电机用转子、电机装置以及电机用转子的制造方法
【专利摘要】本发明提供电机用转子、电机装置以及电机用转子的制造方法。电机用转子具有：转子轴，能够被电机装置的一对轴承部件轴支承；转子叠片，包括多个层叠板以及多个小径板，多个所述层叠板和多个所述小径板沿所述转子轴的轴向重叠而一体化，所述小径板具有比所述层叠板小的外径，多个所述小径板形成一对凸起部，该一对凸起部沿着所述转子轴的轴向从多个所述层叠板的两侧突出，用于与一对所述轴承部件分别抵接。
【专利说明】
电机用转子、电机装置以及电机用转子的制造方法
技术领域
[0001]本发明涉及电机用转子、电机装置以及电机用转子的制造方法。
【背景技术】
[0002]在电机装置中，在定子与配置在其内侧的转子的转子叠片之间产生电磁感应作用。由此，在定子的内侧，转子转动。因此，如日本专利公开公报特开2009-201338号所示，电机用的转子通过一对轴承部件以能够转动的方式被轴支承。
[0003]在电机装置中，例如，将轴承部件适当地定位，使得电机用转子以两个转子叠片在定子内的适当的位置彼此相对的状态转动。
[0004]在此，对于用于将电机用转子的轴承部件适当地定位的结构例子进行说明。在图4所示的例子中，转子轴101的、安装转子叠片102和转子叠片103的中央部1la的直径比两端部1lb的直径大。通过所述中央部1la的两端面将一对轴承部件104定位。
[0005]然而，在该例子中，为了使转子轴1I的中央部1Ia的直径比两端部1 Ib的直径大，使用粗圆柱形状的轴材。此外，该粗轴材的两端部分被切削加工。此外，为了抑制转子轴的轴心晃动，在切削加工后，对轴材的两端部分进行研磨加工。
[0006]在图5所示的例子中，为了将电机用转子的轴承部件适当地定位，在转子叠片102和转子叠片103的两侧粘合固定一对金属制或者树脂制的彩色部件105。通过该一对彩色部件105对一对轴承部件104进行定位。
[0007]然而，在该例子中，除了电机用转子之外，另外使用一对彩色部件105。因此，追加了对电机用转子粘合一对彩色部件105的工序。而且，为了使用彩色部件105对轴承部件适当地定位，彩色部件105被以高精度形成。
[0008]在电机装置中，要求不增加用于电机用的转子的组装部件的数量或者组装的总工序数就能够对轴承部件进行适当地定位的电机用转子。
【发明内容】
[0009]本发明的一种方式的电机用转子(本电机用转子)，其具有:转子轴，能够被电机装置的一对轴承部件轴支承；以及转子叠片，包括多个层叠板以及多个小径板，多个所述层叠板和多个所述小径板在所述转子轴的轴向上重叠而一体化，所述小径板具有比所述层叠板小的外径，多个所述小径板形成一对凸起部，一对所述凸起部沿所述转子轴的轴向从多个所述层叠板的两侧突出，用于与一对所述轴承部件分别抵接。
[0010]此外，本发明还提供一种电机装置，其具有:壳体;所述的电机用转子，所述电机用转子具有所述转子轴以及包括一对所述凸起部的所述转子叠片；一对所述轴承部件，插入有所述转子轴，与一对所述凸起部分别抵接，在所述壳体内以能够转动的方式支承所述电机用转子;以及定子部件，设置在所述壳体内的所述转子叠片的周围。
[0011]此外，本发明还提供一种电机用转子的制造方法，其包括:通过将多个层叠板与多个小径板沿转子轴的轴向重叠而一体化，由此形成转子叠片，所述小径板具有比所述层叠板小的外径；以及将所述转子轴插入并固定于所述转子叠片的中心孔。
[0012]在本电机用转子的转子叠片中，在多个层叠板的两侧，具有比该层叠板小的外径(外周)的小径板沿转子轴的轴向重叠而一体化。由此，形成突出的一对凸起部。通过该一对凸起部，能够对一对轴承部件定位。
[0013]而且，凸起部是通过沿转子轴的轴向重叠多个小径板而形成的。因此，凸起部的突出量的精度与小径板的厚度的精度相同(或大致相同)。由此，能够得到用于轴承部件定位的充分而必要的精度。
[0014]另外，在转子叠片侧形成有用于轴承部件的定位的一对凸起部。由此，作为转子轴，例如可以使用均匀直径的圆柱形状的结构。因此，无需为了进行轴承部件的定位而对转子轴实施用于将其中央部形成为直径比两端部大的加工。此外，也无需准备作为与电机用转子不同的另外的组装部件的一对彩色部件。
[0015]在本发明的一种方式中，通过将均匀直径的圆柱形状的转子轴插入并固定于预先一体化有凸起部的转子叠片的中心孔，由此能够容易地组装本电机用转子。
[0016]这样，在本发明的一种方式中，能够简单地制造具有无需增加用于电机用转子的组装部件的数量或者组装的总工序数就能够将轴承部件适当定位的结构的电机用转子。
【附图说明】
[0017]图1为具有本发明的实施方式的电机用转子的电机装置的示意性的局部剖切剖视图。
[0018]图2A?图2D为对本发明的实施方式的转子叠片的结构进行说明的图。
[0019]图3A以及图3B为所述电机用转子的组装步骤的说明图。
[0020]图4为对第一比较例的电机用转子的结构进行说明的图。
[0021]图5为对第二比较例的电机用转子的结构进行说明的图。
[0022]附图标记说明
[0023]I...电机装置
[0024]2…壳体
[0025]3…电机用转子
[0026]4...第一轴承部件
[0027]5...第二轴承部件
[0028]6…定子部件
[0029]11...外壳
[0030]12...第一端部支架
[0031]13...第一内侧的面凹部
[0032]14…第二端部支架
[0033]15...第二内侧的面凹部
[0034]21…转子轴
[0035]22…永磁体
[0036]23…第一转子叠片
[0037]24…第二转子叠片
[0038]31…内转动体
[0039]32…外转动体
[0040]33…轴承滚珠[0041 ]41…定子叠片
[0042]42…线圈
[0043]51…大径环状层叠板
[0044]52…大径板状层叠板(层叠板)
[0045]53…小径环状层叠板(小径板、小径层叠板)
[0046]54…主叠片部
[0047]55…磁体用凹部
[0048]56…凸起部
[0049]57...外铆接部
[0050]58…内铆接部[0051 ]59...中心孔
[0052]101…转子轴
[0053]1la…转子轴的中央部
[0054]1lb…转子轴的两端部
[0055]102、103…转子叠片
[0056]104…轴承部件
[0057]105…彩色部件
【具体实施方式】
[0058]在下面的详细说明中，出于说明的目的，为了提供对所公开的实施方式的彻底的理解，提出了许多具体的细节。然而，显然可以在没有这些具体细节的前提下实施一个或更多的实施方式。在其它的情况下，为了简化制图，示意性地示出了公知的结构和装置。
[0059]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0060]图1为具有本实施方式的电机用转子3的电机装置I的示意性的局部剖切剖视图。
[0061]图1所示的电机装置I具有壳体2、电机用转子3、第一轴承部件4、第二轴承部件5以及定子部件6。
[0062]在壳体2中，通过在圆筒形状的外壳11的两端开口嵌合第一端部支架12以及第二端部支架14，由此形成内部空间。在壳体2的内部空间中配置有定子部件6和电机用转子3，所述定子部件6具有定子叠片41以及线圈42。
[0063]电机用转子3具有均匀直径的圆柱形状的转子轴21、永磁体22、第一转子叠片23以及第二转子叠片24。第一转子叠片23、永磁体22以及第二转子叠片24依序固定于转子轴21。
[0064]转子轴21的、从第一转子叠片23突出的一方的端部插入安装于第一端部支架12的第一轴承部件4，并向壳体2外突出。转子轴21的、从第二转子叠片24突出的另一方的端部插入安装于第二端部支架14的第二轴承部件5。由此，电机用转子3在定子部件6的内侧以能够转动的方式被轴支承。
[0065]S卩，在一对第一轴承部件4和第二轴承部件5中插入有转子轴21。转子轴21通过一对第一轴承部件4和第二轴承部件5被轴支承(能够被轴支承)。定子部件6设置在壳体2内的、第一转子叠片23和第二转子叠片24的周围。一对第一轴承部件4和第二轴承部件5与电机用转子3的一对凸起部56(后述)抵接，并在壳体2内以能够转动的方式轴支承电机用转子
3。第一转子叠片23和第二转子叠片24包括一对凸起部56 (后述)。
[0066]这样，包括能够转动的电机用转子3的、可动侧的磁场生成结构位于包括的定子部件6的、固定侧的磁场生成结构的内侧。通过对定子部件6的线圈42通电，由此在定子部件6与电机用转子3之间产生由磁力引起的吸引作用或者排斥作用。由此，电机用转子3能够转动。
[0067]图2A?图2D为对图1的转子叠片的结构进行说明的图。第一转子叠片23以及第二转子叠片24具有将3种的多个层叠板重叠而一体化了的结构。
[0068]图2A所示的大径板状层叠板(层叠板)52具有圆板形状，所述圆板形状具有比环状的永磁体22大一圈的外周(外径)。另外，大径板状层叠板52形成为具有比第一轴承部件4以及第二轴承部件5的外转动体32大的外径。在大径板状层叠板52的中心形成有直径比转子轴21略大的孔。
[0069]图2B所示的大径环状层叠板(层叠板)51具有环状，该环状具有与大径板状层叠板52相同(或大致相同)大小的外周(外径)。具有环状的大径环状层叠板51的内径形成为能够插入环状的永磁体22的尺寸。
[0070]图2C所示的小径环状层叠板(小径板、小径层叠板)53形成为具有比第一轴承部件4或者第二轴承部件5的外转动体32小的直径(外径)。在小径环状层叠板53的中心形成有直径比转子轴21略大的孔。这3种的层叠板例如为电磁钢板。例如可以通过将磁性材料与金属材料的混合物形成为板状而得到电磁钢板。这样，大径环状层叠板51、大径板状层叠板52以及小径环状层叠板53可以由相同的材料形成。
[0071]此外，如图2D所示，这3种层叠板通过在彼此以同心重叠的状态下沿板厚方向(图2D的箭头所示的方向)彼此铆接而实现一体化。
[0072]沿着大径板状层叠板52的外周缘形成有多个外铆接部57。沿着大径环状层叠板51的外周缘形成有多个外铆接部57。通过这些外铆接部57，将大径板状层叠板52与大径环状层叠板51—体化(接合)。由此，形成主叠片部54。主叠片部54如果在磁体用凹部55中收容永磁体22则产生磁力。
[0073]另外，沿大径板状层叠板52的内周缘形成有多个内铆接部58。此外，沿小径环状层叠板53的内周缘(外周)形成有多个内铆接部58。这些内铆接部58用于使多个小径环状层叠板53与多个大径板状层叠板52沿板厚方向接合。例如，以与小径环状层叠板53的内铆接部58对应的方式设置大径板状层叠板52的内铆接部58。
[0074]通过这些内铆接部58，将大径板状层叠板52与小径环状层叠板53沿板厚方向一体化(接合)。由此，一体地形成凸起部56。凸起部56从主叠片部54向磁体用凹部55相反的一侧突出。另外，形成有贯通主叠片部54和凸起部56的中心孔59。
[0075]图3A以及图3B为图1的电机用转子3的组装步骤(制造方法)的说明图。
[0076]电机用转子3的制造方法包括如上所述地形成第一转子叠片23和第二转子叠片
24。形成第一转子叠片23和第二转子叠片24包括将多个大径板状层叠板52与具有比大径板状层叠板52小的外径的多个小径环状层叠板53沿转子轴21的轴向(板厚方向)重叠而形成为一体。
[0077]此外，如图3A所示，首先，在第一转子叠片23的中心孔59中松动地插入圆柱形状的转子轴21。在轴向的规定的位置，将第一转子叠片23的凸起部56向径向内侧压扁。
[0078]接着，在环状的永磁体22的中心孔中松动地插入转子轴21。此外，在第二转子叠片24的中心孔59中松动地插入转子轴21。然后，以在第二转子叠片24的磁体用凹部55与第一转子叠片23的磁体用凹部55之间夹入永磁体22的状态，将第二转子叠片24的凸起部56向径向内侧压扁。即，电机用转子3的制造方法包括将转子轴21插入并固定于第一转子叠片23和第二转子叠片24的中心孔59。
[0079]由此，如图3B所示，形成电机用转子3。永磁体22通过被夹在固定于转子轴21的第一转子叠片23和第二转子叠片24之间而固定于转子轴21。另外，第一转子叠片23的凸起部56以及第二转子叠片24的凸起部56向转子轴21的轴向外侧突出。
[0080]另外，如图3B—起所示的，将转子轴21插入第一轴承部件4。在第一轴承部件4中，内转动体31在外转动体32的内侧通过轴承滚珠33能够转动。所述内转动体31与第一转子叠片23的凸起部56抵接。在第二轴承部件5中，其内转动体31与第二转子叠片24的凸起部56抵接。
[0081 ]由此，如图1所示，能够将第一轴承部件4和第二轴承部件5适当地定位。因此，电机用转子3能够以第一转子叠片23和第二转子叠片24与定子部件6相对的状态转动。
[0082]在本实施方式中，通过将多个小径环状层叠板53重叠而形成第一轴承部件4和第二轴承部件5能够抵接的凸起部56。因此，凸起部56的突出量的精度与小径环状层叠板53的厚度的精度相同。由此，能够得到用于第一轴承部件4和第二轴承部件5的定位的充分而必要的精度。
[0083]如上所述，在本实施方式的第一转子叠片23以及第二转子叠片24中，在多个大径板状层叠板52的两侧，具有比大径板状层叠板52小的外周(外径)的小径环状层叠板53沿转子轴21的轴向重叠而一体化。由此，形成突出的一对凸起部56。该一对凸起部56与电机装置I的一对轴承部件分别抵接，由此能够对第一轴承部件4和第二轴承部件5进行定位。
[0084]这样，多个小径环状层叠板53形成一对凸起部56。该一对凸起部56沿转子轴21的轴向从大径板状层叠板52的两侧突出，用于与一对第一轴承部件4和第二轴承部件5分别抵接。
[0085]而且，通过将多个小径环状层叠板53沿转子轴21的轴向重叠而形成凸起部56。因此，能够使凸起部56的突出量的精度成为与层叠板的厚度的精度对应的高精度。由此，能够得到用于对第一轴承部件4和第二轴承部件5进行定位的充分而必要的精度。
[0086]另外，在这些第一转子叠片23和第二转子叠片24上形成有突出的一对凸起部56。因此，作为转子轴21，例如可以使用均匀直径的圆柱形状的结构。由此，无需如图4所示的例子那样通过切削加工以及研磨加工高精度地加工转子轴101的两端部101b。
[0087]此外，在这些第一转子叠片23和第二转子叠片24上形成有突出的一对凸起部56。由此，无需如图5所示的那样使用作为与电机用转子不同的另外的组装部件的一对彩色部件 105。
[0088]在此，在如图5所示地使用彩色部件105对轴承部件104进行定位的情况下，为了相对于转子轴101的外周面固定转子叠片102、103，形成有多个凸陵部。因此，实施多次的凿密处理。与此相对，在本实施方式中，也不需要进行这样的凿密处理。
[0089]此外，在本实施方式中，将均匀直径的圆柱形状的转子轴21插入并固定于预先一体化有凸起部56的第一转子叠片23和第二转子叠片24的中心孔59。由此，能够容易地组装电机用转子3。
[0090]这样，在本实施方式中，无需增加用于电机用转子3的组装部件的数量或者组装的总工序数就能够将轴承部件适当地定位。
[0091]以上的实施方式为本发明的优选的实施方式的例子。本发明的技术并不局限于此。这些实施方式在不脱离本发明的主旨的范围内，可以进行各种变形或者变更。
[0092]例如，在所述实施方式的第一转子叠片23和第二转子叠片24中，使用与主叠片部54用的大径板状层叠板52等相同的材料的层叠板形成凸起部56。凸起部56通过与大径板状层叠板52铆接而与主叠片部54—体化。
[0093]除此之外，例如，也可以通过与主叠片部54的层叠板不同的材料形成凸起部56。
[0094]另外，凸起部56(小径环状层叠板53)还可以通过铆接以外的例如粘合等方法与主叠片部54(大径板状层叠板52)—体化。但是，通过铆接将所述各部一体化，能够在形成第一转子叠片23和第二转子叠片24的工序中，将凸起部56固定于主叠片部54。因此，不会增加工序数就能够使凸起部56与主叠片部54稳固地一体化。
[0095]在所述实施方式中，在第一转子叠片23以及第二转子叠片24的中心孔59中松动地插入转子轴21。成为凸起部56的小径环状层叠板53被向径向内侧压扁。由此，能够将第一转子叠片23和第二转子叠片24固定于转子轴21。
[0096]除此之外，例如，第一转子叠片23和第二转子叠片24与转子轴21也可以被粘合固定。另外，也可以将第一转子叠片23和第二转子叠片24的中心孔59形成为与转子轴21大致同径。在该情况下，可以在中心孔59中压入转子轴21。
[0097]另外，大径板状层叠板52的中心孔可以具有比小径环状层叠板53的中心孔大的直径。在该情况下，可以在小径环状层叠板53的中心孔中压入转子轴21。由此，与将转子轴21压入全部的多个大径板状层叠板52和多个小径环状层叠板53的情况相比，能够减少压入阻力。其结果，能够减轻将转子叠片固定于转子轴21的作业的负担。
[0098]所述本发明的实施方式为电机装置I的例子，所述电机装置I具有电机用转子3，在电机用转子3中，在第一转子叠片23的磁体用凹部55与第二转子叠片24的磁体用凹部55之间夹入有永磁体22。
[0099]除此之外，例如，可以仅由多个大径板状层叠板52构成第一转子叠片23以及第二转子叠片24的主叠片部54。在该情况下，可以在仅由大径板状层叠板52形成的一对主叠片部54之间夹入并固定永磁体22。
[0100]另外，电机用转子3也可以具有仅由多个大径板状层叠板52形成的I个转子叠片和卷绕于该转子叠片的线圈。在该情况下，通过在I个转子叠片的两侧重叠多个小径环状层叠板53，并使它们成为一体，能够高精度地形成在转子叠片的两侧突出的一对凸起部56。
[0101]所述实施方式的电机装置I具有收容定子部件6的壳体2。除此之外，例如，电机装置I也可以不具有壳体2。在该情况下，定子部件6可以以露出的方式设置。
[0102]本发明的实施方式可以是以下的第一电机用转子?第三电机用转子、第一电机装置以及第一电机用转子的制造方法。
[0103]第一电机用转子，其具有:转子轴，能够被电机装置的一对轴承部件轴支承；以及转子叠片，所述转子叠片是通过将用于生成磁场的多个层叠板与比所述层叠板小的外周的多个小径板沿所述转子轴的轴向重叠而一体化得到的，多个所述小径板形成一对凸起部，一对所述凸起部在所述转子轴的轴向上从多个所述层叠板的两侧突出并与一对所述轴承部件抵接。
[0104]第二电机用转子，其为第一电机用转子，多个所述小径板为由与所述层叠板相同的材料形成的小径层叠板，沿所述小径板的外周与多个所述层叠板一起在板厚方向上被铆接。
[0105]第三电机用转子，其为第一电机用转子或者第二电机用转子，所述转子叠片由第一转子叠片和第二转子叠片构成，在第一转子叠片和第二转子叠片之间夹有永磁体。
[0106]第一电机装置，其具有:壳体;第一电机用转子?第三电机用转子中的任意一种的电机用转子，具有所述转子轴和所述转子叠片，所述转子叠片具备一对所述凸起部;一对所述轴承部件，插入有所述转子轴，与一对所述凸起部抵接，在所述壳体内以能够转动的方式轴支承所述电机用转子;定子部件，在所述壳体内设置在所述转子叠片的周围。
[0107]第一电机用转子的制造方法，其为在电机装置中通过一对轴承部件以能够转动的方式轴支承转子轴的电机用转子的制造方法，通过将用于生成磁场的多个层叠板与比所述层叠板小的外周的多个小径板沿所述转子轴的轴向重叠而一体化由此形成转子叠片，将所述转子轴插入并固定于所述转子叠片的中心孔。
[0108]在第一电机用转子的转子叠片中，在多个层叠板的两侧，比该层叠板小的外周的小径板沿转子轴的轴向重叠而一体化，由此以突出的方式形成一对凸起部。通过该一对凸起部能够将一对轴承部件定位。而且，通过沿转子轴的轴向重叠多个小径板而形成凸起部，因此能够使凸起部的突出量成为小径板的厚度的精度，能够得到用于轴承部件的定位的充分而必要的精度。
[0109]另外，在转子叠片侧形成有用于轴承部件的定位的一对凸起部，因此关于转子轴，例如可以使用均匀直径的圆柱形状的结构。因此，无需为了轴承部件的定位而对转子轴实施将其中央部形成为直径比两端部大的加工。另外，对于电机用转子，无需准备作为与电机用转子不同的另外的组装部件的一对彩色部件。此外，通过将均匀直径的圆柱形状的转子轴插入并固定于预先一体化有凸起部的转子叠片的中心孔，能够容易地组装电机用转子。
[0110]这样，在第一电机用转子中，无需增加用于电机用转子的组装部件的数量或者总工序数，就能够简单地制造能将轴承部件适当定位的结构的电机用转子。
[0111]出于示例和说明的目的已经给出了所述详细的说明。根据上面的教导，许多变形和改变都是可能的。所述的详细说明并非没有遗漏或者旨在限制在这里说明的主题。尽管已经通过文字以特有的结构特征和/或方法过程对所述主题进行了说明，但应当理解的是，权利要求书中所限定的主题不是必须限于所述的具体特征或者具体过程。更确切地说，将所述的具体特征和具体过程作为实施权利要求书的示例进行了说明。
【主权项】
1.一种电机用转子，其特征在于， 所述电机用转子具有: 转子轴，能够被电机装置的一对轴承部件轴支承；以及 转子叠片，包括多个层叠板以及多个小径板，多个所述层叠板和多个所述小径板在所述转子轴的轴向上重叠而一体化，所述小径板具有比所述层叠板小的外径， 多个所述小径板形成一对凸起部，一对所述凸起部沿所述转子轴的轴向从多个所述层叠板的两侧突出，用于与一对所述轴承部件分别抵接。2.根据权利要求1所述的电机用转子，其特征在于， 多个所述小径板是由与所述层叠板相同的材料形成的小径层叠板，多个所述小径板具备内铆接部，所述内铆接部沿所述小径板的外周设置，用于将多个所述小径板与多个所述层叠板沿板厚方向接合。3.根据权利要求2所述的电机用转子，其特征在于， 多个所述层叠板具备内铆接部，所述内铆接部以与所述小径板的所述内铆接部对应的方式设置。4.根据权利要求1所述的电机用转子，其特征在于， 所述转子叠片包括第一转子叠片和第二转子叠片，所述第一转子叠片和所述第二转子叠片是一对， 所述电机用转子还具有永磁体，所述永磁体夹在所述第一转子叠片与所述第二转子叠片之间。5.根据权利要求2所述的电机用转子，其特征在于， 所述转子叠片包括第一转子叠片和第二转子叠片，所述第一转子叠片和所述第二转子叠片是一对， 所述电机用转子还具有永磁体，所述永磁体夹在所述第一转子叠片与所述第二转子叠片之间。6.根据权利要求3所述的电机用转子，其特征在于， 所述转子叠片包括第一转子叠片和第二转子叠片，所述第一转子叠片和所述第二转子叠片是一对， 所述电机用转子还具有永磁体，所述永磁体夹在所述第一转子叠片与所述第二转子叠片之间。7.—种电机装置，其特征在于， 所述电机装置具有: 壳体； 权利要求1?6中任意一项所述的电机用转子，所述电机用转子具有所述转子轴以及包括一对所述凸起部的所述转子叠片； 一对所述轴承部件，插入有所述转子轴，与一对所述凸起部分别抵接，在所述壳体内以能够转动的方式支承所述电机用转子;以及 定子部件，设置在所述壳体内的所述转子叠片的周围。8.一种电机用转子的制造方法，其特征在于包括: 通过将多个层叠板与多个小径板沿转子轴的轴向重叠而一体化，由此形成转子叠片，所述小径板具有比所述层叠板小的外径；以及 将所述转子轴插入并固定于所述转子叠片的中心孔。
【文档编号】H02K1/27GK105978189SQ201610126268
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】中武耕二, 大桥正明
【申请人】山洋电气株式会社