CN111264017A - 旋转电机 - Google Patents

Abstract

本发明的旋转电机与第一转矩输入输出轴和第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并且具有定子和转子。该旋转电机的转子包括：转子芯体；转矩传递部，该转矩传递部与第一转矩输入输出轴和第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并由板状构件构成；以及转子芯体保持部，该转子芯体保持部保持于转矩传递部，对转子芯体进行保持并由板状构件构成。

Description

旋转电机

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车辆驱动装置的旋转电机。

背景技术

混合动力车辆驱动装置存在几种方式。其中，存在一种方式，在发动机与用于向车轮传递动力的动力传递机构之间夹入旋转电机。在上述方式的混合动力车辆驱动装置中，可以将旋转电机的转矩施加至发动机的转矩。在此处使用的旋转电机中，保持转子芯体的轴套部必须经受发动机的较大转矩。因此，将轴套部制作得牢固(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-210790号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在上述旋转电机中，存在以下技术问题。在专利文献1所记载的旋转电机中，轴套部通过铸造等制造，并使用厚壁的构件制成。其结果是，制造轴套部的加工主要为切削加工，使轴套部的生产率变差。

本发明是为了解决上述的技术问题而作出的，其目的在于提供一种具有生产率较好的轴套部的旋转电机。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明的旋转电机与第一转矩输入输出轴和第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并且具有定子和转子。该旋转电机的转子包括：转子芯体；转矩传递部，该转矩传递部与第一转矩输入输出轴和第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并由板状构件构成；以及转子芯体保持部，该转子芯体保持部保持于转矩传递部，对转子芯体进行保持并由板状构件构成。

发明效果

根据本发明的旋转电机，由于转矩传递部和转子芯体保持部分别使用板状构件，因此能通过生产率较好的冲压加工进行成型。上述转矩传递部和转子芯体保持部构成轴套部。由此，能提供一种具有生产率较好的轴套部的旋转电机。

附图说明

图1是本发明实施方式一的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。

图2是图1中的转子芯体、转子轴套以及旋转传感器用转子的分解立体图。

图3是实施方式二的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。

图4是实施方式三的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。

图5是实施方式四的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。

图6是实施方式五的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的旋转电机的实施方式进行说明。另外，在各图中使用相同的符号表示相同或相当的部分，并省略重复的说明。

实施方式一

图1是本发明实施方式一的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。该旋转电机关于转轴对称，因此仅示出一半。

在同一轴线上排列的曲柄轴50与主轴53之间设有辅助马达100，所述曲柄轴50是车载用发动机的转轴，所述主轴53是变速器的转轴。辅助马达100具有定子1、转子5以及旋转传感器用转子11。辅助马达100构成旋转电机。此外，曲柄轴50构成第一转矩输入输出轴，主轴53构成第二转矩输入输出轴。

定子1固定于圆筒形状的框架4的内表面。定子1具有定子芯体2和定子线圈3。定子芯体2中，钢板在曲柄轴50的轴向上层叠。定子线圈3以曲柄轴50的径向为轴，卷绕于定子芯体2。

转子5相对于定子1在曲柄轴50的径向内侧相对。转子5具有转子芯体6、磁体7、轴套内周环10、端板14、端板15以及轴套杯21。轴套内周环10构成转子芯体保持部，轴套杯21构成转矩传递部。

轴套杯21具有相连的板部21b、汽缸部21c以及外缘部21d。板部21b、汽缸部21c以及外缘部21d通过对板状构件冲压加工而成型。板部21b、汽缸部21c以及外缘部21d成为一体地旋转。

板部21b是以曲柄轴50的中心轴为中心的圆盘形状。在曲柄轴50设有阴螺纹。板部21b在连接部位71处通过螺栓12与曲柄轴50连接。

汽缸部21c是圆筒形状，通过嵌合保持于板部21b的外周。在这种情况下，由于转子芯体6因电磁力而旋转，因此会对汽缸部21c施加离心力。因此，必须对汽缸21c和板部21b进行保持，使其不会因离心力而脱离。

通过将汽缸部21c中未与板部21b连接的一侧的端部向主轴53的径向外侧弯曲，形成外缘部21d。外缘部21d在外缘部21d的外周通过螺栓52和压紧螺母23固定于转矩变换器51。转矩变换器51在从主轴53的径向外侧朝向中心的中途具有台阶。转矩变换器51的中心侧固定于主轴53的侧面。

轴套内周环10保持于汽缸部21c的外周侧。轴套内周环10通过对铁类的板状构件冲压加工而成型。轴套内周环10具有圆筒形状的圆筒部10a以及位于圆筒部10a的一端的凸缘即凸出部10b。

从轴套杯21的汽缸部21c的内表面侧在焊接部24处通过点焊将圆筒部10a保持于汽缸部21c。圆筒部10a也可通过嵌合保持于汽缸部21c。圆筒部10a从供板部21b与曲柄轴50连接的连接部位71向曲柄轴50侧突出。在圆筒部10a与汽缸部21c之间，在比焊接部24靠主轴53侧处设有间隙10c。

转子芯体6是圆筒形状且保持于圆筒部10a的外周。在转子芯体6的曲柄轴50侧设有端板15。在转子芯体6的主轴53侧设有端板14。转子芯体6中，钢板在曲柄轴50的轴向上层叠，通过被端板14和端板15夹持而一体化。在转子芯体6的外周面附近设有多个磁体收纳孔8。在各个磁体收纳孔8收纳有磁体7。磁体7与定子芯体2相对。在端板14的主轴53侧夹着凸出部10b安装有环形的旋转传感器用转子11。

图2是图1中的转子芯体6、轴套内周环10以及旋转传感器用转子11的分解立体图。转子芯体6在内周侧具有凸部即键6a。轴套内周环10在外周侧具有凹部即键槽10d。旋转传感器用转子11在内周侧具有凸部即键11a。通过使键6a嵌合于键槽10d，转子芯体6保持于轴套内周环10。此外，通过使键11a嵌合于键槽10d，旋转传感器用转子11保持于轴套内周环10。因此，转子芯体6和旋转传感器用转子11与轴套内周环10一体地旋转。

使用图1，对实施方式一的旋转电机的作用进行说明。

从曲柄轴50向轴套杯21传递第一转矩。具有定子1和转子5的辅助马达100使轴套杯21产生第二转矩。将第二转矩施加至第一转矩而得到的第三转矩从轴套杯21经由转矩变换器51向主轴53传递。

转子5的轴套部31由轴套内周环10和轴套杯21构成。轴套内周环10和轴套杯21分别是通过对板状构件冲压加工而成型的构件，在组装辅助马达100时一体化。因此，轴套内周环10能够在组装于轴套杯21之前进行加工。此外，轴套内周环10和轴套杯21分别是轻量且容易处理的。此外，对于轴套内周环10和轴套杯21，切削等加工是容易的，并且能够成型为具有复杂的形状。因此，轴套杯31的生产是容易的。

轴套内周环10的圆筒部10a通过焊接保持于轴套杯21的汽缸部21c。由此，在焊接部24中，圆筒部10a和汽缸部21c的结合度增加，轴套部31的耐久性也增加。

当转子5旋转时，转子芯体6受到离心力。因此，在施加于转子芯体6的离心力的作用下，轴套杯21的汽缸部21c欲向径向外侧扩展。汽缸部21c的曲柄轴50侧经由板部21b固定于曲柄轴50。此外，汽缸部21c的主轴53侧经由外缘部21d和转矩变换器51固定于主轴53。即，汽缸部21c沿着汽缸部21c的轴向被双支承固定。因此，抑制了汽缸部21c向径向外侧扩展。此外，由于在轴套杯21整体的内侧具有空间，因此例如能够内置离合器。

圆筒部10a从供板部21b与曲柄轴50连接的连接部位71向曲柄轴50侧突出。在这种情况下，在汽缸部21c的轴向上，汽缸部21c的长度比圆筒部10a的长度短。转子芯体6的旋转力作为扭力经由圆筒部10a施加到汽缸部21c。当在轴套杯21的轴向上，汽缸部21c的长度比圆筒部10a的长度短时，能提高汽缸部21c的扭转刚度。即，能使得轴套杯21不容易因转子5的旋转而变形。

轴套内周环10的材质是与转子芯体6的材质相同的铁类。这样，通过对轴套内周环10使用与转子芯体6相同的材质，使两者的热膨胀系数相等。因此，能够抑制由于温度上升而使转子芯体6与轴套内周环10分开。

通过使键11a嵌合于键槽10d，旋转传感器用转子11与轴套内周环10一体地旋转。由此，能够高精度地将转子芯体6相对于转子5的旋转相位方向定位。

这样，实施方式一的辅助马达100与曲柄轴50和主轴53连接，并具有定子1和转子5。转子5包括：转子芯体6；轴套杯21，该轴套杯21与曲柄轴50和主轴53连接并由板状构件构成；以及轴套内周环10，该轴套内周环10保持于轴套杯21，对转子芯体6进行保持并由板状构件构成。

根据实施方式一的辅助马达100，轴套杯21和轴套内周环10分别使用板状构件。因此，轴套杯21和轴套内周环10能够通过生产率较好的冲压加工来成型。当组装辅助马达100时，通过将上述轴套杯21和轴套内周环10组装来构成轴套部31。由此，能提供一种具有生产率较好的轴套部的旋转电机。

轴套杯21具有圆盘形状的板部21b以及固定于板部21b的圆筒形状的汽缸部21c。板部21b与曲柄轴50连接。汽缸部21c对轴套内周环10进行保持。通过使轴套杯21分开地制成，能将板部21b和汽缸部21c设为复杂的形状。

轴套内周环10通过焊接保持于轴套杯21。由此，轴套内周环10和轴套杯21的结合度增加，轴套部31的耐久性增加。

轴套内周环10的材质是与转子芯体6的材质相同的铁类。由此，由于轴套内周环10和转子芯体6的热膨胀系数相等，因此能抑制由于温度上升而使转子芯体6与轴套内周环10分开这一情况。

在转子5安装有测量旋转角的旋转传感器用转子11。由此，能够高精度地将转子芯体6相对于转子5的旋转相位方向定位。

轴套内周环10从供板部21b与曲柄轴50连接的连接部位71向曲柄轴50侧突出，因此，能够提高轴套杯21的汽缸部21c的扭转刚度。由此，能使轴套杯21不容易因转子5的旋转而变形。

轴套杯21与曲柄轴50、主轴53连接。当转子5旋转时，轴套杯21在离心力的作用下欲向外扩展。轴套杯21沿着轴套杯21的轴向被双支承地固定。由此，抑制了轴套杯21向轴套杯21的径向外侧扩展。

实施方式二

接着，使用图3对实施方式二的旋转电机进行说明。在实施方式二中，轴套杯21没有与主轴53直接连接，而是经由曲柄轴50与主轴53连接。

图3是实施方式二的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。在实施方式二的辅助马达101中，曲柄轴50通过花键结合与主轴53直接连接。轴套杯21通过螺栓12固定于曲柄轴50。

实施方式二的辅助马达101与曲柄轴50连接。辅助马达101的转子包括：转子芯体6；轴套杯21，该轴套杯21与曲柄轴50连接并由板状构件构成；以及轴套内周环10，该轴套内周环10保持于轴套杯21，对转子芯体6进行保持并由板状构件构成。

根据实施方式二的辅助马达101，轴套杯21和轴套内周环10分别使用板状构件。因此，轴套杯21和轴套内周环10可以通过生产率较好的冲压加工来成型。当组装辅助马达100时，通过将上述轴套杯21和轴套内周环10组装来构成轴套部31。由此，能提供一种具有生产率较好的轴套部的旋转电机。

实施方式三

接着，使用图4对实施方式三的旋转电机进行说明。在实施方式三中，轴套杯21被曲柄轴50和主轴53夹持。

图4是实施方式三的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。在实施方式三的辅助马达102中，曲柄轴50具有凸缘部50a。此外，主轴53具有凸缘部53a。轴套杯21的板部21b被凸缘部50a和凸缘部53a夹持，并通过螺栓12固定。

此时，轴套杯21的板部21b具有第一结合面21p和第二结合面21q。在第一结合面21p处，板部21b与凸缘部50a结合。此外，在第二结合面21q处，板部21b与凸缘部53a结合。第一结合面21p和第二结合面21q彼此相对，是正面和背面。第一结合面21p和第二结合面21q进行切削加工，提高了上述第一结合面21p和第二结合面21q的平行度。第一结合面21p构成第一面，第二结合面21q构成第二面。

在凸缘部50a与凸缘部53a之间夹入板部21b，并使其结合。由此，能提高从曲柄轴50向主轴53传递旋转动力时的轴套杯21的扭转刚度。

此外，通过切削加工使第一结合面21p和第二结合面21q的平行度提高。由此，能提高将板部21b安装至曲柄轴50的凸缘部50a和主轴53的凸缘部53a时的平行度。

在实施方式三的辅助马达102中，轴套杯21夹入曲柄轴50和主轴53而结合。由此，能提高轴套杯21的扭转刚度。

轴套杯21具有第一结合面21p和第二结合面21q。在第一结合面21p处，轴套杯21与曲柄轴50结合，在第二结合面21q处，轴套杯21与主轴53结合。第一结合面21p与第二结合面21q平行。由此，能提高将轴套杯21安装至曲柄轴50和主轴53时的平行度。

实施方式四

接着，使用图5对实施方式四的旋转电机进行说明。实施方式四是将实施方式一和实施方式三组合得到的方式。即，轴套杯21的一方像实施方式一那样，经由转矩变换器54与主轴53连接。此外，轴套杯21的另一方像实施方式三那样，被曲柄轴50和主轴53夹持。

图5是实施方式四的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。在实施方式四的辅助马达103中，曲柄轴50具有凸缘部50a。此外，主轴53具有凸缘部53a。轴套杯21的板部21b被凸缘部50a和凸缘部53a夹持，并通过螺栓12固定。

主轴53在远离曲柄轴50的一侧具有轴径变粗的大径部53b。在大径部53b固定有截面为L字形的转矩变换器54的一端。转矩变换器54朝向曲柄轴50的方向在中途弯曲，从主轴53的中心侧向径向外侧延伸。转矩变换器54在主轴53的径向外侧通过螺栓52和压紧螺母23与轴套杯21的外缘部21d连接。

通过在凸缘部50a与凸缘部53a之间夹入板部21b，能提高从曲柄轴50向主轴53传递旋转动力时的轴套杯21的扭转刚度。

此外，汽缸部21c经由板部21b固定于曲柄轴50。此外，汽缸部21c经由外缘部21d和转矩变换器54固定于主轴53。因此，抑制了汽缸部21c向径向外侧扩展。此外，由于外缘部21d与转矩变换器54一起辅助转矩的传递，因此能减少施加于各部分的应力。

在实施方式四的辅助马达103中，曲柄轴21与曲柄轴50、主轴53连接。轴套杯21的汽缸部21c在转子5旋转所产生的离心力的作用下而欲向外扩展。汽缸部21c的轴向的两侧分别被固定。由此，抑制了汽缸部21c向其径向外侧扩展。

此外，轴套杯21被曲柄轴50和主轴53夹入而结合。由此，能提高从曲柄轴50向主轴53传递旋转动力时的轴套杯21的扭转刚度。

实施方式五

接着，使用图6对实施方式五的旋转电机进行说明。在实施方式五中，曲柄轴50和主轴53分开，轴套杯21在主轴53侧具有内缘部。

图6是实施方式五的旋转电机的沿转轴的轴向的剖视图。在实施方式五的辅助马达104中，曲柄轴50和主轴53在轴向上分开。轴套杯21的板部21b通过螺栓12固定于曲柄轴50的凸缘部50a。在轴套杯21处，汽缸部21c的主轴53侧向主轴53的径向内侧弯曲，并且设有内缘部21e。内缘部21e通过螺栓52和压紧螺母23固定于凸缘部53a。

轴套杯21的汽缸部21c在转子5旋转所产生的离心力的作用下而欲向外扩展。汽缸部21c在轴向上在曲柄轴50侧和主轴53侧这两侧被连接。因此，抑制了汽缸部21c向其径向外侧扩展。

在实施方式五的辅助马达104中，轴套杯21与曲柄轴50、主轴53连接。由此，抑制了汽缸部21c向其径向外侧扩展。

(符号说明)

1 定子

5 转子

6 转子芯体

10 轴套内周环(转子芯体保持部)

11 旋转传感器用转子

21 轴套杯(转矩传递部)

21b 板部

21c 汽缸部

21p 第一结合面(第一面)

21q 第二结合面(第二面)

50 曲柄轴(第一转矩输入输出轴)

53 主轴(第二转矩输入输出轴)

100、101、102、103、104 辅助马达(旋转电机)。

Claims (9)

1.一种旋转电机，

与第一转矩输入输出轴和第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并且具有定子和转子，所述旋转电机的特征在于，

所述转子包括：

转子芯体；

转矩传递部，该转矩传递部与所述第一转矩输入输出轴和所述第二转矩输入输出轴的至少一方连接，并且所述转矩传递部由板状构件构成；以及

转子芯体保持部，该转子芯体保持部保持于所述转矩传递部，对所述转子芯体进行保持，并且所述转子芯体保持部由板状构件构成。

2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，

所述转矩传递部具有圆盘形状的板部以及固定于所述板部的圆筒形状的汽缸部，

所述板部与所述第一转矩输入输出轴连接，

所述汽缸部对所述转子芯体保持部进行保持。

3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，

所述转子芯体保持部通过焊接保持于所述转矩传递部。

4.如权利要求1至3中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述转子芯体保持部的材质与所述转子芯体的材质相同。

5.如权利要求1至4中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

在所述转子安装有测量旋转角的旋转传感器用转子。

6.如权利要求1至5中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述转子芯体保持部从供所述转矩传递部与所述第一输入输出轴连接的部位向所述第一转矩输入输出轴一侧突出。

7.如权利要求1至6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述转矩传递部与所述第一转矩输入输出轴、所述第二转矩输入输出轴连接。

8.如权利要求1至7中任一项所述的旋转电机，其特征在于，

所述转矩传递部被所述第一转矩输入输出轴和所述第二转矩输入输出轴夹入而结合。

9.如权利要求8所述的旋转电机，其特征在于，

所述转矩传递部具有第一面和第二面，

在所述第一面处，所述转矩传递部与所述第一转矩输入输出轴结合，

在所述第二面处，所述转矩传递部与所述第二转矩输入输出轴结合，

所述第一面与所述第二面平行。

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