CN109936231A - 电动机的转子组装体 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电动机的转子组装体，其中，包括：转子；旋转轴，贯通所述转子的中央，并与所述转子相结合；以及紧固部件，通过被紧固在所述旋转轴的至少一侧来限制所述转子沿着所述旋转轴移动。所述紧固部件包括：主体部，该主体部的至少一部分与所述旋转轴相接触；以及轮缘部，与所述主体部相连接。可通过所述轮缘部的一部分受朝向所述转子侧方向的加压来防止所述转子的移动。

Description

电动机的转子组装体

技术领域

本发明涉及一种防止锁定螺母变松的电动机的转子组装体(ROTOR ASSEMBLY FORELECTRIC MOTOR)，该锁定螺母用于限制转子的轴向移动。

背景技术

通常，电动汽车将从外部供给到的电能充电至蓄电池之后，在行驶时，向与车轮结合的电动机供给电能，并通过驱动电动机来获得机械动力。

电动机可具备在壳体的内部缠绕有线圈的定子和设置有永久磁铁的转子。转子以与定子的内侧彼此相向的方式配置，并设置成以旋转轴为中心相对于定子能够旋转。

转子结合成能够与旋转轴一起旋转，旋转轴通过与轮连接，而能够使轮进行旋转。当转子与旋转轴结合时，该转子应该被限制为旋转轴的轴向上移动。

为此，在旋转轴的一侧凸出形成有止挡部，旋转轴的另一侧被锁定螺母紧固，以能够限制转子向轴向移动。

但是，现有的锁定螺母存在与旋转轴的螺纹紧固变松的问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种电动机的转子组装体，该电动机的转子组装体的锁定螺母的一部分容纳于转子的孔而向转子的圆周方向卡住，从而能够防止锁定螺母变松。

为了达成上述目的，根据本发明的电动机的转子组装体，包括：转子；旋转轴，贯通所述转子的中央并与所述转子相结合；以及紧固部件，通过被紧固在所述旋转轴的至少一侧来限制所述转子沿着所述旋转轴移动。所述紧固部件包括：主体部，该主体部的至少一部分与所述旋转轴接触；以及轮缘部，该轮缘部与所述主体部连接。可通过所述轮缘部的一部分受朝向所述转子侧方向的加压来防止所述转子的移动。

根据与本发明相关的一例，所述转子包括：转子铁芯；以及多个转子孔，在所述转子铁芯的内部沿着轴向贯通形成，所述轮缘部形成为能够覆盖各个所述多个转子孔的一部分。

根据与本发明相关的一例，通过所述轮缘部的一部分被弯曲而形成至少一个部位以上的压紧部，所述至少一个以上的压紧部分别插入到所述多个转子孔中的至少一个转子孔内侧而被卡在所述转子。

根据与本发明相关的一例，所述轮缘部的外扩部可形成为能够覆盖各个所述多个转子孔的中心部。

根据与本发明相关的一例，所述轮缘部的最外扩可形成为与各个所述多个转子孔的中心相邻。

根据与本发明相关的一例，通过所述轮缘部的一部分被加压而形成多个压紧部，所述多个压紧部可形成为以所述旋转轴的中心线为基准彼此对称。

根据与本发明相关的一例，所述转子铁芯具备接触部，该接触部以能够与所述紧固部件接触的方式形成在所述转子铁芯的一侧面，所述主体部的外扩半径小于或等于所述接触部。

根据与本发明相关的一例，在所述紧固部件被紧固在所述旋转轴的状态下，可对所述轮缘部的一部分形成朝向所述转子孔的轴向的加压。

根据与本发明相关的一例，所述各个压紧部的加压部位形成于沿着所述轮缘部的圆周方向的第一部位与第二部位之间，所述第一部位可以是所述转子孔的中心，所述第二部位可以是所述轮缘部的圆周方向中朝向所述紧固部件的变松方向的所述转子孔的外侧端。

根据与本发明相关的一例，相对于所述轮缘部的厚度(t)的所述轮缘部的弯曲深度(d)的比率可以是0.3～4.0。

根据与本发明相关的一例，针对所述转子孔的轮缘部的覆盖程度C是10％～90％，C＝100×W/(W+H)(％)，所述W是W1和W2值中的小的值，W1是轮缘部的宽度，W2是轮缘部从转子铁芯的接触部沿着半径方向而向转子孔凸出的距离，H可以是从轮缘部的最外侧端沿着半径方向到转子孔的内周面的间隔。

根据与本发明相关的一例，所述紧固部件可以是锁定螺母。

以下，针对根据本发明的电动机的转子组装体效果进行说明。

第一，在锁定螺母被紧固在旋转轴之后，锁定螺母的一部分通过压紧操作而被压入到转子孔的内部，由此锁定螺母被固定在转子上，从而能够防止与旋转轴的紧固变松。

第二，锁定螺母的主体部下端具备轮缘部，轮缘部的4个部位同时被压入转子孔的内部，由此能够提高锁定螺母与转子的结合力。

第三，轮缘部的4个加压部位以转子的直径方向的中心线为基准左右对称配置，由此能够保持加压阻抗的平衡。

第四，可通过在压紧操作时调节相对于轮缘部的厚度的轮缘部的加压深度来防止发生轮缘部的裂开现象。

附图说明

图1是表示本发明的电动机的转子组装体的立体图。

图2是图1所示转子组装体的分解立体图。

图3是从轴向看去图1的转子组装体的主视图。

图4是沿着图3的IV-IV线剖开的剖视图。

图5是将图4中四边形盒标记部分放大而示出轮缘部被加压之前的状态的局部放大图。

图6是表示图5的轮缘部被加压后的形状的局部放大图。

图7是图3中VII的局部放大图。

图8是沿着图7的VIII-VIII线剖开的剖视图。

图9表示从图7的IX方向观看压紧部的施压部位P1、P2的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本说明书所揭示的实施例进行详细的说明，在此，与附图标记无关的对相同或类似的结构要素赋予相同的参照标记，并将省去对其重复的说明。在以下说明中使用的针对结构要素的接尾词“模块”及“部”仅是考虑到便于说明书的撰写而被赋予或混用，其自身并不带有相互划分的含义或作用。并且，在对本发明揭示的实施例进行说明的过程中，如果判断为对于相关的公知技术的具体说明会导致混淆本说明书所揭示的实施例的技术思想，则将省去对其详细的说明。并且，所附的附图仅是为了容易理解本说明书所揭示的实施例，不应由所附的附图来限定本发明所揭示的技术思想，而是应当涵盖了本发明的思想及技术范围中所包括的所有变更、均等物乃至替代物。

第一、第二等包含序数的术语可用于说明多种结构要素，但是所述结构要素并不由所述术语所限定。所述术语仅是用于将一个结构要素与其他结构要素划分的目的来使用。

如果提及到某个结构要素“连接”或“接触”于另一结构要素，其可能是直接连接于或接触于另一结构要素，但也可被理解为是他们中间存在有其他结构要素。反之，如果提及到某个结构要素“直接连接”或“直接接触”于另一结构要素，则应当被理解为是他们之间不存在有其他结构要素。

除非在上下文明确表示有另行的含义，单数的表达方式应包括复数的表达方式。

在本申请中，“包括”或“具有”等术语仅是为了指定说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在，而并不意在排除一个或其以上的其他特征或数字、步骤、动作、结构要素、部件或其组合的存在或添加的可能性。

图1是表示根据本发明的电动机的转子10组装体的立体图，图2是图1中转子10组装体的分解立体图，图3是从轴向看去图1的转子10组装体的主视图，图4是沿着图3的IV-IV线剖开的剖视图。

本发明的电动机包括：定子(未图示)以及转子10。电动机可通过将电能作为动力源使用而被驱动，并安装在车辆上而能够使轮驱动。

转子10可设置于定子的内部。转子10设置成相对于定子能够旋转。

根据本发明的电动机的转子10组装体包括：转子10、旋转轴17以及紧固部件。

转子10(ROTOR)可由转子铁芯11(ROTOR CORE)和转子绕组(ROTOR WINDINGS)构成。

转子铁芯11可通过多个钢板沿着旋转轴17的轴向层叠而被组装。可在转子铁芯11上沿着转子铁芯11的圆周方向隔开配置多个插槽。

转子绕组可具备容纳于多个插槽中的多个导体条部和以能够通电的方式形成在多个导体条部的两端的端环部12。

端环部12的外面形成有环形状的变形抑制部28，该变形抑制部28可贴合于形端环部12的外面，并由热膨胀系数比端环部12小的材料构成，由此，能够抑制端环部12沿着转子铁芯11的半径方向向外侧变形。

在转子铁芯11的中央内部形成有沿着轴向延伸而贯通的旋转轴孔14。在旋转轴孔14的两侧沿着轴向凸出形成多个键15(KEY)，以引导向旋转轴孔14插入的旋转轴17。键可限制转子铁芯11在旋转轴17上向旋转方向的滑动(SLIP)。

在旋转轴17的外周面的一侧形成有向轴向延伸的键槽19，转子铁芯11的键15可沿着键槽19向轴向插入。就键15和键槽19的位置而言，可与上述情况相反地，键形成在旋转轴17上、而键槽19形成在转子铁芯11上，但是其作用相同。

旋转轴17可通过旋转轴孔14贯通转子10的中央，并可与转子10相结合。旋转轴17内部可贯通形成有中空孔。

在旋转轴17的一侧形成有沿半径方向外侧凸出的止挡部18，由此转子10可通过卡在止挡部18而抑制一侧向轴向移动。

紧固部件被紧固在旋转轴的至少一侧，以限制转子沿着旋转轴轴向移动。

紧固部件可以是锁定螺母20(LOCKNUT)。

锁定螺母20紧固在旋转轴17的另一侧，来限制转子10从止挡部18沿着旋转轴17向另一侧轴向移动。

旋转轴17的另一侧形成有螺纹部24，以锁定螺母20能够被紧固，螺纹部24从止挡部18沿轴向隔开配置。为了限制转子10的轴向移动，螺纹部24和止挡部18的隔开距离与转子铁芯11的轴向长度相同。

旋转轴17沿着转子铁芯11的旋转轴孔14插入，直至转子铁芯11的一端部卡在止挡部18，之后锁定螺母20被紧固在旋转轴17的螺纹部24以限制转子铁芯11的另一侧轴向移动。

转子铁芯11的插槽与旋转轴孔14之间设置有多个转子孔13(ROTOR HOLE)，从而能够使转子铁芯11轻量化。就多个转子孔13而言，在转子铁芯11的内部沿着旋转轴17的轴向而贯通形成，并可配置成沿着转子铁芯11的圆周方向隔开。各个多个转子孔13可形成为圆形。

在旋转轴17的另一侧设置有从锁定螺母20沿着轴向隔开的轴承安装部，轴承25安装在旋转轴17的另一侧而可以以能够旋转的方式支撑旋转轴17。

以能够夹入旋转轴17的另一侧的方式在轴承25与锁定螺母20之间设置有转子调节器(rotor resolver)26和防脱离环27。转子调节器26可用于调节转子10的旋转角度。防脱离环27可防止转子调节器26从旋转轴17脱离。

图5是将图4中四边形盒标记部分放大而示出轮缘部22被加压之前的状态的局部放大图，图6是表示图5的轮缘部22被加压后的形状的局部放大图。

锁定螺母20包括主体部21和轮缘部22。

主体部21的内侧形成有圆形的容纳孔211，该容纳孔211的大小与旋转轴孔14相同，从而旋转轴17可通过容纳孔211贯通。主体部21的内侧形成有内螺纹部(未图示)，主体部21的内螺纹部与旋转轴17的螺纹部24螺纹结合。

主体部21的外侧形成有六边形的外侧面部212，可通过利用如六角扳手等工具来旋转主体部21的外侧面部212，从而能够松弛或紧固锁定螺母20。

轮缘部22的一部分向转子10侧方向被施压，以防止转子10轴向移动。

轮缘部22构成为与转子10结合，因此防止锁定螺母20的变松，并防止转子10向轴向移动。就轮缘部22而言，轮缘部22的一部分通过压紧操作而被加压，以强化与转子10的联接力(coupling force)。本说明说中的压紧操作是指用夹具的加压凸起对轮缘部22的一部分进行加压，使其向多个转子孔13的内部的弯曲的操作。

轮缘部22从主体部21的一端沿半径方向向外侧凸出。向半径方向凸出的轮缘部22在主体部21的一端沿着圆周方向延伸形成。轮缘部22的一部分向旋转轴17的轴向被施压而与转子10接触，由此能够防止锁定螺母20的变松。锁定螺母20的变松是指锁定螺母20向与紧固方向相反的方向旋转的情形。在图3中，锁定螺母20向逆时针方向移动的方向可以为变松方向，向顺时针方向移动的方向可以为紧固方向。

轮缘部22的一部分可形成为能够覆盖各个多个转子孔13的一部分。

轮缘部22的一部分可行成为向旋转轴17的轴向施压而形成被弯曲的至少一个以上的压紧部221。轮缘部22的一部分被弯曲的压紧部221容纳于转子孔13的内部。

由此，当容纳于转子孔13的压紧部221受到转子铁芯11的圆周方向的旋转力时，会卡在转子铁芯11的转子孔13，从而能够防止锁定螺母20沿着转子铁芯11的圆周方向变松。

轮缘部22与主体部21的一端形成为一体，并由如与主体部21相同的金属等的具有预先设定水准以上的刚度的材料构成，从而能够保持弯曲的形状。

压紧部221可在轮缘部22的至少一个部位以上上形成。多个压紧部221可沿着轮缘部22的圆周方向隔开配置。例如，压紧部221可以以3个至6个中的任意一个数量形成。

夹具可具备多个加压凸起。多个加压凸起可形成为圆形或者圆筒形，能够对轮缘部22的一部分的至少一个部位以上加压。

多个加压凸起可沿着转子铁芯11的圆周方向隔开配置，多个加压凸起可分别形成为沿着轴向延伸。多个加压凸起可通过从一个枢纽向半径方向延伸的连接杆而被连接。

在锁定螺母20被紧固在旋转轴17上之后，各个加压凸起将轮缘部22的一部分中的多个部位同时朝向多个转子孔13，沿轴向同时对轮缘部22进行加压，由此，能够形成多个压紧部221。

优选，通过加压凸起而被加压的多个压紧部221分别配置成从轴向看去转子10组装体时轮缘部22的以直径方向中心线为基准对称。由此，对轮缘部22加压时能够保持对阻抗的平衡(balance)。

本实施例中例举了压紧部221为4个的情形。在此情况下，4个压紧部221可沿着转子铁芯11的圆周方向以90度的间隔隔开配置。

另外，当有奇数个压紧部221时，例如，3个或5个时，5个中的一个压紧部221可配置于假想的轮缘部22的直径方向中心线上，剩余的压紧部221可以以所述中心线为基准彼此对称配置。

转子铁芯11的一侧设置有接触部16，该接触部16可与锁定螺母20相接触，当紧固锁定螺母20与旋转轴17时，能够与转子铁芯11的接触部16贴合。接触部16配置于转子铁芯11的转子孔13与旋转轴孔14之间。

就主体部21而言，内侧的容纳孔211与转子铁芯11的旋转轴孔14相连通，主体部21的外扩部可配置于旋转轴孔14与转子孔13之间。即，优选，主体部21的外扩半径小于或等于接触部16。

如果主体部21的外扩半径大小为相当于能够盖住转子孔13的一部分的程度，则轮缘部22的半径方向宽度会减小，因此存在轮缘部22难以以相应的程度弯曲的问题。因此，轮缘部22的宽度需要确保能够被加压凸起加压的一定大小以上的面积。

优选，轮缘部22的外扩部形成为能够覆盖各个多个转子孔13的中心部。更优选的是，轮缘部22的最外扩配置成与各个多个转子孔13的中心相邻。

图7是图3中VII的局部放大图，图8是沿着图7的VIII-VIII线剖开的剖视图。

针对转子孔13的轮缘部22的覆盖程度C在10％～90％范围内。更优选的是，C在50～60％范围内。

C＝100×W/(W+H)(％)

W确定为W1和W2中较小的值。W1表示轮缘部22的宽度(从主体部的外侧面沿着半径方向到轮缘部22的末端的距离)，W2表示轮缘部22从转子铁芯11的接触部16沿着半径方向朝向转子孔13凸出的距离。

H表示从轮缘部22的最外侧端沿着半径方向到转子孔13的内周面的间隔。

如果，轮缘部22的最外扩部过多地或过少地覆盖多个转子孔13，则由轮缘部22的加压时阻抗增加，轮缘部22的弯曲(压紧操作)变为困难。

主体部21与轮缘部22彼此以垂直方向交差的连接部分为直角曲折的状态，由于厚度相对比主体部21薄的轮缘部22刚度弱，因此可向主体部21与轮缘部22彼此交差的部位的外侧形成比轮缘部22更厚的加强部23。

加强部23是加强主体部21与轮缘部22之间的角落部(corner portion)，可加强刚度以使轮缘部22相对于主体部21能够保持向半径方向延伸的形状。

图9是表示从图7的IX方向观看压紧部的施压部位P1、P2的侧视图。

就对轮缘部22的加压部位而言，由于当施加相同的加压时，轮缘部22的弯曲深度会随着距转子孔13的中心部(C)越近而增加，距转子孔13的中心部(C)越远(沿着转子铁芯11的圆周方向越靠近转子孔13的外侧端)因加压阻抗的增加而减小轮缘部22的弯曲深度，从而，为了能够以小的加压力使轮缘部22的弯曲深度最大化，而优选朝向转子孔13的中心。

另外，为了防止锁定螺母20变松，仅需限制锁定螺母20使其不能沿着轮缘部22的圆周方向进行旋转即可，因此，从转子孔13的外侧端向转子孔13内部弯曲(bending)的轮缘部22的弯曲角度越大，越限制锁定螺母20沿着轮缘部22的圆周方向变松可能性。

在此，弯曲角度θ是转子铁芯11的接触部16与向转子孔13内部弯曲的压紧部221的倾斜面之间形成的角度。

因此，弯曲角度θ越大越增加防止锁定螺母20的变松的性能。

为了使弯曲角度θ增加，可增加压紧部221的弯曲深度或者使加压凸起的加压部位沿着轮缘部22的圆周方向靠近转子孔13的外侧边缘部位。

但是，当增加弯曲深度时，轮缘部22会塑性变形而厚度变薄，从而可能发生裂开现象。

为了防止这种轮缘部22的裂开现象，重要的是相对于轮缘部22的厚度的轮缘部22(或者压紧部221)的弯曲深度。

如下表，优选相对于轮缘部22的厚度的压紧部221的弯曲深度(最大深度)成为0.3～4.0的比率。如果弯曲深度相对于轮缘部22的厚度的比率小于0.3，则会发生锁定螺母20变松的问题，若大于4，则会发生轮缘部22的裂开现象。

另外，夹具的加压凸起可形成为圆形。加压凸起的直径应小于转子孔13。假设加压凸起的直径相同，压紧部221的加压部位越从转子孔13的中心沿着轮缘部22的圆周方向朝向锁定螺母20的变松方向靠近转子孔13的外侧端，弯曲角度越增加。但是，加压凸起的加压力会随着加压部位靠近转子孔13的外侧端而增加。

在此，压紧部221的加压部位可在第一部位(P1)与第二部位(P2)之间被加压。所述第一部位(P1)是转子孔13的中心部(C)，所述第二部位(P2)是从第一部位(P1)向锁定螺母20的变松方向隔开，并且位于轮缘部22与转子孔13的外侧端相接的部位。

因此，根据本发明，锁定螺母20被紧固在旋转轴17之后，锁定螺母20的一部分通过压紧操作而被压入转子孔13内部，由此，锁定螺母20被固定于转子10，从而能够防止与旋转轴17的紧固变松。

另外，锁定螺母20的主体部21下端设置有轮缘部22，轮缘部22的4个部位同时被压入转子孔13的内部，由此，能够提高锁定螺母20与转子10的结合力。

并且，轮缘部22的4个加压部位以转子10的直径方向的中心线为基准左右对称配置，由此能够保持针对加压阻抗的平衡。

另外，通过在压紧操作时调节针对轮缘部22的厚度的轮缘部22的加压深度，而能够防止轮缘部22的裂开现象。

另外，可通过调节轮缘部22覆盖转子孔13的一部分的程度来最大限度地减小轮缘部22的弯曲阻抗。

Claims (12)

1.一种电动机的转子组装体，其中，

包括：

转子；

旋转轴，贯通所述转子的中央，并与所述转子相结合；以及

紧固部件，被紧固在所述旋转轴的至少一侧，以限制所述转子沿着所述旋转轴移动，

所述紧固部件包括：

主体部，该主体部的至少一部分与所述旋转轴相接触；以及

轮缘部，该轮缘部与所述主体部相连接，

所述轮缘部的一部分向所述转子侧方向加压，来防止所述转子沿所述旋转轴的轴向移动。

2.根据权利要求1所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述转子包括：

转子铁芯；以及

多个转子孔，在所述转子铁芯的内部沿着轴向贯通形成，

所述轮缘部覆盖多个所述转子孔中的每个转子孔的一部分。

3.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述轮缘部的一部分被弯曲而形成至少一个部位以上的压紧部，所述至少一个部位以上的压紧部分别插入到所述多个转子孔中的至少一个转子孔内侧以被卡在所述转子。

4.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述轮缘部的外扩部形成为覆盖多个所述转子孔中的每个转子孔的中心部。

5.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述轮缘部的最外扩形成为与多个所述转子孔中的每个转子孔的中心相邻。

6.根据权利要求1所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述轮缘部的一部分被加压而形成的压紧部为多个，多个所述压紧部形成为以所述旋转轴的中心线为基准彼此对称。

7.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述转子铁芯设置有接触部，该接触部以能够与所述紧固部件接触的方式形成在所述转子铁芯的一侧面，

所述主体部的外扩半径小于或等于所述接触部。

8.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

在所述紧固部件被紧固在所述旋转轴上的状态下，朝向所述转子孔的轴向对所述轮缘部的一部分加压。

9.根据权利要求3所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述各个压紧部的加压部位沿着所述轮缘部的圆周方向形成于第一部位与第二部位之间，

所述第一部位是所述转子孔的中心，

所述第二部位是从所述第一部位向所述紧固部件的变松方向隔开，并且位于所述轮缘部与所述转子孔的外侧端相接的部位。

10.根据权利要求8所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

相对于所述轮缘部的厚度t的所述轮缘部的弯曲深度d的比率为0.3～4.0。

11.根据权利要求2所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

轮缘部覆盖所述转子孔的程度C为10％～90％，

C＝100×W/(W+H)(％)，

所述W是W1和W2值中的较小的值，W1是轮缘部的宽度，W2是轮缘部从转子铁芯的接触部沿着半径方向向转子孔凸出的距离，H是从轮缘部的最外侧端沿着半径方向到转子孔的内周面的间隔。

12.根据权利要求1所述的电动机的转子组装体，其特征在于，

所述紧固部件是锁定螺母。