专利名称：旋转电机及旋转电机的转子的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种旋转电机及旋转电机的转子。
背景技术：
以往，作为电动机、发动机等的旋转电机，公知有永磁式旋转电机。永磁式旋转电机例如具备转子，具有在转子铁心的周向上并排配设的多个永久磁铁；及定子，与转子的外周面隔着空隙相对配置。在这种旋转电机中，为了降低成为马达振动、噪音的原因的齿槽转矩，有时采用在转轴方向上对永久磁铁进行2分割，使所分割的永久磁铁的一方相对于另一方在周向上错开规定角度的所谓的分段扭斜结构。例如在专利文献I中公开有如下技术，相对于在转轴方向上对转子铁心进行2分割后的各个分割铁心配设多个永久磁铁，在此基础上通过将这些分割铁心分别安装在转轴上，而容易地形成分段扭斜结构。各分割铁心预先定位永久磁铁的配设位置及与其它分割铁心的连结位置，在配设在一方的分割铁心上的永久磁铁及配设在另一方的分割铁心上的永久磁铁在周向上错开规定角度的状态下，而固定在转轴上。专利文献I :日本国特开2010-119192号公报但是，专利文献I所记载的旋转电机存在需要花费用于确保组装精度的工时数的课题。例如在专利文献I所记载的旋转电机中，将分割后的转子铁心分别安装在转轴上。因此，分割铁心的内径存在尺寸误差时，因将各分割铁心安装在转轴上，而有可能在配设在一方的分割铁心上的永久磁铁和配设在另一方的分割铁心上的永久磁铁之间产生台阶。产生所涉及的台阶时，为了消除所涉及的台阶，例如产生使分割铁心向转轴重新插入这样的调整作业。
发明内容
公开的技术是鉴于上述内容而进行的，目的在于提供一种旋转电机及旋转电机的转子，可容易地确保组装精度。本申请所公开的旋转电机具备沿周向配设有多个永久磁铁的筒状第I转子铁心及第2转子铁心，所述第I转子铁心以内周面不与轴接触的方式介由所述第2转子铁心固定于所述轴。根据本申请所公开的旋转电机的一个方式，可容易地确保组装精度。
图IA是实施例I所涉及的旋转电机的模式侧视图。图IB是旋转电机的安装说明图。图2是转子的分解剖视图。
图3是转子的俯视图。图4是图IB所示的H部的放大图。图5是放大实施例2所涉及的转子的截面的一部分的图。图6是放大实施例3所涉及的转子的截面的一部分的图。图7是放大实施例4所涉及的转子的截面的一部分的图。符号说明·I-旋转电机；11_壳体；12-减速器;13_轴;13a-输入轴;13b_输出轴;14、14a 14c :转子;40、40a 40c :第I转子;41、41a 41c :第I转子铁心;141_插入孔；142~突条部；143_突出部；144_凹部；42、42c-第I永久磁铁；50、50a 50c :第2转子；51、51a 51c :第2转子铁心；151-插入孔；152_突条部；153_第I槽部；154_第2槽部；155_延伸部；52、52c-第2永久磁铁；60_结合部件；15_定子；15a_外周部；15b_定子铁心；15c_定子绕组。
具体实施例方式
以下参照附图，详细说明本申请所公开的旋转电机及旋转电机的转子的几个实施例。但是，本发明并不限定于这些实施例中的例示内容。实施例I首先，利用图IA及图IB对本实施例I所涉及的旋转电机的整体结构进行说明。图IA是实施例I所涉及的旋转电机的模式侧视图。另外，图IB是旋转电机的安装说明图。如图IA所示，本实施例I所涉及的旋转电机I具备壳体11、减速器12、轴13、转子14及定子15。另外，在图IA中以截面示出减速器12以外的结构。壳体11形成为筒状,在内周面上固定安装定子15的外周部15a。减速器12是例如行星滚轮型减速器。具体为，减速器12在形成为筒状的外壳内具备太阳滚轮、行星滚轮、行星滚轮轴等。另外，减速器12不限于行星滚轮型，例如也可以是行星齿轮型减速器等。而且，在本实施例I中，虽然示出了旋转电机I具备减速器12时的例子，但是旋转电机I也可以不必一定具备减速器12。轴13具备输入至减速器12的输入轴13a及从减速器12输出的输出轴13b。例如，输入轴13a与减速器12的太阳滚轮连接，输出轴13b与行星滚轮轴连接。另外，轴13被设置在减速器12的外壳上的轴承支撑为自由旋转。在减速器12中，太阳滚轮伴随输入轴13a的旋转而旋转，同时行星滚轮轴伴随太阳滚轮的旋转而自转并以太阳滚轮为中心公转。而且，输出轴13b伴随所涉及的行星滚轮轴的公转而旋转。转子14是在筒状转子铁心的外周上配设有多个永久磁铁的圆筒状部件。所涉及的转子14在转子铁心的内周面上与轴13固定，以轴13为中心旋转。本实施例I所涉及的转子14具有分段扭斜结构。分段扭斜结构是指如下结构，为了降低成为马达振动、噪音的原因的齿槽转矩，在转轴方向上对永久磁铁进行分割，使所分割的永久磁铁的一方相对于另一方在周向上错开规定角度。而且，本实施例I所涉及的转子14为了容易地形成所涉及的分段扭斜结构，对配设有永久磁铁的2个转子铁心进行组合而形成I个转子铁心。在后面说明所涉及的转子14的具体结构。定子15是具备外周部15a、定子铁心15b及定子绕组15c的圆筒状部件,与转子14的外周面隔着空隙相对配置。另外，如图IB所示，本实施例I所涉及的旋转电机I是壳体11、减速器12及轴13预先一体地形成的内装式马达，通过相对于轴13安装转子14，相对于壳体11的内周面安装定子15而完成。以下，如图IA及图IB所示，使轴13的延伸方向(即轴向)为Z方向，在图视上使上方为Y方向。而且,使与Z方向及Y方向正交的方向为X方向。接下来，利用图2及图3对转子14的整体结构进行说明。图2是转子14的分解剖视图。而且，图3是转子14的俯视图。另外，图2相当于从图3的A-A’线截面视角观察的转子14的分解剖视图。如图2所示，转子14具备第I转子40、第2转子50及结合部件60。而且，第I转子40具备第I转子铁心41和多个第I永久磁铁42，第2转子50具备第2转子铁心51和多个第2永久磁铁52。结合部件60例如是螺栓、销等。第I转子40及第2转子50被所涉及的结合部件60 一体地固定。具体为，在第I转子铁心41上沿Z方向形成有插入孔141，其在朝向第2转子铁心51的安装面侧具有开口，在第2转子铁心51上沿Z方向形成有插入孔151，其在Z方向两端具有开口。而且，相对于第2转子50安装第I转子40，使插入孔141的位置与插入孔 151的位置一致后，通过相对于插入孔141及插入孔151插入结合部件60，第I转子40和第2转子50被一体地固定。另外，虽然在此仅示出I根结合部件60，但是转子14所具备的结合部件60的数量不限于I根。即，第I转子40及第2转子50也可以通过多个结合部件60而一体化。而且，虽然在此示出在第I转子铁心41上形成一端开口的插入孔，在第2转子铁心51上形成两端开口的插入孔时的例子，但是与此相反，也可以在第2转子铁心51上形成一端开口的插入孔，在第I转子铁心41侧形成两端开口的插入孔。第I永久磁铁42是沿第I转子铁心41的最外周面配设的永久磁铁，第2永久磁铁52是沿第2转子铁心51的最外周面配设的永久磁铁。如图3所示，转子14具有第I永久磁铁42和第2永久磁铁52在周向上错开规定角度的结构(分段扭斜结构)。具体为，在第I转子铁心41的外周面上以规定间隔形成多个楔状突条部142，在各突条部142之间嵌入第I永久磁铁42。同样，在第2转子铁心51的外周面上也以规定间隔形成多个楔状突条部152，在各突条部152之间嵌入第2永久磁铁52。突条部142、152分别形成于第I转子铁心41及第2转子铁心51，使相对于插入孔141的突条部142的位置和相对于插入孔151的突条部152的位置错开规定角度。因此，通过组合第I转子40和第2转子50，使插入孔141、151的位置一致，结果使第I永久磁铁42和第2永久磁铁52处于在周向上错开规定角度的状态。如此，本实施例I所涉及的转子14仅通过组合第I转子40和第2转子50，便能容易地形成分段扭斜结构。另外，突条部142、152还具有防止因转子14的旋转而引起第I永久磁铁42、第2永久磁铁52飞散的功能。第I转子铁心41具有比第2转子铁心51的内径宽的内径，以不与轴13接触的方式介由第2转子铁心51固定于轴13。以下，进一步对所涉及的内容具体地进行说明。图4是图IB所示的H部的放大图。如图4所示，转子14处于仅第2转子铁心51的内周面与轴13接触的状态。而且，第I转子铁心41不与轴13接触地固定于第2转子铁心51。如此，由于第I转子铁心41不与轴13接触地固定于第2转子铁心51，因此将转子14安装于轴13时，可以减少第I永久磁铁42和第2永久磁铁52之间产生台阶的可能性。即，由于仅第2转子铁心51与轴13接触，因此将转子14安装于轴13时，第I永久磁铁42及第2永久磁铁52向径向突出的量主要依赖于第2转子铁心51的内径尺寸。因而，不易产生如下状况，第I永久磁铁42及第2永久磁铁52中的一方与另一方相比在径向 上凸出(即产生台阶)。如果第I永久磁铁42和第2永久磁铁52之间产生台阶的可能性减少，则由于产生使转子铁心向轴重新插入的调整作业的可能性减少，因此可以容易地确保旋转电机I的组装精度。然而，在第2转子铁心51的内周面上分别形成有第I槽部153及第2槽部154。第I槽部153是在第2转子铁心51的Z方向端部上沿周向形成的槽部。另外，第2槽部154是在第2转子铁心51的Z方向中央部上沿周向形成的槽部。如此，如果在第2转子铁心51的内周面上设置第2槽部154，则例如能够使热膨胀等引起的第2转子铁心51的变形逃逸至第2槽部154和轴13之间的空间内，作为第2转子铁心51整体可以不容易产生变形。而且，如果在第2转子铁心51的内周面上设置第I槽部153，则即使万一第2转子铁心51整体变形，也可以防止第2转子铁心51的端部切入轴13。另外，第2转子铁心51在未形成有上述第I槽部153及第2槽部154的内周面上与轴13接触。由此，可减少加工面，可降低加工作业所需的时间、劳力。而且，第2转子铁心51在第I转子铁心41和轴13之间的间隙中具备沿轴13延伸的延伸部155。而且，第I转子铁心41在内周面上与所涉及的延伸部155的外周面抵接。S卩，第I转子铁心41不是仅被结合部件60固定在第2转子铁心51上，还被延伸部155支撑。因而，转子14可以更加切实地保持使第I转子铁心41和第2转子铁心51 —体化的状态。而且，与延伸部155抵接的第I转子铁心41的内周面是加工面。相对于第2转子铁心51安装第I转子铁心41时，通过精密地加工所涉及的加工面，第I转子铁心41及延伸部155可处于不受多余的应力地相互接触的状态。另外，第I转子铁心41在与延伸部155相对的内周面的一部分上形成凹部144。由此，可减少加工面，可降低加工作业所需的时间、劳力。而且，与第2槽部154—样，可防止第I转子铁心41变形。而且，第I转子铁心41具备突出部143，其从不与延伸部155相对的内周面的一部分向轴13突出。
S卩，由于第I转子铁心41与第2转子铁心51相比较薄，而且还形成有用于插入结合部件60的插入孔141 (参照图2)，因此与第2转子铁心51相比刚性有可能变低。于是，通过在第I转子铁心41上设置突出部143，来提高第I转子铁心41的刚性。另外，如图4所示，突出部143以不与轴13接触的程度从第I转子铁心41的内周面突出。如上所述，在本实施例I中，具备筒状的第I转子铁心41及第2转子铁心51，使第I转子铁心41以内周面不与轴13接触的方式介由第2转子铁心51固定于轴13。因而，可以容易地确保组装精度。
另外，虽然在上述的实施例I中，示出了在第I转子铁心41上形成凹部144，在第2转子铁心51上形成第I槽部153及第2槽部154时的例子，但是也可以不必一定形成凹部144、第I槽部153及第2槽部154。实施例2然而，虽然在上述的实施例I中，为了确保第I转子铁心的刚性，而在第I转子铁心上设置突出部，但是不限定于此，第I转子铁心也可以不具备突出部。以下，利用图5对第I转子铁心不具备突出部时的实施例2进行说明。图5是放大实施例2所涉及的转子的截面的一部分的图。另外，在以下的说明中，对于与已经说明的部分相同的部分，标注与已经说明的部分相同的符号，省略重复的说明。如图5所示，实施例2所涉及的转子14a代替第I转子40具备第I转子40a，代替第2转子50具备第2转子50a。而且,第I转子40a具备第I转子铁心41a及第I永久磁铁42，第2转子50a具备第2转子铁心51a及第2永久磁铁52。实施例2所涉及的第I转子铁心41a与实施例I所涉及的第I转子铁心41不同，不具备突出部143。即，第I转子铁心也可以不必一定具备突出部143。另外，当不在第I转子铁心上设置突出部143时，也可以用刚性高的原料形成第I转子铁心41a。而且，实施例2所涉及的延伸部155a与实施例I所涉及的延伸部155不同，其延伸至第I转子铁心41a的端部。由此，可以更加切实地保持使第I转子铁心41a和第2转子铁心51a —体化的状态。但是不限定于此，延伸部155a也可以与实施例I所涉及的延伸部155—样，设置在第I转子铁心41a及轴13之间的间隙的一部分上。实施例3而且，虽然在上述的各实施例中，为了更加切实地保持使第I转子铁心和第2转子铁心一体化的状态，而相对于第2转子铁心设置延伸部，但是不限定于此，第2转子铁心也可以不具备延伸部。以下，利用图6对第2转子铁心不具备延伸部时的实施例3进行说明。图6是放大实施例3所涉及的转子的截面的一部分的图。如图6所示，实施例3所涉及的转子14b代替第I转子40具备第I转子40b，代替第2转子50具备第2转子50b。而且,第I转子40b具备第I转子铁心41b及第I永久磁铁42，第2转子50b具备第2转子铁心51b及第2永久磁铁52。实施例3所涉及的第2转子铁心51b与实施例I所涉及的第2转子铁心51不同，不具备延伸部155。即，第I转子铁心41b处于仅通过结合部件60固定在第2转子铁心51b上的状态。另外，在所涉及的情况下，也可以例如通过增加结合部件60的根数，而切实地保持使第I转子铁心41b和第2转子铁心51b —体化的状态。而且，如图6所示，虽然在本实施例3中，第2转子铁心51b在两端部的内周面上分别具备第I槽部153，但是也可以与实施例I所涉及的第2转子铁心51 —样，仅在一端侧具备第I槽部153。或者，也可以不具备第I槽部153。而且，第2转子铁心51b也可以具备第2槽部154，第I转子铁心41b也可以具备突出部143。实施例4
而且，虽然在上述的各实施例中，对组合I个第I转子铁心和I个第2转子铁心形成I个转子时的例子进行了说明，但是不限定于此。例如在想要形成3段的分段扭斜结构时，也可以相对于第2转子铁心安装2个第I转子铁心。以下，利用图7对具备多个第2转子时的实施例4进行说明。图7是放大实施例4所涉及的转子的截面的一部分的图。如图7所示，实施例4所涉及的转子14c代替第I转子40具备第I转子40c_l、40c-2，代替第2转子50具备第2转子50c。而且，第I转子40c-l、40c_2分别具备第I转子铁心41c-l、41c-2及第I永久磁铁42c-l、42c-2，第2转子50c具备第2转子铁心51c及第2永久磁铁52c。第I转子铁心41c-l、41c_2与实施例I所涉及的第I转子铁心41 一样，分别具备突出部143c-l、143c-2、凹部144c-l、144c-2。上述第I转子铁心41c-l、41c_2安装在第2转子50c的两端上,通过结合部件60分别固定在第2转子50c上。另外，转子14c既可以构成为通过结合部件60将第I转子铁心41c-l固定在第2转子50c上，通过其它的结合部件60将第I转子铁心41c-2固定在第2转子50c上，也可以构成为通过贯穿第2转子50c的结合部件60 —体地固定第I转子铁心41c-l、41c-2。第2转子铁心51c在第I转子铁心41c-l和轴13之间的间隙以及第I转子铁心41c-2和轴13之间的间隙中分别具备延伸部155c，分别支撑上述第I转子铁心41c-l、41c_2o如此，转子也可以具备不与轴13接触的多个第I转子铁心。另外，虽然在此示出了相对于第2转子铁心固定各第I转子铁心时的例子，但是也可以相对于其它第I转子铁心固定第I转子铁心。即，例如也可以相对于第2转子铁心固定第I转子铁心，并相对于所涉及的第I转子铁心固定其它的第I转子铁心。另外，虽然在上述的各实施例中，对旋转电机是内装式马达时的例子进行了说明，但是旋转电机不必一定是内装式马达，也可以是分别形成有壳体11、减速器12及轴13的类型的马达。而且，也可以是不具备减速器12的马达。而且，旋转电机不限于马达等电动机，也可以是发动机。而且，虽然在上述的各实施例中，作为转子的结构，以在转子铁心的外周面上配设永久磁铁的所谓SPM(Surface Permanent Magnet :表面式永久磁铁)为例进行了说明，但是不限定于此，转子的结构也可以是在转子铁心的内部配设永久磁铁的所谓IPMdnteriorPermanent Magnet :内置式永久磁铁)。而且，虽然在上述的各实施例中，对转子具有分段扭斜结构时的例子进行了说明，但是本申请所涉及的转子也可以应用于不具有分段扭斜结构的情况。也就是说，在不形成分段扭斜结构而组合多个转子铁心来形成I个转子铁心时，也能够容易地确保组装精度。本领域技术人员可以容易地导出进一步的效果、变形例。因此，本发明更广泛的方 式不限定于以上所示且记述的特定的详细及典型的实施例。因而，可不脱离由附带的权利要求范围及其等同主旨定义的总括的发明的概念精神或范围，实现各种各样的变更。
权利要求
1.ー种旋转电机，具备沿周向配设有多个永久磁铁的筒状第I转子铁心及第2转子铁心，其特征在干， 所述第I转子铁心以内周面不与轴接触的方式介由所述第2转子铁心固定于所述轴。
2.根据权利要求I所述的旋转电机，其特征在干， 所述第2转子铁心在所述第I转子铁心和所述轴之间的间隙中具备沿所述轴延伸的延伸部。
3.根据权利要求2所述的旋转电机，其特征在干， 所述延伸部设置在所述第I转子铁心和所述轴之间的间隙中的一部分上， 所述第I转子铁心具备突出部，其从不与所述延伸部相対的内周面的一部分向所述轴突出。
4.根据权利要求2或3所述的旋转电机，其特征在干， 所述第I转子铁心在与所述延伸部相対的内周面的一部分上具备凹部。
5.根据权利要求I至4中任意一项所述的旋转电机，其特征在干， 所述第2转子铁心在轴向端部的内周面上具备沿周向形成的第I槽部。
6.根据权利要求I至5中任意一项所述的旋转电机，其特征在干， 所述第2转子铁心在轴向中央部的内周面上具备沿周向形成的第2槽部。
7.ー种转子，具备沿周向配设有多个永久磁铁的筒状第I转子铁心及第2转子铁心，其特征在干， 所述第I转子铁心以内周面不与轴接触的方式介由所述第2转子铁心固定于所述轴。
全文摘要
本发明的课题在于提供一种旋转电机及旋转电机的转子，可容易地确保组装精度。旋转电机(1)具备筒状第1转子铁心(41)，沿周向配设有第1永久磁铁(42)；及筒状第2转子铁心(51)，沿周向配设有第2永久磁铁(52)。而且，第1转子铁心(41)以内周面不与轴(13)接触的方式介由第2转子铁心(51)固定于轴(13)。
文档编号H02K16/02GK102694443SQ20121001238
公开日2012年9月26日 申请日期2012年1月16日 优先权日2011年3月24日
发明者神木泰明 申请人:株式会社安川电机