CN109845070A - 转子以及旋转电机 - Google Patents

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Abstract

在层叠铁芯(7)的轴向(Y)的两端具备第一端板(14)以及第二端板(16),层叠铁芯(7)包括:环状的基部(11),具有旋转轴(9)贯通的贯通孔(30);磁极部(12),在径向(X)上隔开间隔(W1)而形成在基部(11)的外侧(X1),在周向(Z)上相互空出预定的间隔(W2),在周向(Z)上形成有多个;以及连结部(10),从基部(11)延伸到径向(X)的外侧(X1)与各磁极部(12)分别连结,具备:磁铁(8),分别配置于层叠铁芯(7)的各磁极部(12)的周向(Z)间;非磁性体的第一楔件(13),覆盖各磁铁(8)的径向(X)的外侧(X1);以及非磁性体的第二楔件(15),覆盖各磁铁(8)的径向(X)的内侧(X2)。

Description

转子以及旋转电机
技术领域
本发明涉及在定子的径向的内侧配置有转子的内转型的旋转电机以及转子,特别是防止转子内的漏磁通并且防止磁铁飞散的技术。
背景技术
关于以往的旋转电机,考虑增加各极所使用的磁铁量而提高旋转电机的输出的方法。当是在转子的外周面配置磁铁的构造的情况下,各磁铁的周向的宽度必须为“转子外周的周长÷极数”以下。由于该条件,当极数增加时,磁铁的宽度常常变窄,成为增加磁铁量而实现旋转电机的特性提高时的制约。作为避免该情况的对策,提出了以在转子的铁芯内在半径方向上从内周部侧延伸至外周部侧的方式放射状地装配磁铁的旋转电机(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利5429241号公报(图2)
发明内容
旋转电机当产生由磁铁产生的磁通在转子内短路的漏磁通时,该磁通对于转子的转矩产生完全不做出贡献,所以抑制漏磁通会提高旋转电机的特性。放射状地配置的磁铁的外周侧的面当由层叠铁芯完全覆盖时,磁通因此短路而成为转子内的漏磁通。另外,被各磁铁夹持的扇状的层叠铁芯在其内周侧经由宽度细的连结部相互连接。这需要在构造上将各自进行连结,但为了降低经由连结部的漏磁通,缩窄连结部的宽度,使该部位的磁阻增大。
在以往的旋转电机中,设置用于在磁铁的外周面使层叠铁芯成为钩状来固定磁铁的部位,并且不完全由铁芯覆盖磁铁外周侧,但存在钩状的部分存在于层叠铁芯,所以成为漏磁通的主要原因这样的问题点。
转子的磁铁是容易因冲击而缺损的原材料,所以根据旋转电机的用途,需要进行应对以使得即使在产生磁铁的碎片的情况下该碎片也不飞散。但是,以往的磁铁存在转子的外周侧露出、没有飞散防止效果这样的问题点。
本发明是为了解决如上所述的课题而完成的,其目的在于提供防止转子内的漏磁通并且防止磁铁飞散的转子以及旋转电机。
本发明提供一种转子,配置于旋转电机的定子的内侧,利用旋转轴旋转,其中,所述转子具备:
层叠铁芯,层叠薄板的铁芯而成;以及
第一端板以及第二端板,分别设置于所述层叠铁芯的轴向的两端,分别在中央具有所述旋转轴贯通的第一贯通孔以及第二贯通孔,
所述层叠铁芯包括:
环状的基部,具有所述旋转轴贯通的贯通孔;
磁极部,在径向上隔开间隔而形成于所述基部的外侧,在周向上相互空出预定的间隔,在周向上形成有多个;以及
连结部,从所述基部延伸到径向的外侧而与各所述磁极部分别连结,
所述转子具备:
磁铁,分别配置于所述层叠铁芯的各所述磁极部的周向间;
非磁性体的第一楔件,覆盖各所述磁铁的径向的外侧;以及
非磁性体的第二楔件,覆盖各所述磁铁的径向的内侧。
另外,本发明提供一种转子,配置于旋转电机的定子的内侧,利用旋转轴旋转,其中,所述转子具备:
层叠铁芯,层叠薄板的铁芯而成;以及
第一端板以及第二端板,分别设置于所述层叠铁芯的轴向的两端,分别在中央具有所述旋转轴贯通的第一贯通孔以及第二贯通孔,
所述层叠铁芯包括:
环状的基部,具有所述旋转轴贯通的贯通孔;
磁极部,在径向上隔开间隔而形成于所述基部的外侧,在周向上相互空出预定的间隔,在周向上形成有多个;以及
连结部,从所述基部延伸到径向的外侧而与各所述磁极部分别连结,
所述转子具备:
磁铁,分别配置于所述层叠铁芯的各所述磁极部的周向间;以及非磁性体的第一楔件,覆盖各所述磁铁的径向的外侧,
所述第一端板以及所述第二端板的所述第一贯通孔以及所述第二贯通孔形成为比所述基部的外径小。
本发明提供一种旋转电机,具备:
上述所记载的转子;以及
所述定子,与所述转子的外周面设置间隔且配设成同心圆状。
根据本发明的转子以及旋转电机,防止转子内的漏磁通,并且防止磁铁飞散。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式1的旋转电机的结构的剖视图。
图2是示出图1所示的旋转电机的转子的结构的分解立体图。
图3是示出图1所示的旋转电机的转子的结构的剖视图。
图4是示出图3所示的转子的结构的放大剖视图。
图5是示出图2所示的转子的结构的剖视图。
图6是示出图2所示的转子的制造方法的立体图。
图7是示出图2所示的转子的制造方法的立体图。
图8是示出图2所示的转子的制造方法的立体图。
图9是示出图1所示的旋转电机的转子的另一例子的结构的剖视图。
图10是示出本发明的实施方式2的旋转电机的定子的结构的剖视图。
图11是示出图10所示的转子的结构的剖视图。
图12是示出本发明的实施方式3的旋转电机的定子的结构的剖视图。
图13是示出图12所示的转子的结构的分解立体图。
图14是示出图12所示的转子的结构的剖视图。
图15是示出图1所示的旋转电机的转子的结构以及其它制造方法的分解立体图。
(附图标记说明)
1:旋转电机;2:马达框架;3:定子;4:定子铁芯;5:绕组;6:转子;7:层叠铁芯;8:磁铁;9:旋转轴;10:连结部;11:基部;12:磁极部;13:第一楔件;14:第一端板;15:第二楔件;16:第二端板;17:第一嵌合部;18:第一嵌合槽;19:第二嵌合部;20:第二嵌合槽;30:贯通孔;31:第一贯通孔;32:第二贯通孔;40:空隙部;70:铁芯;150:第二楔件;151:第二楔件;310:第一贯通孔;320:第二贯通孔;X:径向;X1:外侧;X2:内侧;Y:轴向;Z:周向。
具体实施方式
实施方式1.
以下,说明本申请发明的实施方式。在以下的说明中,将本申请发明的实施方式的旋转电机1中的各方向分别作为周向Z、轴向Y、径向X、径向X的外侧X1、径向X的内侧X2而示出。因而,在定子3以及转子6中,它们的方向也为同一方向。
图1是示出本发明的实施方式1中的旋转电机1的与轴向Y垂直的剖面的剖视图。图2是示出图1所示的旋转电机的转子6的结构的分解立体图。图2以使层叠铁芯7的结构以及磁铁8的配置清楚的方式示出,示出了如后所述的层叠铁芯7是在轴向Y上堆叠薄板的铁芯70而构成的情形以及长方体的磁铁8被配置成放射状且嵌入到层叠铁芯7内的情形。
图3是示出图1所示的旋转电机1的转子6的与轴向Y垂直的剖面的剖视图。图4是将装配有图3所示的转子6的磁铁8的部位进行放大而示出的剖视图。图5是示出图3所示的A1-A2线处的转子6的与轴向Y平行的剖面的剖视图。图15是示出图1所示的旋转电机的转子的结构以及其它制造方法的分解立体图。此外,在各图中,在示出与轴向Y垂直的剖面的图中,后述第一端板14以及第二端板16未被图示。这在以下的实施方式中也是同样的,所以适当地省略其说明。
在图中,旋转电机1包括:马达框架2;圆筒形的定子3,固定于马达框架2的内侧X2;以及转子6,隔开预定的间隔而配置于定子3的内侧X2。定子3是将绕组5缠绕到定子铁芯4而成的。在定子铁芯4与绕组5之间配置有用于防止两者电短路的绝缘部件,但在图中被省略。绕组5包括3个以上的多相的绕组群,使用存在于外部的控制装置根据转子6的相位将预定的电流依次通电到各相的绕组5,从而使转子6旋转。
转子6包括层叠铁芯7、磁铁8以及旋转轴9。旋转轴9相对于定子3、马达框架2能够旋转地被未图示的轴承支承。层叠铁芯7例如在轴向Y上层叠多张强磁性体的薄板的铁芯70而形成。关于层叠的各铁芯70,一般的方法是在轴向Y上邻接的铁芯70彼此例如通过铆接来固定,但还能够应用将铁芯70彼此焊接或者利用粘接剂进行粘接这样的固定方法。
另外,关于定子铁芯4,也与层叠铁芯7同样地,一般是层叠薄板的铁芯而构成,但在定子铁芯4所使用的铁芯的表面配备有绝缘被膜,层叠的铁芯间被电绝缘,由此难以在定子铁芯4内产生涡电流,实现涡电流所致的损耗的降低。另外,层叠铁芯7所使用的铁芯70也可以与定子铁芯4的铁芯同样地使用具备绝缘被膜的铁芯70,但在层叠铁芯7的情况下,也可以使用不具备绝缘被膜的铁芯70。
层叠铁芯7包括基部11、多个磁极部12以及多个连结部10。基部11具有旋转轴9贯通的贯通孔30,并以环状形成。旋转轴9固定于基部11的贯通孔30。在转子6中产生的旋转转矩经由旋转轴9输出到外部,所以基部11与旋转轴9被牢固地固定以能够承受旋转转矩。作为固定方法,考虑压入、焊接或者将止转键装配这样的结构。
磁极部12隔开间隔W1而形成于基部11的径向X的外侧X1,在周向Z上相互空出预定的间隔W2而在周向Z上形成多个,在此形成14个。连结部10从基部11向径向X的外侧X1延伸而分别连结基部11和各磁极部12。因而,连结部10形成与磁极部12相同的14个。而且,连结部10的周向Z的宽度形成为比磁极部12的周向Z的宽度小。由此,在层叠铁芯7的基部11与磁极部12的径向X之间形成有空隙部40。
在层叠铁芯7的各磁极部12的周向Z间分别配置有磁铁8。因而,在此配置14个磁铁8。磁铁8以大致长方体形成。磁铁8被设置成在转子6的径向X上从内侧X2沿径向X延伸至外侧X1。邻接的磁铁8的磁极相互反向地形成,夹持于其之间的层叠铁芯7的磁极部12作为转子6的磁极发挥功能。
说明本实施方式1中的旋转电机1的磁铁8以大致长方体形成的理由。作为旋转电机1的磁铁8,使用磁通密度高的烧结磁铁。将磁铁粉末烧固而成型的烧结磁铁的烧结工序中的尺寸变化大,所以为了得到所期望的磁铁形状精度,需要烧结后的研磨工序。此时,如果是简单的形状,则能够以少的研磨量完成,并且研磨时间短,所以在相同体积的磁铁8之中,为了最廉价地完成而使用长方体。
在层叠铁芯7的轴向Y的两端,第一端板14以及第二端板16分别紧贴地设置。第一端板14以及第二端板16分别在中央形成有旋转轴9贯通的第一贯通孔31以及第二贯通孔32。第一楔件13形成为在各磁铁8的径向X的外侧X1覆盖轴向Y的上下全部。第二楔件15形成为在各磁铁8的径向X的内侧X2覆盖轴向Y的上下全部。第一楔件13以及第二楔件15由非磁性体形成,例如由树脂或铝合金形成。第一楔件13的轴向Y的一端与第一端板14一体地形成。第二楔件15的轴向Y的一端与第二端板16一体地形成。
用于使第二楔件15与作为径向X的内侧X2的第一贯通孔31嵌合的第二嵌合部19形成于第一端板14。用于使第一楔件13与径向X的外侧X1嵌合的第一嵌合部17形成于第二端板16。磁极部12形成有第一嵌合槽18,该第一嵌合槽18在周向Z上邻接的磁极部12侧在轴向Y上延伸(图4)。磁极部12形成有第二嵌合槽20,该第二嵌合槽20在径向X的内侧X2在轴向Y上延伸(图4)。第一楔件13被插入到磁极部12的第一嵌合槽18,将在周向Z上邻接的磁极部12彼此进行连结。第二楔件15被插入到磁极部12的第二嵌合槽20,将在周向Z上邻接的磁极部12彼此进行连结。
第一楔件13在轴向Y的第二端板16侧与第二端板16的第一嵌合部17嵌合。第二楔件15在轴向Y的第一端板14侧与第一端板14的第二嵌合部19嵌合。这是因为第一楔件13以及第二楔件15的轴向Y的长度形成为比层叠铁芯7的轴向Y的长度长。因而,装配于层叠铁芯7的第一楔件13以及第二楔件15的与第一端板14以及第二端板16未一体地形成的一侧的端部贯通层叠铁芯7而在轴向Y上向外侧突出。而且,在突出的位置处,在第一端板14以及第二端板16形成有第二嵌合部19以及第一嵌合部17。因而,从层叠铁芯7向轴向Y的外侧突出的第一楔件13以及第二楔件15的端部被嵌入到第二端板16以及第一端板14的第一嵌合部17以及第二嵌合部19。
说明使第一楔件13以及第二楔件15与第一端板14以及第二端板16一体化而形成的方法。在使用了铝的情况下,例如以通过压铸一体地成形的方法进行。除此之外,还以通过挤出成形来制作第一楔件13以及第二楔件15,嵌入到第一端板14以及第二端板16,通过焊接或铆接来固定而一体化地形成的方法进行。在通过压铸来成形的情况下,使用铸造性优良的压铸用的铝合金。在挤出成形的情况下,使用适于挤出加工的铝合金。
另外,作为第一楔件13以及第二楔件15的材料,除了铝合金以外还考虑使用树脂,但在使用了树脂的情况下有可能会蠕变。但是,在本实施方式中通常时负荷几乎不作用于第一楔件13、第二楔件15、第一端板14以及第二端板16,所以认为不产生针对蠕变的问题。这是因为磁铁8为其周向Z的两侧被层叠铁芯7的磁极部12夹持的状态,通常磁铁8与层叠铁芯7吸附,所以由于转子6旋转而产生的离心力通常不作用于第一楔件13、第二楔件15、第一端板14以及第二端板16。
一般认为由于外力作用于转子6,从而超过吸附力的离心力等作用于磁铁8,但一般认为其频度很小,达不到导致第一楔件13的变形的程度。因而,作为树脂材料,并不特别限定,但最好如上所述,考虑由第一楔件13支承在不规则的状态下转子6因外力而旋转的情况下的作用于磁铁8的离心力,使用强度比较高的树脂材料。例如,优选PA(polyamide,聚酰胺)、PBT(polybutylene terephthalate,聚对苯二甲酸丁二醇酯)、PET(polyethyleneterephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)等强度比较高的树脂材料。
如上述所示,在本实施方式1中,转子6的层叠铁芯7的各磁极部12利用连结部10与基部11连接。因而,在转子6旋转的情况下,由配备于各个磁极部12的连结部10支承各磁极部12所产生的离心力。因此,作用于第一楔件13的仅为作用于磁铁8的离心力,所以只要用上述树脂材料制作第一楔件13,就足以用第一楔件13保持磁铁8。
接下来,结合图6至图8说明如上所述构成的实施方式1的旋转电机的转子的制造方法。作为制造方法,将第一楔件13、第二楔件15以及磁铁8装配到层叠铁芯7。首先,作为第一工序,将第一楔件13或者第二楔件15从轴向Y的一方装配到层叠铁芯7。作为第二工序,将磁铁8嵌入。作为第三工序,将另一方的第一楔件13或者第二楔件15装配。
在第一工序中,能够组装第一楔件13或者第二楔件15中的任意楔件。但是,在第二工序时,最好是从外侧X1保持磁铁8的方法,为了能够从转子6的外侧X1保持磁铁8,在第一工序中以使第二楔件15成为上方的方式载置一体地形成有第二楔件15的第二端板16(图6),将第二楔件15从轴向Y的上方装配到层叠铁芯7(图7)。此时,将第二楔件15插入到形成于磁极部12的第二嵌合槽20而嵌合。
接下来,将磁铁8从与和在第一工序中装配的第二楔件15一体化的第二端板16相反一侧的轴向Y装配到层叠铁芯7(图8)。或者,也可以使磁铁8在径向X上相对于层叠铁芯7从外侧X1朝向内侧X2移动而装配。接下来,以使第一楔件13成为下方的方式配置一体地形成有第一楔件13的第一端板14,从轴向Y装配到层叠铁芯7。此时,将第一楔件13插入到形成于磁极部12的第一嵌合槽18而嵌合。与其相伴地,在第一楔件13以及第二楔件15的轴向Y上使与第一端板14以及第二端板16未一体地形成的一侧的端部与第二端板16的第一嵌合部17以及第一端板14的第二嵌合部19分别嵌合。
此外,为了用作转子6,对磁铁8施加强力的磁场而使其磁化的磁化工序是必需的。在本实施方式的转子6中,既可以使用利用未被磁化的磁铁8来组装转子6,在刚要将转子6装配到旋转电机1之前进行磁化的方法,也可以使用预先对各个磁铁8进行磁化,将其装配到层叠铁芯7的方法。
然而,在如本实施方式1那样在将磁铁8放射状地装配到转子6之后磁化的情况下,即使从外部施加磁场,在磁铁8的径向X的内侧X2也不会流过足够的磁通,磁铁8的径向X的内侧X2的磁化有可能不充分。因此,采用将先磁化过的磁铁8装配到层叠铁芯7的方法的情况较多。
另外,如上述所示,关于本实施方式1的转子6,需要将多个磁铁8装配到层叠铁芯7。因而,为了缩短装配该多个磁铁8所需的时间来提高生产率,最好将多个磁铁8同时装配到层叠铁芯7。作为将磁铁8同时装配到层叠铁芯7的磁极部12间的方法,能够进行从转子6的轴向Y装配磁铁8的方法,或者从转子6的径向X的外侧X1朝向内侧X2装配磁铁8的方法这两个装配方法。
在如上述实施方式1的图8所示从转子6的轴向Y同时装配多个磁铁8的方法的情况下,需要在层叠铁芯7的大小的轴向Y的范围内同时把持多个磁铁8的设备。然而,在层叠铁芯7的大小的轴向Y的范围内这样窄的范围内,对于进行多个磁铁8的把持没有余裕,设备的结构复杂。特别在小型的旋转电机1中,层叠铁芯7的大小小,这一点变得显著。另外,关于小型的旋转电机1,需要廉价地生产许多个,根据生产率的观点来看变得不利。
因而,为了使装配磁铁8的设备的结构简便,兼顾通过同时装配多个磁铁8而实现的生产率的提高,考虑采用如下方法:在转子6的径向X的外侧X1有余裕的部位处,设置把持多个磁铁8的设备,将磁铁8从层叠铁芯7的径向X的外侧X1装配到内侧X2。
使用图15,说明将磁铁8从层叠铁芯7的径向X的外侧X1装配到内侧X2的方法。首先,与上述实施方式1同样地,将第二楔件15在轴向Y上插入到层叠铁芯7的各磁极部12间而嵌入(图7)。接下来,如图15所示,将放射地状配置于层叠铁芯7的径向X的外侧X1的磁铁8从径向X的外侧X1向内侧X2插入到层叠铁芯7的磁极部12间。接下来,与上述实施方式1同样地,将层叠铁芯7的第一楔件13在轴向Y上插入而嵌入,如图3所示构成转子6。
此外,在该方法、即将磁铁8从层叠铁芯7的径向X的外侧X1装配到磁极部12间的方法的情况下,当然具有如下结构:各磁极部12间以磁铁8的周向Z的宽度以上的宽度形成,并且各磁极部12间贯通至层叠铁芯7的径向X的外侧X1。
在以往的旋转电机的情况下,被各磁铁夹持的磁极部仅经由细的连结部连接,所以层叠铁芯的强度弱。因此,将端板配置于层叠铁芯的轴向的两端,利用贯通层叠铁芯的杆来固定两端板并确保层叠铁芯的强度。为此,需要在层叠铁芯内设置使杆通过的孔,磁阻增大,旋转电机的特性下降。但是,在本实施方式1中,第一楔件13以及第二楔件15将在周向Z上邻接的磁极部12间进行连结,所以提高作为转子6的刚性。
根据如上所述构成的实施方式1的转子以及旋转电机,用第一楔件以及第二楔件覆盖磁铁的径向的外侧以及内侧来保持磁铁,所以用于保持磁铁的磁铁与层叠铁芯的接触部分减少,能够在降低在层叠铁芯内产生的漏磁通的同时,保持磁铁。因而,能够实现旋转电机的特性提高或者小型化。另外,用第一楔件以及第二楔件将磁铁的径向的外侧以及内侧的轴向的上下全部覆盖,所以能够防止磁铁的碎片的飞散所致的旋转电机的动作故障。
另外,如本实施方式1那样,利用以在径向X上从内侧X2延伸至外侧X1的方式将磁铁埋入到层叠铁芯内的构造,能够增加每1极的磁铁量,实现旋转电机的特性提高。作为其它磁铁的配置方法,有在层叠铁芯的周向上配置磁铁而固定的方法,但在该情况下,各磁铁的周向的宽度无法比“层叠铁芯的周长÷极数”大。因此,特别是在极数多的转子中,为了增加磁铁量,需要使轴向长度延长,旋转电机的轴向长度变大。相对于此,在本实施方式1中的磁铁的配置下,磁铁宽度被层叠铁芯的半径制约,所以即使在极数多的情况下也能够使磁铁宽度变宽而增加磁铁量,无需增大轴向长度就能够增大输出。
另外,在本实施方式1中,为了易于减小构件数以及定位装配磁铁时的层叠铁芯,用连结部连接磁极部的内侧和配置于其内侧的基部。但是,为了降低经由该连结部的漏磁通,使连结部构成为细长,其结果,有可能各磁极部的周向的刚性会变低。当周向的刚性低时,在驱动旋转电机时,各磁极部分别在周向上位移,成为产生振动和声音的主要原因。通过将第一楔件以及第二楔件配置于在周向上邻接的磁极部之间并将它们进行连结,成为未磁性地连接而机械性地连接的状态,所以能够提高层叠铁芯的刚性。
另外,在本实施方式1中,第一楔件以及第二楔件的轴向的一端与第一端板或者第二端板一体地构成,第一楔件以及第二楔件的轴向的另一端与另一方的第一端板或者第二端板的第二嵌合部或者第一嵌合部嵌合,所以还能够抑制第一楔件以及第二楔件在旋转方向的变形。
另外,在本实施方式1中的放射状地配置有磁铁的转子中,一般使用磁通密度高的由烧结得到的磁铁。烧结磁铁是脆的原材料,有时由于冲击力等作用而磁铁产生破裂、缺损。在磁铁的碎片飞散的情况、其咬入到定子与转子之间的情况下,转子有可能会无法旋转。另外,还有可能会由于飞散的碎片而发生定子的绕组等的绝缘损坏。
因此,需要在尽管温度、振动这样的使用环境苛刻但要求高的可靠性的用途、例如汽车的车载用途中,进行应对以避免磁铁的碎片飞散而旋转电机成为不动状态。在层叠铁芯中,为了降低漏磁通,使连结部细长,为了用作为适于大量生产的加工方法的冲压对其形状进行加工,需要使用薄板。因此,层叠薄板的铁芯而构成层叠铁芯。由此,能够得到具备增大磁阻并降低漏磁通的细长的连结部的层叠铁芯。
但是,构成层叠铁芯的薄板的铁芯的板厚无法避免偏差,所以将其进行层叠而成的层叠铁芯整体的层叠方向的高度也产生偏差。虽然能够调整层叠张数来调整高度,但只能以薄板的铁芯的板厚单位进行调整,所以层叠整体的轴向高度无法避免板厚程度的偏差。
在本实施方式中,配置于各磁铁的径向的外侧以及内侧的附近的第一楔件以及第二楔件的轴向的一端与第一端板或者第二端板一体化,该第一端板以及第二端板紧贴于层叠铁芯的轴向的端部而安装,所以在该部分处没有磁铁的碎片向转子的外部飞散的间隙。另外,第一楔件以及第二楔件的轴向的另一端被嵌入到相反侧的第一端板或者第二端板的第二嵌合部或者第二嵌合部,这些端板也紧贴于层叠铁芯的层叠端而安装,所以在该部分处也同样没有碎片飞散的间隙。
这样,使第一楔件以及第二楔件的轴向的一端与第一端板或者第二端板一体化,从而消除该部位的间隙,使第一楔件以及第二楔件的轴向的另一端与另一方的第一端板或者第二端板嵌合,从而即使在层叠铁芯的层叠整体的轴向的高度发生偏差的情况下,在该部位处也不会产生间隙,所以能够防止磁铁的碎片飞散。
在上述实施方式1中,示出了由同一原材料形成端板和楔件,第一端板14与第一楔件13一体地形成,第二端板16与第二楔件15一体地形成的例子,但并不限于此,还能够以如下结构形成:第一楔件13以及第二楔件15这两方都与第一端板14或者第二端板16中的任意一方成为一体。第一楔件13以及第二楔件15与第一端板14以及第二端板16中的任一端板一体地形成即可。
另外,在将第一楔件13以及第二楔件15嵌入到层叠铁芯7时,通过设为压入的形状而一体化的第一端板14以及第二端板16也被固定。但是,在仅凭这样的话第一端板14以及第二端板16的固定力不足的情况下,还能够使用如下结构:利用粘接剂将第一端板14以及第二端板16粘接于层叠铁芯7,或者利用螺钉进行固定。另外,还能够如图9所示,将第一端板14以及第二端板16的第一贯通孔310以及第二贯通孔320的大小减小至旋转轴9的大小,压入固定于旋转轴9。
实施方式2.
图10是示出本发明的实施方式2中的转子6的与轴向Y垂直的剖面的剖视图。图11是示出图10所示的转子6的B1-B2线处的与轴向Y平行的剖面的剖视图。在图中,与上述实施方式1同样的部分附加同一附图标记省略说明,说明与上述实施方式1不同的部分。第二楔件150与第一端板14一体地形成。第二楔件151与第二端板16一体地形成。
第二楔件150、151的轴向Y的长度形成为比层叠铁芯7的轴向Y的长度、即磁铁8的轴向Y的长度短,比1张铁芯70的轴向Y的长度(厚度)长。因而,仅磁铁8的径向X的内侧X2的一部分被第二楔件150、151覆盖。
第一端板14的第一贯通孔310以及第二端板16的第二贯通孔320的直径以与层叠铁芯7的贯通孔30的直径同样的大小形成。因而,第一贯通孔310以及第二贯通孔320形成为比层叠铁芯7的基部11的外径小。
如上所述构成的实施方式2的旋转电机的转子与上述实施方式1同样地形成为第一楔件13发挥作用,并且由第二楔件150、151在轴向Y的上下保持磁铁8的内侧X2的一部分,避免使磁铁8移动到内侧X2。即,第二楔件15作为磁铁8的径向X的定位发挥功能。
另外,第一端板14以及第二端板16的第一贯通孔310以及第二贯通孔320的直径形成为比基部11的外形小,所以第一端板14以及第二端板16的内侧X2部分在轴向Y上与基部11重叠。因而,磁铁8的内侧X2露出的层叠铁芯7的空隙部40成为在轴向Y上被第一端板14以及第二端板16遮挡的状态,能够防止磁铁8的碎片飞散。
根据如上所述构成的实施方式2的旋转电机的转子,起到与上述实施方式1同样的效果,并且第二楔件未与磁极部嵌合,形成为在轴向上比层叠铁芯短,所以易于向层叠铁芯装配第二楔件。另外,第二楔件与磁极部的位置关系的精度被缓和。
此外,在上述实施方式2中,示出了在第一端板14以及第二端板16都分别形成第二楔件150、151的例子,但并不限于此,在转子6的轴向Y的长度短的情况下,还能够将第二楔件150或者151仅形成于第一端板14以及第二端板16中的任意一方。
实施方式3.
图12是示出本发明的实施方式3中的转子6的与轴向Y垂直的剖面的剖视图。图13是示出图12所示的转子6的结构的分解立体图。图14是示出图12所示的转子6的C1-C2线处的与轴向Y平行的剖面的剖视图。在图中,与上述各实施方式同样的部分附加同一附图标记省略说明,说明与上述各实施方式不同的部分。
在本实施方式3中,与上述实施方式2同样地,第一端板14的第一贯通孔310以及第二端板16的第二贯通孔320的直径以与层叠铁芯7的贯通孔30的直径同样的大小形成。因而,第一贯通孔310以及第二贯通孔320形成为比层叠铁芯7的基部11的外径小。而且,不形成第二楔件。另外,层叠铁芯7的磁极部12与磁铁8用粘接剂被固定。
这样,用粘接剂固定层叠铁芯7和磁铁8是通常的手法。但是,关于用粘接剂的固定,粘接力容易被粘接对象物的表面状态影响,另外,难以确认层叠铁芯7的磁极部12与磁铁8的对置面中以何种程度被粘接。因此,为了即使表面状态、粘接面积有偏差也以能够得到针对所需的磁铁8的固定力足够的粘接力,采用使用粘接力高的粘接剂或者增加粘接面这样的对策。在该情况下,产生粘接剂的成本上升、粘接剂的涂敷需要时间这样的产品成本上的缺点。
在转子6高速旋转时,由于离心力而向磁铁8的外侧X1的方向作用大的力,但作用于内侧X2的力并不大。在本实施方式3中,将第一楔件13装配到磁铁8的外侧X1,除了能够利用粘接剂的粘接力之外,还能够利用第一楔件13来支承离心力。其结果,需要仅用粘接剂保持磁铁8的情况仅为磁铁8的内侧X2的方向,能够降低粘接力的要求值。由此,能够使用廉价的粘接剂或者减少粘接面积来降低粘接力。
根据如上所述构成的实施方式3的转子,能够起到与上述各实施方式同样的效果,并且以低成本制作转子以及旋转电机。
此外,本发明能够在其发明的范围内对各实施方式自由地进行组合,或者对各实施方式适当地进行变形、省略。

Claims (10)

1.一种转子,配置于旋转电机的定子的内侧,利用旋转轴旋转,其中,所述转子具备:
层叠铁芯,层叠薄板的铁芯而成;以及
第一端板以及第二端板,分别设置于所述层叠铁芯的轴向的两端,所述第一端板以及所述第二端板在中央分别具有所述旋转轴贯通的第一贯通孔以及第二贯通孔,
所述层叠铁芯包括:
环状的基部,具有所述旋转轴贯通的贯通孔;
磁极部,在径向上隔开间隔而形成于所述基部的外侧,在周向上相互空出预定的间隔而在周向上形成有多个;以及
连结部,从所述基部延伸到径向的外侧而与各所述磁极部分别连结,
所述转子具备:
磁铁,分别配置于所述层叠铁芯的各所述磁极部的周向间;
非磁性体的第一楔件,覆盖各所述磁铁的径向的外侧;以及
非磁性体的第二楔件,覆盖各所述磁铁的径向的内侧。
2.根据权利要求1所述的转子,其中,
各所述第二楔件的轴向的一端与所述第一端板或者所述第二端板一体地形成、且轴向的另一端与形成于另一方的所述第一端板或者所述第二端板的第二嵌合部嵌合而形成。
3.根据权利要求1或者2所述的转子,其中,
各所述第二楔件与形成于在该第二楔件的周向上邻接的所述磁极部的第二嵌合槽嵌合,用该第二楔件将在周向上邻接的所述磁极部彼此进行连结。
4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的转子,其中,
所述第一端板以及所述第二端板的所述第一贯通孔以及所述第二贯通孔形成为比所述基部的外径小。
5.一种转子,配置于旋转电机的定子的内侧,利用旋转轴旋转,其中,所述转子具备:
层叠铁芯,层叠薄板的铁芯而成;以及
第一端板以及第二端板,分别设置于所述层叠铁芯的轴向的两端,所述第一端板以及所述第二端板在中央分别具有所述旋转轴贯通的第一贯通孔以及第二贯通孔,
所述层叠铁芯包括:
环状的基部,具有所述旋转轴贯通的贯通孔;
磁极部,在径向上隔开间隔而形成于所述基部的外侧,在周向上相互空出预定的间隔而在周向上形成有多个;以及
连结部,从所述基部延伸到径向的外侧而与各所述磁极部分别连结,
所述转子具备:
磁铁,分别配置于所述层叠铁芯的各所述磁极部的周向间;以及
非磁性体的第一楔件,覆盖各所述磁铁的径向的外侧,
所述第一端板以及所述第二端板的所述第一贯通孔以及所述第二贯通孔形成为比所述基部的外径小。
6.根据权利要求1至5中的任意一项所述的转子,其中,
所述第一楔件将各所述磁铁的径向的外侧的轴向的上下全部覆盖。
7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的转子,其中,
各所述第一楔件的轴向的一端与所述第一端板或者所述第二端板一体地形成、且轴向的另一端与形成于另一方的所述第一端板或者所述第二端板的第一嵌合部嵌合而形成。
8.根据权利要求1至7中的任意一项所述的转子,其中,
各所述第一楔件与形成于在该第一楔件的周向上邻接的所述磁极部的第一嵌合槽嵌合,用该第一楔件将在周向上邻接的所述磁极部彼此进行连结。
9.根据权利要求1至8中的任意一项所述的转子,其中,用粘接剂固定所述层叠铁芯的所述磁极部与所述磁铁。
10.一种旋转电机,具备:
权利要求1至9中的任意一项所述的转子;以及
所述定子,与所述转子的外周面设置有间隔且配设成同心圆状。
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