CN213879416U - 旋转电机的转子 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种旋转电机的转子，在转子铁芯的磁铁插入部内设置管状构件，能够有效排出聚集在树脂内的空气并且不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁固定在转子铁芯内的作为注入构件的树脂的树脂填充率。旋转电机的转子包括：转子铁芯，形成为环状；多个磁铁插入部，在转子铁芯的周方向上隔开间隔的排列且在轴方向上形成开口；盖构件，以覆盖转子铁芯的方式设置在转子铁芯的朝向轴方向的端面上；注入孔，从磁铁插入部连通到盖构件而设置；多个永久磁铁，沿轴方向分别插入在多个磁铁插入部且由从注入孔注入的注入构件固定；以及管状构件，从磁铁插入部连通到盖构件而设置；且管状构件与永久磁铁在轴方向上重叠。

Description

旋转电机的转子

技术领域

本实用新型涉及一种旋转电机的转子。

背景技术

现有技术的旋转电机的转子中，已知具有一种旋转电机的转子的制造方法，具有向转子铁芯的磁铁插入用孔部插入永久磁铁而将永久磁铁埋设于转子铁芯的工序、以及向磁铁插入用孔部内注入树脂而形成树脂填充部的工序。为了在树脂注入时将永久磁铁按向转子铁芯的径向外侧，相对于永久磁铁从转子铁芯的径向内侧向磁铁插入用孔部内注入树脂。

实用新型内容

[实用新型所要解决的问题]

然而，现有技术的旋转电机的转子中，将树脂注入到磁铁插入用孔内以使永久磁铁通过固化的树脂而被固定时，为了将转子铁芯内会残留的聚集的空气排掉，现有技术中会在转子铁芯的最底部设置意图使注入树脂时会聚集的空气排掉的空气排出孔，此时空气排出孔只能设置成小直径的空气排出孔。如果增加空气排出孔的直径的话，将会导致树脂泄漏到转子铁芯的外部，并且设置空气排出孔也会使额外的压力会施加到转子铁芯和永久磁铁上，这也可能会导致转子的损坏。

本实用新型是鉴于所述方面而成，提供一种旋转电机的转子，在转子铁芯的磁铁插入部内设置排气用的管状构件，能够有效排出聚集在树脂内的空气并且可以在不需施加更高压力的情况下可以将空气排出而不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁固定在转子铁芯内的作为注入构件的树脂的树脂填充率。

[解决问题的技术手段]

为了达成所述目的，依据技术方案1所述，本实用新型提供一种旋转电机的转子，包括：转子铁芯，形成为环状；多个磁铁插入部，在所述转子铁芯的周方向上隔开间隔的排列且在轴方向上形成插入口；盖构件，以覆盖所述转子铁芯的方式设置在所述转子铁芯的朝向所述轴方向的端面上；注入孔，从所述磁铁插入部连通到所述盖构件而设置；多个永久磁铁，沿所述轴方向分别插入在多个所述磁铁插入部且由从所述注入孔注入的注入构件固定；以及管状构件，从所述磁铁插入部连通到所述盖构件而设置；且所述管状构件与所述永久磁铁在所述轴方向上重叠。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，将管状构件设置在磁铁插入部中，并且管状构件与插入在磁铁插入部的永久磁铁在轴方向上重叠，亦即管状构件在永久磁铁的插入方向上与永久磁铁重叠，换句话说管状构件与永久磁铁是大致上互相平行的设置。由此设计，与现有技术中仅设置在盖构件上的通气孔再配合施加高压以使空气排出的方法不同，可以更容易的排出转子铁芯的更深处(亦即更靠近底部)的空气，并且可以在不需施加更高压力的情况下可以将空气排出而不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁固定在转子铁芯内的作为注入构件的树脂的树脂填充率。此外，由于不需要施加高压故层叠多个层叠钢板而形成的转子铁芯及永久磁铁也就不会被施加额外的压力，因此可以防止转子铁芯及永久磁铁的制造过程中受到损坏，从而能够提升旋转电机的转子的品质。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案2所述，旋转电机的转子中，至少两个所述注入孔从所述管状构件以相等的间隔设置。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，由于作为注入构件的树脂在注入时的树脂合流部是空气聚集的地方，因此通过在树脂合流部，亦即两个注入孔之间的位置，设置排气用的管状构件，就如同在空气会聚集的位置设置了具有吸气功能的吸气口那样，可以在不需施加高压的情况下有效的排出空气。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案3或4所述，旋转电机的转子中，在所述轴方向上，所述管状构件的位在所述盖构件的相对侧的开口部与所述转子铁芯的底部之间的距离大于等于所述开口部的直径。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，通过在转子铁芯的底部与管状构件的开口部之间保留至少与开口部的直径那样大小的距离，可以在不阻碍空气流动的情况下通过管状构件进行吸气，因此可以有效的排出空气。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案5所述，旋转电机的转子中，在所述轴方向上，所述管状构件的位在所述盖构件的相对侧的开口部与所述转子铁芯的底部之间的距离小于所述磁铁插入部的深度的一半。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，通过将管状构件的靠近转子铁芯的底部的开口部，亦即吸气口，设置在转子铁芯的深度的下半部，换句话说，将管状构件的从盖构件到开口部的长度设置成超过转子铁芯的深度的一半，可以防止将作为注入构件的树脂跟空气一起从管状构件的开口部吸入。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案6所述，旋转电机的转子中，在所述轴方向上，所述管状构件从所述盖构件朝所述转子铁芯的外侧突出。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，通过将管状构件设置为从设置有用来注入树脂的注入孔的盖构件朝转子铁芯的外侧突出，由于在排气侧树脂被大气压力压抑，因此可以防止树脂的喷出。

在本实用新型的一实施例中，依据技术方案7所述，旋转电机的转子中，在多个所述永久磁铁之间具有间隙部，将多个所述间隙部中的体积最大的间隙部定义为空间部，且所述管状构件设置在所述空间部。

如此，本实用新型的旋转电机的转子中，通过将管状构件设置在永久磁铁之间的体积比最大的间隙部(定义为空间部)，由于空间部的位置是聚集的空气量比较大，故将管状构件设置在此处，可以更有效的排出空气。

[实用新型的效果]

基于上述，本实用新型的旋转电机的转子中，将管状构件从磁铁插入部连通到盖构件而设置，且从径方向观察时管状构件的轴线与轴方向重叠。由此设计，与现有技术中仅设置在盖构件上的通气孔再配合施加高压以使空气排出的方法不同，可以更容易的排出转子铁芯的更深处(亦即更靠近底部)的空气，并且可以在不需施加更高压力的情况下可以将空气排出而不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁固定在转子铁芯内的作为注入构件的树脂的树脂填充率。此外，由于不需要施加高压故层叠多个层叠钢板而形成的转子铁芯及永久磁铁也就不会被施加额外的压力，因此可以防止转子铁芯及永久磁铁的制造过程中受到损坏，从而能够提升旋转电机的转子的品质。

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

图1示意性的示出本实用新型的一种实施方式的旋转电机的转子的平面图。

图2是示意性的示出图1的旋转电机的转子的部分放大图。

图3是示意性的示出图2的旋转电机的转子在轴方向上的沿C-C线的截面的示意图。

图4是示意性的示出图2的旋转电机的转子的管状构件与注入孔的相对位置。

附图标记说明：

100：转子

100S：旋转轴

110：转子铁芯

110B：底部

120：磁铁插入部

130：盖构件

140：注入孔

140R：注入构件

150：管状构件

150A：吸气口

150B：排气口

PM：永久磁铁

S：轴方向

R：径方向

P：周方向

G：空间部

具体实施方式

以下，参照附图，对本实用新型的实施方式进行说明。在以下说明的实施方式中，当提及个数、量等时，除了有特殊的记载以外，本实用新型的范围不一限于该个数、量等。另外，在以下的实施方式中，各构成要素除了有特殊的记载以外，对本实用新型来说不一定是必须的。另外，以下当存在多个实施方式时，除了有特殊的记载以外，能够适当地组合各实施方式的特征部分从最初就是预先确定的。

本实用新型的一种实施方式中，旋转电机(motor)的转子(rotor)例如是永久磁铁埋设型转子(permanent magnet embedded rotor)，用作作为混合动力机动车、电动机动车的动力源而使用的旋转电机的转子。但是，本实施方式的结构并不限定于上述例子，还能够适用于搭载于车辆的发电用旋转电机等其他用途的旋转电机。另外，本实施方式的结构是除了搭载于车辆的情况以外，能够适用于全部的包含发电机在内的所谓的旋转电机。本实施方式的旋转电机的转子形成为以轴线为中心的环状。

图1示意性的示出本实用新型的一种实施方式的旋转电机的转子的平面图。图2是示意性的示出图1的旋转电机的转子的部分放大图。图3是示意性的示出图2的旋转电机的转子在轴方向上的沿C-C线的截面的示意图。在以下的说明中，旋转电机的转子100的轴方向S是指沿着转子100的旋转轴100S的方向。转子100的径方向R是指与轴方向S正交的方向。转子100的径方向内侧是指在径方向R上接近旋转轴100S的方向，转子100的径向外侧是指在径方向R上远离旋转轴的方向。转子100的周方向P是指绕旋转轴旋转的方向。

未图示的旋转电机由形成为环状的定子、转子100及在内周面安装有定子的外壳构成。定子在转子100的径方向外侧隔开间隔地配置。定子具有定子铁芯和安装于定子铁芯的绕组。定子通过电流在绕组中流动而产生磁场。转子100构成为通过在收容于转子100的永久磁铁(permanent magnet)PM与装配于未图示的定子的绕组之间产生磁吸引力、磁排斥力而能够相对于定子绕轴方向S旋转。

如图1、图2所示，转子100是通过在转子铁芯(rotor core)110上安装永久磁铁PM而构成的。转子100通过在定子中产生的磁场对永久磁铁PM排斥或吸引而被驱动旋转。旋转轴100S以穿过转子100(转子铁芯110)的状态连接于转子100。旋转轴100S将转子100的旋转作为驱动力来输出。

转子100具备转子铁芯110、插入在磁铁插入部120的永久磁铁PM、盖构件130、注入孔140及管构件150。转子铁芯110由磁性体构成，形成为以旋转轴110S为中心的环状。本实施方式的转子铁芯110例如是通过多张电磁钢板沿轴向层叠而形成的。转子铁芯110在外周部具有磁铁插入部120。多个永久磁铁PM，沿轴方向S分别插入在多个磁铁插入部120且由从注入孔140注入的注入构件140R固定。换言之，磁铁插入部120是沿轴方向S贯穿转子铁芯110的贯通孔，在转子铁芯110的周方向P上隔开间隔地排列有多个，并且在轴方向S上形成插入口。盖构件130是以覆盖转子铁芯110的方式设置在转子铁芯110的朝向轴方向S的端面上。

注入孔140设置在盖构件130，且从磁铁插入部120连通到盖构件130。在各磁铁插入部120内插入永久磁铁PM后，通过注入孔140将作为注入构件140R的树脂(resin)注入在磁铁插入部120内，以使永久磁铁PM通过固化的树脂，亦即注入构件140R，被固定在磁铁插入部120内。作为注入构件140R的树脂例如包含环氧类树脂。通过注入树脂而将永久磁铁PM固定在转子铁芯110的磁铁插入部120内。树脂主要是通过注入孔140向磁铁插入部120内填充而将永久磁铁PM固定在转子铁芯120内。由此，能够在磁铁插入部120内高精度地固定永久磁铁PM。树脂例如是热固化树脂，通过注入部140注入且固化后，可将永久磁铁PM固定于磁铁插入部120内。树脂例如可以通过不施加压力地使树脂从注入孔140流入磁铁插入部120内而形成，或者也可以是通过施加压力地向磁铁插入部120内注射树脂的模制成形而形成的。然而，本实用新型没有限制注入构件140R的形成方式，只要能使分别插入在磁铁插入部120内的永久磁铁PM通过所注入的注入构件140R而良好的固定在磁铁插入部120内。

转子100的管状构件150设置在转子铁芯110内，并且从磁铁插入部120连通到盖构件130的方式而设置。如图2所示，从径方向R观察转子100时，管状构件150与永久磁铁PM插入到磁铁插入部120的插入方向重叠。管状构件150与永久磁铁PM在轴方向S上重叠。换言之，从径方向R观察时管状构件150的轴线150S与轴方向S重叠，亦即与磁铁插入部120设置在转子铁芯110上的方式相似，管状构件150的轴线150S是沿着轴方向S设置。管状构件150的设置方式例如为，管状构件150的轴线150S与轴方向S大致平行。换句话说，管状构件150与永久磁铁PM在轴方向S上大致上互相平行的设置。

本实用新型的旋转电机的转子100中，本实用新型的旋转电机的转子100中，将管状构件150设置在转子铁芯110内并位于磁铁插入部120内，并且从径方向R观察时管状构件150与插入在磁铁插入部120的永久磁铁PM在轴方向上大致上为互相平行，亦即管状构件150在永久磁铁PM的插入方向上与永久磁铁PM在径方向R上观察时有重叠的部分。由此，在转子100的制造过程中，利用未图示的分配器(例如注射器)将注入构件140R(树脂)从注入孔140以每冲程注入规定量的树脂泵入到磁铁插入部120的内部的过程中，由于树脂的黏滞性，压力不会施加到除了永久磁铁PM的背部之间的间隙处以外的地方。因此，即使树脂有泄漏到周围的空间时，也不会施加压力。因此，由于大气压的关系，即使有残留当初在注入过程中因为没有排气路径而未能排出的聚集的空气，也不会对相应部位的空间施加压力，因此可以防止树脂泄漏到转子100的外侧。

此外，由此设计，与现有技术中仅设置在盖构件上的通气孔再配合施加高压以使空气排出的方法不同，本实用新型的旋转电机的转子100可以更容易的排出转子铁芯110的更深处(亦即更靠近底部110B)的注入注入构件140R(树脂)时聚集的空气，并且可以在不需施加更高压力的情况下可以将空气排出而不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁PM固定在转子铁芯110内的作为注入构件140R的树脂的树脂填充率。此外，由于不需要施加高压故层叠多个层叠钢板而形成的转子铁芯110及永久磁铁PM也就不会被施加额外的压力。因此，可以防止转子铁芯110及永久磁铁PM在制造过程中受到损坏，从而能够提升旋转电机的转子100的品质。

本实施方式中，管状构件150的形状例如是圆柱形状(cylindrical shape)或者圆管(round tube)的形状。本实用新型的旋转电机的转子100的管状构件150的材料可以选自金属、合金、塑胶或复合材料等，只要是管状构件150的材料的强度是至少能够承受注入树脂过程的温度及压力等条件即可，本实用新型并没有限制管状构件150的材料。

图4是示意性的示出图2的旋转电机的转子的管状构件与注入孔的相对位置，其中图4的上部分示意性的示出从上方观察盖构件130的一部分，图4的下部分是转子100在轴方向S上的截面且示意性的示出相对应的注入孔140及管状构件150的相对位置。本实施方式中，管状构件150的两端的开口部中，靠近转子铁芯110的底部110B的开口部例如称作吸气口150A，靠近盖构件130的开口部例如称作排气口150B，其中在注入树脂的过程中，空气从吸气口150A被吸入并沿着管状构件150的轴线150S朝向上方的盖构件130的方向流动并从排气口150B排出。如图2到图4所示，本实施方式的转子100中，至少两个注入孔140从管状构件150以相等的间隔设置。在本实施方式中，管状构件150例如设置为多个，并且对应的在两个注入孔140之间以将管状构件150到该两个注入孔140相等的距离的方式设置。当注入的树脂被完全固化而转子铁芯110的制造过程结束后，管状构件150就这样的留在已被固化而作为永久磁铁PM的固定构件的树脂内。

如此，由于作为注入构件140R的树脂在注入时的树脂合流部是空气聚集的地方，因此如图3所示，通过在树脂合流部，亦即在两个注入孔140之间的位置，设置排气用的管状构件150。如图3所示，管状构件150与其左侧的注入孔140之间的距离大致相等于管状构件150与其右侧的注入孔140之间的距离，此处的距离指的是，例如，管状构件150的大致圆心的位置到注入孔140的大致圆心的位置之间的距离。由此设计，当注入树脂时，所设置的管状构件150的吸气口150A，就如同在空气会聚集的位置设置的具有吸气功能的吸气口那样，可以在不需施加高压的情况下有效的排出空气，从而提高树脂填充率。

除此知外，设置管状构件150在磁铁插入部120时，在多个永久磁铁PM之间存在有间隙部，注入树脂后该些间隙部内将会被作为注入构件140的树脂填充，本实施方式中将多个间隙部中的体积最大的间隙部定义为空间部，例如图2中所示出的空间部G，且将管状构件150设置在空间部G。如此，通过将管状构件150设置在永久磁铁PM之间的体积比最大的间隙部(亦即图2中的空间部G)，由于空间部G的位置是聚集的空气量比较大，故将管状构件150设置在此处，可以更有效的排出空气。

本实用新型的旋转电机的转子的管状构件也可以有如下述的设置方式。如图3所示，在转子100的轴方向S上，管状构件150的位在盖构件130的相对侧的开口部，亦即上面所述的管状构件150的具有吸气功能的吸气口150A，且配置在远离转子100的盖构件130且靠近转子铁芯110的底部110B的管状构件150的吸气口150A。将管状构件150设置为管状构件150的吸气口150A与转子铁芯110的底部110B之间的距离大于等于吸气口150A的直径。如此，通过在转子铁芯110的底部110B与管状构件150的吸气口150A之间保留至少与管状构件150的吸气口150A的直径那样大小的距离，可以在不阻碍空气流动的情况下通过管状构件150进行吸气，因此可以有效的排出空气。

本实用新型的旋转电机的转子的管状构件也可以有如下述的设置方式。在转子100的轴方向S上，管状构件150的位在盖构件130的相对侧的开口部(亦即管状构件150的吸气口150A)与转子铁芯110的底部110B之间的距离小于磁铁插入部120的深度的一半。如此，通过将管状构件150的靠近转子铁芯110的底部110B的吸气口150A，设置在转子铁芯110的深度方向(亦即轴方向S)的下半部，换句话说，将管状构件150的从盖构件130到吸气口150A的长度设置成超过转子铁芯110的深度的一半，可以防止将作为注入构件140R的树脂跟空气一起从管状构件150的吸气口150A吸入。

本实用新型的旋转电机的转子的管状构件也可以有如下述的设置方式。如图2所示，在转子100的轴方向S上，管状构件150从盖构件130朝转子铁芯110的外侧突出。如此，通过将管状构件150设置为从设置有用来注入树脂的注入孔140的盖构件130朝转子铁芯110的外侧突出，由于在转子铁芯110的排气侧的树脂被大气压力压抑，因此可以防止树脂的喷出。

本实用新型的旋转电机的转子的管状构件也可以有如下述的设置方式。管状构件150的吸气口150A可以设置成吸气口150A的端缘向外张开的形状(flare shape)，例如喇叭形或漏斗形。如此，通过使管状构件150的位在转子铁芯110的底部110B附近的吸气口150A设置成喇叭形或漏斗形，与直径一致的圆柱形的管状构件相比，这样的设置能够增加吸入的空气量，并且可以更容易的排出空气。

由上述，本实用新型的旋转电机的转子100中，将管状构件150设置在磁铁插入部120中，并且管状构件150与转子100的轴方向S大致互相平行的配置，亦即管状构件150在永久磁铁PM的插入方向上与永久磁铁PM重叠。由此，在转子100的制造过程中，利用分配器(例如注射器)将注入构件140R(树脂)从注入孔140以每冲程注入规定量的树脂泵入到磁铁插入部120的内部的过程中，由于树脂的黏滞性，压力不会施加到除了永久磁铁PM之间的间隙处以外的地方，因此即使树脂有泄漏到周围的空间时，也不会施加压力。因此，由于大气压的关系，即使有残留当初在注入过程中因为没有排气路径而未能排出的聚集的空气，也不会对相应部位的空间施加压力，因此可以防止树脂泄漏到转子的外侧。

[实用新型的效果]

基于上述，本实用新型的旋转电机的转子中，由此设计，与现有技术中仅设置在盖构件上的通气孔再配合施加高压以使空气排出的方法不同，本实用新型的转子可以更容易的排出转子铁芯的更深处(亦即更靠近底部)的空气，以使在树脂固化后的转子铁芯中能够避免有空气或气泡卡在树脂中。此外，可以在不需施加更高压力的情况下可以将空气排出而不会使树脂泄漏，并且能够提升用来将永久磁铁固定在转子铁芯内的作为注入构件的树脂的树脂填充率。此外，由于不需要施加高压故层叠多个层叠钢板而形成的转子铁芯及永久磁铁也就不会被施加额外的压力，故可以防止转子铁芯及永久磁铁的制造过程中受到损坏，从而能够提升旋转电机的转子的品质。据此，仅通过管状构件的巧妙的设置，能够提升转子的树脂填充力以外，还能够减少制造成本，从而整体上能够提升旋转电机的品质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型的实施例的技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种旋转电机的转子，其特征在于，包括：

转子铁芯，形成为环状；

多个磁铁插入部，在所述转子铁芯的周方向上隔开间隔的排列且在轴方向上形成插入口；

盖构件，以覆盖所述转子铁芯的方式设置在所述转子铁芯的朝向所述轴方向的端面上；

注入孔，从所述磁铁插入部连通到所述盖构件而设置；

多个永久磁铁，沿所述轴方向分别插入在多个所述磁铁插入部且由从所述注入孔注入的注入构件固定；以及

管状构件，从所述磁铁插入部连通到所述盖构件而设置；且

所述管状构件与所述永久磁铁在所述轴方向上重叠。

2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，至少两个所述注入孔从所述管状构件以相等的间隔设置。

3.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，在所述轴方向上，所述管状构件的位在所述盖构件的相对侧的开口部与所述转子铁芯的底部之间的距离大于所述开口部的直径。

4.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其特征在于，在所述轴方向上，所述管状构件的位在所述盖构件的相对侧的开口部与所述转子铁芯的底部之间的距离大于所述开口部的直径。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，在所述轴方向上，所述管状构件的位在所述盖构件的相对侧的开口部与所述转子铁芯的底部之间的距离小于所述磁铁插入部的深度的一半。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，在所述轴方向上，所述管状构件从所述盖构件朝所述转子铁芯的外侧突出。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的旋转电机的转子，其特征在于，

在多个所述永久磁铁之间具有间隙部，将多个所述间隙部中的体积最大的间隙部定义为空间部，且所述管状构件设置在所述空间部。

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