的移动。

由此，能够防止拉杆64的弯曲，提高转子构件50的径向的强度，因此在转子30旋转时，能够防止转子构件50变形而导致在该转子构件50中产生偏心。

另外，通过像这样使突起部44与非磁性构件63相抵接，除了能够防止转子构件50的偏心以外，还能够防止转子芯52、54内产生的磁通向轴32泄露。由此，能够防止电动机10的旋转性能下降。

另外，在本实施方式中，突起部44与小径部40形成为一体。由此，能够大幅提高突起部44的强度和耐久性，因此能够长期地可靠地防止转子构件50的偏心。

另外，在本实施方式中，突起部44具有随着去向径向外侧而轴向的厚度变薄那样的锥形形状。根据该结构，能够进一步提高突起部44的强度和耐久性。

另外，在本实施方式中，将第一大径部36、第二大径部38以及突起部44的外径D₁、D₂以及D₄设定为大致相同(即，D₁≈D₂≈D₄)。

由此，在制造转子30时，能够以首先组装转子构件50、接着使轴32插通转子构件50这样的顺序来制造转子30。根据该结构，能够实现制造工序的高效化。

此外，在上述的实施方式中，叙述了转子构件50具有非磁性构件63的情况。然而，不限于此，也可以是，转子构件不一定具有非磁性构件63。在该情况下，突起部44可以形成为与转子芯的内周面相抵接。

另外，在上述的实施方式中，叙述了突起部44遍及小径部40的整周地延伸的情况。然而，不限于此，例如，既可以是突起部遍及小径部40的周围的一个区域地延伸，或者，也可以设置为沿周向排列多个突起部。

另外，在上述的实施方式中，叙述了转子30是所谓的径向型转子的情况。然而，不限于此，也可以是，转子具有包围轴32的周围的环状的转子芯，该转子芯具有沿周向排列的多个磁体收容孔，在各个该磁体收容孔内收容磁体。在该情况下，突起部44也可以形成为与转子芯的内周面相抵接。

另外，在上述的实施方式中，叙述了转子构件50具有2个转子芯52和54以及1个非磁性构件63并且轴32具有1个突起部44的情况。

然而，不限于此，也可以是，转子构件具有沿轴向排列的3个以上的转子芯和配置于在轴向上彼此相邻的2个转子芯之间的2个以上的非磁性构件，轴32具有2个以上的突起部。

作为一例，转子构件具有：沿轴向排列的第一转子芯、第二转子芯以及第三转子芯；第一非磁性构件，其配置于在轴向上彼此相邻的第一转子芯与第二转子芯之间；以及第二非磁性构件，其配置于在轴向上彼此相邻的第二转子芯与第三转子芯之间。

另一方面，轴具有第一突起部和第二突起部，该第一突起部和第二突起部以彼此沿轴向相离的方式形成于小径部40。在该情况下，第一突起部配置为与第一非磁性构件相抵接，另一方面，第二突起部配置为与第二非磁性构件相抵接。

以上，通过发明的实施方式说明了本发明，但是上述的实施方式并非对权利要求书所涉及的发明进行限定。另外，将本发明的实施方式中说明的特征进行组合所得的方式也能够包含在本发明的技术范围中，但是这些特征的组合的全部未必是发明的技术方案所必需的。并且，能够对上述的实施方式施以各种变更或改进，这是本领域技术人员所清楚的。

Claims (4)

1.一种电动机的转子，具备：

轴，其沿轴线延伸；以及

筒状的转子构件，其以包围所述轴的方式固定于该轴的径向外侧，

其中，所述轴具有：

第一部分；

第二部分，其与所述第一部分沿所述轴线的方向相离地配置；

第三部分，其在所述第一部分与所述第二部分之间延伸，具有比所述第一部分和所述第二部分的外径小的外径，在该第三部分与所述转子构件的内周面之间形成有间隙；以及

突起部，其从所述第三部分向径向外侧突出，

所述转子构件包括：

第一端板，其由非磁性材料制作而成；

第二端板，其由非磁性材料制作而成，并与所述第一端板沿所述轴线的方向相离地配置；

多个转子芯，其沿所述轴线的方向排列，并被夹持在所述第一端板和所述第二端板之间；以及

非磁性构件，其配置于所述多个转子芯中的在所述轴线的方向上彼此相邻的2个所述转子芯之间，

其中，所述第一部分与所述第一端板的内周面相抵接，所述第二部分与所述第二端板的内周面相抵接，所述突起部与所述非磁性构件的内周面相抵接，并且所述第一部分、所述第二部分和所述突起部不与所述多个转子芯的内周面相抵接。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述突起部遍及所述轴的整周地延伸。

3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，

所述转子构件还具有以沿所述轴线的方向贯通所述多个转子芯和所述非磁性构件的方式延伸的拉杆。

4.一种电动机，具备根据权利要求1～3中的任一项所述的转子。