旋转电的制造方法
【专利摘要】提供一种能高精度地确定定子铁心和外壳在径向上的位置，能防止电动机特性变差的旋转电机。使环构件(04)的圆筒部(04a)的嵌合用外周面部(04c1)与第一外壳(02)的嵌合用内周面部(02a)嵌合，将圆筒部的嵌合用外周面部与第一外壳的嵌合用内周面部之间的间隙值设定得比圆筒部的除嵌合用外周面部以外的外周面部与第一外壳的除嵌合用内周面部以外的内周面部之间的间隙值小，通过所述嵌合来确定出定子铁心(03)相对于第一外壳的径向位置。
【专利说明】旋转电机
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机，特别地，涉及其定子的保持结构。
【背景技术】
[0002]在装设于汽车等车辆的旋转电机中的例如混合动力汽车(H - EV)用电动机、H -EV用发电机等定子铁心的轴向长度较短的型号的旋转电机中，定子包括定子铁心和安装于定子铁心的外周面部的环构件。此外，该环构件具有:通过热装或压入而安装于定子铁心的外周面部并将定子铁心旋紧的圆筒部；以及将环构件固定于旋转电机的外壳的凸缘部。
[0003]专利文献I中记载的现有的旋转电机采用以下结构:在外壳的开口部侧固定设于环构件的轴向的一个端部侧的凸缘部，并使环构件的轴向的另一个端部侧与外壳的底部侧嵌合。与环构件的轴向的另一个端部侧嵌合的外壳的底部侧的内径形成得比环构件的开口部侧的内径小。
[0004]另外，专利文献2中记载的现有的旋转电机在环构件的轴向的一个端部侧具有凸缘部，并在轴向的另一个端部侧具有边缘(skirt)区域部。该环构件的边缘区域部的外径形成得比环构件的将定子铁心旋紧的区域的外径大。环构件的凸缘部固定于外壳的开口部，环构件的边缘区域部被配置成与外壳的底面侧的内周面接触。
[0005]专利文献3中记载的现有的旋转电机采用以下结构:环构件的凸缘部利用在外壳的轴向上螺合的多个螺栓固定于外壳，利用止动管(Knock pipe)、止动销(knock pin)进行外壳和环构件的定位。
[0006]此外，在例如电动汽车(EV)用电动机那样定子铁心的轴向长度较长的型号的旋转电机中，如专利文献4记载的那样，定子铁心通过热装或压入而固定于外壳。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:国际专利公开W02011/080817A1号公报
[0010]专利文献2:国际专利公开W02011/101960A1号公报
[0011]专利文献3:日本专利特许第4115961号公报
[0012]专利文献4:日本专利特开2009 - 213209号公报
[0013]在专利文献I所记载的现有的旋转电机中，与具有凸缘部的圆筒部的靠轴向的一个端部一侧的外周面部与外壳的内周面部之间的间隙相比，圆筒部的靠轴向的另一个端部一侧的外周面部与外壳的内周面部之间的间隙被设定得较小。此外，该间隙较小的一侧的圆筒部的靠轴向的另一个端部一侧的部分成为用于对圆筒部相对于外壳的半径方向的位置、即定子铁心相对于外壳的半径方向的位置进行确定的定位部。
[0014]然而，环构件的圆筒部中的靠轴向的另一个端部一侧的刚度比具有凸缘部的靠轴向的一个端部一侧的刚度低，因此，当将定子铁心压入或热装至环构件时，容易在环构件上产生变形，且在加工环构件时容易降低加工精度，因此，容易产生环构件与外壳在径向上的位置偏离。当产生环构件和外壳在径向上的位置偏离时，定子铁心相对于外壳的轴心偏离，因此，存在容易产生电动机特性的降低、例如产生噪声、转矩特性降低等这样的技术问题。
[0015]另外，现有技术文献2中记载的现有的旋转电机通过在环构件的圆筒部的轴向的另一个端部侧设置边缘区域部，能提高刚度，从而能抑制将定子铁心压入或热装至环构件时的变形，但与设有凸缘部的轴向的一个端部侧相比，轴向的另一个端部侧在加工时的加工精度容易降低，因此，环构件和外壳在径向上的位置容易偏离，定子相对于外壳的轴心偏离，存在容易产生电动机特性的降低、例如产生噪声、转矩特性降低等这样的技术问题。
[0016]此外，在现有技术文献3中记载的现有的旋转电机中，外壳中的止动管、止动销插入用的孔的轴心与收容环构件的部分的轴心不同，因此，外壳加工时的位置精度较差，另夕卜，环构件中的止动管、止动销插入用的孔的轴心与压入或热装定子铁心的圆筒部的轴心不同，因此，环构件加工时的位置精度较差。因此，容易产生环构件和外壳在径向上的位置偏离，定子相对于外壳的轴心偏离，从而存在容易产生电动机特性的降低、例如产生噪声、转矩特性降低等这样的技术问题。
[0017]另外，在现有技术文献4记载的现有的旋转电机中，不使用环构件，就直接将定子铁心压入或热装至框架，因此，不会产生因环构件的变形或加工精度而导致的定子和外壳在径向上的位置偏离，但环构件是由薄板构成的零件，而外壳具有冷却通路、用于将前外壳旋紧的阴螺纹等，外壳的体积、重量大幅变大，因此，存在外壳的压入或热装用的设备变大这样的技术问题。
【发明内容】
[0018]本发明为解决现有旋转电机中的上述技术问题而作，其目的在于提供能高精度地确定定子铁心和外壳在径向上的位置，并能防止电动机特性变差的旋转电机。
[0019]本发明的旋转电机包括:定子铁心，该定子铁心形成为环状；转子，该转子被支承成能自由旋转，并被插入上述定子铁心的内侧空间内；第一外壳，该第一外壳在内部收容上述定子铁心和上述转子；第二外壳，该第二外壳被设成与上述第一外壳的轴向的一个端部相对；以及环构件，该环构件安装于上述定子铁心的外周面部，其特征是，上述环构件具有:圆筒部，该圆筒部将上述定子铁心的上述外周面部包围；以及凸缘部，该凸缘部设于上述圆筒部的轴向的一个端部，上述环构件的圆筒部的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用外周面部与上述第一外壳的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用内周面部嵌合，上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部之间的间隙值被设定得比上述圆筒部的除上述嵌合用外周面部以外的外周面部与上述第一外壳的除上述嵌合用内周面部以外的内周面部之间的间隙值小，上述定子铁心相对于上述第一外壳的径向位置是通过使上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部嵌合而被确定的。
[0020]在申请发明中，“上述环构件的圆筒部的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用外周面部与上述第一外壳的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用内周面部嵌合”包括将间隙值设为“O”而使上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部嵌合的情况和将间隙值设为比“O”大的值而使上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部嵌合的情况这两种情况。
[0021]根据本发明的旋转电机，环构件具有:圆筒部，该圆筒部将定子铁心的外周面部包围；以及凸缘部，该凸缘部设于上述圆筒部的轴向的一个端部，上述环构件的圆筒部的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用外周面部与上述第一外壳的设于和上述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用内周面部嵌合，上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部之间的间隙值被设定得比上述圆筒部的除上述嵌合用外周面部以外的外周面部与上述第一外壳的除上述嵌合用内周面部以外的内周面部之间的间隙值小，上述定子铁心相对于上述第一外壳的径向位置是通过使上述圆筒部的上述嵌合用外周面部与上述第一外壳的上述嵌合用内周面部嵌合而被确定的，因此，环构件的嵌合用外周面部因存在于凸缘的附近而提高了刚度，从而环构件的嵌合用外周面部的加工精度较高，朝第一外壳的嵌合用内周面部压入时的变形较少，能提供一种能高精度地确定定子铁心和外壳在径向上的位置，并能防止电动机特性变差的旋转电机。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本发明实施方式一的旋转电机的剖视图。
[0023]图2是本发明实施方式一的旋转电机中的定子的剖视图。
[0024]图3是本发明实施方式二的旋转电机的剖视图。
[0025]图4是本发明实施方式二的旋转电机中的定子的剖视图。
[0026]图5是本发明实施方式三的旋转电机的剖视图。
[0027]图6是本发明实施方式四的旋转电机的剖视图。
[0028]图7是表示本发明实施方式二的旋转电机的结构及组装工序的说明图。
[0029]图8是表示本发明实施方式五的旋转电机的结构及组装工序的说明图。
[0030]图9是本发明实施方式六的旋转电机的剖视图。
[0031]图10是本发明实施方式七的旋转电机的剖视图。
[0032]符号说明
[0033]01定子
[0034]02第一外壳
[0035]02a嵌合用内周面部
[0036]02b间隙部
[0037]02c定位用的孔
[0038]02d槽
[0039]03定子铁心
[0040]04环构件
[0041]04a圆筒部
[0042]04b凸缘部
[0043]04c圆筒部的轴向一个端部侧
[0044]04cl嵌合用外周面部
[0045]04c2环状台阶部
[0046]04d圆筒部的轴向另一个端部侧
[0047]04e环状台阶部的内周面的一部分
[0048]04f环构件的和凸缘侧相反一侧的端面[0049]05、17弹性构件
[0050]06第二外壳
[0051]06a嵌合用突出部的外周面部
[0052]06b嵌合用突出部
[0053]07前轴承
[0054]08轴
[0055]09转子
[0056]10定位销
[0057]11、14、15、16 螺栓
[0058]12后轴承
[0059]13定子线圈
[0060]18气隙
【具体实施方式】
[0061]以下，对本发明的旋转电机进行说明。另外，在以下所述的各实施方式中，对于相同或相当的部分标注相同的参照符号来进行说明。
[0062]实施方式一
[0063]以下所述的本发明实施方式一的旋转电机示出了例如混合动力汽车(H - EV)用电动机、H — EV用发电机等定子铁心的轴向长度比较短的型号的旋转电机，但本发明也能适用于其它旋转电机。图1是本发明实施方式一的旋转电机的剖视图，图1 (a)是旋转电机整体的剖视图，图1(b)是其局部的放大剖视图。图2是本发明实施方式一的旋转电机中的定子的剖视图。
[0064]在图1及图2中，定子01包括:构成为环状的定子铁心03 ;安装于定子铁心03的狭槽(未图示)的定子线圈13 ;以及安装于轴向长度为Lc的定子铁心03的外周面部的环构件04。定子铁心03的被分割成多个的铁心呈圆环状配置，并被环构件04施紧。环构件04通过热装(日文:焼嵌A )或压入等方法安装于定子铁心03的外周面部。各个分割铁心通过层叠多个电磁钢板而形成。
[0065]环构件04由与定子铁心03—体固定的圆筒部04a和形成于圆筒部04a的轴向的一个端部的凸缘部04b构成。圆筒部04a的与轴向的一个端部04c相对应的一侧的外周面部的一部分构成与后述第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合的嵌合用外周面部04cl。
[0066]构成为圆筒状的第一外壳02的轴向的一个端部侧开口，轴向的另一个端部被底部21堵塞。如图1(b)所示，第一外壳02的靠轴向的一个端部一侧的径向的壁厚尺寸tl被设定得比靠轴向的另一个端部一侧的径向的壁厚尺寸t2大。在第一外壳02的与轴向的一个端部相对应的一侧设有嵌合用内周面部02a。该嵌合用内周面部02a由从第一外壳02的其它内周面部朝径向的内侧突出的环状台阶部02al的内周面形成。
[0067]通过将定子铁心03、定子线圈13及环构件04 —体固定而构成的定子01收纳于第一外壳02的内侧空间部内。定子01的环构件04的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合。定子01相对于第一外壳02的径向的位置通过将上述圆筒部04a的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合而被确定。即，通过使嵌合用外周面部04cl与嵌合用内周面部02a嵌合，以定子01的轴心与第一外壳02的轴线一致的方式将定子01沿径向定位于第一外壳02。
[0068]环构件04的嵌合用外周面部04cl与第一凸缘02的嵌合用内周面部02a的嵌合也可以是利用压入或热装的嵌合，即也可以是将间隙值设为“O”而被嵌合的情况和将间隙值设为比“O”大的规定的间隙值而被嵌合的情况中的任一情况。在上述任一情况下，该间隙值均被设定得比环构件04的除嵌合用外周面部04cl以外的外周面部与第一外壳02的除嵌合用内周面部02a以外的内周面部之间的间隙值小。换言之，环构件04的靠轴向的另一个端部04d—侧的外周面部与第一外壳02的轴向另一个端部附近的内周面部之间的间隙值被设定得比环构件04的嵌合用外周面部04cl与第一凸缘02的嵌合用内周面部02a之间的间隙值大。
[0069]环构件04的凸缘部04b嵌合于在第一外壳02的轴向一个端部的开口部周缘形成的凹部内。另外，也可不形成该凹部。凸缘部04b被多个螺栓11固定在第一外壳02的轴向的一个端部上。另外，螺栓11也可被置换成铆钉等其它构成构件。
[0070]作为前外壳的第二外壳06配置于第一外壳02的轴向的一个端部，并被多个螺栓16(图1中仅图示出一根螺栓)固定在第一外壳。当利用螺栓16旋紧第一外壳02和第二外壳06时,第二外壳06相对于第一外壳02的周向的位置是通过将两根定位销10(图1中仅图示出一处部位)分别一根根地插入形成于第一外壳02的轴向的一个端部的两处部位(图1中仅图示出一处部位)的定位用的孔02c和设于第二外壳06的两处部位(图1中仅图示出一处部位)的定位用的通孔06al而被确定的。此外，如上所述，以轴08的轴线与第一外壳02的轴线一致的方式,通过旋紧螺栓16将第二外壳06固定于第一外壳02。
[0071]前轴承07固定于第二外壳06的中央部,后轴承12固定于第一外壳02的底部21的中央部。轴08被前轴承07和后轴承12支承成能自由旋转。固定于轴08的转子09被插入定子铁心03的内侧空间内。转子08具有:通过将圆板状的多个电磁钢板沿轴向层叠而构成的转子铁心；以及埋设于转子铁心的磁体。
[0072]关于以上构成的本发明实施方式一的旋转电机的组装，首先，在第一外壳02的内侧空间内收纳将定子铁心03、定子线圈13及环构件04 —体固定而构成的定子01,接着,如上所述利用螺栓11将环构件04的凸缘部04b固定于第一外壳02的轴向的一个端部，以作
为第一工序。
[0073]接着，在固定有转子09的轴08的轴向的一个端部的附近安装前轴承07及前外壳06，并在轴08的轴向的另一个端部安装后轴承12，以作为第二工序。另外，对于第一工序和第二工序的时间顺序没有要求。
[0074]作为第三工序，将通过第二工序一体组装的转子09、轴08、前轴承07、前外壳06及后轴承12组装到通过第一工序一体组装的第一外壳02和定子01，并利用螺栓16将上述构件等一体固定。在该第三工序中，转子09从图1中的轴向左侧与后轴承12及轴08 —起被插入定子铁心03的内部空间内。然后，最终使后轴承12与形成于第一外壳02的底部21中央部的轴承支承件嵌合，来结束第三工序。
[0075]根据以上所述的本发明实施方式一的旋转电机，环构件04的圆筒部04a的靠设有凸缘部04b的轴向的一个端部04c —侧的刚度比靠轴向的另一个端部04d —侧的刚度大，因此，将定子铁心03压入或热装至圆筒部04a的内侧时的变形较小，另外，加工环构件04时的加工精度较好。
[0076]另外，在将定子铁心03压入或热装至环构件04的圆筒部04a之后，圆筒部04a的凸缘部04b侧、即轴向一个端部侧04c的内径是不与定子铁心03的外周面接触的部分，因而压入和热装所引起的变形较小。因此，通过使在圆筒部04a的轴向一个端部侧04c的外周面部设置的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合，能高精度地进行定子01和第一外壳02在径向上的定位。另外，这并不限于定子铁心03的轴向的长度比较短的型号的旋转电机。
[0077]另外，在现有的旋转电机中，第一外壳02与环构件04在第一外壳02的底部21 —侧嵌合，因此，当组装定子01时，需在使第一外壳02和定子01的中心轴一致的状态下将定子01插入至第一外壳02的底部21为止，因而存在组装性较差这样的技术问题，但根据本发明实施方式一的旋转电机，当组装第一外壳02和定子01时，在将定子01简单地插入第一外壳02之后，仅通过使第一外壳02的嵌合用内周面部02a与环构件04的嵌合用外周面部04cl嵌合，就能使定子01与外壳02的轴线一致，提高了旋转电机的组装性。
[0078]此外，不使用止动销、止动管(日文:V ^ m )等，就能使环构件04与第一外壳02嵌合来确定定子01和第一外壳02在径向上的位置，因此，不会因止动销、止动管用的孔的加工精度而使定子01和第一外壳02在径向上的定位精度变差，能高精度地进行定子01和第一外壳02在径向上的定位。另外，未将止动销、止动管用于定子01和第一外壳02在径向上的定位，因此，能削减零件个数。
[0079]另外，在现有的旋转电机中，对定子铁心03和第一外壳02进行了压入或热装，但在本发明实施方式一的旋转电机中，将定子铁心03压入或热装至环构件04并固定于第一外壳02，环构件04的体积及重量相对于第一外壳02大幅减小，因此，能简化压入或热装的设备。这在定子铁心03的轴向长度比较大的型号的旋转电机中是显著的。
[0080]此外，第一外壳02中的对应于上述嵌合用内周面02a的部位的半径方向的壁厚尺寸tl形成得比上述第一外壳02的至少上述轴向另一个端部附近部位的半径方向的壁厚尺寸t2大，因此，能增大嵌合用内周面部02a的刚度，并能提高加工时的加工精度。因此，能进一步高精度地进行定子01和第一外壳02在径向上的定位。
[0081]实施方式二
[0082]接着，对本发明实施方式二的旋转电机进行说明。图3是本发明实施方式二的旋转电机的剖视图，图4是本发明实施方式二的旋转电机中的定子的剖视图。在图3、图4中，环构件04的圆筒部04a包括朝轴向一个端部侧04c沿径向扩大的环状台阶部04c2。凸缘部04b形成于该环状台阶部04c2的轴向的端部。环状台阶部04c2的外周面构成与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合的嵌合用外周面部04cl。
[0083]第一外壳02的内周面部整体沿轴向形成为均匀的表面，第一外壳02的轴向的一个端部附近的内周面部变为与圆筒部04a的环状台阶部04c2的外周面部即嵌合用外周面部04cl嵌合的嵌合用内周面部02a。其他的结构与实施方式一的旋转电机相同。
[0084]图7是表示本 发明实施方式二的旋转电机的结构及组装工序的说明图，图7(a)表示组装状况，图7(b)表示组装后的状况。如图7所示，将两根定位销10(图7中仅示出了一根)插入第一外壳02与第二外壳06的周向的两个部位，使第一外壳02和第二前外壳06在周向上的位置一致，且以轴08不倾斜的方式使该轴08的轴心与第一外壳02的外壳02的轴心一致，将定子Ol插入第一外壳02的内侧空间内，并利用螺栓16将第二外壳06旋紧
固定于第一外壳02。
[0085]根据如上所述构成的本发明实施方式二的旋转电机，在环构件04的圆筒部04a中的凸缘04b —侧设有环状台阶部04c2，因此，圆筒部04a的靠凸缘04b —侧的刚度进一步提高，将定子铁心03压入或热装于环构件04时的环构件04的变形变小，另外，加工环构件04时的加工精度提高。因此，能通过圆筒部04的嵌合用外周面部04cl与第一外壳的嵌合用内周面部02a的嵌合来高精度地进行定子01和第一外壳02在径向上的定位。
[0086]另外，在环构件04的圆筒部04a上形成环状台阶部04c2，并将该环状台阶部04c2的外周面部设为嵌合用外周面部，因此，无需在第一外壳02的内周面部形成实施方式一这样的环状台阶部02al，能容易地加工第一外壳02的内周面部。
[0087]此外，在后述实施方式五的旋转电机(参照图8)的情况下，需在第一外壳02上开设螺栓14和螺栓16用这两个种类的孔，与此相对，根据实施方式二的旋转电机，无需在第二外壳06上开设螺栓14的孔，从而使前外壳06的刚度提高。在汽车用旋转电机的情况下，施加于旋转电机的振动比工业用的旋转电机大，提高安装部分的刚度是很重要的。因此，安装于车体的第二外壳06的刚度越高，则振动越难以传递至旋转电机，从而能降低驱动时的噪声，防止共振。
[0088]实施方式三
[0089]接着，对本发明实施方式三的旋转电机进行说明。图5是本发明实施方式三的旋转电机的剖视图，图5(a)是旋转电机整体的剖视图，图5(b)是其局部的放大剖视图。在图5中，在环构件04的轴向另一个端部侧04d的外周面部与第一外壳02的内周面部之间、即间隙部02b中设有弹性构件05。该弹性构件05设置于槽02d内，该槽02d形成于第一外壳02的内周面部。另外，也可在第一外壳02的内周面部不形成槽02d。其他的结构与实施方式二的旋转电机相同。
[0090]根据如上构成的本发明实施方式三的旋转电机，在环构件04的轴向另一个端部侧04d的外周面部与第一外壳02的内周面部之间、即间隙部02b中设有弹性构件05，从而能利用弹性构件05支承环构件04的圆筒部04a的轴向另一个端部侧04d，因此，能抑制定子01的振动，并能抑制驱动时的噪声。
[0091 ] 在圆筒部04a的轴向另一个端部侧04d未被支承的情况下，特别地，在定子铁心03的轴向长度较长的型号的旋转电机中，比起定子铁心的轴向长度较短的型号的旋转电机，定子01振动时的固有频率较低，弹簧常数较低，容易传递旋转电机驱动时的振动，但根据本发明实施方式三的旋转电机，利用弹性构件05支承圆筒部04a的轴向另一个端部侧，因此，能抑制定子01的振动，并能抑制驱动时的噪声。
[0092]另外，本发明实施方式三的旋转电机在圆筒部04a的轴向一个端部侧04c和另一个端部04d侧这两个部位支承着定子01，因此，即便缩短圆筒部04a的嵌合用外周面部04cI和第一外壳02的嵌合用内周面部02a在轴向上的长度，也能高精度地在径向上支承定子01。
[0093]此外，如上所述能缩短嵌合部分的轴向长度，因此，在为了嵌合而将圆筒部04a的嵌合用外周面部04cl压入第一外壳02的嵌合用内周面部02a的情况下，能降低其压入力。另外，能缩短上述嵌合部分的轴向长度，因此，无需如嵌合部分的轴向长度较长的情况那样进行热装，存在能通过常温下的压入来进行组装的效果。
[0094]另外，通过在设于第一外壳02的内周面部的槽02d内设置弹性构件05，能抑制弹性构件05在轴向上的移动。藉此，能防止在组装定子01时弹性构件05沿轴向移动，此外，还能防止因旋转电机驱动时的振动等而使弹性构件05沿轴向移动。此外，通过恰当地设定第一外壳02的槽02d的内径尺寸Φ(1和环构件04的圆筒部04a的轴向另一个端部侧04d的外径尺寸Φ0，能恰当地设定弹性构件05的压缩值乃至弹性力，其结果是，能获得用于支承圆筒部04a的轴向另一个端部侧04d的因弹性构件05产生的期望的反力。
[0095]实施方式四
[0096]接着，对本发明实施方式四的旋转电机进行说明。图6是本发明实施方式四的旋转电机的剖视图。在图6中，作为前外壳的第二外壳06在与第一外壳02相对的一侧的壁面包括嵌合用突出部06b。环构件04的圆筒部04a在其凸缘部04b侧、即轴向一个端部侧04c与实施方式二及实施方式三的情况相同地包括环状台阶部04c2。另外，也未必一定需要设置该环状台阶部04c2。
[0097]环构件04的圆筒部04a中的轴向一个端部侧04c的内周面的一部分、即环状台阶部04c2的内周面的一部分04e与第二外壳06的嵌合用突出部06b的外周面部06a嵌合。另外，与上述实施方式二及实施方式三的情况相同，圆筒部04a的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合。其他的结构与实施方式2相同。
[0098]在本发明实施方式四的旋转电机的情况下，使环构件04的圆筒部04a的轴向一个端部侧04c的内周面部的一部分与第二外壳06的嵌合用突出部06b的外周面部06a嵌合，并使该圆筒部04a的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合，从而能使定子01的轴心与第一外壳02的轴心一致地加以组装。
[0099]通常，在旋转电机中，为了获得良好的转矩特性、噪声特性，使转子09的外径与定子铁心03的内径的气隙18均匀是重要的。前轴承07与第二外壳06嵌合，轴08与前轴承07嵌合，并使转子09以轴08为轴在定子铁心03内旋转，因此，减小前外壳即第二外壳06与定子01内径的轴心偏离是重要的。
[0100]在上述实施方式二的情况下，定子铁心03通过环构件04被螺栓11旋紧在第一外壳02上，第二外壳06被螺栓16旋转在第一外壳02上。此外，为了进行第二外壳06与第一外壳02的定位而需设置两根定位销10。然而，定位销10设于与旋转电机的轴心不同的位置，因此，当加工定位销用的孔时，容易降低旋转电机相对于轴心的位置精度，可能会产生第二外壳06的轴心与定子01的内径的轴心的偏离。
[0101]与此相对，根据如上构成的本发明实施方式四的旋转电机，使环构件04的圆筒部04a的轴向一个端部侧04c的内周面部的一部分与第二外壳06的嵌合用突出部06b的外周面部06a嵌合，从而能高精度地使定子01的轴心与第二外壳06的轴心一致，因此，能减小第二外壳06与定子01的轴心偏离，并能获得良好的转矩特性和噪声特性。另外，定子01相对于第二外壳06的径向位置是通过使圆筒部04a的轴向一个端部侧04c的内周面部的一部分与第二外壳06的嵌合用突出部06b的外周面部06a嵌合而被确定的，因此，无需设置实施方式二的情况那样的两个部位的定位销10，能使旋转电机小型化，且能削减零件个数。
[0102]另外，在将圆筒部04a的轴向一个端部侧04c的内周面部的一部分与第二外壳06的嵌合用突出部06b的外周面部06a的嵌合和环构件04a的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a的嵌合这两个嵌合设为压入的情况下，能进一步高精度地进行第二外壳06、定子01及第一外壳02在径向上的定位。藉此,能使气隙18均勻，并能获得良好的转矩特性和噪声特性。
[0103]实施方式五
[0104]接着，对本发明实施方式五的旋转电机进行说明。图8是表示本发明实施方式五的旋转电机的结构及组装工序的说明图，图8(a)表示组装状况，图8(b)表示组装后的状况。在图8中，环构件04的凸缘部04b被螺栓14固定在第二外壳06的壁面上。其他的结构与实施方式3相同。
[0105]如图8所不,将两根定位销10(图8中仅不出了一根)插入第一外壳02与第二外壳06的周向的两个部位，使第一外壳02和第二前外壳06在周向上的位置一致，且以轴08不倾斜的方式使该轴08的轴心与第一外壳02的轴心一致，将定子01插入第一外壳02的内侧空间内，利用螺栓14将环构件04的凸缘部04b旋紧固定于第二外壳06，并利用螺栓16将第二外壳06旋紧固定于第一外壳02。螺栓14和螺栓16被从第二外壳06的外侧加以旋紧。
[0106]本发明实施方式五的旋转电机通过压入或热装使环构件04的嵌合用外周面部04cl与第一外壳02的嵌合用内周面部02a嵌合来固定定子01和第一外壳02,且利用弹性构件05的反力来固定定子01和第一外壳02。此外,将第二外壳06固定于第一外壳02,但此时，利用螺栓14将环构件04的凸缘部04b固定于第二外壳06,且利用螺栓16固定第一外壳02和第二外壳06。螺栓14、16能同时从第一外壳02的外侧加以旋紧，因此，能降低工时。此外，无需在第一外壳02上加工出固定环构件04的凸缘部04b的螺栓用的螺纹孔。
[0107]实施方式六
[0108]接着，对本发明实施方式六的旋转电机进行说明。图9是本发明实施方式六的旋转电机的剖视图。在图9中，环构件04的凸缘部04b被配置成夹在第一外壳02的轴向的端面部与第二外壳06的端面部之间，并利用螺栓15将第二外壳06旋紧于第一外壳02来将上述构件一体固定于外壳。其他的结构与实施方式二或实施方式四相同。
[0109]根据如上构成的本发明实施方式六的旋转电机，无需如实施方式二的情况那样的用于将凸缘部04b与第一外壳02旋紧的螺栓11，从而能使旋转电机小型化，并能削减零件数量。另外，凸缘部04b被第一外壳02和第二外壳06夹住固定，因此，与如实施方式二的情况那样被螺栓固定的情况相比，固定面积较大，因此，提高了凸缘部04b的刚度，使旋转电动机驱动时的振动不易传递至定子01，从而能抑制定子01的振动，并能抑制驱动时的噪声。
[0110]实施方式七
[0111]接着，对本发明实施方式七的旋转电机进行说明。图10是本发明实施方式七的旋转电机的剖视图。在图10中，环构件04的凸缘部04b的端面与第二外壳06抵接，且圆筒部04a的在轴向上和凸缘侧相反一侧的端面04f隔着弹性构件17与第一外壳02的底部21的内壁面抵接。通过利用螺栓16将第二外壳06与第一外壳02旋紧，环构件04沿轴向被按压以克服弹性构件17的弹性力而被固定。另外，也可不设置弹性构件17而使环构件04与底部21的内壁面直接抵接。
[0112]根据如上构成的本发明实施方式七的旋转电机，无需如实施方式二的情况那样的用于将凸缘部04b与第一外壳02旋紧的螺栓11，从而能使旋转电机小型化，并能削减零件数量。另外，环构件04沿轴向被压缩、固定，且因对环构件04的轴向的压缩力而使凸缘部04b的端面与第一外壳02的轴向的一个端面部之间以及环构件04的在轴向上和凸缘侧相反一侧的端面04f与第一外壳02的底部21的内壁面之间的摩擦力增大，因此，也可稳定地固定定子01相对于第一外壳02的径向位置。藉此，定子01沿轴向、径向都被固定，因此，难以传递旋转电机驱动时的振动，从而能抑制定子01的振动，并能抑制驱动时的噪声。
[0113]在第一外壳02和环构件04的线膨胀系数不同的情况下，考虑因温度变化而使环构件04的凸缘部04b的端面与第二外壳06的端面的抵接部被剥离或者使环构件04的和凸缘侧相反一侧的端面部04f与第一外壳02的底部21的内壁面的抵接部分离的情况。在车用旋转电机的情况下，使用温度范围比工业用的旋转电机的使用温度范围大，因而需要其对策，但根据本发明实施方式七的旋转电机，由于设置有弹性构件17，因此，即便在产生温度变化的情况下，也能通过确保弹性构件17的压缩量来获得期望的环构件04在轴向上的压缩力。
[0114]另外，在本发明的范围内，可以对本发明的各实施方式进行自由组合，也可以对各实施方式进行适当变形、省略。
【权利要求】
1.一种旋转电机，包括: 定子铁心，该定子铁心形成为环状； 转子，该转子被支承成能自由旋转，并被插入所述定子铁心的内侧空间内； 第一外壳，该第一外壳在内部收容所述定子铁心和所述转子； 第二外壳，该第二外壳被设成与所述第一外壳的轴向的一个端部相对；以及 环构件，该环构件安装于所述定子铁心的外周面部， 其特征在于， 所述环构件具有: 圆筒部，该圆筒部将所述定子铁心的所述外周面部包围；以及 凸缘部，该凸缘部设于所述圆筒部的轴向的一个端部， 所述环构件的圆筒部的设于和所述轴向的一个端部相对应的一侧的嵌合用外周面部与所述第一外壳的设于和所述轴向的 一个端部相对应的一侧的嵌合用内周面部嵌合， 所述圆筒部的所述嵌合用外周面部与所述第一外壳的所述嵌合用内周面部之间的间隙值被设定得比所述圆筒部的除所述嵌合用外周面部以外的外周面部与所述第一外壳的除所述嵌合用内周面部以外的内周面部之间的间隙值小， 所述定子铁心相对于所述第一外壳的径向位置是通过使所述圆筒部的所述嵌合用外周面部与所述第一外壳的所述嵌合用内周面部嵌合而被确定的。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述环构件的所述圆筒部中的所述嵌合用外周面部由形成于所述圆筒部的外周面部的环状台阶部的外周面部构成。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于， 所述旋转电机包括弹性构件，该弹性构件设于所述圆筒部的和所述轴向的另一个端部相对应的一侧的外周面部与所述第一外壳的和所述轴向的另一个端部相对应的一侧的内周面部之间。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于， 所述弹性构件设置于槽，该槽形成于所述第一外壳的和所述轴向的另一个端部相对应的一侧的内周面部。
5.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述第二外壳包括嵌合用突出部，该嵌合用突出部形成于与所述第一外壳相对的一侧的壁面部， 所述圆筒部的所述嵌合用内周面部与所述第二外壳的所述嵌合用突出部的外周面部嵌合。
6.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述第一外壳中的与所述嵌合用内周面部相对应的部位的半径方向的壁厚尺寸形成得比所述第一外壳的至少所述轴向的另一个端部的附近部位的半径方向的壁厚尺寸大。
7.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 设于所述环构件的圆筒部上的所述凸缘部利用固定构件固定于所述第一外壳或所述第二外壳。
8.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，设于所述环构件的圆筒部上的所述凸缘部被夹在所述第一外壳与所述第二外壳之间，并通过利用旋紧构件将所述第一外壳和所述第二外壳相互旋紧而固定于所述第一外壳及所述第二外壳。
9.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述环构件被配置成所述凸缘部与所述第二外壳抵接，且所述圆筒部的所述轴向的另一个端部与所述第一外壳的底部的内壁部直接或间接地抵接， 通过利用旋紧构件将所述第一外壳和所述第二外壳相互旋紧，从而将所述环构件在其轴向上压缩以固定于所述第一外壳及第二外壳。
10.如权利要求9所述的旋转电机，其特征在于， 所述旋转电机包括弹性构件，该弹性构件设置于所述圆筒部的所述轴向的另一个端部与所述第一外壳的所述内壁部之间。
11.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于， 所述转子固定于轴，该轴以能自由转动的方式支承于所述第一外壳和所述第二外壳。
【文档编号】H02K1/18GK103944291SQ201310234460
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年6月13日 优先权日:2013年1月17日
【发明者】佐藤聪一, 大西善彦, 高木勝成, 下村启介, 义则学 申请人:三菱电机株式会社