CN110492634A - 转子 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转子，能够抑制永久磁铁的长度L与永久磁铁的内径D的比L/D的增加，并且能够增加旋转轴的轴向的长度。在转子(5)中，永久磁铁(9)在旋转轴(4)的轴向(A)上被分割成多个分割磁铁(91、92)。护环(10)在轴向(A)上被分割成多个分割环(11、12)。连接部件(20)配置于在轴向(A)上相邻的二个分割环(11、12)的连接部(10C)的内周，并且是配置于在轴向(A)上相邻的二个分割磁铁(91、92)之间。分割磁铁(91、92)具有在轴向(A)上凹陷的磁铁凹部(9A)，连接部件(20)具有与磁铁凹部(9A)嵌合的凸部(21)。

Description

转子
技术领域
本发明涉及构成空气压缩机或者电动机的转子。
背景技术
以往，公知有一种涉及适用搭载于电动增压器的电动机的马达转子的发明(参照下述专利文献1)。专利文献1所记载的马达转子具有以下的特征。马达转子具备：套筒部件、永久磁铁、第1端环、第2端环、和护环。
套筒部件具有构成轴向的两端面的第1端面以及第2端面，形成为围绕旋转轴而包围该旋转轴的圆筒套筒形状。套筒部件由从第1端面朝向第2端面沿轴向延伸至规定位置的抛油环部、和与该抛油环部一体地结合并沿轴向延伸至第2端面的内套筒部构成。
永久磁铁围绕轴包围内套筒部。第1端环围绕轴包围内套筒部，并且与永久磁铁的位于第1端面侧的一端面接触。第2端环围绕轴包围内套筒部，并且与永久磁铁的另一端面接触。护环是在将这些永久磁铁、第1端环以及第2端环围绕轴紧固的状态下包围上述部件的中空圆筒形的部件。
构成套筒部件的抛油环部在内表面与旋转轴接触并与该旋转轴同心地嵌合。另外，构成套筒部件的内套筒部的内径在从第1端环的比第1端面侧的端面靠第1端面侧的位置至第2端面的范围内，大于抛油环部的内径。
根据上述的结构，能够使永久磁铁与一对端环所在的部分的内套筒部的内径预先增大与估计变形的量对应的部分。因此，能够省略在马达转子的组装后削减内套筒的内壁的内径精加工的工序，从而能够与工序减少相应地缩减成本。另外，使抛油环部件与内套筒形成一体，由此能够减少部件件数，因此能够放宽几何公差，从而能够减少成本(参照专利文献1的权利要求1及第0012－0013段等)。
专利文献1：日本特开2010－200456号公报
例如，在电动增压器中，在要求压缩机的高压力比、高流量的情况下，需要增加旋转轴方向的马达转子的长度来提高电动机的输出。然而，对于上述以往的马达转子，若使旋转轴方向的长度增加，则护环的长度、永久磁铁的长度L与永久磁铁的内径D的比L/D增加，使得永久磁铁的制造变得困难。因此，马达转子的长度被限定，导致电动机的输出提高变得困难。
发明内容
本公开提供一种转子，能够抑制永久磁铁的长度L与永久磁铁的内径D的比L/D的增加，而使旋转轴的轴向的长度增加。
本公开的一个方式为一种转子，具备：旋转轴；配置于该旋转轴的周围的永久磁铁；以及配置于该永久磁铁的周围的护环，所述转子的特征在于，所述永久磁铁在所述旋转轴的轴向上被分割成多个分割磁铁，所述护环在所述轴向上被分割成多个分割环，所述转子还具备连接部件，该连接部件配置于在所述轴向上相邻的二个所述分割环的连接部的内周，并且是配置于在所述轴向上相邻的二个所述分割磁铁之间，所述分割磁铁具有在所述轴向上凸出的磁铁凸部或者在所述轴向上凹陷的磁铁凹部，所述连接部件具有供所述磁铁凸部嵌合的凹部或者与所述磁铁凹部嵌合的凸部。
根据该方式，永久磁铁在旋转轴的轴向上被分割成多个分割磁铁。因此，通过在旋转轴的轴向上使永久磁铁的分割数增加，由此能够抑制分割磁铁的长度L与内径D的比L/D的增加，并且能够增加转子的长度。由此，使得永久磁铁的制造变得容易，能够确保转子的输出提高所需的转子的长度，从而提高电动机的输出。因此，例如，在电动增压器中，能够满足压缩机的高压力比、高流量的要求。
另外，当在旋转轴的轴向上使二个分割磁铁相邻地配置时，能够在分割磁铁之间夹设连接部件，使磁铁凸部与连接部件的凹部嵌合，或者使连接部件的凸部与磁铁凹部嵌合。由此，能够经由连接部件进行规定在旋转轴的轴向上相邻的二个分割磁铁的围绕旋转轴的位置关系的定位，从而能够使上述二个分割磁铁的易磁化的方向一致。
上述的转子也可以在上述轴向上使所述磁铁凸部与所述连接部件的所述凹部、或者所述磁铁凹部与所述连接部件的所述凸部重叠的长度比所述分割环与所述连接部件的外周部重叠的长度长。
通过该结构，在经由连接部件连接在旋转轴的轴向上相邻的二个分割磁铁时，首先，能够使磁铁凸部与连接部件的凹部嵌合，或者使连接部件的凸部与磁铁凹部嵌合。接下来，在使连接部件与分割磁铁相互嵌合的状态下，使在旋转轴的轴向上相邻的二个分割环的端部在连接部件的外周面连接，从而能够在连接部件的外周面形成连接二个分割环的端部的连接部。由此，能够使转子的制造变得容易。
根据本公开的上述方式，能够提供一种转子，该转子能够抑制永久磁铁的长度L与永久磁铁的内径D的比L/D的增加，并能够增加旋转轴的轴向的长度。
附图说明
图1是具备本公开的实施方式的转子的空气压缩机的示意性的剖视图。
图2是图1所示的转子的示意性的放大剖视图。
图3是从旋转轴的轴向观察图2所示的转子的分割磁铁的分割磁铁的端面图。
附图标记的说明
4…旋转轴；5…转子；9…永久磁铁；9A…磁铁凹部；91…分割磁铁；92…分割磁铁；10…护环；10C…连接部；11…分割环；12…分割环；20…连接部件；21…凸部；A…轴向；a…分割环与连接部件的外周部重叠的长度；b…磁铁凹部与连接部件的凸部重叠的长度。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的一个方式的转子的实施方式进行说明。
图1是具备本实施方式的转子5的空气压缩机1的示意性的剖视图。空气压缩机1例如具备电动机2与叶轮3。电动机2例如具有旋转轴4、转子5、定子6、轴承7、和外壳8。叶轮3设置于向外壳8的外侧突出的旋转轴4的端部，与旋转轴4一体地旋转，由此使空气的压力上升。空气压缩机1例如也可以构成上述专利文献1所记载的电动增压器的一部分。
旋转轴4的叶轮3侧的端部与同叶轮3相反一侧的端部在外壳8的内部被一对轴承7支承为能够自如旋转。转子5例如在一对轴承7之间固定于旋转轴4的外周面，被定子6赋予旋转力，由此使旋转轴4旋转。定子6收容于外壳8，并固定于外壳8。轴承7支承于外壳8，并将旋转轴4支承为能够自如旋转。外壳8收容转子5、定子6、轴承7等，并对它们进行支承。
图2是图1所示的转子5的示意性的放大剖视图。详细后述，但本实施方式的转子5的特征是以下的结构。
转子5具备：旋转轴4、配置于该旋转轴4的周围的永久磁铁9、配置于该永久磁铁9的周围的护环10、以及连接部件20。永久磁铁9在旋转轴4的轴向A被分割成多个分割磁铁91、92。护环10在轴向A被分割成多个分割环11、12。连接部件20配置于在轴向A上相邻的二个分割环11、12的连接部10C的内周，并且配置于在轴向A上相邻的二个分割磁铁91、92之间。而且，分割磁铁91、92具有在轴向A凹陷的磁铁凹部9A，连接部件20具有与磁铁凹部9A嵌合的凸部21。此外，分割磁铁91、92也可以具有在轴向A上凸出的磁铁凸部，连接部件20具有供磁铁凸部嵌合的凹部。
以下，对本实施方式的转子5的各部更加详细地进行说明。本实施方式的转子5除了上述的旋转轴4、永久磁铁9、护环10、以及连接部件20之外，还具有一对端板30。
永久磁铁9例如设置为具有供旋转轴4贯通的贯通孔且与旋转轴4同心的圆筒状，以覆盖旋转轴4的外周面的方式配置于旋转轴4的周围，在一对轴承7之间沿旋转轴4的轴向A延伸。圆筒状的永久磁铁9例如通过过盈配合固定于旋转轴4的外周。此外，永久磁铁9例如也可以在旋转轴4的周向被分割成多个部分。
永久磁铁9在旋转轴4的轴向A上被分割成多个分割磁铁91、92。如图2所示，永久磁铁9例如在旋转轴4的轴向A上被对半分割成第1分割磁铁91与第2分割磁铁92。此外，永久磁铁9也可以在旋转轴4的轴向A上被分割成三个以上的多个分割磁铁。
在图2所示的例子中，分割磁铁91、92具有在旋转轴4的轴向A上凹陷的磁铁凹部9A。磁铁凹部9A在分割磁铁91、92的与连接部件20对置的面分别设置为凹状。另外，分割磁铁91、92例如在旋转轴4的周向分别具有多个磁铁凹部9A。在旋转轴4的轴向A，磁铁凹部9A的深度例如与连接部件20的凸部21的突出高度大致相等。另外，在旋转轴4的径向，磁铁凹部9A的内径例如相对于连接部件20的凸部21的外径而具有正的尺寸公差。
图3是从旋转轴4的轴向A观察图2所示的转子5的分割磁铁91的与连接部件20对置的端面的分割磁铁91的端面图。在图3所示的例子中，分割磁铁91例如具有多个磁铁凹部9A。具体而言，分割磁铁91在周向以180°的角度间隔具有二个磁铁凹部9A。更加详细而言，在图3所示的例子中，分割磁铁91例如沿着与旋转轴4的轴向A垂直的第1中心线L1，一端侧是S极，另一端侧是N极。在该情况下，磁铁凹部9A例如能够配置于与第1中心线L1以及旋转轴4的轴向A正交的第2中心线L2上。
此外，磁铁凹部9A不限定于二个，例如，可以为一个，也可以为3个以上的多个。多个磁铁凹部9A例如能够在分割磁铁91的与连接部件20对置的端面在周向上以相等的角度间隔设置。另外，在图3所示的例子中，从旋转轴4的轴向A观察的磁铁凹部9A的形状为圆形，但也可以为多边形和除此以外的任意的形状。
另外，虽省略图示，但在代替连接部件20与磁铁凹部9A嵌合的凸部21而具有凹部的情况下，分割磁铁91能够具有与连接部件20的凹部嵌合的磁铁凸部。在该情况下，磁铁凸部的数量、配置以及从旋转轴4的轴向A观察的形状与上述的磁铁凹部9A的数量、配置以及形状相同。
护环10例如设置为覆盖永久磁铁9的外周面的圆筒状或者管状，配置于永久磁铁9的周围，在一对轴承7之间沿旋转轴4的轴向A延伸。护环10例如由非磁性不锈钢等的非磁性材料构成。护环10例如通过热压配合而固定于永久磁铁9、连接部件20以及端板30的周围。
护环10在轴向A上被分割成多个分割环11、12。在图2所示的例子中，护环10在旋转轴4的轴向A上被对半分割成第1分割环11与第2分割环12。此外，护环10也可以在旋转轴4的轴向A上被分割成三个以上的分割环。在该情况下，护环10的分割数能够与永久磁铁9的分割数相等。
连接部件20例如是在中心具有供旋转轴4贯通的贯通孔的圆板状的部件。连接部件20例如由非磁性不锈钢等的非磁性材料构成。连接部件20例如通过过盈配合而固定于旋转轴4的外周。连接部件20配置于在轴向A上相邻的二个分割环11、12的连接部10C的内周，并且配置于在轴向A上相邻的二个分割磁铁91、92之间。
在图2所示的例子中，在旋转轴4的轴向A上，转子5的磁铁凹部9A与连接部件20的凸部21重叠的长度b比分割环11与连接部件20的外周部重叠的长度a长。另外，对于经由连接部件20与第1分割磁铁91相邻的第2分割磁铁92，相同的关系也成立。此外，如上所述，在分割磁铁91、92代替磁铁凹部9A而具有磁铁凸部，连接部件20具有供磁铁凸部嵌合的凹部的情况下，在旋转轴4的轴向A上，磁铁凸部与连接部件20的凹部重叠的长度比分割环11与连接部件20的外周部重叠的长度a长。
一对端板30例如是在中心具有供旋转轴4贯通的贯通孔的圆板状的部件。端板30例如由非磁性不锈钢等的非磁性材料构成。端板30例如通过过盈配合而固定于旋转轴4的外周。一对端板30在旋转轴4的轴向A上配置于包含多个分割磁铁91、92的永久磁铁9的两端。在一对端板30的外周分别例如通过热压配合而固定有分割环11、12。
以下，对本实施方式的转子5的作用进行说明。
如上所述，本实施方式的转子5具备旋转轴4、配置于该旋转轴4的周围的永久磁铁9、配置于该永久磁铁9的周围的护环10、以及连接部件20。永久磁铁9在旋转轴4的轴向A上被分割成多个分割磁铁91、92。护环10在轴向A上被分割成多个分割环11、12。连接部件20配置于在轴向A上相邻的二个分割环11、12的连接部10C的内周，并且配置于在轴向A上相邻的二个分割磁铁91、92之间。而且，分割磁铁91、92具有在轴向A上凹陷的磁铁凹部9A，连接部件20具有与磁铁凹部9A嵌合的凸部21。
这样，本实施方式的转子5的永久磁铁9在旋转轴4的轴向A上被分割成多个分割磁铁91、92。因此，在旋转轴4的轴向A上分割永久磁铁9，由此能够抑制分割磁铁91、92的长度L与内径D的比L/D的增加，并且能够增加转子5的长度5L。由此，永久磁铁9的制造变得容易，确保转子5的提高输出而所需的转子5的长度5L，由此能够提高电动机2的输出。因此，例如，在电动增压器中，能够满足空气压缩机1的高压力比、高流量的要求。
另外，在旋转轴4的轴向A上使二个分割磁铁91、92相邻配置时，能够在分割磁铁91、92之间夹设连接部件20，能够使连接部件20的凸部21与磁铁凹部9A嵌合。由此，能够经由连接部件20进行规定在旋转轴4的轴向A上相邻的二个分割磁铁91、92的围绕旋转轴4的位置关系的定位，从而能够使上述二个分割磁铁91、92的易磁化的方向一致。
此外，在转子5中，在分割磁铁91、92代替磁铁凹部9A而具有在轴向A上凸出的磁铁凸部，且连接部件20代替凸部21而具有供磁铁凸部嵌合的凹部的情况下，也使磁铁凸部与连接部件20的凹部嵌合，由此能够起到相同的效果。
另外，如上所述，在旋转轴4的轴向A上，本实施方式的转子5的磁铁凹部9A与连接部件20的凸部21重叠的长度b比分割磁铁91与连接部件20的外周部重叠的长度a长。
通过该结构，在经由连接部件20将在旋转轴4的轴向A上相邻的二个分割磁铁91、92连接时，首先，能够使连接部件20的凸部21与磁铁凹部9A嵌合。接下来，在使连接部件20与分割磁铁91、92相互嵌合的状态下，使在旋转轴4的轴向A上相邻的二个分割环11、12的端部在连接部件20的外周面连接，从而能够在连接部件20的外周面形成连接二个分割环11、12的端部的连接部10C。由此，能够使二个分割磁铁91、92的易磁化的方向一致，从而能够使转子5的制造变得容易。
此外，在转子5中，在分割磁铁91、92代替磁铁凹部9A而具有在轴向A上凸出的磁铁凸部，且连接部件20代替凸部21而具有供磁铁凸部嵌合的凹部的情况下，也能够起到相同的效果。具体而言，分割磁铁91的磁铁凸部与连接部件20的凹部重叠的长度比分割磁铁91与连接部件20的外周部重叠的长度a长。
由此，首先，能够使磁铁凸部与连接部件20的凹部嵌合。接下来，在使连接部件20与分割磁铁91、92相互嵌合的状态下，将在旋转轴4的轴向A上相邻的二个分割环11、12的端部在连接部件20的外周面连接，能够在连接部件20的外周面形成连接二个分割环11、12的端部的连接部10C。由此，能够使二个分割磁铁91、92的易磁化的方向一致，从而能够使转子5的制造变得容易。
以上，使用附图对本发明的实施方式进行了详述，但具体的结构不限定于该实施方式，即便在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等，其也包含于本发明中。

Claims (2)

1.一种转子，具备：旋转轴；配置于该旋转轴的周围的永久磁铁；以及配置于该永久磁铁的周围的护环，
所述转子的特征在于，
所述永久磁铁在所述旋转轴的轴向上被分割成多个分割磁铁，
所述护环在所述轴向上被分割成多个分割环，
所述转子还具备连接部件，该连接部件配置于在所述轴向上相邻的二个所述分割环的连接部的内周，并且是配置于在所述轴向上相邻的二个所述分割磁铁之间，
所述分割磁铁具有在所述轴向上凸出的磁铁凸部或者在所述轴向上凹陷的磁铁凹部，
所述连接部件具有供所述磁铁凸部嵌合的凹部或者与所述磁铁凹部嵌合的凸部。
2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，
在所述轴向上，所述磁铁凸部与所述连接部件的所述凹部、或者所述磁铁凹部与所述连接部件的所述凸部重叠的长度比所述分割环与所述连接部件的外周部重叠的长度长。
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