旋转电机及具有其的空调设备的制作方法
旋转电机及具有其的空调设备的制作方法
【专利摘要】本发明的目的是提供一种旋转电机及具有其的空调设备，能够实现抑制制造成本、以及提高成品率。旋转电机具有连接有轴的自由旋转的转子及使转子旋转的定子，其中，转子具有：连接有轴的毂部；转子轭铁部，具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片是圆弧状；树脂部，被设置在毂部和转子轭铁部之间，并固定毂部和转子轭铁部；永磁铁，被粘贴在转子轭铁部的外周面。
【专利说明】旋转电机及具有其的空调设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机及具有其的空调设备，尤其是涉及旋转电机的转子结构。
【背景技术】
[0002]提出有一种旋转电机的转子，具有永磁铁、转子轭铁及毂，它们由树脂通过注塑成形而一体地构成(例如，参照专利文献0。该转子轭铁是圆筒状部件，在该转子轭铁的内侧，配置有相对于转子轭铁的内周面隔开预先设定的间隔并成为输出传递部的毂。而且，在毂上连接有旋转电机的风扇等，并连接有能够自由旋转地被轴承支承的轴(输出轴专利文献1记载的旋转电机具有这样的结构，由此，转子轭铁和输出轴之间绝缘，抑制转子轭铁产生的电流传递到输出轴，并能够抑制用于轴的旋转的轴承发生电腐蚀等。能够抑制电腐蚀的发生时，还能够抑制因输出轴的旋转而产生的异响。
[0003]在专利文献1记载的转子中，使多个由电磁钢板冲压成环状而成的部件重叠，由此构成圆筒状的转子轭铁，使多个将电磁钢板冲压成具有比转子轭铁的内径小的外径的形状的部件重叠，由此构成圆筒状的毂。
[0004]【现有技术文献】
[0005]【专利文献】
[0006]【专利文献1】日本特开2001-298887号公报(例如，图2)
[0007]在专利文献1记载的转子中，考虑到制造成本，采用通过对冲压相同的电磁钢板而成的部件进行堆叠来构成转子轭铁及毂的方法。但是，在该方法中，转子轭铁用的材料作为一个环状板材进行冲压。因此，环的中央部及环的外侧的部分等被废弃，浪费大，因此，存在不能抑制制造成本的课题。
[0008]另外，在该方法中，该冲压的环状板材的一部分发生损坏等时，就要废弃该环状板材。即，即便不是环状板材整体发生损坏等，而是一部分损坏，也要废弃环状部件，因此，存在相应地难以提高成品率的课题。
[0009]另外，如专利文献1记载的转子那样，在将永磁铁设置在转子轭铁的外周面的情况下，转子轭铁的壁厚是磁饱和的厚度即可。这里，当存在使转子轭铁成为薄壁的要求时，需要增大转子轭铁的内径和毂的外径之差。当冲压电磁钢板的接近端侧的部分时，该冲压的部件的宽度变小，存在不能良好地进行冲压的情况。因此，在如上所述地利用将转子轭铁的内径和毂的外径之差设定得大的形状的模具冲压电磁钢板的情况下，存在转子轭铁用的板材容易损坏、更难以提高成品率这样的课题。
【发明内容】
[0010]本发明是为解决以上课题而研发的，其目的是提供一种旋转电机及具有其的空调设备，能够抑制制造成本并提闻成品率。
[0011]本发明的旋转电机具有连接有轴的自由旋转的转子及使转子旋转的定子，其中，转子具有:连接有轴的毂部；转子轭铁部，其具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片是圆弧状；树脂部，其设置在毂部和转子轭铁部之间，并固定毂部和转子轭铁部；永磁铁，其粘贴在转子轭铁部的外周面。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明的旋转电机，由于具有上述结构，所以能够抑制制造成本，并且能够提高成品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是用于说明本发明的实施方式1的旋转电机的概要结构的图。
[0015]图2是组合磁极片而构成的定子的与径向平行的剖视图。
[0016]图3是转子的单元铁芯的说明图，图3匕)是立体图，图3 (10是以弯折中心为旋转中心弯折的图。
[0017]图4是对组合了单元铁芯的转子轭铁和毂进行组合的状态下的注塑成形前的转子的俯视图。
[0018]图5是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂的状态的图。
[0019]图6是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂之后，将永磁铁设置于该一体成形品的状态的图。
[0020]图7是表示将轴插入转子的状态的图。
[0021]图8是本发明的实施方式1的旋转电机的转子所使用的单元铁芯及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。
[0022]图9是本发明的实施方式2的旋转电机的转子的单元铁芯的说明图，图9匕)是第一铁芯板材组的俯视图，图9 (^)是第二铁芯板材组的俯视图，图9 (￠)是立体图。
[0023]图10是设置在图9的单元铁芯的磁极片的两端面上的凸部和凹部的说明图。
[0024]图11是用于说明邻接的单元铁芯的磁极片的连接状态的局部放大图。
[0025]图12是本发明的实施方式2的旋转电机的转子的单元铁芯的变形例。
[0026]图13是本发明的实施方式3的旋转电机的转子所使用的单元铁芯及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。
【具体实施方式】
[0027]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0028]实施方式1
[0029]图1是用于说明实施方式1的旋转电机1的概要结构的图。图2是组合定子磁极片而构成的定子2的与径向平行的剖视图。此外，图1匕)是表示实施方式1的旋转电机1的整体结构的示意图。图1 6)是拆下了图1所示的螺旋桨式风扇101的状态的剖视图，是沿着轴8的轴向的剖视图。在图2中，省略了线圈15的终端线的处理。参照图1及图2说明旋转电机1的概要结构等。
[0030]本实施方式1的旋转电机1是进行了能够抑制制造成本并能够提高成品率的改良的结构。
[0031][结构说明]
[0032]旋转电机1例如与螺旋桨式风扇101组合而构成了风机100等。旋转电机1具有:一侧连接于螺旋桨式风扇101上的轴8 ；对搭载在旋转电机1上的各种零件等进行收容的电机外壳5 ；连接于轴8的另一侧的自由旋转的转子3 ；定子2，其具有以辐射状排列的定子磁极片，使转子3旋转；能够自由旋转地支承轴8的第一轴承％及第二轴承％。另外，旋转电机1具有:印制电路板12，用于转子3的旋转位置的检测等；印制电路板保持器13，保持印制电路板12。
[0033]此外，在本实施方式1中，对于旋转电机1采用例如无刷IX:电机的情况进行说明。而且，旋转电机1例如搭载于空气调节装置的室外机等空调设备，以用于驱动向室外机内的换热器供给空气的螺旋桨式风扇101的情况为例进行说明。
[0034](螺旋桨式风扇101及轴8)
[0035]螺旋桨式风扇101被连接在轴8的一端侧，轴8的旋转传递到螺旋桨式风扇101而使其旋转。螺旋桨式风扇101具有与轴8连接的毂部101八以及从毂部101八以辐射状延伸地形成的翼部1018。此外，在本实施方式1中，以螺旋桨式风扇101为例进行了说明，但不限于此，也可以采用与用途相应的风扇。即，也可以代替螺旋桨式风扇101，采用例如多翼式风扇及涡轮风扇等。
[0036]轴8的一侧连接于螺旋桨式风扇101，另一侧通过第一轴承如及第二轴承％连接于转子3。此外，轴8被压入转子3。轴8能够自由旋转地被第一轴承如及第二轴承％支承，转子3的旋转力传递到轴8而使其旋转。如图1及图2所示，轴8的一侧设置在电机外壳5外，另一侧收容在电机外壳5内。
[0037](电机外壳5)
[0038]电机外壳5收容有定子2、转子3、第一轴承93、第二轴承％、印制电路板12及印制电路板保持器13等。电机外壳5具有收容定子2的壳体6和设置在壳体6中的第二轴承％ —侧的支架盖11。
[0039]壳体6例如是纸面上侧被封闭、且纸面下侧开放的有底筒状部件。在壳体6上形成有保持第一轴承％的壁部16。另外，在壳体6的开放侧具有第二轴承％，并且设置有支架盖11，该开放侧被封闭。即，在由壳体6及支架盖11形成的空间中，收容有定子2、转子
3、第一轴承％及第二轴承％等。壳体6是对定子2进行成形并固化的模制树脂。
[0040]支架盖11以封闭壳体6的开放侧的方式安装于壳体6，并具有收容第二轴承％的轴承外壳7和设置在轴承外壳7的外表面侧的金属板盖10。轴承外壳7收容第二轴承％，并具有设置有第二轴承％的凹部73和从凹部73的周缘侧向轴8的径向延伸地伸出的平面部7匕此外，轴承外壳7与壳体6同样地由不饱和聚酯等热固化性树脂构成即可。另外，在平面部76上形成有连通由壳体6和轴承外壳7形成的空间内外的开口。通过在平面部7?上形成有该开口，能够将使转子3旋转的电流的供给等所使用的配线7。引入定子2。金属板盖10以与轴承外壳7的平面部几相对的方式安装。即，壳体6的开放侧被轴承外壳7及金属板盖10封闭。
[0041](转子3)
[0042]转子3通过轴8能够自由旋转地被支承。转子3具有:与定子2的内周面相对的外周面；作为与该外周面正交的面且是第一轴承93侧的面的第一轴承侧面；作为与外周面正交的面且是第二轴承％侧的面的第二轴承侧面。此外，转子3以在转子3的外周面和定子2的内周面之间形成预先设定的间隔的方式，在被轴8支承的状态下，被收容在壳体6及支架盖11内。另外，在转子3上连接有轴8，所以，在中央部形成与轴8的直径对应的通孔。在后述的定子2的线圈15被供给电流时，转子3与安装在自身的外周面上的永磁铁19(参照图6)相互作用而旋转。
[0043]利用后面的图3?图8详细说明转子3。
[0044](定子2)
[0045]定子2具有:在图2中省略了图示但使多个电磁钢板重叠而构成的定子磁极片；供从省略图示的电源被供给的电流流动的线圈15 ；设置在定子磁极片上且用于线圈15的绝缘的绝缘子14。以圆环状配置安装有绝缘子14的定子磁极片而构成定子2。而且，在安装有绝缘子14的定子磁极片上缠绕有线圈15。在该定子2的圆环状的部分的内侧配置有转子3。此外，在定子2被放入预先设定的形状的模具的状态下，注射模制树脂，由此形成壳体6。
[0046](第一轴承93及第二轴承沘)
[0047]第一轴承93及第二轴承％能够自由旋转地支承轴8的另一端侧。更详细来说，第一轴承如支承轴8中的比转子3靠螺旋桨式风扇101的一侧，第二轴承％支承轴8的另一端侧的端部。
[0048]此外，第一轴承如被收容在壳体6的壁部16。另外，第二轴承％被收容在轴承外壳7的凹部
[0049](印制电路板12及印制电路板保持器13)
[0050]印制电路板12被用于进行转子3的旋转位置的检测等，安装有用于检测转子3的磁极位置的霍尔元件。印制电路板12通过焊接等被固定于印制电路板保持器13。
[0051]印制电路板保持器13设置在转子3的端面和轴承外壳7之间。即，印制电路板保持器13设置在转子3的第二轴承侧面和轴承外壳7的平面部76之间。
[0052][转子3的详细说明]
[0053]图3是转子3的单元铁芯4的说明图，图3 (￡1)是立体图，图3 (6)是以弯折中心0为旋转中心弯折的图。图4是对组合了单元铁芯4的转子轭铁和毂进行组合的状态下的模制前的转子3的俯视图。图5是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂的状态的图。此外，图5匕)是俯视图，图5 (10是剖视图。图6是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂之后，在该一体成形品上设置永磁铁19的状态的图。图7是表示将轴8插入转子3的状态的图。参照图3?图7详细说明转子3。
[0054]转子3具有:与轴8连接的毂部17 ；转子轭铁部23，具有以圆环状连结的多个转子磁极片41，并且各转子磁极片41是圆弧状；树脂部18，设置在毂部17和转子轭铁部23之间，并固定毂部17和转子轭铁部23 ；永磁铁19，粘贴在转子轭铁部23的外周面。
[0055]在毂部17上形成有多个梯形的毂孔17^通过降低毂重量，能够减小转子3的惯性转矩。在图5的例子中，形成了 4个毂孔173。另外，在树脂部18上也设置有孔183，通过实现树脂的壁厚的均匀化，抑制树脂的收缩，使成形稳定。在图5的例子中，沿周向形成了10个毂孔173。
[0056]旋转电机1的转子轭铁部23具有以圆环状连结的多个(这里是5个)单元铁芯4。该单元铁芯4是一体形成多个转子磁极片41而构成的。此外，在本实施方式1中，以单元铁芯4具有2个转子磁极片41的情况为例进行说明。
[0057]该单元铁芯4是沿着旋转输出轴方向(与图1的轴8相同的方向)堆叠多张原材料板(电磁钢板)而成的。此外，多张原材料板彼此例如通过铆接、焊接等被固定，由此构成一个单元铁芯4。单元铁芯4具有作为铁芯的一对转子磁极片41。此外，在本实施方式1中，以转子3所具有的全部的转子磁极片41的形状为相同形状的情况为例进行说明。
[0058]一个单元铁芯4的相互邻接的一对转子磁极片41以能够弯折的方式经由薄壁部43被连结。此外，这里，连结转子磁极片41彼此的薄壁部43是通过使单元铁芯4的一部分成为薄壁而构成的。即，薄壁部43是使一对转子磁极片41的相互邻接的端面形成为薄壁而得到的。此外，不限于此，也可以例如设置铰接构造来连结转子磁极片41彼此。即，也能够采用如下结构，在邻接的转子磁极片41上设置铰接构造，邻接的转子磁极片41彼此通过铰链自由旋转地被连结。此外，铰接构造虽然省略了图示，但能够通过如下方式实现:例如，在一方的转子磁极片41上设置向与重叠电磁钢板的方向平行的方向突出的凿紧用凸部，并在另一方的转子磁极片41上设置供该凿紧用凸部插入的凿紧用凹部。通过该铰接构造，转子磁极片41将与重叠电磁钢板的方向平行的方向作为轴自由旋转。
[0059]单元铁芯4以旋转中心0 (参照图3 (^))为支点弯折而使一对转子磁极片41的端面抵接(参照图3(0。而且，多个单元铁芯4沿毂部17的周向以圆环状配置。即，多个单元铁芯4以连接在毂部17上的轴8为中心，依次错开72度地配置成圆环状。
[0060]以圆环状配置的各单元铁芯4的对接端部彼此通过焊接、粘接等结合，由此构成转子轭铁部23。转子轭铁部23及毂部17由树脂部18通过注塑成形而成为一体。而且，使转子轭铁部23及毂部17 —体化之后，将永磁铁19例如通过粘接剂粘贴并固定在转子轭铁部23的外周面上。永磁铁19在转子轭铁部23的外侧面的周向上隔开一定的间隔地设置。此外，将永磁铁19安装在转子轭铁部23上的方法不限于粘接剂，也可以另外形成与永磁铁19及转子轭铁部23嵌合的机构。
[0061]在转子磁极片41的内径侧形成有凸部42。凸部42从转子磁极片41的外径侧向内径侧突出地形成。另外，凸部42向与轴8平行的方向延伸而形成。另外，在毂部17上，在外周面设置有凹部17匕凹部176从转子磁极片41的外径侧向内径侧凹陷地形成。另夕卜，凹部176与凸部42同样地向与轴8平行的方向延伸地形成。
[0062]转子轭铁部23及毂部17被放入注塑模具，填充热塑性树脂而一体成形。因此，树脂部18由热塑性树脂构成。此外，也可以不仅填充热塑性树脂，还向注塑模具填充热固化性树脂来构成树脂部18。在一体成形的转子轭铁部23及毂部17中，单元铁芯4的凸部42和毂部17的凹部176相对配置。转子3旋转时，通过离心力向转子轭铁部23施加径向的力，在形成凸部42及凹部176时，通过树脂部18加强转子3的强度，有助于旋转电机1的品质的稳定化。
[0063]图8是实施方式1的旋转电机1的转子3所使用的单元铁芯4及毂部17的铁芯薄板的冲压图案的说明图。图8匕)是单元铁芯4的冲压图案，图8 (10是毂的冲压图案。如图8所示，构成了构成转子3的单元铁芯4的原材料板500 (电磁钢板)及构成毂部17的原材料板501 (电磁钢板)是分体的。即，构成了构成转子3的单元铁芯4的原材料板500及构成毂部17的原材料板501分别通过各自的模具冲压。
[0064]对构成单元铁芯4的原材料板500进行冲压的位置是图8匕)的单元铁芯薄板片20所示的位置。另外，对构成毂部17的原材料板501进行冲压的位置是图8 (6)的毂薄板片21所示的位置。
[0065]如图8匕)所示，关于送入冲压模具的原材料板500，能够通过平铺的图案进行冲压。构成单元铁芯4的原材料板500不是环状，而是将环状拆分的形状即圆弧状，所以能够平铺地配置单元铁芯薄板片20。由此，能够减少电磁钢板即原材料板500中的废弃的部分，能够相应地抑制制造成本。
[0066]另外，由于能够分别通过各自的模具进行冲压，所以能够改变单元铁芯4的原材料板500及毂部17的原材料板501的材质，还能够改变板厚，能够与设计的转子3相应地决定材料。另外，在图8中，示出了通过各自的模具冲压单元铁芯4和毂部17的例子，但也可以通过具有双方的图案的一个模具进行冲压。
[0067]在本实施方式1中，转子轭铁部23由通过薄壁部43连结两个转子磁极片41的单元铁芯4构成，但不限于此。也就是说，单元铁芯4也可以由一个转子磁极片41构成，另外，也可以由3个以上的转子磁极片41构成。
[0068][实施方式1的旋转电机1所具有的效果]
[0069]本实施方式1的旋转电机1通过组合多个单元铁芯4而构成转子轭铁部23。而且，构成单元铁芯4的原材料板不是环状，而是将环状拆分的形状即圆弧状。因此，如图8所示，能够通过平铺的图案冲压原材料板500。由此，能够减少电磁钢板中的废弃的部分，相应地能够抑制制造成本。
[0070]在冲压了环状的原材料板的情况下，该原材料板的一部分发生损坏等时，该原材料板被废弃。但是，在冲压了圆弧状的原材料板的情况下，即使圆弧状的原材料板发生损坏，也不需要废弃组合该圆弧状的原材料板而成的环状的原材料板整体，只要废弃损坏的圆弧状的原材料板即可。即，本实施方式1的旋转电机1能够提高转子3的成品率。
[0071]在本实施方式1的旋转电机1中，在具有使转子轭铁部23成为薄壁的要求的情况下，在对毂部17的原材料板进行冲压的周围，不需要对转子轭铁部23的原材料板进行冲压的图案。因此，在对毂部17的原材料板进行冲压的周围的部分等这样的、被送入冲压模具的电磁钢板的端侧部分，能够避免形成冲压宽度小的部件的图案，能够提高成品率。
[0072]实施方式2
[0073]图9是实施方式2的旋转电机1的转子3的单元铁芯4的说明图，图9 (￡1)是第一铁芯板材组44的俯视图，图9 (^)是第二铁芯板材组45的俯视图，图9 (0)是立体图。在实施方式2中，关于与实施方式1相同的结构，标注相同的附图标记进行说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
[0074]在实施方式2中，通过在单元铁芯4的端面上设置凸部及凹部(后述的第一凸部441及第二凸部451、以及第一凹部442及第二凹部452),在不使用粘接剂等的情况下，就能够使单元铁芯4彼此连结而构成转子3。
[0075]单元铁芯4是堆叠第一铁芯板材组44和第二铁芯板材组45而构成的，上述第一铁芯板材组44在一个侧端面上形成第一凸部441，且在另一个侧端面上形成第一凹部442，上述第二铁芯板材组45在一个侧端面上形成第二凸部451，且在另一侧端面上形成第二凹部452。第一凸部441及第二凸部451向与轴8平行的方向延伸地形成，第一凹部442及第二凹部452也向与轴8平行的方向延伸地形成。接下来，对实施方式2的转子3的结构进行详细说明。
[0076]在单元铁芯4的端面上，使第一铁芯板材组44和第二铁芯板材组45交替地重叠。第一铁芯板材组44是重叠多个图9匕)所示的第一铁芯原材料板4?而构成的。在第一铁芯原材料板4?中，如图9匕)所示，单元铁芯4的转子磁极片41的一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的一个端面，即图9 (^)所示的纸面右侧的端面)上形成有第一凸部441。另外，在第一铁芯原材料板4?中，在另一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的另一个端面，即图9 (^)所示的纸面左侧的端面)上形成有第一凹部442。
[0077]同样地，第二铁芯板材组45是重叠多个图9 (6)所不的第二铁芯原材料板45已而构成的。在第二铁芯原材料板453中，如图9 (6)所示，单元铁芯4的转子磁极片41的一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的一个端面，即图9 (^)所示的纸面右侧的端面)上形成有第二凸部451。另外，在第二铁芯原材料板453中，另一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的另一个端面，即图9 (^)所示的纸面左侧的端面)上形成有第二凹部452。
[0078]图10是图9的单元铁芯4的磁极片的两端面上设置的凸部和凹部的说明图。图11是用于说明邻接的单元铁芯4的磁极片的连接状态的局部放大图。参照图10及图11说明各转子磁极片41的对接的端面彼此的嵌合。如上所述，设置在转子磁极片41的两端面上的第一凸部441、第二凸部451、第一凹部442及第二凹部452存在能否插入的关系。
[0079]电磁钢板即构成单兀铁芯4的原材料板由第一铁芯原材料板4?和第二铁芯原材料板453构成，上述第一铁芯原材料板4?具有构成单元铁芯4的凸部的一部分的第一凸部441及构成单元铁芯4的凹部的一部分的第一凹部442，上述第二铁芯原材料板453具有构成单元铁芯4的凸部的一部分的第二凸部451及构成单元铁芯的凹部的一部分的第二凹部 452。
[0080]第一凸部441随着从第一铁芯原材料板4?的端面突出而宽度变宽地形成。另外，第一凹部442具有与第一凸部441对应的形状。即，第一凹部442随着向第一铁芯原材料板4?的内侧凹陷而相对宽度变宽地形成。由于第一凸部441及第一凹部442具有上述形状，所以使第一凸部441沿周向移动不能将其插入第一凹部442，但是，通过使第一凸部441向与轴8平行的方向移动，能够将其插入第一凹部442。
[0081]第二凸部451以宽度相同的方式形成。另外，第二凹部452具有与第二凸部451对应的形状。即，第二凹部452以相对宽度相同的方式形成。由于第二凸部451及第二凹部452具有上述形状，所以使第二凸部451沿周向移动不能将其插入第二凹部452，但是通过使第二凸部451向与轴8平行的方向移动，能够插入第二凹部452。
[0082]另外，在第二凹部452中，不仅能够插入第二凸部451，还能够插入第一凸部441。第二凹部452的相对宽度被设定成比第一凸部441中的与转子3的径向平行的方向上的宽度中的最宽宽度宽。即，能够使第一凸部441沿周向移动而插入第二凹部452，也能够使第一凸部441向与轴8平行的方向移动而插入第二凹部452。
[0083]单元铁芯4具有以上说明的凹凸的形状，由此，使它们嵌合时，产生图10匕)?((1)所示的组合。即，如图10匕)所示，第一凹部442和第一凸部441的组合(以下，将其称为第一组合X〉允许第一凸部441相对于第一凹部442从层叠方向插入，但不允许从周向插入。另外，如图10 (6)?((1)所示，第一凹部442和第二凸部451、第二凹部452和第一凸部441、第二凹部452和第二凸部451的各组合(以下，将其称为第二组合”允许从周向及层叠方向双方插入。
[0084]而且，各转子磁极片41的对接的端面彼此的嵌合沿铁芯原材料板的层叠方向交替地产生第一组合X和第二组合V，如上所述地交替地配置第一铁芯板材组44和第二铁芯原材料板组45而构成转子磁极片41。对以下情况进行说明，即，将重叠例如5张第一铁芯原材料板4?而成的部件作为第一铁芯板材组44、且将重叠例如15张第二铁芯原材料板458而成的部件作为第二铁芯板材组45。
[0085]该情况下，如图11 (6)所示，成为如下状态:从层叠方向的上方按顺序在第一铁芯板材组44 (第1张?第5张)中产生第一组合X，在其下方的第二铁芯板材组45 (第6张?第20张)中产生第二组合V，在其下方的第一铁芯板材组44 (第21张?第25张)中产生第一组合X，在第二铁芯板材组45 (第26张?第40张)中产生第二组合X。此外，在第一铁芯原材料板4?及第二铁芯原材料板453的两端面上，也可以反过来使图9的右侧为凸部，使左侧为凹部。
[0086]像这样，本实施方式2的旋转电机1具有同时实现第一组合X及第二组合V双方的构造。第一组合X即使被施加周向(平行于与轴8正交的面的方向)的力，也不会使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用，而在施加轴8方向的力时，使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用。即，第一组合X与第二组合V相比，更强固地连结单元铁芯4彼此地发挥作用。
[0087]另一方面，第二组合V无论被施加周向(平行于与轴8正交的面的方向)的力还是轴8方向的力，都使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用。但是，在第二组合V中，实现了将第一凸部441或第二凸部451插入第二凹部452内的状态，限制第一凸部441或第二凸部451的移动。即，虽然比第一组合X弱，但第二组合V也有助于连结单元铁芯4彼此。
[0088]像这样，具有实现第二组合X的构造是因为，仅具有第一组合X时，与将第二凸部451插入第二凹部452相比，难以将第一凸部441插入第一凹部442，难以组装转子轭铁部23。也就是说，本实施方式2的旋转电机1具有实现第一组合X及第二组合V双方的构造，所以能够同时实现单元铁芯4彼此的连结的强化及转子轭铁部23的组装的容易化。
[0089]图12是实施方式2的旋转电机1的转子3的单元铁芯4的变形例。在本实施方式2中，以在单元铁芯4的转子磁极片41的内径侧形成有与实施方式1相同的凸部42的情况为一个例子进行了说明，但不限于此。如图12所示，也可以形成从转子3的内径侧向外径侧凹陷地形成的燕尾槽部48。燕尾槽部48向与轴8平行的方向延伸地形成。另外，燕尾槽部48形成为，随着从内径侧趋向外径侧，凹部的相对宽度变宽。转子3旋转时，通过离心力向转子轭铁部23施加径向的力，但通过形成该燕尾槽部48，由填充在燕尾槽部48中的树脂部18加强转子3的强度，有助于旋转电机1的品质的稳定化。
[0090]〔实施方式2的旋转电机1所具有的效果]
[0091]本实施方式2的旋转电机1除了发挥与实施方式1的旋转电机1同样的效果以外，还具有以下效果。即，由于在单元铁芯4上形成有第一凸部441和第二凸部451、以及第一凹部442和第二凹部452，所以，既不使用粘接剂也不使用焊接就能够使单元铁芯4彼此连结。
[0092]实施方式3
[0093]图13是实施方式3的旋转电机1的转子3所使用的单元铁芯4及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。在实施方式3中，关于与实施方式1、2相同的结构，标注相同的附图标记进行说明，以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明。
[0094]在实施方式3中，构成转子3的毂部17的形状为四边形。也就是说，图8中是圆形的毂薄板片21，但在本实施方式3中，如图13所示，冲压四边形的毂薄板片22的形状的原材料板502。通过像这样设定毂部17的形成，能够大幅度提高毂部17的材料成品率，并能够进一步抑制制造成本。另外，本实施方式3的旋转电机1发挥与实施方式1的旋转电机1相同的效果。
[0095]附图标记的说明
[0096]1旋转电机，2定子，3转子，4单兀铁芯，5电机外壳，6壳体，7轴承外壳,73凹部，7^平面部，70配线，8轴，如第一轴承，％第二轴承，10金属板盖，11支架盖，12印制电路板，13印制电路板保持器，14绝缘子，15线圈，16壁部，17毂部，17^毂孔，17^凹部，18树脂部，183孔，19永磁铁，20单元铁芯薄板片，21、22毂薄板片，23转子轭铁部，41转子磁极片，42凸部，43薄壁部，44第一铁芯板材组，4?第一铁芯原材料板，45第二铁芯板材组，45^第二铁芯原材料板，48燕尾槽部，100风机，101螺旋桨式风扇，101八毂部，1018翼部，441第一凸部，442第一凹部，451第二凸部，452第二凹部，500,501,502薄板(电磁钢板)，0旋转中心，X第一组合，V第二组合。
【权利要求】
1.一种旋转电机，具有与轴连接的自由旋转的转子及使所述转子旋转的定子，其特征在于， 所述转子具有: 毂部，所述毂部与所述轴连接； 转子轭铁部，所述转子轭铁部具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片为圆弧状； 树脂部，所述树脂部设置在所述毂部和所述转子轭铁部之间，并固定所述毂部和所述转子轭铁部； 永磁铁，所述永磁铁粘贴在所述转子轭铁部的外周面。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述多个转子磁极片形成为相同形状。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述转子轭铁部具有多个单元铁芯，所述单元铁芯由一个所述转子磁极片形成，或者由多个所述转子磁极片一体地形成。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于， 在所述单元铁芯的一个侧端面上形成有凸部，并且在另一个侧端面上形成有凹部， 所述凸部被插入所述凹部来连结邻接的所述单元铁芯彼此。
5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，所述单元铁芯的所述凸部及凹部向与所述轴平行的方向延伸地形成，并具有通过从与所述轴平行的方向将所述凸部插入所述凹部而使所述凸部和凹部嵌合的形状。
6.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于， 所述转子磁极片是使多个原材料板重叠而构成的， 所述原材料板由第一铁芯原材料板和第二铁芯原材料板构成，所述第一铁芯原材料板具有构成所述凸部的一部分的第一凸部及构成所述凹部的一部分的第一凹部，所述第二铁芯原材料板具有构成所述凸部的一部分的第二凸部及构成所述凹部的一部分的第二凹部， 所述第一凸部形成为随着从所述第一铁芯原材料板的端面突出而宽度变宽， 所述第一凹部形成为与所述第一凸部对应的形状， 所述第二凸部以宽度相同的方式形成， 所述第二凹部形成为具有比所述第一凸部及所述第二凸部的宽度宽的相对宽度。
7.如权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述毂部形成为俯视形状为圆形或四边形。
8.如权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述树脂部由热塑性或热固化性树脂构成。
9.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，邻接的所述单元铁芯的端面通过粘接剂或焊接被固定，所述单元铁芯彼此被连结。
10.一种空调设备,其特征在于,具有权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机。
【文档编号】H02K1/27GK104467222SQ201310612728
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】山中宏志, 鬼桥隆之, 鹤羽纯, 山口敬史, 并河辽 申请人:三菱电机株式会社
【专利摘要】本发明的目的是提供一种旋转电机及具有其的空调设备，能够实现抑制制造成本、以及提高成品率。旋转电机具有连接有轴的自由旋转的转子及使转子旋转的定子，其中，转子具有：连接有轴的毂部；转子轭铁部，具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片是圆弧状；树脂部，被设置在毂部和转子轭铁部之间，并固定毂部和转子轭铁部；永磁铁，被粘贴在转子轭铁部的外周面。
【专利说明】旋转电机及具有其的空调设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机及具有其的空调设备，尤其是涉及旋转电机的转子结构。
【背景技术】
[0002]提出有一种旋转电机的转子，具有永磁铁、转子轭铁及毂，它们由树脂通过注塑成形而一体地构成(例如，参照专利文献0。该转子轭铁是圆筒状部件，在该转子轭铁的内侧，配置有相对于转子轭铁的内周面隔开预先设定的间隔并成为输出传递部的毂。而且，在毂上连接有旋转电机的风扇等，并连接有能够自由旋转地被轴承支承的轴(输出轴专利文献1记载的旋转电机具有这样的结构，由此，转子轭铁和输出轴之间绝缘，抑制转子轭铁产生的电流传递到输出轴，并能够抑制用于轴的旋转的轴承发生电腐蚀等。能够抑制电腐蚀的发生时，还能够抑制因输出轴的旋转而产生的异响。
[0003]在专利文献1记载的转子中，使多个由电磁钢板冲压成环状而成的部件重叠，由此构成圆筒状的转子轭铁，使多个将电磁钢板冲压成具有比转子轭铁的内径小的外径的形状的部件重叠，由此构成圆筒状的毂。
[0004]【现有技术文献】
[0005]【专利文献】
[0006]【专利文献1】日本特开2001-298887号公报(例如，图2)
[0007]在专利文献1记载的转子中，考虑到制造成本，采用通过对冲压相同的电磁钢板而成的部件进行堆叠来构成转子轭铁及毂的方法。但是，在该方法中，转子轭铁用的材料作为一个环状板材进行冲压。因此，环的中央部及环的外侧的部分等被废弃，浪费大，因此，存在不能抑制制造成本的课题。
[0008]另外，在该方法中，该冲压的环状板材的一部分发生损坏等时，就要废弃该环状板材。即，即便不是环状板材整体发生损坏等，而是一部分损坏，也要废弃环状部件，因此，存在相应地难以提高成品率的课题。
[0009]另外，如专利文献1记载的转子那样，在将永磁铁设置在转子轭铁的外周面的情况下，转子轭铁的壁厚是磁饱和的厚度即可。这里，当存在使转子轭铁成为薄壁的要求时，需要增大转子轭铁的内径和毂的外径之差。当冲压电磁钢板的接近端侧的部分时，该冲压的部件的宽度变小，存在不能良好地进行冲压的情况。因此，在如上所述地利用将转子轭铁的内径和毂的外径之差设定得大的形状的模具冲压电磁钢板的情况下，存在转子轭铁用的板材容易损坏、更难以提高成品率这样的课题。
【发明内容】
[0010]本发明是为解决以上课题而研发的，其目的是提供一种旋转电机及具有其的空调设备，能够抑制制造成本并提闻成品率。
[0011]本发明的旋转电机具有连接有轴的自由旋转的转子及使转子旋转的定子，其中，转子具有:连接有轴的毂部；转子轭铁部，其具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片是圆弧状；树脂部，其设置在毂部和转子轭铁部之间，并固定毂部和转子轭铁部；永磁铁，其粘贴在转子轭铁部的外周面。
[0012]发明的效果
[0013]根据本发明的旋转电机，由于具有上述结构，所以能够抑制制造成本，并且能够提高成品率。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]图1是用于说明本发明的实施方式1的旋转电机的概要结构的图。
[0015]图2是组合磁极片而构成的定子的与径向平行的剖视图。
[0016]图3是转子的单元铁芯的说明图，图3匕)是立体图，图3 (10是以弯折中心为旋转中心弯折的图。
[0017]图4是对组合了单元铁芯的转子轭铁和毂进行组合的状态下的注塑成形前的转子的俯视图。
[0018]图5是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂的状态的图。
[0019]图6是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂之后，将永磁铁设置于该一体成形品的状态的图。
[0020]图7是表示将轴插入转子的状态的图。
[0021]图8是本发明的实施方式1的旋转电机的转子所使用的单元铁芯及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。
[0022]图9是本发明的实施方式2的旋转电机的转子的单元铁芯的说明图，图9匕)是第一铁芯板材组的俯视图，图9 (^)是第二铁芯板材组的俯视图，图9 (￠)是立体图。
[0023]图10是设置在图9的单元铁芯的磁极片的两端面上的凸部和凹部的说明图。
[0024]图11是用于说明邻接的单元铁芯的磁极片的连接状态的局部放大图。
[0025]图12是本发明的实施方式2的旋转电机的转子的单元铁芯的变形例。
[0026]图13是本发明的实施方式3的旋转电机的转子所使用的单元铁芯及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。
【具体实施方式】
[0027]以下，基于【专利附图】
【附图说明】本发明的实施方式。
[0028]实施方式1
[0029]图1是用于说明实施方式1的旋转电机1的概要结构的图。图2是组合定子磁极片而构成的定子2的与径向平行的剖视图。此外，图1匕)是表示实施方式1的旋转电机1的整体结构的示意图。图1 6)是拆下了图1所示的螺旋桨式风扇101的状态的剖视图，是沿着轴8的轴向的剖视图。在图2中，省略了线圈15的终端线的处理。参照图1及图2说明旋转电机1的概要结构等。
[0030]本实施方式1的旋转电机1是进行了能够抑制制造成本并能够提高成品率的改良的结构。
[0031][结构说明]
[0032]旋转电机1例如与螺旋桨式风扇101组合而构成了风机100等。旋转电机1具有:一侧连接于螺旋桨式风扇101上的轴8 ；对搭载在旋转电机1上的各种零件等进行收容的电机外壳5 ；连接于轴8的另一侧的自由旋转的转子3 ；定子2，其具有以辐射状排列的定子磁极片，使转子3旋转；能够自由旋转地支承轴8的第一轴承％及第二轴承％。另外，旋转电机1具有:印制电路板12，用于转子3的旋转位置的检测等；印制电路板保持器13，保持印制电路板12。
[0033]此外，在本实施方式1中，对于旋转电机1采用例如无刷IX:电机的情况进行说明。而且，旋转电机1例如搭载于空气调节装置的室外机等空调设备，以用于驱动向室外机内的换热器供给空气的螺旋桨式风扇101的情况为例进行说明。
[0034](螺旋桨式风扇101及轴8)
[0035]螺旋桨式风扇101被连接在轴8的一端侧，轴8的旋转传递到螺旋桨式风扇101而使其旋转。螺旋桨式风扇101具有与轴8连接的毂部101八以及从毂部101八以辐射状延伸地形成的翼部1018。此外，在本实施方式1中，以螺旋桨式风扇101为例进行了说明，但不限于此，也可以采用与用途相应的风扇。即，也可以代替螺旋桨式风扇101，采用例如多翼式风扇及涡轮风扇等。
[0036]轴8的一侧连接于螺旋桨式风扇101，另一侧通过第一轴承如及第二轴承％连接于转子3。此外，轴8被压入转子3。轴8能够自由旋转地被第一轴承如及第二轴承％支承，转子3的旋转力传递到轴8而使其旋转。如图1及图2所示，轴8的一侧设置在电机外壳5外，另一侧收容在电机外壳5内。
[0037](电机外壳5)
[0038]电机外壳5收容有定子2、转子3、第一轴承93、第二轴承％、印制电路板12及印制电路板保持器13等。电机外壳5具有收容定子2的壳体6和设置在壳体6中的第二轴承％ —侧的支架盖11。
[0039]壳体6例如是纸面上侧被封闭、且纸面下侧开放的有底筒状部件。在壳体6上形成有保持第一轴承％的壁部16。另外，在壳体6的开放侧具有第二轴承％，并且设置有支架盖11，该开放侧被封闭。即，在由壳体6及支架盖11形成的空间中，收容有定子2、转子
3、第一轴承％及第二轴承％等。壳体6是对定子2进行成形并固化的模制树脂。
[0040]支架盖11以封闭壳体6的开放侧的方式安装于壳体6，并具有收容第二轴承％的轴承外壳7和设置在轴承外壳7的外表面侧的金属板盖10。轴承外壳7收容第二轴承％，并具有设置有第二轴承％的凹部73和从凹部73的周缘侧向轴8的径向延伸地伸出的平面部7匕此外，轴承外壳7与壳体6同样地由不饱和聚酯等热固化性树脂构成即可。另外，在平面部76上形成有连通由壳体6和轴承外壳7形成的空间内外的开口。通过在平面部7?上形成有该开口，能够将使转子3旋转的电流的供给等所使用的配线7。引入定子2。金属板盖10以与轴承外壳7的平面部几相对的方式安装。即，壳体6的开放侧被轴承外壳7及金属板盖10封闭。
[0041](转子3)
[0042]转子3通过轴8能够自由旋转地被支承。转子3具有:与定子2的内周面相对的外周面；作为与该外周面正交的面且是第一轴承93侧的面的第一轴承侧面；作为与外周面正交的面且是第二轴承％侧的面的第二轴承侧面。此外，转子3以在转子3的外周面和定子2的内周面之间形成预先设定的间隔的方式，在被轴8支承的状态下，被收容在壳体6及支架盖11内。另外，在转子3上连接有轴8，所以，在中央部形成与轴8的直径对应的通孔。在后述的定子2的线圈15被供给电流时，转子3与安装在自身的外周面上的永磁铁19(参照图6)相互作用而旋转。
[0043]利用后面的图3?图8详细说明转子3。
[0044](定子2)
[0045]定子2具有:在图2中省略了图示但使多个电磁钢板重叠而构成的定子磁极片；供从省略图示的电源被供给的电流流动的线圈15 ；设置在定子磁极片上且用于线圈15的绝缘的绝缘子14。以圆环状配置安装有绝缘子14的定子磁极片而构成定子2。而且，在安装有绝缘子14的定子磁极片上缠绕有线圈15。在该定子2的圆环状的部分的内侧配置有转子3。此外，在定子2被放入预先设定的形状的模具的状态下，注射模制树脂，由此形成壳体6。
[0046](第一轴承93及第二轴承沘)
[0047]第一轴承93及第二轴承％能够自由旋转地支承轴8的另一端侧。更详细来说，第一轴承如支承轴8中的比转子3靠螺旋桨式风扇101的一侧，第二轴承％支承轴8的另一端侧的端部。
[0048]此外，第一轴承如被收容在壳体6的壁部16。另外，第二轴承％被收容在轴承外壳7的凹部
[0049](印制电路板12及印制电路板保持器13)
[0050]印制电路板12被用于进行转子3的旋转位置的检测等，安装有用于检测转子3的磁极位置的霍尔元件。印制电路板12通过焊接等被固定于印制电路板保持器13。
[0051]印制电路板保持器13设置在转子3的端面和轴承外壳7之间。即，印制电路板保持器13设置在转子3的第二轴承侧面和轴承外壳7的平面部76之间。
[0052][转子3的详细说明]
[0053]图3是转子3的单元铁芯4的说明图，图3 (￡1)是立体图，图3 (6)是以弯折中心0为旋转中心弯折的图。图4是对组合了单元铁芯4的转子轭铁和毂进行组合的状态下的模制前的转子3的俯视图。图5是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂的状态的图。此外，图5匕)是俯视图，图5 (10是剖视图。图6是表示由树脂一体成形转子轭铁及毂之后，在该一体成形品上设置永磁铁19的状态的图。图7是表示将轴8插入转子3的状态的图。参照图3?图7详细说明转子3。
[0054]转子3具有:与轴8连接的毂部17 ；转子轭铁部23，具有以圆环状连结的多个转子磁极片41，并且各转子磁极片41是圆弧状；树脂部18，设置在毂部17和转子轭铁部23之间，并固定毂部17和转子轭铁部23 ；永磁铁19，粘贴在转子轭铁部23的外周面。
[0055]在毂部17上形成有多个梯形的毂孔17^通过降低毂重量，能够减小转子3的惯性转矩。在图5的例子中，形成了 4个毂孔173。另外，在树脂部18上也设置有孔183，通过实现树脂的壁厚的均匀化，抑制树脂的收缩，使成形稳定。在图5的例子中，沿周向形成了10个毂孔173。
[0056]旋转电机1的转子轭铁部23具有以圆环状连结的多个(这里是5个)单元铁芯4。该单元铁芯4是一体形成多个转子磁极片41而构成的。此外，在本实施方式1中，以单元铁芯4具有2个转子磁极片41的情况为例进行说明。
[0057]该单元铁芯4是沿着旋转输出轴方向(与图1的轴8相同的方向)堆叠多张原材料板(电磁钢板)而成的。此外，多张原材料板彼此例如通过铆接、焊接等被固定，由此构成一个单元铁芯4。单元铁芯4具有作为铁芯的一对转子磁极片41。此外，在本实施方式1中，以转子3所具有的全部的转子磁极片41的形状为相同形状的情况为例进行说明。
[0058]一个单元铁芯4的相互邻接的一对转子磁极片41以能够弯折的方式经由薄壁部43被连结。此外，这里，连结转子磁极片41彼此的薄壁部43是通过使单元铁芯4的一部分成为薄壁而构成的。即，薄壁部43是使一对转子磁极片41的相互邻接的端面形成为薄壁而得到的。此外，不限于此，也可以例如设置铰接构造来连结转子磁极片41彼此。即，也能够采用如下结构，在邻接的转子磁极片41上设置铰接构造，邻接的转子磁极片41彼此通过铰链自由旋转地被连结。此外，铰接构造虽然省略了图示，但能够通过如下方式实现:例如，在一方的转子磁极片41上设置向与重叠电磁钢板的方向平行的方向突出的凿紧用凸部，并在另一方的转子磁极片41上设置供该凿紧用凸部插入的凿紧用凹部。通过该铰接构造，转子磁极片41将与重叠电磁钢板的方向平行的方向作为轴自由旋转。
[0059]单元铁芯4以旋转中心0 (参照图3 (^))为支点弯折而使一对转子磁极片41的端面抵接(参照图3(0。而且，多个单元铁芯4沿毂部17的周向以圆环状配置。即，多个单元铁芯4以连接在毂部17上的轴8为中心，依次错开72度地配置成圆环状。
[0060]以圆环状配置的各单元铁芯4的对接端部彼此通过焊接、粘接等结合，由此构成转子轭铁部23。转子轭铁部23及毂部17由树脂部18通过注塑成形而成为一体。而且，使转子轭铁部23及毂部17 —体化之后，将永磁铁19例如通过粘接剂粘贴并固定在转子轭铁部23的外周面上。永磁铁19在转子轭铁部23的外侧面的周向上隔开一定的间隔地设置。此外，将永磁铁19安装在转子轭铁部23上的方法不限于粘接剂，也可以另外形成与永磁铁19及转子轭铁部23嵌合的机构。
[0061]在转子磁极片41的内径侧形成有凸部42。凸部42从转子磁极片41的外径侧向内径侧突出地形成。另外，凸部42向与轴8平行的方向延伸而形成。另外，在毂部17上，在外周面设置有凹部17匕凹部176从转子磁极片41的外径侧向内径侧凹陷地形成。另夕卜，凹部176与凸部42同样地向与轴8平行的方向延伸地形成。
[0062]转子轭铁部23及毂部17被放入注塑模具，填充热塑性树脂而一体成形。因此，树脂部18由热塑性树脂构成。此外，也可以不仅填充热塑性树脂，还向注塑模具填充热固化性树脂来构成树脂部18。在一体成形的转子轭铁部23及毂部17中，单元铁芯4的凸部42和毂部17的凹部176相对配置。转子3旋转时，通过离心力向转子轭铁部23施加径向的力，在形成凸部42及凹部176时，通过树脂部18加强转子3的强度，有助于旋转电机1的品质的稳定化。
[0063]图8是实施方式1的旋转电机1的转子3所使用的单元铁芯4及毂部17的铁芯薄板的冲压图案的说明图。图8匕)是单元铁芯4的冲压图案，图8 (10是毂的冲压图案。如图8所示，构成了构成转子3的单元铁芯4的原材料板500 (电磁钢板)及构成毂部17的原材料板501 (电磁钢板)是分体的。即，构成了构成转子3的单元铁芯4的原材料板500及构成毂部17的原材料板501分别通过各自的模具冲压。
[0064]对构成单元铁芯4的原材料板500进行冲压的位置是图8匕)的单元铁芯薄板片20所示的位置。另外，对构成毂部17的原材料板501进行冲压的位置是图8 (6)的毂薄板片21所示的位置。
[0065]如图8匕)所示，关于送入冲压模具的原材料板500，能够通过平铺的图案进行冲压。构成单元铁芯4的原材料板500不是环状，而是将环状拆分的形状即圆弧状，所以能够平铺地配置单元铁芯薄板片20。由此，能够减少电磁钢板即原材料板500中的废弃的部分，能够相应地抑制制造成本。
[0066]另外，由于能够分别通过各自的模具进行冲压，所以能够改变单元铁芯4的原材料板500及毂部17的原材料板501的材质，还能够改变板厚，能够与设计的转子3相应地决定材料。另外，在图8中，示出了通过各自的模具冲压单元铁芯4和毂部17的例子，但也可以通过具有双方的图案的一个模具进行冲压。
[0067]在本实施方式1中，转子轭铁部23由通过薄壁部43连结两个转子磁极片41的单元铁芯4构成，但不限于此。也就是说，单元铁芯4也可以由一个转子磁极片41构成，另外，也可以由3个以上的转子磁极片41构成。
[0068][实施方式1的旋转电机1所具有的效果]
[0069]本实施方式1的旋转电机1通过组合多个单元铁芯4而构成转子轭铁部23。而且，构成单元铁芯4的原材料板不是环状，而是将环状拆分的形状即圆弧状。因此，如图8所示，能够通过平铺的图案冲压原材料板500。由此，能够减少电磁钢板中的废弃的部分，相应地能够抑制制造成本。
[0070]在冲压了环状的原材料板的情况下，该原材料板的一部分发生损坏等时，该原材料板被废弃。但是，在冲压了圆弧状的原材料板的情况下，即使圆弧状的原材料板发生损坏，也不需要废弃组合该圆弧状的原材料板而成的环状的原材料板整体，只要废弃损坏的圆弧状的原材料板即可。即，本实施方式1的旋转电机1能够提高转子3的成品率。
[0071]在本实施方式1的旋转电机1中，在具有使转子轭铁部23成为薄壁的要求的情况下，在对毂部17的原材料板进行冲压的周围，不需要对转子轭铁部23的原材料板进行冲压的图案。因此，在对毂部17的原材料板进行冲压的周围的部分等这样的、被送入冲压模具的电磁钢板的端侧部分，能够避免形成冲压宽度小的部件的图案，能够提高成品率。
[0072]实施方式2
[0073]图9是实施方式2的旋转电机1的转子3的单元铁芯4的说明图，图9 (￡1)是第一铁芯板材组44的俯视图，图9 (^)是第二铁芯板材组45的俯视图，图9 (0)是立体图。在实施方式2中，关于与实施方式1相同的结构，标注相同的附图标记进行说明，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。
[0074]在实施方式2中，通过在单元铁芯4的端面上设置凸部及凹部(后述的第一凸部441及第二凸部451、以及第一凹部442及第二凹部452),在不使用粘接剂等的情况下，就能够使单元铁芯4彼此连结而构成转子3。
[0075]单元铁芯4是堆叠第一铁芯板材组44和第二铁芯板材组45而构成的，上述第一铁芯板材组44在一个侧端面上形成第一凸部441，且在另一个侧端面上形成第一凹部442，上述第二铁芯板材组45在一个侧端面上形成第二凸部451，且在另一侧端面上形成第二凹部452。第一凸部441及第二凸部451向与轴8平行的方向延伸地形成，第一凹部442及第二凹部452也向与轴8平行的方向延伸地形成。接下来，对实施方式2的转子3的结构进行详细说明。
[0076]在单元铁芯4的端面上，使第一铁芯板材组44和第二铁芯板材组45交替地重叠。第一铁芯板材组44是重叠多个图9匕)所示的第一铁芯原材料板4?而构成的。在第一铁芯原材料板4?中，如图9匕)所示，单元铁芯4的转子磁极片41的一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的一个端面，即图9 (^)所示的纸面右侧的端面)上形成有第一凸部441。另外，在第一铁芯原材料板4?中，在另一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的另一个端面，即图9 (^)所示的纸面左侧的端面)上形成有第一凹部442。
[0077]同样地，第二铁芯板材组45是重叠多个图9 (6)所不的第二铁芯原材料板45已而构成的。在第二铁芯原材料板453中，如图9 (6)所示，单元铁芯4的转子磁极片41的一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的一个端面，即图9 (^)所示的纸面右侧的端面)上形成有第二凸部451。另外，在第二铁芯原材料板453中，另一个端面(成为与邻接的转子磁极片41连接的部分的另一个端面，即图9 (^)所示的纸面左侧的端面)上形成有第二凹部452。
[0078]图10是图9的单元铁芯4的磁极片的两端面上设置的凸部和凹部的说明图。图11是用于说明邻接的单元铁芯4的磁极片的连接状态的局部放大图。参照图10及图11说明各转子磁极片41的对接的端面彼此的嵌合。如上所述，设置在转子磁极片41的两端面上的第一凸部441、第二凸部451、第一凹部442及第二凹部452存在能否插入的关系。
[0079]电磁钢板即构成单兀铁芯4的原材料板由第一铁芯原材料板4?和第二铁芯原材料板453构成，上述第一铁芯原材料板4?具有构成单元铁芯4的凸部的一部分的第一凸部441及构成单元铁芯4的凹部的一部分的第一凹部442，上述第二铁芯原材料板453具有构成单元铁芯4的凸部的一部分的第二凸部451及构成单元铁芯的凹部的一部分的第二凹部 452。
[0080]第一凸部441随着从第一铁芯原材料板4?的端面突出而宽度变宽地形成。另外，第一凹部442具有与第一凸部441对应的形状。即，第一凹部442随着向第一铁芯原材料板4?的内侧凹陷而相对宽度变宽地形成。由于第一凸部441及第一凹部442具有上述形状，所以使第一凸部441沿周向移动不能将其插入第一凹部442，但是，通过使第一凸部441向与轴8平行的方向移动，能够将其插入第一凹部442。
[0081]第二凸部451以宽度相同的方式形成。另外，第二凹部452具有与第二凸部451对应的形状。即，第二凹部452以相对宽度相同的方式形成。由于第二凸部451及第二凹部452具有上述形状，所以使第二凸部451沿周向移动不能将其插入第二凹部452，但是通过使第二凸部451向与轴8平行的方向移动，能够插入第二凹部452。
[0082]另外，在第二凹部452中，不仅能够插入第二凸部451，还能够插入第一凸部441。第二凹部452的相对宽度被设定成比第一凸部441中的与转子3的径向平行的方向上的宽度中的最宽宽度宽。即，能够使第一凸部441沿周向移动而插入第二凹部452，也能够使第一凸部441向与轴8平行的方向移动而插入第二凹部452。
[0083]单元铁芯4具有以上说明的凹凸的形状，由此，使它们嵌合时，产生图10匕)?((1)所示的组合。即，如图10匕)所示，第一凹部442和第一凸部441的组合(以下，将其称为第一组合X〉允许第一凸部441相对于第一凹部442从层叠方向插入，但不允许从周向插入。另外，如图10 (6)?((1)所示，第一凹部442和第二凸部451、第二凹部452和第一凸部441、第二凹部452和第二凸部451的各组合(以下，将其称为第二组合”允许从周向及层叠方向双方插入。
[0084]而且，各转子磁极片41的对接的端面彼此的嵌合沿铁芯原材料板的层叠方向交替地产生第一组合X和第二组合V，如上所述地交替地配置第一铁芯板材组44和第二铁芯原材料板组45而构成转子磁极片41。对以下情况进行说明，即，将重叠例如5张第一铁芯原材料板4?而成的部件作为第一铁芯板材组44、且将重叠例如15张第二铁芯原材料板458而成的部件作为第二铁芯板材组45。
[0085]该情况下，如图11 (6)所示，成为如下状态:从层叠方向的上方按顺序在第一铁芯板材组44 (第1张?第5张)中产生第一组合X，在其下方的第二铁芯板材组45 (第6张?第20张)中产生第二组合V，在其下方的第一铁芯板材组44 (第21张?第25张)中产生第一组合X，在第二铁芯板材组45 (第26张?第40张)中产生第二组合X。此外，在第一铁芯原材料板4?及第二铁芯原材料板453的两端面上，也可以反过来使图9的右侧为凸部，使左侧为凹部。
[0086]像这样，本实施方式2的旋转电机1具有同时实现第一组合X及第二组合V双方的构造。第一组合X即使被施加周向(平行于与轴8正交的面的方向)的力，也不会使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用，而在施加轴8方向的力时，使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用。即，第一组合X与第二组合V相比，更强固地连结单元铁芯4彼此地发挥作用。
[0087]另一方面，第二组合V无论被施加周向(平行于与轴8正交的面的方向)的力还是轴8方向的力，都使单元铁芯4彼此脱离地发挥作用。但是，在第二组合V中，实现了将第一凸部441或第二凸部451插入第二凹部452内的状态，限制第一凸部441或第二凸部451的移动。即，虽然比第一组合X弱，但第二组合V也有助于连结单元铁芯4彼此。
[0088]像这样，具有实现第二组合X的构造是因为，仅具有第一组合X时，与将第二凸部451插入第二凹部452相比，难以将第一凸部441插入第一凹部442，难以组装转子轭铁部23。也就是说，本实施方式2的旋转电机1具有实现第一组合X及第二组合V双方的构造，所以能够同时实现单元铁芯4彼此的连结的强化及转子轭铁部23的组装的容易化。
[0089]图12是实施方式2的旋转电机1的转子3的单元铁芯4的变形例。在本实施方式2中，以在单元铁芯4的转子磁极片41的内径侧形成有与实施方式1相同的凸部42的情况为一个例子进行了说明，但不限于此。如图12所示，也可以形成从转子3的内径侧向外径侧凹陷地形成的燕尾槽部48。燕尾槽部48向与轴8平行的方向延伸地形成。另外，燕尾槽部48形成为，随着从内径侧趋向外径侧，凹部的相对宽度变宽。转子3旋转时，通过离心力向转子轭铁部23施加径向的力，但通过形成该燕尾槽部48，由填充在燕尾槽部48中的树脂部18加强转子3的强度，有助于旋转电机1的品质的稳定化。
[0090]〔实施方式2的旋转电机1所具有的效果]
[0091]本实施方式2的旋转电机1除了发挥与实施方式1的旋转电机1同样的效果以外，还具有以下效果。即，由于在单元铁芯4上形成有第一凸部441和第二凸部451、以及第一凹部442和第二凹部452，所以，既不使用粘接剂也不使用焊接就能够使单元铁芯4彼此连结。
[0092]实施方式3
[0093]图13是实施方式3的旋转电机1的转子3所使用的单元铁芯4及毂的铁芯薄板的冲压图案的说明图。在实施方式3中，关于与实施方式1、2相同的结构，标注相同的附图标记进行说明，以与实施方式1、2的不同点为中心进行说明。
[0094]在实施方式3中，构成转子3的毂部17的形状为四边形。也就是说，图8中是圆形的毂薄板片21，但在本实施方式3中，如图13所示，冲压四边形的毂薄板片22的形状的原材料板502。通过像这样设定毂部17的形成，能够大幅度提高毂部17的材料成品率，并能够进一步抑制制造成本。另外，本实施方式3的旋转电机1发挥与实施方式1的旋转电机1相同的效果。
[0095]附图标记的说明
[0096]1旋转电机，2定子，3转子，4单兀铁芯，5电机外壳，6壳体，7轴承外壳,73凹部，7^平面部，70配线，8轴，如第一轴承，％第二轴承，10金属板盖，11支架盖，12印制电路板，13印制电路板保持器，14绝缘子，15线圈，16壁部，17毂部，17^毂孔，17^凹部，18树脂部，183孔，19永磁铁，20单元铁芯薄板片，21、22毂薄板片，23转子轭铁部，41转子磁极片，42凸部，43薄壁部，44第一铁芯板材组，4?第一铁芯原材料板，45第二铁芯板材组，45^第二铁芯原材料板，48燕尾槽部，100风机，101螺旋桨式风扇，101八毂部，1018翼部，441第一凸部，442第一凹部，451第二凸部，452第二凹部，500,501,502薄板(电磁钢板)，0旋转中心，X第一组合，V第二组合。
【权利要求】
1.一种旋转电机，具有与轴连接的自由旋转的转子及使所述转子旋转的定子，其特征在于， 所述转子具有: 毂部，所述毂部与所述轴连接； 转子轭铁部，所述转子轭铁部具有以圆环状连结的多个转子磁极片，并且各转子磁极片为圆弧状； 树脂部，所述树脂部设置在所述毂部和所述转子轭铁部之间，并固定所述毂部和所述转子轭铁部； 永磁铁，所述永磁铁粘贴在所述转子轭铁部的外周面。
2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，所述多个转子磁极片形成为相同形状。
3.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，所述转子轭铁部具有多个单元铁芯，所述单元铁芯由一个所述转子磁极片形成，或者由多个所述转子磁极片一体地形成。
4.如权利要求3所述的旋转电机，其特征在于， 在所述单元铁芯的一个侧端面上形成有凸部，并且在另一个侧端面上形成有凹部， 所述凸部被插入所述凹部来连结邻接的所述单元铁芯彼此。
5.如权利要求4所述的旋转电机，其特征在于，所述单元铁芯的所述凸部及凹部向与所述轴平行的方向延伸地形成，并具有通过从与所述轴平行的方向将所述凸部插入所述凹部而使所述凸部和凹部嵌合的形状。
6.如权利要求5所述的旋转电机，其特征在于， 所述转子磁极片是使多个原材料板重叠而构成的， 所述原材料板由第一铁芯原材料板和第二铁芯原材料板构成，所述第一铁芯原材料板具有构成所述凸部的一部分的第一凸部及构成所述凹部的一部分的第一凹部，所述第二铁芯原材料板具有构成所述凸部的一部分的第二凸部及构成所述凹部的一部分的第二凹部， 所述第一凸部形成为随着从所述第一铁芯原材料板的端面突出而宽度变宽， 所述第一凹部形成为与所述第一凸部对应的形状， 所述第二凸部以宽度相同的方式形成， 所述第二凹部形成为具有比所述第一凸部及所述第二凸部的宽度宽的相对宽度。
7.如权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述毂部形成为俯视形状为圆形或四边形。
8.如权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机，其特征在于，所述树脂部由热塑性或热固化性树脂构成。
9.如权利要求1或2所述的旋转电机，其特征在于，邻接的所述单元铁芯的端面通过粘接剂或焊接被固定，所述单元铁芯彼此被连结。
10.一种空调设备,其特征在于,具有权利要求1、2、4?6中任一项所述的旋转电机。
【文档编号】H02K1/27GK104467222SQ201310612728
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】山中宏志, 鬼桥隆之, 鹤羽纯, 山口敬史, 并河辽 申请人:三菱电机株式会社
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