电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法与流程

本发明的涉及电动机，更详细地说涉及电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法。

背景技术：

电动机由转子及定子构成，是指将电力施加于转子及定子中的至少一个通过转子及定子之间的磁力变化产生旋转力的装置。

作为一示例，电动机可包括定子和转子，所述定子设置在外壳内周侧对多个线圈施加电源形成磁场，所述转子设置在定子内侧，可旋转地设置在外壳，并且结合于永久磁铁，通过由定子形成的磁场的变化进行旋转。

另一方面，包括永久磁铁的转子包括圆筒形状的转子铁芯和设置在转子铁芯外周侧的圆筒形状的永久磁铁，通常在旋转轴的外周侧压入圆筒形状的转子铁芯之后，圆筒形状的永久磁铁压入转子铁芯的外周侧。

但是具有如上所述的结构的现有的电动机的转子结构，即使针对旋转轴等进行施压，但是因为组装误差，导致产生轴方向狭缝，因此可在轴方向上发生转子自重不平衡。

尤其是，在转子自重不平衡的情况下，存在产生电动机振动的问题。

技术实现要素：

(要解决的问题)

为了解决如上所述的目的，本发明的目的在于提供防止结合于旋转轴的转子出现狭缝并且容易组装置的电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法。

(解决问题的手段)

本发明是为了解决如上所述的问题而提出的，本发明公开了一种电动机的转子，包括：旋转轴100，可旋转地设置在电动机外壳；转子部300，形成中空型，并且插入并结合所述旋转轴100，与所述旋转轴100一同旋转；其中，所述旋转轴100包括：第一支撑毂110，在所述旋转轴100的外周面以半径方向凸出，以支撑插入并结合所述旋转轴100的所述转子部300的一侧；第二支撑毂120，可拆卸地结合于所述旋转轴100，在插入所述旋转轴100的状态下向所述第一支撑毂110侧紧贴一侧被所述第一支撑毂110支撑的所述转子部300的另一侧，使所述转子部300固定在所述旋转轴100。

所述转子部300可包括：转子芯体310，向所述旋转轴100的外周侧插入；一个以上的永久磁铁320，结合于所述转子芯体310的外周面；固定部330，将结合于所述转子芯体310的永久磁铁320固定在所述旋转轴100。

所述一个以上的永久磁铁320的与所述旋转轴100的长度方向垂直的纵截面的形状可形成圆形形状。

所述一个以上的永久磁铁320可具有以与所述旋转轴100的长度方向垂直的纵截面为基准从所述旋转轴100的中心一分为二的一对半圆形状。

本发明还可包括一对缓冲部件341，一对缓冲部件341所述分别设置在所述转子部300的一侧和所述第一支撑毂110之间及所述转子部300的另一侧和所述第二支撑毂120之间，从所述转子部300的两端以所述旋转轴100的长度方向延伸形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面，并且能够以所述旋转轴100的长度方向弹性变形。

所述一对缓冲部件341可形成阶梯，以用于防止固定部330以所述旋转轴100的长度方向移动，其中所述固定部330设置在形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面。

所述一对缓冲部件341可具有工程塑料的材料。

所述第一支撑毂110螺纹结合于形成在所述旋转轴100外周面的外螺纹部132，可支撑被所述第二支撑毂120加压的所述转子部300的另一侧。

所述固定部330可以是薄膜部件，所述薄膜部件在所述一个以上的永久磁铁320的外周面缠绕一次以上。

所述薄膜部件可包括碳片。

所述旋转轴100以所述转子部300为中心可在两侧设置轴承，由此对电动机外壳进行旋转。

所述旋转轴100形成设置有所述轴承的部分的外径可小于设置有所述旋转轴部300的部分的外径。

所述旋转轴100在一端设置用于控制电动机的旋转的编码器200，而另一端可构成驱动轴。

所述第二支撑毂120可由与形成在所述旋转轴100的外螺纹部131螺纹结合的螺母部件构成。

所述第一支撑毂110及所述第二支撑毂120可被加工机构去除一部分，以减少在结合所述转子部300的状态下进行旋转时产生的振动。

本发明还公开了一种电动机，包括：电动机外壳20；定子26，设置在所述电动机外壳20的内周面；转子10，作为在所述定子26的内侧中可旋转地设置在所述电动机外壳20的转子10，具有上述结构。

本发明还公开了一种电动增压器，包括：叶轮外壳30，形成空气通道，该空气通道以轴方向吸气并且以半径方向排气；叶轮31，在所述叶轮外壳30内进行旋转，通过形成在所述叶轮外壳30的所述空气通道排放高压的空气；电动机，所述叶轮31结合于驱动轴来旋转驱动所述叶轮31，并且具有上述结构。

本发明公开了一种电动机的组装方法，作为用于组装电动机的方法，所述电动机包括具有上述结构的电动机转子，包括：旋转轴插入步骤，将所述旋转轴100插入并结合于所述转子部300的中空，以使所述转子部300一侧被从所述旋转轴100的外周面以半径方向凸出的第一支撑毂110支撑；第二支撑毂结合步骤，将所述第二支撑毂120可拆卸地结合于所述旋转轴100，进而在插入所述旋转轴100的状态下向所述第一支撑毂110侧紧贴一侧被所述第一支撑毂110支撑的所述转子部300的另一侧。

所述旋转轴插入步骤，可在所述转子部300的一侧及所述第一支撑毂110之间设置缓冲部件341，所述缓冲部件341从所述转子部300的一端以所述旋转轴100的长度方向延伸形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面，并且能够以所述旋转轴100的长度方向弹性变形；所述第二支撑轮毂结合步骤，可在所述转子部300的另一侧及所述第二支撑毂120之间设置缓冲部件341，所述缓冲部件341从所述转子部300的另一端以所述旋转轴100的长度方向延伸形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面，并且能够以所述旋转轴100的长度方向弹性变形。

所述固定部330可由薄膜部件形成，所述薄膜部件在所述一个以上的永久磁铁320的外周面缠绕一次以上。

在所述第二支撑轮毂结合步骤之后可执行平衡步骤，所述平衡步骤是旋转结合所述转子部300的状态下的转子来测量振动模式，利用加工机构除去所述第一支撑毂110及所述第二支撑毂120的一部分，以减少所述转子的振动。

(发明的效果)

本发明的电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法的优点如下：旋转轴与支撑转子部一侧的第一支撑毂形成一体，在转子部嵌合于旋转轴被第一支撑毂支撑的状态下将第二支撑毂螺纹结合于旋转轴，由此由第一支撑毂及第二支撑毂固定转子部，进而具有防止结合于旋转轴的转子出现狭缝的同时容易组装。

进一步地，本发明的电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法的优点如下：为了补偿具有金属材料的转子部和分别支撑转子部两侧的第一支撑毂及第二支撑毂之间的加工误差、组装误差等，介入peek等可弹性变形的工程塑料，进而可制造更加精密的电动机。

另外，本发明的电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法的优点如下：通过利用第一支撑毂及第二支撑毂的坚固的转子固定结构，更进一步地利用cfrp固定永久磁铁及最终易于平衡处理，在要求以坚固的结构及最优化的平衡进行高速旋转的增压器等中适合高速旋转，并且可实现小型化。

附图说明

图1是本发明的第一实施例的电动机的立体图。

图2是将图1的电动机的一部分切割的切割立体图。

图3是图1的纵剖面图。

图4是将图3中转子部扩大的扩大图。

图5是图3中ⅳ-ⅳ方向的剖面图。

图6是示出图1的电动机的组装结构的分解图。

图7是将本发明的第二实施例的电动机的一部分切割的切割立体图。

图8是图7的纵剖面图。

图9示出图7的电动机的组装结构的分解图。

图10是示出适用图1的电动机的增压器的示意性一示例的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图如下详细说明本发明的电动机的转子、具有其的电动机、具有该电动机的增压器及电动机的组装方法。

如图10所示，本发明的电动机作为具有配置有永久磁铁320的转子10的电动马达，包括：电动机外壳20；设置在电动机外壳20内周面的定子26；可旋转地设置在电动机外壳20并且配置有永久磁铁320的转子10。

所述电动机外壳20作为用于设置定子26及转子10的结构，根据使用电动机的用途可具有各种结构。

作为一示例，所述电动机外壳20可结合两侧开放的中空缸21和盖部件22、23，所述盖部件22、23在中空缸21的两端可旋转地支撑转子10的旋转轴100。

另一方面，所述电动机外壳20的一侧向外部凸出，以根据电动机的使用用途使旋转驱动的旋转轴100用作驱动轴，而另一侧可结合设置有控制部25的控制外壳24，所述控制部25用于控制旋转轴100的旋转驱动。

然后，根据电动机的使用用途，在所述旋转轴100中，可在驱动轴部分结合叶轮等。

所述定子26作为通过与具有永久磁铁320的转子10的磁力作用来旋转转子10的结构，可由多个线圈绕组27构成。

所述转子10作为可旋转地设置在电动机外壳20并且具有永久磁铁320的结构，可具有各种结构。

尤其是，所述转子10作为本发明的重点的结构，如图1至图6所示，本发明的电动机的转子10包括：可旋转地设置在电动机外壳20的旋转轴100；插入并结合旋转轴100并且与旋转轴100一同旋转的中空型的转子部300。

所述旋转轴100作为可旋转地设置在电动机外壳并产生旋转驱动力的结构，可具有各种结构。

作为一示例，优选为，所述旋转轴100包括：第一支撑毂110，从旋转轴100的外周面以半径方向，以支撑插入旋转轴100的转子部300的一侧；第二支撑毂120，可拆卸地结合于旋转轴100，在插入旋转轴100的状态下向第一支撑毂110侧紧贴一侧被第一支撑毂110支撑的转子部300的另一侧，使转子部300固定在旋转轴100。

所述第一支撑毂110作为从旋转轴100的外周面以半径方向以支撑插入旋转轴100的转子部300的一侧的结构，以及与后述的第二支撑毂120一同固定转子部300的结构，可具有各种结构。

作为一示例，如图2、图3及图6所示，所述第一支撑毂110可从旋转轴100的外周面以半径方向凸出形成一体。

尤其是，所述第一支撑毂110作为从旋转轴100的外周面以半径方向凸出形成一体以轴方向支撑转子部300一侧的结构，优选为，在以旋转轴100方向观察时，形成大于旋转轴100的外径的圆盘形状。

然后，所述第一支撑毂110可被铣床等加工装置除去一部分，以在结合转子部300之后保持轴方向平衡，即，保持转动惯量的平衡。

另一方面，如图7至图9所示，所述第一支撑毂110与后述的第二支撑毂120类似，能够可拆卸地与旋转轴100，代替从旋转轴100的外周面凸出形成一体。

然后，针对所述旋转轴100可拆卸第一支撑毂110的结构与后述的第二支撑毂120类似，通过螺纹结合来与旋转轴100结合等，可通过各种方式结合。

即，所述第一支撑毂110由内周面形成内螺纹部112以与形成在旋转轴100外周面的外螺纹部132螺纹结合的结构，可支撑被所述第二支撑毂120加压的所述转子部300的另一侧。

尤其是，优选为，在所述第一支撑毂110可拆卸地设置在旋转轴100的情况下，与第二支撑毂120构成非对称结构。

另一方面，所述旋转轴100的材料可使用耐热性优秀的铬镍铁合金材料等。

另外，除了所述旋转轴100、第一支撑毂110及第二支撑毂120以外的其余结构作为可旋转地设置在电动机外壳的轴，根据与转子部300、轴承的结合结构及通过转子的旋转而旋转驱动的旋转驱动对象的结合结构等，可具有各种结构。

所述第二支撑毂120作为可拆卸地结合于旋转轴100以在插入旋转轴100的状态下向第一支撑毂110侧紧贴一侧被第一支撑毂110支撑的转子部300的另一侧的结构，可具有各种结构。

作为一示例，所述第二支撑毂100与旋转轴100可通过各种方式结合，诸如螺纹结合等。

即，所述第二支撑毂120可由螺母部件构成，所述螺母部件内周面形成内螺纹部122以螺纹结合于形成在旋转轴100的外螺纹部131。

另一方面，所述第一支撑毂110及第二支撑毂120可通过加工机构被除去一部分，以减少在结合转子部300的状态下进行旋转时产生的振动。

即，与上述的第一支撑毂110类似，所述第二支撑毂120可被铣床等加工装置除去一部分，以在结合转子部300之后保持轴方向平衡，即，保持转动惯量的平衡。

然后，对于所述第二支撑毂120的材料可使用黄铜等的金属材料。

另一方面，优选为，分别在所述转子部300的一侧和第一支撑毂110之间以及转子部300的另一侧和第二支撑毂120之间还设置一对缓冲部件341，所述一对缓冲部件341从转子部300的两端以旋转轴100的长度方向延伸形成有一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面，并且能够以旋转轴100的长度方向弹性变形。

所述一对缓冲部件341作为分别设置在所述转子部300的一侧和第一支撑毂110之间以及转子部300的另一侧和第二支撑毂120之间从转子部300的两端以旋转轴100的长度方向延伸形成有一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面并且能够以旋转轴100的长度方向弹性变形的结构，具有各种结构。

作为一示例，为使所述一对缓冲部件341分别位于所述转子部300的一侧和第一支撑毂110之间以及转子部300的另一侧和第二支撑毂120之间，所述一对缓冲部件341形成插入旋转轴100的圆形环等，可具有各种结构。

另一方面，优选为，所述一对缓冲部件341形成阶梯，以防止在形成有一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面设置的固定部330以旋转轴100的长度方向移动。

具体地说，在后述的所述固定部330设置在永久磁铁320的外周面时，能够以轴方向出现缝隙，为了防止出现这一现象，如图2及图3所示形成第一阶梯342。

此时，所述第一阶梯342的高度优选为具有与固定部330的厚度相对应的高度，以与后述的固定部330的外周面一同形成缓和的面。

另外，优选为，所述一对缓冲部件341的外径大于上述的第一支撑毂110及第二支撑毂120的外径。

然后，优选为，所述一对缓冲部件341在与第一支撑毂110及第二支撑毂120相对应的位置形成第二阶梯343，进而分别以轴方向凹陷第一支撑毂110及第二支撑毂120。

通过如上述形成第二阶梯343，第一支撑毂110及第二支撑毂120以轴方向具有充分的厚度的同时可将转子部300的旋转轴100方向的总长度最小化。

然后，优选为，所述一对缓冲部件341具有可弹性变形的工程塑料的材料，诸如peek等。

另一方面，优选为，所述旋转轴100以转子部300为中心在两侧设置有轴承(未示出)，以针对电动机外壳可进行旋转。

然后，优选为，所述旋转轴100的设置有轴承的部分130的外径小于设置有所述旋转轴部300部分的外径。

另外，所述旋转轴100一端设置有用于控制电动机旋转的编码器200，而另一端可由驱动轴构成。

此时，所述旋转轴100可形成轴方向的凹陷部150，以设置编码器200。

在此，在所述旋转轴100的两端中，为了方便，驱动轴及编码器200的设置位置当然可以互换。

所述转子部300作为插入并结合旋转轴100并且与旋转轴100一同旋转的中空型结构，可具有各种结构。

作为一示例，所述转子部300可包括：向旋转轴100的外周侧插入的转子芯体310；结合于转子芯体310的外周面的一个以上的永久磁铁320；将结合于转子芯体310的永久磁铁320固定在旋转轴100的固定部330。

所述转子芯体310作为向旋转轴100的外周侧插入的结构，层叠多个铁芯构成电动机的转子芯体。

在此，所述转子芯体310在中心部形成贯通孔311以压入旋转轴100。

所述永久磁铁320作为结合于转子芯体310外周面的结构，可具有各种结构。

作为一示例，所述永久磁铁320的与旋转轴100的长度方向垂直的纵截面的形状可形成圆形形状。

然后，所述一个以上的永久磁铁320可具有以与旋转轴100的长度方向垂直的纵截面为基准从旋转轴100的中心一分为二的一对半圆形状。

如上所述，如果所述一个以上的永久磁铁320具有以与旋转轴100的长度方向垂直的纵截面为基准从旋转轴100的中心一分为二的一对半圆形状，则具有容易结合具有相对弱刚性的永久磁铁的优点。

具体地说，在以往永久磁铁形成与转子芯体310类似的形状被压入转子芯体310的外周面，据此因为刚性出现破损等的问题，但是如果形成从旋转轴100的中心一分为二的一对的半圆形状，则具有容易结合具有相对弱刚性的永久磁铁的优点。

所述固定部330作为将结合于转子芯体310的永久磁铁320固定在旋转轴100的结构，可具有各种结构，诸如环氧胶、薄膜等。

作为一示例，所述固定部330可由薄膜部件构成，所述薄膜部件是为了在一个以上的永久磁铁320的外周面缠绕一次以上而设置的。

更具体地说，所述薄膜部件可包括碳片。

另一方面，具有如上所述的结构的电动机，尤其是旋转轴及转子可通过如下的方法组装及完成。

首先，所述旋转轴100插入于转子芯体310。在此，在介入缓冲部件341的情况下，为使缓冲部件341在插入转子芯体310之前可位于第一支撑毂110和转子芯体310之间，缓冲部件341优先于转子芯体310插入于旋转轴100。

在插入所述转子芯体310之后，通过螺纹结合第二支撑毂120向第一支撑毂110侧移动转子芯体210，进而固定转子芯体210。

此时，在介入所述缓冲部件341的情况下，为使缓冲部件341位于转子芯体310及第二支撑毂120之间，缓冲部件341优选于第二支撑毂120插入于旋转轴100。

另一方面，针对所述永久磁铁320，在根据其结构设置成与转子芯体310结合的状态或者垂直剖面形成半圆形状构成有一对的情况下，以与旋转轴100垂直的方向(即，半径方向)结合于转子芯体310。

在此，针对所述永久磁铁320的设置顺序，在永久磁铁是一体的情况下，在结合第二支撑毂120之前首先设置永久磁铁320。

然后，在所述永久磁铁320垂直剖面形成半圆形成构成有一对的情况下，优选为首先结合第二支撑毂120之后设置在转子芯体310的外周面。

另一方面，在设置所述永久磁铁320之后设置固定部330，以保护永久磁铁320。

具体地说，所述固定部330作为诸如cfrp(碳纤维强化塑料)的薄膜部件，可缠绕设置于永久磁铁320的外周面。

更具体地说，所述固定部330可以是将cfrp材料的薄膜缠绕于永久磁铁320的外周面形成的。

另外，所述固定部330可以是将碳片缠绕于永久磁铁320的外周面通过浸渍及固化树脂形成。

此时，优选为，所述固定部330均设置在永久磁铁320的外周面及缓冲部件341的外周面。

然后，为了在设置所述固定部330之后防止以轴方向打滑，固定部330可向形成在缓冲部件341的第一阶梯342的内侧缠绕。

另一方面，包括具有上述结构的电动机转子的电动机可通过如下的电动机的组装方法组装，如图6及图9所示，作为本发明的电动机组装方法，包括：旋转轴插入步骤，在转子部300的中空插入旋转轴100，以使转子部300一侧被从旋转轴100的外周面以半径方向凸出的第一支撑毂110支撑；第二支撑轮毂结合步骤，将第二支撑毂120可拆卸地结合于旋转轴100，在插入旋转轴100的状态下向第一支撑毂110侧紧贴一侧被第一支撑毂110支撑的转子部300的另一侧，使转子部300固定在旋转轴100。

所述旋转轴插入步骤作为在转子部300的中空插入旋转轴100以使转子部300一侧被从旋转轴100的外周面以半径方向凸出的第一支撑毂110支撑的步骤，可通过各种方法执行。

在此，在所述第一支撑毂110作为与旋转轴100分开的独立部件与旋转轴100可拆卸地结合的情况下，在结合转子部300之前或者之后可结合于旋转轴100。

所述第二支撑轮毂结合步骤作为将第二支撑毂120可拆卸地结合于旋转轴100在插入旋转轴100的状态下向第一支撑毂110侧紧贴一侧被第一支撑毂110支撑的转子部300的另一侧使转子部300固定在旋转轴100的步骤，可通过各种方法执行。

在此，在所述第一支撑毂110作为与旋转轴100分开的独立部件与旋转轴100可拆卸地结合的情况下，可与第二支撑毂120一同固定位于第一支撑毂110及第二支撑毂120之间的转子部300，或者第一支撑毂110及第二支撑毂120首先设定基准位置之后通过其余一个的螺纹结合可固定所述转子部300。

另外，所述第一支撑毂110及第二支撑毂120结合旋转轴100的结合顺序是为了方便起见而选择的，当然可将第二支撑毂120结合于旋转轴100之后插入转子部300及结合第一支撑毂110。

另一方面，所述旋转轴插入步骤可在所述转子部300的一侧及所述第一支撑毂110之间设置缓冲部件341，所述缓冲部件341能够以所述旋转轴100的长度方向弹性变形，并且从所述转子部300的一端以所述旋转轴100的长度方向延伸形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面。

然后，所述第二支撑轮毂结合步骤可在所述转子部300的另一侧和所述第二支撑毂120之间设置缓冲部件341，所述缓冲部件341能够以所述旋转轴100的长度方向弹性变形，并且从所述转子部300的另一端以所述旋转轴100的长度方向延伸形成有所述一个以上的永久磁铁320的缸体形状的外周面。

另一方面，关于所述转子部100的结构，用于固定永久磁铁320的固定部330可通过薄膜部件形成，所述薄膜部件是为了在一个以上的永久磁铁320的外周面缠绕一次以上而设置的。

然后，在所述第二支撑轮毂结合步骤之后，旋转结合所述转子部300状态下的转子来测量振动模式，为了减少所述转子的振动，可执行利用加工机构除去所述第一支撑毂110及所述第二支撑毂120的一部分的平衡步骤。

另一方面，具有如上所述的结构的本发明的电动机可实现小型化，并且具有适合高速旋转的坚固的结构，而且适合在高速旋转环境下使用。

本发明的电动机可适用于旋转驱动增压器的叶轮31，以通过电动机的高速旋转驱动对引擎内进气施加压力。

具体地说，如图10所示，适用本发明的电动机的电动增压器包括：叶轮外壳30，形成空气通道，所述空气通道以轴方向吸气并且以半径方向排气；叶轮31，在叶轮外壳30内进行旋转，通过形成在叶轮外壳30的空气通道排放高压的空气；电动机，具有如上所述的结构，叶轮31结合于驱动轴，旋转驱动叶轮31。

所述叶轮外壳30作为形成以轴方向吸气并且以半径方向排气的空气通道的结构，可具有各种结构。

作为一示例，所述叶轮外壳30具有轴方向吸气口以及以与叶轮31的圆周方向接触的方向形成的排气口，只要是构成具有吸气口及排气口的同时形成空气通道以具有作为增压器要求的压缩比的结构，可以是任何结构。

所述叶轮31作为结合于如上所述的电动机的驱动轴(即，旋转轴100)的结构，根据作为增压器要求的压缩比可具有各种结构。

以上，仅是可由本发明实现的优选实施例的一部分的相关说明，因此众所周知不得限于上述的实施例来解释本发明的范围，而是以上说明的本发明的技术思想及其根本的技术思想全部包括在本发明的范围内。