CN217216138U

CN217216138U - 转子

Info

Publication number: CN217216138U
Application number: CN202220259860.7U
Authority: CN
Inventors: 上田智哉; 佐佐木利幸; 胡亚波
Original assignee: Nidec Corp
Current assignee: Nidec Corp
Priority date: 2021-02-08
Filing date: 2022-02-07
Publication date: 2022-08-16
Anticipated expiration: 2032-02-07
Also published as: US11784522B2; US20220255378A1; JP2022121332A; DE202022100611U1; TWM630650U

Abstract

转子包括主轴、筒状的转子铁芯及多个磁铁。主轴沿着中心轴延伸。转子铁芯包围主轴。多个磁铁配置于转子铁芯的径向外侧，沿圆周方向排列。转子铁芯中，在径向内表面上向径向外侧凹陷的多个第一凹部沿圆周方向排列。各第一凹部分别在径向与各磁铁重叠。

Description

转子

技术领域

本实用新型涉及一种转子。

背景技术

以往的转子包括主轴、转子铁芯及磁铁。转子铁芯包围主轴而形成为筒状。磁铁配置于转子铁芯的径向外侧，沿圆周方向排列有多个(例如日本专利特开2003-37954号公报)。

但是，以往的转子中，转子铁芯的重量大，有可能转子的旋转效率降低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种转子，可提高旋转效率。

本实用新型的例示性的转子包括主轴、筒状的转子铁芯及多个磁铁。主轴沿着中心轴延伸。转子铁芯包围主轴。多个磁铁配置于转子铁芯的径向外侧，沿圆周方向排列。转子铁芯中，在径向内表面上向径向外侧凹陷的多个第一凹部沿圆周方向排列。各第一凹部分别在径向与各磁铁重叠。

各所述第一凹部的圆周方向的中心分别在径向与各所述磁铁的圆周方向的中心重叠。所述第一凹部向径向外侧弯曲地凹陷，在圆周方向形成为线对称。所述第一凹部的径向的深度较所述转子铁芯的径向外表面与所述第一凹部的径向外端的径向上的距离更大。所述第一凹部的径向的深度较所述磁铁的径向上的厚度的最大值更小。所述转子铁芯中，在径向外表面上向径向内侧凹陷的多个第二凹部沿圆周方向排列，各所述第二凹部分别在径向与各所述磁铁重叠。所述第二凹部的圆周方向的长度为所述磁铁的圆周方向的长度的一半以下。所述第二凹部的径向的深度较所述第一凹部的径向的深度更小。所述转子，包括：粘接剂，收容于所述第二凹部，所述粘接剂将所述磁铁与所述转子铁芯粘接。所述转子，还包括：连结构件，配置于所述转子铁芯的径向内侧，将所述转子铁芯与所述主轴连结，所述连结构件具有从径向外表面朝径向外侧突出且沿圆周方向排列的多个凸部，各所述凸部嵌合于各所述第一凹部。所述转子，包括：凸起部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的一者沿径向突出；以及凹陷部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的另一者沿径向凹陷，收容所述凸起部。所述转子，还包括：连结构件，配置于所述转子铁芯的径向内侧，将所述转子铁芯与所述主轴连结，且所述转子包括：凸起部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的一者沿径向突出；以及凹陷部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的另一者沿径向凹陷，收容所述凸起部。

根据例示性的本实用新型，可提供一种转子，可提高旋转效率。

附图说明

图1为本实用新型的第一实施方式的减速装置的立体图。

图2为本实用新型的第一实施方式的马达的纵截面立体图。

图3为本实用新型的第一实施方式的马达的横截面立体图。

图4为将本实用新型的第一实施方式的转子的一部分放大表示的示意性纵截面图。

图5为将本实用新型的第一实施方式的变形例的转子的一部分放大表示的示意性横截面图。

图6为将本实用新型的第二实施方式的转子的一部分放大表示的示意性横截面图。

[符号的说明]

1：马达

2：罩壳

10：转子

11：主轴

12：转子铁芯

12a：贯穿孔

13：连结构件

14：磁铁

15：盖构件

20：定子

21：定子铁芯

22：线圈

23：绝缘体

100：减速装置

101：输入齿轮

102、103、104、105：中间齿轮

106：输出齿轮

107：曲柄主轴

111：环状部

111a：螺孔

121：突起部

122：第一凹部

123：凸起部

125：第二凹部

131：本体部

131a：凹陷部

131b：凸部

132：凸缘部

133：固定部

151：周面部

152：保护部

211：铁芯背部

212：齿部

221：导线

C：中心轴

J：输出轴

P1、P2：中心

S1：第一区域

S2：第二区域

W1、W6：深度

W2：距离

W3：最大值

W4、W5：长度

具体实施方式

以下，一边参照附图一边对本实用新型的例示性的实施方式进行详细说明。此外，本说明书中，在减速装置100中将主轴11的旋转轴称为“中心轴C”，将与中心轴C平行的方向称为“轴向”。而且，将与主轴11的中心轴C正交的方向称为“径向”，将沿着以主轴11的中心轴C为中心的圆弧的方向称为“圆周方向”。而且，本申请案中，将轴向设为上下方向来说明各部的形状或位置关系。此外，上下方向仅为用于说明的称呼，并不限定减速装置100的实际的位置关系及方向。

＜第一实施方式＞

＜1.减速装置的总体结构＞

以下对本实用新型的例示性的实施方式的减速装置进行说明。图1为本实施方式的减速装置100的立体图。此外，图1中并未图示作为减速装置100的外壳的罩壳。

减速装置100将第一转速的旋转运动转换为较第一转速更低的第二转速的旋转运动。减速装置100例如组入至电动辅助自行车的驱动机构而使用。但是，本实用新型的减速装置100也可用于其他用途。

减速装置100具有后述的转子10、及连结于主轴11的输入齿轮(齿轮)101。具体而言，具有包括转子10的马达1、输入齿轮(齿轮)101、中间齿轮102、中间齿轮103、中间齿轮104、中间齿轮105、输出齿轮106及罩壳(未图示)。罩壳在内部收容马达1、输入齿轮101、中间齿轮102、中间齿轮103、中间齿轮104、中间齿轮105及输出齿轮106。输入齿轮101连接于后述的马达1的主轴11，与主轴11一起以中心轴C为中心旋转。

输出齿轮106以输出轴J为中心旋转。输入齿轮101与输出齿轮106经由中间齿轮102、中间齿轮103、中间齿轮104、中间齿轮105而连接。

从马达1输出的力矩依次经由输入齿轮101、中间齿轮102、中间齿轮103、中间齿轮104、中间齿轮105、输出齿轮106而传递。各齿轮的齿轮比及齿轮的个数等可根据所需要的减速比进行各种变更。例如，在组入至电动辅助自行车的驱动机构而使用的减速装置100中，输出齿轮106配置于以输出轴J为中心旋转的曲柄主轴107的周围。在曲柄主轴107连结有链轮(未图示)，通过使连接于链轮的链条(未图示)转动，从而车轮旋转。曲柄主轴连结于踏板，可通过输出齿轮106的旋转而辅助踏板的踏力。

＜2.马达的结构＞

图2、图3为马达1的纵截面立体图及横截面立体图。图4为将转子10的一部分放大表示的示意性纵截面图。马达1包括转子10及定子20。

＜2-1.转子的结构＞

转子10可绕沿上下方向延伸的中心轴C旋转。转子10具有主轴11、转子铁芯12、连结构件13、多个磁铁14及盖构件15。

＜2-1-1.主轴的结构＞

主轴11为沿着中心轴C延伸的柱状的金属构件。主轴11具有环状部111。环状部111在主轴11的径向外表面上突出地设置。环状部111具有沿轴向贯穿的螺孔111a。螺孔111a沿圆周方向大致等间隔地排列有多个。

主轴11经由轴承(未图示)可旋转地受到支撑。轴承例如可使用球轴承。此外，也可代替球轴承而使用例如滑动轴承或流体动压轴承等。

＜2-1-2.转子铁芯的结构＞

转子铁芯12是将环状的电磁钢板沿轴向层叠多个而形成为筒状，在中央具有沿轴向延伸的贯穿孔12a。连结构件13及主轴11配置于贯穿孔12a的内部，转子铁芯12包围连结构件13及主轴11。

转子铁芯12具有突起部121及凸起部123。突起部121从转子铁芯12的径向外表面朝径向外侧突出，且沿轴向延伸。突起部121沿圆周方向大致等间隔地排列有多个(参照图3)。

而且，转子铁芯12中，在径向内表面上向径向外侧凹陷的多个第一凹部122沿圆周方向大致等间隔地排列。通过设置第一凹部122，从而可使转子铁芯12轻量化，提高转子10的旋转效率。此外，关于第一凹部122的详细形状，将在下文进行详细说明。

凸起部123从转子铁芯12的径向内表面朝径向内侧突出，在径向相向地设有两处。

＜2-1-3.连结构件的结构＞

连结构件13配置于转子铁芯12的径向内侧，将转子铁芯12与主轴11连结。连结构件13具有本体部131、凸缘部132及固定部133。本体部131包围主轴11，形成为筒状。本体部131具有凹陷部131a(参照图3)。凹陷部131a从径向外表面朝径向内侧凹陷，在径向相向地设有两处。本体部131压入固定于转子铁芯12的贯穿孔12a。此时，在凹陷部131a内压入凸起部123。即，凹陷部131a收容凸起部123。由此，将连结构件13与转子铁芯12在圆周方向牢固地固定。

固定部133从本体部131的径向内表面朝径向内侧延伸，形成为环状。固定部133具有在轴向凹陷的固定螺孔(未图示)。固定螺孔沿圆周方向大致等间隔地排列有多个。固定部133在轴向与主轴11的环状部111重叠。此时，螺孔111a与固定螺孔在轴向重叠，经由螺杆(未图示)而螺固。由此，将主轴11与连结构件13固定。

凸缘部132从本体部131的轴向的一端(本实施方式中为下端)向径向外侧延伸。凸缘部132的径向外端位于较磁铁14的径向外端更靠径向外侧。由此，凸缘部132在轴向与磁铁14及转子铁芯12相向，在轴向支撑磁铁14及转子铁芯12。

＜2-1-4.磁铁的结构＞

磁铁14配置于转子铁芯12的径向外侧，沿圆周方向排列有多个。磁铁14为大致长方体状，包含磁性构件。磁铁14经由粘接剂(未图示)固定于转子铁芯12的径向外表面。此时，在圆周方向相邻的磁铁14隔着转子铁芯12的突起部121而配置。通过设置突起部121，可容易地进行磁铁14相对于转子铁芯12的定位。

磁铁14在径向相向地具有S极及N极，相邻的磁铁14的、径向外表面的磁极不同。即，在径向外表面具有S极的磁极面的磁铁14、与在径向外表面具有N极的磁极面的磁铁14沿圆周方向交替排列。

＜2-1-5.盖构件的结构＞

盖构件15配置于磁铁14的径向外侧。盖构件15保持磁铁14。盖构件15包含铁等磁性体，例如通过压制加工等而形成。盖构件15具有周面部151及保护部152。周面部151形成为筒状，在径向与磁铁14相向。

保护部152从周面部151的轴向的另一端(本实施方式中为上端)向径向内侧延伸。保护部152的径向内端位于较磁铁14的径向内端更靠径向内侧，保护部152的至少一部分在轴向与转子铁芯12重叠。由此，保护部152在轴向与磁铁14及转子铁芯12相向并接触。保护部152例如经由粘接剂固定于转子铁芯12。因此，可防止磁铁14在转子10的旋转时向轴向上侧脱落。此时，盖构件15包含磁性体，因而盖构件15通过磁力而固定于磁铁14。因此，可进一步防止磁铁14在转子10的旋转时向轴向上侧脱落。

＜2-2.定子的结构＞

定子20在转子10的径向外侧相向地配置，具有定子铁芯21、多个线圈22及绝缘体23。

定子铁芯21是将环状的电磁钢板沿轴向层叠多个而形成。定子铁芯21具有圆环状的铁芯背部211、及从铁芯背部211向径向内侧突出的多个齿部212。多个齿部212沿圆周方向大致等间隔地排列。

绝缘体23包含绝缘性的树脂成形品，覆盖定子铁芯21的至少一部分。

线圈22是在齿部212的周围隔着绝缘体23卷绕导线221而形成。通过绝缘体23将定子铁芯21与导线221绝缘。

若对线圈22给予驱动电流，则在多个齿部212产生磁通。由齿部212与磁铁14之间的磁性引力及斥力产生圆周方向的力矩。其结果，转子10相对于定子20以中心轴C为中心旋转。

＜3.转子铁芯的详细结构＞

图5为将转子10的一部分放大表示的示意性横截面图。相邻的磁铁14的、径向内表面的磁极不同，从磁铁14的径向内表面产生的磁通在圆周方向的两侧分歧，穿过转子铁芯12而分别朝向在两侧相邻的磁铁14的径向内表面。因此，在径向与相邻的磁铁14的边界部相向的、转子铁芯12的第一区域S1的磁通密度，较在径向与磁铁14的圆周方向的中心P2相向的、转子铁芯12的第二区域S2的磁通密度更大。

第一凹部122的磁阻较转子铁芯12的电磁钢板上的磁阻更大。但是，各第一凹部122分别在径向与各磁铁14重叠。更详细而言，第一凹部122的圆周方向的中心P1分别在径向与磁铁14的圆周方向的中心P2重叠。由此，第一凹部122配置于磁通密度小的区域，可减少转子铁芯12总体的磁损，并且使转子铁芯12轻量化。

而且，第一凹部122向径向外侧弯曲地凹陷，且在圆周方向线对称地形成。由此，第一凹部122的磁损在圆周方向成为线对称。由此可减少下述情况，即：从磁铁14的径向内表面产生且在圆周方向的两侧分歧的磁通密度在圆周方向不同。

而且，第一凹部122的径向的深度W1较磁铁14的径向上的厚度的最大值W3更小。由此，可将第一凹部122在径向形成得小，降低第一凹部122的磁损。此外，深度W1也可形成为较转子铁芯12的径向外表面与第一凹部122的径向外端的径向上的距离W2更大。由此，可减少转子铁芯12总体的磁损，并且使转子铁芯12进一步轻量化。

而且，转子铁芯12中，进而在径向外表面上向径向内侧凹陷的第二凹部125沿圆周方向排列。第二凹部125沿轴向延伸，且在圆周方向大致等间隔地排列有多个。第二凹部125的磁阻与第一凹部122同样地，较转子铁芯12的电磁钢板上的磁阻更大。但是，各第二凹部125分别在径向与各磁铁14重叠。由此，第二凹部125配置于磁通密度小的区域，可减少转子铁芯12总体的磁损，并且使转子铁芯12进一步轻量化。

而且，第二凹部125的圆周方向的长度W4为磁铁14的圆周方向的长度W5的一半以下。而且，第二凹部125的径向的深度W6较第一凹部122的径向的深度W1更小。可使配置于较第一凹部122更接近磁铁14的第二凹部125相较于第一凹部122在径向形成得更小，减少第二凹部125的磁损。由此，可减少转子铁芯12总体的磁损。

而且，将转子铁芯12与磁铁14固定的粘接剂(未图示)涂布于第二凹部125。即，转子10具有收容于第二凹部125的粘接剂，粘接剂将磁铁14与转子铁芯12粘接。通过设置第二凹部125，从而粘接剂的定位变容易。而且，可通过粘接剂的厚度来减少在转子铁芯12与磁铁14之间形成间隙的情况。

＜第二实施方式＞

接下来，对本实用新型的第二实施方式进行说明。图6为将第二实施方式的转子10的一部分放大表示的纵截面图。为了方便说明，对与所述图1～图5所示的第一实施方式相同的部分标注相同符号。第二实施方式中，连结构件13的形状与第一实施方式不同。其他部分与第一实施方式相同，可获得与第一实施方式相同的效果。

连结构件13具有凸部131b。凸部131b从本体部131的径向外表面朝径向外侧突出，且沿轴向延伸。而且，凸部131b沿圆周方向排列有多个，各凸部131b嵌合于各第一凹部122。即，连结构件13具有从径向外表面朝径向外侧突出且沿圆周方向排列的多个凸部131b，各凸部131b嵌合于各第一凹部122。由此，将连结构件13与转子铁芯12在圆周方向更牢固地固定。

(4.其他)

所述实施方式仅为本实用新型的例示。实施方式的结构可在不超出本实用新型的技术思想的范围内适当变更。而且，实施方式也可在可能的范围内组合而实施。

例如，本实施方式中，在连结构件13设有凹陷部131a，在转子铁芯12设有凸起部123，但也可在连结构件13设置凸起部，在转子铁芯12设置凹陷部。此时，凸起部从连结构件13的径向外表面朝径向外侧突出，凹陷部从转子铁芯12的径向内表面朝径向外侧凹陷。即，具有从连结构件13的径向外表面或转子铁芯12的径向内表面中的一者沿径向突出的凸起部、以及从连结构件13的径向外表面或转子铁芯12的径向内表面中的另一者沿径向凹陷且收容凸起部的凹陷部。

本实用新型例如可组入至机器人、工作机、电动辅助自行车、汽车椅子等的驱动机构而利用。

Claims

1.一种转子，其特征在于，包括：

主轴，沿着中心轴延伸；

筒状的转子铁芯，包围所述主轴；以及

多个磁铁，配置于所述转子铁芯的径向外侧，沿圆周方向排列，

所述转子铁芯中，在径向内表面上向径向外侧凹陷的多个第一凹部沿圆周方向排列，

各所述第一凹部分别在径向与各所述磁铁重叠。

2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

各所述第一凹部的圆周方向的中心分别在径向与各所述磁铁的圆周方向的中心重叠。

3.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述第一凹部向径向外侧弯曲地凹陷，在圆周方向形成为线对称。

4.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述第一凹部的径向的深度较所述转子铁芯的径向外表面与所述第一凹部的径向外端的径向上的距离更大。

5.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述第一凹部的径向的深度较所述磁铁的径向上的厚度的最大值更小。

6.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，

所述转子铁芯中，在径向外表面上向径向内侧凹陷的多个第二凹部沿圆周方向排列，

各所述第二凹部分别在径向与各所述磁铁重叠。

7.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，

所述第二凹部的圆周方向的长度为所述磁铁的圆周方向的长度的一半以下。

8.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，

所述第二凹部的径向的深度较所述第一凹部的径向的深度更小。

9.根据权利要求6所述的转子，其特征在于，包括：

粘接剂，收容于所述第二凹部，

所述粘接剂将所述磁铁与所述转子铁芯粘接。

10.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，还包括：

连结构件，配置于所述转子铁芯的径向内侧，将所述转子铁芯与所述主轴连结，

所述连结构件具有从径向外表面朝径向外侧突出且沿圆周方向排列的多个凸部，

各所述凸部嵌合于各所述第一凹部。

11.根据权利要求10所述的转子，其特征在于，包括：

凸起部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的一者沿径向突出；以及凹陷部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的另一者沿径向凹陷，收容所述凸起部。

12.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，还包括：

连结构件，配置于所述转子铁芯的径向内侧，将所述转子铁芯与所述主轴连结，且

所述转子包括：凸起部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的一者沿径向突出；以及凹陷部，从所述连结构件的径向外表面或所述转子铁芯的径向内表面中的另一者沿径向凹陷，收容所述凸起部。