专利名称：转子结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于轴向间隙马达的转子结构或组件，在该轴向间隙马达中，定子和盘形转子沿旋转轴彼此相对。
背景技术：
日本专利申请公开No.2003-1918822公开了一种用于轴向间隙马达的转子，其中，支承永磁体的盘形保持部件通过压入旋转轴中并进行键或锯齿配合，或者通过套装在旋转轴上然后进行焊接而与旋转轴连接，因此，限制了在保持部件和旋转轴之间沿周向方向的相对位移。
发明内容
当支承永磁体的保持部件相对于旋转轴或转子中心轴线的垂直度较低时，转子在该转子和定子之间形成非均匀间隙。该非均匀间隙使得在由定子产生的旋转磁场和转子之间的吸引力和排斥力不规则，从而在轴向间隙马达中产生问题，例如不稳定的扭矩。因此，轴向间隙马达需要提高所述保持部件相对于旋转轴的垂直度。不过，与径向间隙马达相比，轴向间隙马达的转子的保持部件具有相当小的轴向厚度，因此，不能在保持部件和旋转轴之间的连接表面处有足够的轴向厚度。因此，在保持部件被压入旋转轴内或套装在旋转轴上的那种转子结构中，很难提高保持部件相对于旋转轴的垂直度。在本说明书中，提高垂直度意味着使得保持部件相对于旋转轴的角度更接近直角。
本发明的目的是提供一种用于轴向间隙马达的转子结构或组件，它能够提高在保持部件和旋转轴之间的垂直度，该保持部件和旋转轴都包含在转子中。
根据本发明的一个方面，用于轴向间隙马达的转子组件包括转子和定子，该转子包括旋转轴；肋，该肋布置在旋转轴上；以及盘形保持部件，该盘形保持部件与肋的轴向端面连接，从而与旋转轴连接，并设有沿周向方向布置的永磁体；而该定子沿转子的中心轴线对着转子。
通过下面的说明并参考附图，可以理解本发明的其它目的和特征。
图1是表示本发明一实施例的轴向间隙马达的示意剖视图。
图2是表示用于本发明一实施例的轴向间隙马达的转子结构的示意剖视图。
图3是表示用于本发明另一实施例的轴向间隙马达的转子结构的示意剖视图。
图4是表示用于本发明又一实施例的轴向间隙马达的转子结构的示意剖视图。
具体实施例方式
图1是表示本发明一实施例的轴向间隙马达的示意剖视图。图1的轴向间隙马达包括转子53、定子57和壳体61。转子53包括盘形或圆形保持部件51以及旋转轴52。保持部件51设有沿周向布置的永磁体，并与旋转轴52连接。定子57沿转子53的中心轴线或沿转子53的旋转轴52的轴向对着转子53。定子57包括定子芯54、绝缘体55和线圈56。各线圈56缠绕在定子芯54上，绝缘体55布置在它们之间。壳体61通过径向轴承58和推力轴承59而可旋转地支承转子53的旋转轴52的端部，并通过引导件60而固定定子57。
定子芯54在沿旋转轴52的周向的多个位置处环绕该旋转轴52布置。嵌入转子53的保持部件51中的永磁体布置成用于使得极性沿周向方向交替。因此，当各线圈56通过变换器(inverter)被激励并因此产生或形成沿周向方向的旋转磁场时，嵌有永磁体(其极性沿周向方向交替)的转子53受到旋转磁场的吸引和排斥，并因此以同步速度而旋转。
图2是表示用于本发明一个实施例的轴向间隙马达的转子结构或组件的示意剖视图。图2的转子结构包括转子4和定子S。转子4包括盘形或圆形保持部件2以及旋转轴3。保持部件2设有沿周向方向布置的永磁体1，并与旋转轴3连接。定子S沿转子4的中心轴线或沿转子4的旋转轴3的轴向方向而对着该转子4。转子4还包括盘形或圆形肋5。肋5通过利用键而套装在旋转轴3上。肋5有第一轴向端面以及第二或相对轴向端面。第一和第二轴向端面形成肋5沿轴向方向的相对的端面。保持部件2形成有孔，各孔有在孔的内表面中的内螺纹，且该保持部件2通过螺栓6而与肋5的第一轴向端面连接，该螺栓6穿过肋5拧入相应孔内。因此，保持部件2与旋转轴3连接。
肋5的外径φ1小于定子S的内径φ2，并形成有在第二轴向端面中的孔7，该第二轴向端面是与第一轴向端面相对的肋5的相对端面，该第一轴向端面与保持部件2连接。各孔7用于接收配重W。因此，配重W安装在肋5上。
如上所述，肋5通过利用键而套装在旋转轴3上。此外，肋5例如可以通过压入旋转轴3中并进行锯齿配合或者通过套装在旋转轴3上并随后进行焊接而与旋转轴3连接。而且，肋5可以与旋转轴3铸造成一体。肋5的、与保持部件2连接的第一轴向端面或连接面例如可以通过进行切削加工而具有较高的垂直度。因此，本实施例的转子结构能够提高保持部件2相对于旋转轴3的垂直度。显然，与保持部件的内周表面直接与旋转轴连接的结构相比，本实施例的转子结构能够提高垂直度。
因为肋5的外径φ1小于定子S的内径φ2，因此，定子S能够布置成与肋5的外周表面交叠，而不会彼此干涉，如图2所示。因此，即使肋5布置在旋转轴3上时，本实施例的转子结构也能够实现在定子S和转子4之间的具有预定较小宽度的间隙。
定子S可以是包括定子芯、绝缘体和线圈的定子，其中，各线圈缠绕在定子芯上，且绝缘体布置在它们之间，如图1所示。定子S的内径φ2称为包括线圈和绝缘体的该定子的最小内径。
如上所述，肋5形成有在与保持部件2相对的第二轴向端面中的孔7。因此，本实施例的转子结构能够通过将配重W选择地压入各孔7中而调节转子4的重量平衡或不平衡。也可以不安装配重W，而是可以对肋5进行切削加工，以便调节转子4的重量平衡或不平衡。
图3是表示用于本发明另一实施例的轴向间隙马达的转子结构或组件的示意剖视图。在图3的转子结构中，转子轴3形成有轴内通道8，该轴内通道8沿旋转轴3的中心轴线的轴向方向穿过旋转轴3延伸。肋5形成有在与保持部件2连接的第一轴向端面中的至少一个槽。该至少一个槽沿第一轴向端面沿径向向外延伸，以便形成在肋5和保持部件2之间的冷却剂通道9。旋转轴3也形成有至少一个连接通道10，该连接通道10使得冷却剂通道9液体密封地与轴内通道8连接。
在该转子结构中，由于转子4旋转而产生的离心力使得轴内通道8中的冷却剂通过连接通道10和冷却剂通道9而供给形成于转子4和定子S之间的间隙附近。因此，本实施例的转子结构能够通过利用转子4的离心力来冷却转子4和定子S。此外，本实施例的转子结构可以使用任何形式的物质(例如油或水)作为冷却剂。
因为冷却剂通道9形成于肋5的沿径向延伸的槽和保持部件2之间，因此，通过转子4的离心力而从轴内通道8供给的冷却剂通道9中的冷却剂直接与保持部件2接触。因此，本实施例的转子结构能够更有效地冷却转子4。
图4是表示用于本发明又一实施例的轴向间隙马达的转子结构或组件的示意剖视图。图4的转子结构包括转子4和定子S，该转子4和定子S的结构基本与图2和3中所示的结构类似。因此，在说明书的这一部分中，在图4中与图2和3中所示的元件相同或等效的元件将不再详细介绍。在图4的转子结构中，旋转轴3形成有轴内通道8。肋5形成有至少一个冷却剂通道11，该冷却剂通道11通过肋5的内部沿径向向外延伸。旋转轴3还形成有至少一个连接通道12，该连接通道12使得冷却剂通道11液体密封地与轴内通道8连接。
在该转子结构中，由于转子4的旋转而产生的离心力使得轴内通道8中的冷却剂通过连接通道12和冷却剂通道11而供给转子4和定子S。因此，本实施例的转子结构能够通过利用转子4的离心力来冷却转子4和定子S。而且，因为冷却剂通道11并不形成于表面上，而是形成于肋5的内部，因此，与保持部件2连接的肋5的第一轴向端面或连接表面可以在面积上进行扩大。因此，本实施例的转子结构能够很容易地调节连接表面相对于中心轴线的垂直度，从而能够提高保持部件2相对于中心轴线的垂直度。
本申请基于2004年4月5日提交的在先日本专利申请No.2004-111242。因此，该日本专利申请No.2004-111242的整个内容被本文参引。
尽管上面已经参考本发明的特定实施例介绍了本发明，但是本发明并不局限于上述实施例。本领域技术人员根据上述教导将知道上述实施例的变化和改变。本发明的范围由下面的权利要求来确定。
权利要求
1.一种用于轴向间隙马达的转子组件，包括一转子(4；53)，该转子包括旋转轴(3；52)；肋(5)，该肋布置在旋转轴(3；52)上；以及盘形保持部件(2；51)，该盘形保持部件与肋(5)的一轴向端面连接，从而与旋转轴(3；52)连接，并设有沿周向方向布置的永磁体(1)；以及定子(S；57)，该定子沿转子(4；53)的中心轴线对着转子(4；53)。
2.根据权利要求1所述的转子组件，其中肋(5)的外径(φ1)小于定子(S；57)的内径(φ2)。
3.根据权利要求1或2所述的转子组件，其中肋(5)形成有孔(7)，该孔(7)在肋(5)的、与所述轴向端面相对的相对轴向端面中，各孔(7)布置成用于接收配重(W)。
4.根据权利要求1或2所述的转子组件，其中肋(5)形成有一槽，该槽在所述轴向端面中沿径向向外延伸，以便形成在肋(5)和保持部件(2；51)之间的冷却剂通道(9)；且旋转轴(3；52)形成有在旋转轴(3；52)内延伸的轴内通道(8)以及使得冷却剂通道(9)液体密封地与轴内通道(8)连接的连接通道(10)。
5.根据权利要求1或2所述的转子组件，其中肋(5)形成有穿过该肋(5)沿径向向外延伸的冷却剂通道(11)；而旋转轴(3；52)形成有在该旋转轴(3；52)中延伸的轴内通道(8)以及使得冷却剂通道(11)液体密封地与轴内通道(8)连接的连接通道(12)。
6.根据权利要求1或2所述的转子组件，其中保持部件(2；51)形成有一孔，该孔有在所述孔的内表面中的内螺纹，且该保持部件(2；51)通过螺栓(6)与肋(5)的所述轴向端面连接，该螺栓(6)穿过肋(5)拧入所述孔中。
7.根据权利要求1或2所述的转子组件，其中，定子(S；57)包括定子芯(54)；线圈(56)，该线圈(56)缠绕在定子芯(54)上；以及绝缘体(55)，该绝缘体(55)布置在定子芯(54)和绝缘体(55)之间。
8.一种用于轴向间隙马达的转子，包括旋转轴(3；52)；肋(5)，该肋(5)布置在旋转轴(3；52)上；以及保持部件(2；51)，该保持部件与肋(5)的一轴向端面连接，并支承磁体(1)。
9.一种轴向间隙马达，包括转子(4，53)，该转子包括旋转轴(3；52)，该旋转轴(3；52)形成转子(4；53)的中心轴线；肋(5)，该肋布置在旋转轴(3；52)上；以及盘形保持部件(2；51)，该盘形保持部件与肋(5)的一轴向端面连接，并设有沿周向方向布置的永磁体(1)；定子(S；57)，该定子沿转子(4；53)的中心轴线对着转子(4；53)；以及壳体(61)，该壳体(61)通过径向轴承(58)和推力轴承(59)而可旋转地支承旋转轴(3；52)的端部，并通过引导件(60)而固定定子(S；57)。
全文摘要
一种转子(4；53)，包括旋转轴(3；52)；肋(5)，该肋布置在旋转轴(3；52)上；以及盘形保持部件(2；51)。保持部件(2；51)与肋(5)的一轴向端面连接。因此，保持部件(2；51)与旋转轴(3；52)连接。该保持部件(2；51)设有沿周向方向布置的永磁体(1)。定子(S；57)沿转子(4；53)的中心轴线对着转子(4；53)。
文档编号H02K21/12GK1681188SQ20051005629
公开日2005年10月12日 申请日期2005年4月5日 优先权日2004年4月5日
发明者铃木健太, 清水宏文 申请人:日产自动车株式会社