CN106059139B - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种旋转电机的转子，其能够在磁铁插入孔内容易且可靠地固定永久磁铁，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁倾斜的情况。在构成转子(10)的第二磁铁插入孔(38)中形成有第一空间部(64a)及第二空间部(64b)，该第一空间部(64a)及第二空间部(64b)位于永久磁铁(42)的周围。在第二磁铁插入孔(38)中设有使注入部(68)与第一空间部(64a)连通的第一连通部(70a)、使所述注入部(68)与第二空间部(64b)连通的第二连通部(70b)。并且，第一连通部(70a)与第二连通部(70b)构成为相同的长度。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本发明涉及一种旋转电机的转子，其具备在多个磁铁插入孔中分别通过固定构件而固定有长方形的永久磁铁的转子铁心。

背景技术

一般来说，在旋转电机中，在配置成圆环状的定子的内周侧设有具备多个永久磁铁的转子，通过向卷绕于所述定子的绕组通电，从而使所述转子旋转。

转子通常具备在多个磁铁插入孔中分别通过树脂材料而固定有永久磁铁的转子铁心。并且，永久磁铁靠近形成磁铁插入孔的内壁面的外周侧的面或内周侧的面而由树脂材料固定。

在上述的结构中，存在永久磁铁在磁铁插入孔内被倾斜固定的情况。在该状态下，无法得到所希望的输出，存在电动机的效率降低这样的问题。因此，已知有例如专利文献1中公开的层叠铁心的制造方法。

在该制造方法中，注入到磁铁插入孔中的树脂较多地流入在所述磁铁插入孔的与靠近永久磁铁一侧的面相反侧的面上设置的树脂存积部，从而所述永久磁铁被向其靠近一侧的面按压而固定。而且，通过磁铁保持部垂直地保持永久磁铁，因此永久磁铁不会被倾斜地固定。

另外，在专利文献2中，公开了一种用于抑制相邻的磁铁间的磁通的短路且同时实现高输出化的旋转电机。在该旋转电机中，在转子的外周部附近设有第一收纳孔和一对第二收纳孔。在第一收纳孔与第二收纳孔之间形成有第一肋，另一方面，在所述第二收纳孔与转子的外周面之间形成有一对第二肋。并且，在第一肋与磁铁之间设置的第一空间的面积形成得比在第二肋与所述磁铁之间设置的第二空间的面积大。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-251930号公报

专利文献2：日本特开2014-165938号公报

发明要解决的课题

在上述的专利文献1中，在磁铁插入孔的中央位置设有用于注入树脂的注入孔。因此，考虑在专利文献2的第二收纳孔上采用专利文献1所公开的技术，在所述第二收纳孔的中央位置设置注入孔。

然而，在磁铁的两端分别设有形状、开口面积不同的第一空间及第二空间，从而从注入孔注入的树脂可能偏颇地流入。由此，在磁铁插入孔内，磁铁容易被倾斜地固定，无法得到所希望的输出，存在旋转电机的效率降低这样的问题。

发明内容

本发明用于解决这种课题，其目的在于提供一种旋转电机的转子，其能够在磁铁插入孔内容易且可靠地固定永久磁铁，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁倾斜的情况。

用于解决课题的方案

本发明涉及一种旋转电机的转子，其具备在多个磁铁插入孔中分别通过固定构件而固定有长方形的永久磁铁的转子铁心。在磁铁插入孔中形成有第一空间部及第二空间部，所述第一空间部及第二空间部位于永久磁铁的周围，且形成在该永久磁铁的长边方向两端与形成所述磁铁插入孔的内壁面之间。

在所述磁铁插入孔中设有：注入部，其将固定构件注入内壁面与永久磁铁的一侧的长边之间；第一连通部，其使所述注入部与第一空间部连通；以及第二连通部，其使所述注入部与第二空间部连通。并且，第一连通部与第二连通部构成为相同的长度。

另外，在本发明的转子中，注入部形成在使经由第一连通部向第一空间部流入的固定构件的流量与经由第二连通部向第二空间部流入的所述固定构件的流量成为相同的位置。

此外，在该转子中，优选的是，注入部设置在磁铁插入孔中的、转子铁心的径向外侧。

此外，优选的是，磁铁插入孔设有：第一缩窄部，其随着从第一空间部朝向注入部而在永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度；以及第二缩窄部，其随着从第二空间部朝向注入部而在永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度。此时，优选的是，第一缩窄部与第一连通部相连，另一方面，第二缩窄部与第二连通部相连。

发明效果

在本发明中，使注入部与第一空间部连通的第一连通部和使所述注入部与第二空间部连通的第二连通部构成为相同的长度。因此，注入到注入部的固定构件在第一连通部及第二连通部中流通而被均匀地向第一空间部及第二空间部导入。

因此，能够阻止固定构件优先地向第一空间部或第二空间部流动的情况，抑制所述固定构件的偏颇的流动而阻止永久磁铁倾斜的情况。由此，能够在磁铁插入孔内容易且可靠地固定永久磁铁，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁倾斜的情况。

另外，在本发明中，注入部形成在使经由第一连通部向第一空间部流入的固定构件的流量与经由第二连通部向第二空间部流入的所述固定构件的流量成为相同的位置。因此，注入到注入部的固定构件在第一连通部及第二连通部中流通而以相同的流量被向第一空间部及第二空间部导入。

因此，能够阻止固定构件优先地向第一空间部或第二空间部流动的情况，抑制所述固定构件的偏颇的流动而阻止永久磁铁倾斜的情况。由此，能够在磁铁插入孔内容易且可靠地固定永久磁铁，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁倾斜的情况。

附图说明

图1是适用了本发明的实施方式的转子的旋转电机的简要主视说明图。

图2是所述转子的主视说明图。

图3是构成所述转子的转子铁心的主要部分放大主视图。

图4是向构成所述转子铁心的第二磁铁插入孔填充固定构件时的动作说明图。

图5是向比较例的第二磁铁插入孔填充所述固定构件时的动作说明图。

符号说明：

10…转子

12…旋转电机

14…定子

24…定子铁心

26…导电体

28…转子铁心

30…孔部

32…旋转轴

34…磁铁插入部

36、38、40…磁铁插入孔

42…永久磁铁

44、46…内壁面

48、50…肋

52a、52b、64a、64b…空间部

54a、54b、66a、66b…弯曲鼓出部

56…固定构件

58、68…注入部

60a、60b、70a、70b…连通部

62a、62b、72a、72b…缩窄部

具体实施方式

在图1中示出适用了本发明的实施方式的转子10的旋转电机12的简要结构。旋转电机12例如是三相交流式的无刷电动机。

旋转电机12具备圆环状的定子14，转子10以旋转自如的方式穿过所述定子14的中央部。在定子14的外周部设有圆环状的壳体16。在旋转电机12中，基于分别经由U相端子18、V相端子20及W相端子22而从未图示的电力源供给的电力，来驱动转子10旋转。

定子14具有例如将多张钢板沿轴向层叠且在周向(箭头A方向)上被分割的分割铁心。定子14包括：形成为圆环状的定子铁心24；以及在所述定子铁心24上设置的插槽(未图示)中装配的多个导电体26。导电体26与U相端子18、V相端子20及W相端子22连接。对于定子铁心24而言，也可以取代组合多个分割铁心而形成为一体形状。

如图1及图2所示，转子10例如具备圆盘状的转子铁心28、压入到在所述转子铁心28的中央部形成的孔部30中的旋转轴32。转子铁心28例如在轴向上层叠有圆板状的多张钢板。

在转子铁心28的外周缘部，分别分离等角度间隔地设有多个、例如12组磁铁插入部34。如图2及图3所示，各磁铁插入部34设有第一磁铁插入孔36、夹着所述第一磁铁插入孔36而配置的第二磁铁插入孔38及第三磁铁插入孔40。在第一磁铁插入孔36、第二磁铁插入孔38及第三磁铁插入孔40中，分别通过后述的固定构件56而固定有长方形的永久磁铁42。

如图3所示，第一磁铁插入孔36沿着与转子铁心28的切线平行的方向配置。第二磁铁插入孔38及第三磁铁插入孔40相对于第一磁铁插入孔36分别朝向转子铁心28的外侧(与中心方向相反的方向)倾斜角度α°而配置。

第一磁铁插入孔36由内壁面44形成，第二磁铁插入孔38及第三磁铁插入孔40分别由内壁面46形成。在内壁面44的长边方向两端与各内壁面46的长边方向一端之间形成有大致恒定宽度的第一肋48。在各内壁面46的长边方向另一端与转子铁心28的外周端之间分别形成有大致恒定宽度的第二肋50。

形成第一磁铁插入孔36的内壁面44具有与永久磁铁42抵接的支承面部44a，并且形成第二磁铁插入孔38及第三磁铁插入孔40的各内壁面46具有与永久磁铁42抵接的支承面部46a。支承面部44a、46a是内壁面44、46的内侧的端面。

在第一磁铁插入孔36中形成有第一空间部52a及第二空间部52b，该第一空间部52a及第二空间部52b位于永久磁铁42的周围，且形成在该永久磁铁42的长边方向两端与形成所述第一磁铁插入孔36的内壁面44之间。第一空间部52a与第二空间部52b具有相同的形状，朝向转子铁心28的内侧而向外侧鼓出。在支承面部44a上设有分别位于永久磁铁42的长边方向两端部的弯曲鼓出部(凹部)54a、54b。弯曲鼓出部54a、54b具有相同的形状。

在第一磁铁插入孔36中设有注入部58，该注入部58用于将固定构件(例如，环氧树脂)56注入内壁面44与永久磁铁42的一侧的长边之间。具体来说，注入部58通过在第一磁铁插入孔36中的、转子铁心28的径向外侧的内壁面44上形成呈截面半圆状地凹陷的凹部而设置。

在第一磁铁插入孔36中设有：使注入部58与第一空间部52a连通的第一连通部60a；以及使所述注入部58与第二空间部52b连通的第二连通部60b。在本实施方式中，第一连通部60a的长度L1与第二连通部60b的长度L2构成为相同的长度(长度L1＝长度L2)。

另外，在本实施方式中，注入部58形成在使经由第一连通部60a向第一空间部52a流入的固定构件56的流量与经由第二连通部60b向第二空间部52b流入的所述固定构件56的流量成为相同的位置。此时，也可以是长度L1≠长度L2的关系。

第一磁铁插入孔36设有第一缩窄部62a，该第一缩窄部62a随着从第一空间部52a朝向注入部58而在永久磁铁42的短边方向上缩窄开口宽度。第一磁铁插入孔36设有第二缩窄部62b，该第二缩窄部62b随着从第二空间部52b朝向注入部58而在永久磁铁42的短边方向上缩窄开口宽度。第一缩窄部62a与第一连通部60a相连，另一方面，第二缩窄部62b与第二连通部60b相连。

在第二磁铁插入孔38中形成有第一空间部64a及第二空间部64b，该第一空间部64a及第二空间部64b位于永久磁铁42的周围，且形成在该永久磁铁42的长边方向两端与形成所述第二磁铁插入孔38的内壁面46之间。第一空间部64a与第二空间部64b呈不同形状且设定为不同的开口面积。在支承面部46a上分别设有位于永久磁铁42的长边方向两端部的弯曲鼓出部(凹部)66a、66b。弯曲鼓出部66a与弯曲鼓出部66b具有不同的开口面积。

在第二磁铁插入孔38中设有注入部68，该注入部68用于将固定构件56注入内壁面46与永久磁铁42的一侧的长边之间。具体地说，注入部68通过在第二磁铁插入孔38中的、转子铁心28的径向外侧的内壁面46上形成呈截面半圆状地凹陷的凹部而设置。

在第二磁铁插入孔38中设有使注入部68与第一空间部64a连通的第一连通部70a、使所述注入部68与第二空间部64b连通的第二连通部70b。在本实施方式中，第一连通部70a的长度L3与第二连通部70b的长度L4构成为相同的长度(长度L3＝长度L4)。

另外，在本实施方式中，注入部68形成在使经由第一连通部70a向第一空间部64a流入的固定构件56的流量与经由第二连通部70b向第二空间部64b流入的所述固定构件56的流量成为相同的位置。此时，也可以是长度L3≠长度L4的关系。

第二磁铁插入孔38设有第一缩窄部72a，该第一缩窄部72a随着从第一空间部64a朝向注入部68而在永久磁铁42的短边方向上缩窄开口宽度。第二磁铁插入孔38设有第二缩窄部72b，该第二缩窄部72b随着从第二空间部64b朝向注入部68而在永久磁铁42的短边方向上缩窄开口宽度。第一缩窄部72a与第一连通部70a相连，另一方面，第二缩窄部72b与第二连通部70b相连。

需要说明的是，第三磁铁插入孔40与上述的第二磁铁插入孔38同样地构成，对相同的构成要素标注相同的符号并省略其详细的说明。

如图2所示，在转子铁心28上，以孔部30为中心而呈圆环状地交替环绕形成有多个减重孔74a、74b。在转子铁心28上，环绕减重孔74a、74b的外侧而形成有多个减重孔76。

以下，通过与旋转电机12的关联，对这样构成的转子10的动作进行说明。

首先，如图1所示，当从未图示的电力源对U相端子18、V相端子20及W相端子22供给电力时，导电体26被通电。因此，导电体26励磁而产生旋转磁场，装配有成为磁极的永久磁铁42的转子10在定子14的内部进行旋转驱动。

在该情况下，在本实施方式中，如图3所示，在第二磁铁插入孔38中形成有第一空间部64a及第二空间部64b，该第一空间部64a及第二空间部64b位于永久磁铁42的周围。而且，在第二磁铁插入孔38中设有使注入部68与第一空间部64a连通的第一连通部70a、使所述注入部68与第二空间部64b连通的第二连通部70b。并且，第一连通部70a的长度L3与第二连通部70b的长度L4构成为相同的长度(长度L3＝长度L4)。

因此，如图4所示，被注入到注入部68的固定构件56在第一连通部70a及第二连通部70b中流通而被均匀地向第一空间部64a及第二空间部64b导入。

另一方面，如图5所示，在注入部68_comp.接近第二空间部64b的结构中，注入到所述注入部68_comp.的固定构件56优先被导入所述第二空间部64b。因此，在第二磁铁插入孔38内，从一侧的短边侧对永久磁铁42施加按压力，从而所述永久磁铁42可能倾斜。

与此相对，在本申请发明中，如图4所示，能够阻止固定构件56优先地向第一空间部64a或第二空间部64b流动的情况，抑制所述固定构件56的偏颇的流动而阻止永久磁铁42倾斜的情况。由此，能够得到如下这样的效果：能够在第二磁铁插入孔38内容易且可靠地固定永久磁铁42，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁42倾斜的情况。

特别是如第二磁铁插入孔38那样，即便将第一空间部64a与第二空间部64b设定为不同的开口面积，永久磁铁42也不会倾斜。因此，能够使永久磁铁42相对于支承面部46a可靠地抵接。

另外，在本发明中，如图4所示，注入部68形成在使经由第一连通部70a向第一空间部64a流入的固定构件56的流量与经由第二连通部70b向第二空间部64b流入的所述固定构件56的流量成为相同的位置。因此，注入到注入部68的固定构件56在第一连通部70a及第二连通部70b中流通而以相同的流量被向第一空间部64a及第二空间部64b导入。

由此，能够阻止固定构件56优先地向第一空间部64a或第二空间部64b流动的情况，抑制所述固定构件56的偏颇的流动而阻止永久磁铁42倾斜的情况。因此，能够在第二磁铁插入孔38内容易且可靠地固定永久磁铁42，并且能够尽可能地抑制所述永久磁铁42倾斜的情况。

特别是如第二磁铁插入孔38那样，即便将第一空间部64a与第二空间部64b设定为不同的开口面积，永久磁铁42也不会倾斜。因此，能够使永久磁铁42相对于支承面部46a可靠地抵接。

而且，如图3所示，第二磁铁插入孔38设有第二缩窄部72b，该第二缩窄部72b随着从第二空间部64b朝向注入部68而在永久磁铁42的短边方向上缩窄开口宽度。由此，能够将第二肋50形成得较细，并且在所述第二肋50上设置圆角。因此，能够使应力良好地分散，并且容易引起磁通饱和，且能够抑制短路。

此外，在第二磁铁插入孔38中，在支承面部46a上分别设有位于永久磁铁42的长边方向两端部的弯曲鼓出部66a、66b。因此，在永久磁铁42低温时膨胀之际，能够可靠地抑制在内壁面46上产生应力集中的情况，能够阻止转子铁心28的损伤。需要说明的是，弯曲鼓出部66a与弯曲鼓出部66b具有不同的开口面积。这是为了使左右的刚性不同来抑制应力集中。

另外，在第二磁铁插入孔38中的、转子铁心28的径向外侧的内壁面46上形成呈截面半圆状地凹陷的凹部，从而在第二磁铁插入孔38中设置注入部68。由此，能够使永久磁铁42的离心力经由作为树脂材料的固定构件56向构成转子铁心28的各钢板均匀地传递。

需要说明的是，在本实施方式中，仅对第二磁铁插入孔38说明了作用效果，但在第三磁铁插入孔40及第一磁铁插入孔36中也能够得到与上述的第二磁铁插入孔38同样的作用效果。

Claims (2)

1.一种旋转电机的转子，其具备在多个磁铁插入孔中分别通过固定构件而固定有长方形的永久磁铁的转子铁心，其特征在于，

在所述磁铁插入孔中形成有第一空间部及第二空间部，所述第一空间部及第二空间部位于所述永久磁铁的周围，且形成在该永久磁铁的长边方向两端与形成所述磁铁插入孔的内壁面之间，

并且，在所述磁铁插入孔中设有：

注入部，其将所述固定构件注入所述内壁面与所述永久磁铁的一侧的长边之间；

第一连通部，其使所述注入部与所述第一空间部连通；以及

第二连通部，其使所述注入部与所述第二空间部连通，

并且，所述第一连通部与所述第二连通部构成为相同的长度，

所述注入部设置在所述磁铁插入孔中的、所述转子铁心的径向外侧，

所述磁铁插入孔设有：

第一缩窄部，其随着从所述第一空间部朝向所述注入部而在所述永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度；以及

第二缩窄部，其随着从所述第二空间部朝向所述注入部而在所述永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度，

所述第一缩窄部与所述第一连通部相连，另一方面，所述第二缩窄部与所述第二连通部相连。

2.一种旋转电机的转子，其具备在多个磁铁插入孔中分别通过固定构件而固定有长方形的永久磁铁的转子铁心，其特征在于，

在所述磁铁插入孔中形成有第一空间部及第二空间部，所述第一空间部及第二空间部位于所述永久磁铁的周围，且形成在该永久磁铁的长边方向两端与形成所述磁铁插入孔的内壁面之间，

并且，在所述磁铁插入孔中设有：

注入部，其将所述固定构件注入所述内壁面与所述永久磁铁的一侧的长边之间；

第一连通部，其使所述注入部与所述第一空间部连通；以及

第二连通部，其使所述注入部与所述第二空间部连通，

并且，所述注入部形成在使经由所述第一连通部向所述第一空间部流入的所述固定构件的流量与经由所述第二连通部向所述第二空间部流入的所述固定构件的流量成为相同的位置，

所述注入部设置在所述磁铁插入孔中的、所述转子铁心的径向外侧，

所述磁铁插入孔设有：

第一缩窄部，其随着从所述第一空间部朝向所述注入部而在所述永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度；以及

第二缩窄部，其随着从所述第二空间部朝向所述注入部而在所述永久磁铁的短边方向上缩窄开口宽度，

所述第一缩窄部与所述第一连通部相连，另一方面，所述第二缩窄部与所述第二连通部相连。