旋转电机的转子的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种能够将在转子铁心内部产生的压入应力及离心应力都减少的旋转电机的转子。内周侧转子铁心(25)与外周侧转子铁心(26)由沿着周向以规定间隔配置的多个肋(70)连结，肋(70)具有：曲线形状的第一弯曲肋(72)，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心(25)及外周侧转子铁心(26)连结的两连结部连接的直线(A)更朝向外周侧及周向另一侧鼓出；曲线形状的第二弯曲肋(74)，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心(25)及外周侧转子铁心(26)连结的两连结部连接的直线(B)更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
【专利说明】旋转电机的转子
【技术领域】
[0001]本发明涉及旋转电机的转子。
【背景技术】
[0002]以往，作为在旋转电机中使用的转子，已知有在转子铁心上沿着周向以规定间隔配置有多个永久磁铁的结构(例如参照专利文献I及2)。
[0003]如图10所示，专利文献I的转子100具备转子铁心101，该转子铁心101包括:将轴压入孔102包围的内周部103 ;从内周部103向外方延伸的多根肋104 ;将肋104的前端连结的外周部105。
[0004]在此，多个肋104在周向上倾斜规定角度，以成为所谓风车形状的方式形成。通过这样构成，来抑制肋104的向轴向的变形的发生。
[0005]另外，如图11所示，专利文献2的转子221具有转子铁心222，该转子铁心222具有外周部222b、内周部222c 、将所述外周部222b与内周部222c连接的多个肋222d。另外，转子铁心222在中心部的轴孔222a嵌合固定有旋转轴224，在外周面上粘接固定有多个永久磁铁226。
[0006]在此，多个肋222d以相邻的肋222d彼此成为对称的方式在周向上相互向反方向倾斜角度α而配置。这样，通过将多个肋222d以成为所谓轮辐形状的方式形成，由此，提高肋222d的强度，使肋222d的宽度变窄(减细)，从而降低转子铁心222的重量。
[0007]【在先技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009]【专利文献I】日本专利第3746885号公报
[0010]【专利文献2】日本特开2004-194419号公报
[0011]【发明的概要】
[0012]【发明要解决的课题】
[0013]然而，专利文献I及2的转子100、221是在转子铁心101、222的外周面固定有多个永久磁铁的SPM(Surface Permanent Magnet)电动机用的转子。相对于此，在转子铁心的内部固定有永久磁铁的IPM(Interior Permanent Magnet)电动机用的转子中，永久磁铁所插入的转子铁心的磁铁插入孔周边的疲劳强度成为最弱点的情况较多。因此，在将专利文献I及2的转子100、221的肋形状适用于IPM电动机用的转子时，磁铁插入孔周边的应力减少效果可能不充分。
[0014]另外，在专利文献I中，在向轴压入孔102压入固定轴(未图示)时，转子铁心101的内周部103从中央部朝向外周侧进行位移(压入位移)，因此可能经由肋104而在外周部105的内部产生应力(压入应力)。在此，多个肋104如上述那样成为所谓风车形状，刚性比较低，因此容易变形，转子铁心101的内周部103的压入位移由肋104吸收，从而抑制在转子铁心101的外周部105作用有过大的压入应力的情况。
[0015]然而，在旋转时，由于肋104的刚性低，因此在离心力的作用下转子铁心101的外周部105被朝向外周侧拉拽而变形，从而在转子铁心101的外周部105上作用的应力(离心应力)增大。
[0016]相对于此，考虑通过适用专利文献2记载的刚性比较高的轮辐形状的肋222d，来减少作用在转子铁心222的外周部222b上的离心应力的方案。
[0017]然而，在单纯提高肋222d的刚性时，在将旋转轴224向轴孔222a压入的结构中，在压入时，肋222d难以变形，因此无法吸收转子铁心222的内周部222c的压入位移，从而可能在转子铁心222的外周部222b作用有过大的压入应力。
[0018]如以上那样，在转子铁心的外周部上作用的应力增大时，必须使磁铁插入孔周边的转子铁心的宽度比较大，但这种情况下，会导致永久磁铁的磁通短路而使效率下降。
【发明内容】
[0019]本发明鉴于上述的课题而提出，其目的在于提供一种能够将在转子铁心内部产生的压入应力及离心应力都减少的旋转电机的转子。
[0020]【解决方案】
[0021]为了实现前述的目的，本发明的第一方面涉及一种旋转电机的转子(例如后述的实施方式的旋转电机的转子10)，其具备:
[0022]具有沿着周向以规定间隔形成的多个磁铁插入孔(例如后述的实施方式的磁铁插入孔40)的大致圆环状的转子铁心(例如后述的实施方式的转子铁心20)；
[0023]向所述磁铁插入孔插入的永久磁铁(例如后述的实施方式的永久磁铁30);以及
[0024]向在所述转子铁心的中央部形成的轴孔(例如后述的实施方式的轴孔22)压入的旋转轴，
[0025]所述旋转电机的转子的特征在于，
[0026]所述转子铁心具有在所述磁铁插入孔的内周侧沿着轴向贯通的大致圆环状的贯通孔(例如后述的实施方式的贯通孔24)、所述贯通孔的内周侧的内周侧转子铁心(例如后述的实施方式的内周侧转子铁心25)、以及所述贯通孔的外周侧的外周侧转子铁心(例如后述的实施方式的外周侧转子铁心26)，
[0027]所述内周侧转子铁心与所述外周侧转子铁心由沿着周向以规定间隔配置的多个肋(例如后述的实施方式的肋70)连结，
[0028]所述肋具有:曲线形状的第一弯曲肋(例如后述的实施方式的第一弯曲肋72)，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧延伸，并且比将其与所述内周侧转子铁心及所述外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线(例如后述的实施方式的直线A)更朝向外周侧及周向另一侧鼓出；曲线形状的第二弯曲肋(例如后述的实施方式的第二弯曲肋74)，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与所述内周侧转子铁心及所述外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线(例如后述的实施方式的直线B)更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
[0029]本发明的第二方面以第一方面的结构为基础，其特征在于，
[0030]所述第 一弯曲肋及所述第二弯曲肋在所述贯通孔的内部进行交叉，且在交叉的位置处相互连结而形成连结部(例如后述的实施方式的连结部76)。
[0031]本发明的第三方面以第二方面的结构为基础，其特征在于，[0032]所述连结部在径向上，以比所述外周侧转子铁心及所述内周侧转子铁心更接近所述贯通孔的径向中间部(例如后述的实施方式的径向中间部M)的方式形成。
[0033]本发明的第四方面以第二或第三方面的结构为基础，其特征在于，
[0034]所述第一弯曲肋的外周侧端部在与所述外周侧转子铁心连结的连结位置处，与所述第二弯曲肋的外周侧端部连结，
[0035]所述第一弯曲肋的内周侧端部在与所述内周侧转子铁心连结的连结位置处，与所述第二弯曲肋的内周侧端部连结。
[0036]【发明效果】
[0037]根据本发明的第一方面，内周侧转子铁心与外周侧转子铁心由沿着周向以规定间隔配置的多个肋连结，肋具有:曲线形状的第一弯曲肋，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心及外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线更朝向外周侧及周向另一侧鼓出；曲线形状的第二弯曲肋，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心及外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
[0038]在此，在向轴孔压入旋转轴时，内周侧转子铁心从中央部朝向外周侧进行位移(压入位移)，由此经由肋而在外周侧转子铁心的内部产生应力(压入应力)。然而，在本发明的第一方面中，构成肋的第一及第二弯曲肋为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此相对于将内周侧转子铁心从内周侧朝向外周侧压入的力而第一及第二弯曲肋适度地变形，由此吸收压入位移，从而能够减少在外周侧转子铁心的内部产生的压入应力。
[0039]另外，在旋转时，在转子铁心自身上作用的离心力的作用下，外周侧转子铁心被朝向外周侧拉拽而变形，从而在转子铁心内部、尤其是磁铁插入孔的周围作用有应力(离心应力)。然而，在本发明的第一方面中，构成肋的第一及第二弯曲肋为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心朝向外周侧拉拽的力，能够较高地维持肋的刚性。而且，构成肋的第一及第二弯曲肋分别向周向另一侧及周向一侧鼓出，形成为相互成对的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心朝向外周侧拉拽的力，即使一方的弯曲肋以打开的方式变形，另一方的弯曲肋也进行对抗，由此能够更高地维持肋的刚性。这样，通过相对于将外周侧转子铁心朝向外周侧拉拽的力而提高肋的刚性，由此能够抑制外周侧转子铁心的变形，能够减少因该变形而在磁铁插入孔的周围产生的离心应力。
[0040]根据本发明的第二方面，由于第一及第二弯曲肋在贯通孔的内部进行交叉，因此与未交叉的情况相比，能够较长地形成第一及第二弯曲肋的圆周长度。因此，在旋转轴向转子铁心的轴孔的压入时，第一及第二弯曲肋容易变形，因而能够更有效地减少在外周侧转子铁心上产生的压入应力。
[0041]此外，第一及第二弯曲肋在交叉的位置相互连结而形成连结部，因此相对于将外周侧转子铁心朝向外周侧拉拽的力而第一及第二弯曲肋的刚性升高，能够更有效地抑制外周侧转子铁心的变形，能够进一步减少因该变形而在磁铁插入孔的周围产生的离心应力。
[0042]根据本发明的第三方面，连结部在径向上，以比外周侧转子铁心及内周侧转子铁心更接近贯通孔的径向中间部的方式形成。因此，在旋转轴向转子铁心的轴孔的压入时，能够抑制第一及第二弯曲肋的变形被连结部妨碍的情况，能够更有效地减少在外周侧转子铁心上产生的压入应力。[0043]根据本发明的第四方面，第一弯曲肋的外周侧端部在与外周侧转子铁心连结的连结位置处，与第二弯曲肋的外周侧端部连结，第一弯曲肋的内周侧端部在与内周侧转子铁心连结的连结位置处，与第二弯曲肋的内周侧端部连结。因此，与第一及第二弯曲肋的内周侧端部彼此及外周侧端部彼此未连结的情况相比，圆周长度能够较长地形成，因此在旋转轴向转子铁心的轴孔的压入时，第一及第二弯曲肋容易变形，能够更有效地减少在外周侧转子铁心上产生的压入应力。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]图1是第一实施方式的转子的主视图。
[0045]图2是图1的转子的局部放大图。
[0046]图3是比较例的转子的局部放大图。
[0047]图4是表示转子铁心的槽部处的离心应力及压入应力的图。
[0048]图5(a)~(d)分别是实施例1~4的转子的局部放大图。
[0049]图6是表示转子铁心的槽部处的离心应力及压入应力的图。
[0050]图7是表示转子铁心中的最大应力的图。
[0051]图8是比较例2的转子的局部放大图。
[0052]图9是实施例5的 转子的局部放大图。
[0053]图10是专利文献I的转子的主视图。
[0054]图11是专利文献2的转子的主视图。
[0055]【符号说明】
[0056]10 旋转电机的转子
[0057]20 转子铁心
[0058]20a外周面
[0059]21 硅钢板
[0060]22 轴孔
[0061]23 周向肋
[0062]24 贯通孔
[0063]24a外周面
[0064]24b 内周面
[0065]25 内周侧转子铁心
[0066]26 外周侧转子铁心
[0067]30 永久磁铁
[0068]32a、32b、32c 永久磁铁片
[0069]32d周向外侧端面
[0070]40 磁铁插入孔
[0071]42a、42b、42c 空孔
[0072]50 磁极部
[0073]60 侧方屏障部
[0074]70 肋[0075]72第一弯曲肋
[0076]74第二弯曲肋
[0077]76连结部
[0078]A、B直线
[0079]M径向中间部
[0080]Ml外周侧中间部
[0081]M2内周侧中间部
【具体实施方式】
[0082]以下，对本发明的一实施方式的旋转电机的转子进行说明。
[0083]如图1及图2所示，实施方式的旋转电机的转子10具备大致圆环状的转子铁心20和旋转轴(未图示)，且配置在定子(未图示)的内周侧，该转子铁心20具有沿着周向以规定间隔形成的多个磁极 部50，该旋转轴向在转子铁心20的中央部形成的轴孔22压入。
[0084]转子铁心20通过将大致同一形状的圆环状的电磁钢板例如硅钢板21层叠多个而形成，且沿着周向以规定的间隔形成有多个磁铁插入孔40。
[0085]磁极部50以沿着径向被磁化且磁化方向在周向上交替不同的方式将永久磁铁30向磁铁插入孔40插入而构成。更具体而言，在将永久磁铁30A向磁铁插入孔40插入而构成的磁极部50A中，当其外周侧为N极时，相邻的磁极部50B以其外周侧成为S极的方式将永久磁铁30B向磁铁插入孔40捅入而构成。
[0086]永久磁铁30由沿着周向分割成三部分的3个永久磁铁片32a、32b、32c构成，这3个永久磁铁片32a、32b、32c形成为相同的截面大致矩形。
[0087]磁铁插入孔40由沿着周向分割成三部分的3个空孔42a、42b、42c构成，在这3个空孔42a、42b、42c内分别插入而固定永久磁铁片32a、32b、32c。3个空孔42a、42b、42c以在周向上相邻的永久磁铁片32a、32b、32c的外周面彼此成为小于180。的角度的方式形成为大致V字形状。
[0088]另外，转子铁心20在与永久磁铁片32a、32c的周向外侧端面32d相邻的部分形成有沿着轴向贯通而构成磁空隙的侧方屏障部60 (参照图2)。这样，通过在转子铁心20上形成侧方屏障部60b,从而在侧方屏障部60与转子铁心20的外周面20a之间设置沿着周向延伸的周向肋23。
[0089]在此，周向肋23由于径向宽度形成得比较短，因此能够抑制从永久磁铁30的外周面产生的磁通经由周向肋23向同一永久磁铁30的内周面短路，或经由周向肋23向构成相邻的磁极部50的永久磁铁30的内周面短路的情况。
[0090]另外，在转子铁心20上，在磁铁插入孔40的内周侧形成有沿着轴向贯通的大致圆环状的贯通孔24。贯通孔24以外周面24a及内周面24b成为与转子铁心20的外周面20a及轴孔22平行的方式形成。这样，转子铁心20通过形成贯通孔24，而具有贯通孔24的内周侧的内周侧转子铁心25和贯通孔24的外周侧的外周侧转子铁心26。
[0091]内周侧转子铁心25和外周侧转子铁心26由沿着周向以规定间隔配置的多个肋70连结。肋70包括:曲线形状的第一弯曲肋72，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧(图2中为左侧)延伸，并且比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线(图2中，由虚线A表示)更朝向外周侧及周向另一侧(图2中为右侦D鼓出；曲线形状的第二弯曲肋74，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线(图2中，由虚线B表示)更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
[0092]第一弯曲肋72的外周侧端部在与外周侧转子铁心26连结的连结位置处，与构成相邻的肋70的第二弯曲肋74的外周侧端部连结而进行接点结合。同样，第一弯曲肋72的内周侧端部在与内周侧转子铁心25连结的连结位置处，与构成相邻的肋70的第二弯曲肋74的内周侧端部连结而进行接点结合。通过这样构成，能够延长第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的圆周长度。
[0093]另外，第一弯曲肋72与第二弯曲肋74在贯通孔24的内部进行交叉，并且在该交叉的位置处相互连结而形成连结部76。
[0094]在此，连结部76优选在径向上，以比外周侧转子铁心26及内周侧转子铁心25更接近贯通孔24的径向中间部M的方式形成。
[0095]S卩，在外周侧转子铁心26与贯通孔24的径向中间部M之间的径向中间部为外周侧中间部M1，内周侧转子铁心25与贯通孔24的径向中间部M之间的径向中间部为内周侧中间部M2时，连结部76优选在径向上，以位于外周侧中间部Ml与内周侧中间部M2之间的方式形成。在本实施方式中，连结部76在径向上，位于径向中间部M与外周侧中间部Ml之间。
[0096]接下来，为了将本实施方式的转子铁心20与肋70的结构如以往的专利文献I那样在周向上倾斜规定角度而形成为所谓风车形状的比较例I的转子铁心320 (参照图3)进行比较，而对在转子铁心20、320产生的应力进行了分析。
[0097]图4中示出通过模拟求出在应力容易升高的部位即转子铁心20的周向肋23上产生的离心应力及压入应力的结果。
[0098]需要说明的是，上述的离心应力是指在未向轴孔22压入旋转轴的状态下使转子铁心20旋转时，因作用在转子铁心20上的离心力而产生的应力，压入应力是指在未使转子铁心20旋转的状态下向轴孔22压入旋转轴时，在转子铁心20上产生的应力。
[0099]由图4可知，在本实施方式中，与比较例I相比，离心应力减少。这是由于与比较例I相比，本实施方式的肋70的刚性高的缘故。
[0100]即，本实施方式的构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力，能够较高地维持肋70的刚性。而且，构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74分别向周向另一侧及周向一侧鼓出，形成为相互成对的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力，即使一方的弯曲肋72 (74)以打开的方式变形，另一方的弯曲肋74 (72)也进行对抗，由此能够更高地维持肋70的刚性。而且，第一及第二弯曲肋72、74在交叉的位置处相互连结而形成连结部76，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力，能够提高第一及第二弯曲肋72、74的刚性。
[0101]这样，相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力而使肋70的刚性提高，由此能够抑制外周侧转子铁心26的变形，能够减少因该变形而在磁铁插入孔40的周围、尤其是在转子铁心20的周向肋23上产生的离心应力。[0102]另外，在本实施方式中，与比较例I相比，虽然压入应力增大，但是若从考虑了压入应力和离心应力的综合性的观点出发，则应力减少，维持了优越性。这是因为，在本实施方式中，如上述那样提高了肋70的相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力的刚性，另一方面，相对于将内周侧转子铁心25从内周侧朝向外周侧压入的力而肋70容易变形。
[0103]S卩，构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此上述第一及第二弯曲肋72、74适度地变形。而且，第一及第二弯曲肋72、74由于在贯通孔24的内部进行交叉，因此与未交叉的情况相比，能够较长地形成第一及第二弯曲肋72、74的圆周长度，在旋转轴向轴孔22的压入时，第一及第二弯曲肋72、74容易变形。而且，第一弯曲肋72的外周侧端部在与外周侧转子铁心26连结的连结位置处，与第二弯曲肋74的外周侧端部连结，第一弯曲肋72的内周侧端部在与内周侧转子铁心25连结的连结位置处，与第二弯曲肋74的内周侧端部连结，因此，与第一及第二弯曲肋72、74的内周侧端部彼此及外周侧端部彼此未连结的情况相比，能够较长地形成圆周长度，在旋转轴向轴孔22的压入时容易变形。
[0104]这样，由于肋70容易变形，从而吸收内周侧转子铁心25的压入位移，能够减少在外周侧转子铁心26的内部产生的压入应力。
[0105](实施例1?4)
[0106]接下来，使连结部76的径向位置变化，进行在转子铁心20产生的应力如何变化的分析。
[0107]在图5(a)?⑷所示的转子铁心20中，通过使第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率半径变化，而使连结部76的径向位置变化。
[0108]具体而言，在图5(a)的实施例1的转子铁心20中，曲率半径为R1000，由此，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74成为接近于大致直线的形状，连结部76位于内周侧中间部M2上。
[0109]另外，在图5(b)的实施例2的转子铁心20中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率半径为Rl50，由此，连结部76位于径向中间部M与内周侧中间部M2之间。
[0110]在图5(c)的实施例3的转子铁心20中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率半径为R65，由此，连结部76位于径向中间部M与外周侧中间部Ml之间。
[0111]在图5(d)的实施例4的转子铁心20中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率半径为R45，由此，连结部76位于外周侧中间部Ml上。
[0112]图6示出在实施例1?4中通过模拟求出在应力容易升高的部位即转子铁心20的周向肋23上产生的离心应力及压入应力的各自的结果。另外，图7示出在向轴孔22压入了旋转轴的状态下使转子铁心20旋转时，通过模拟求出转子铁心20中的应力最高的部分的值(最大应力)的结果。即，图7所示的结果是考虑了离心应力和压入应力这两者的应力的结果，表示在与实际的运转时对应的条件下，在转子铁心20上产生的最大应力。因此，表示图7的应力越低，实际的运转时的转子铁心强度越高。
[0113]需要说明的是，在图6及图7中，也示出了上述的肋70的结构为风车形状的比较例I的转子铁心320(图3参照)的结果来用于参考。而且，在图6及图7中也示出了比较例2及实施例5的结果，但关于它们在后面叙述。[0114]根据图6可知，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率半径越大，肋70的刚性越高，离心应力减少效果越提高。另一方面，上述曲率半径越大，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74越接近直线形状，因此肋70难以变形，压入应力处于增大的倾向。尤其是在图5(a)的实施例I的转子铁心20中，由于连结部76位于内周侧中间部M2上，因此第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的变形容易被连结部76妨碍，使压入应力增大。这在图5(d)的实施例4的转子铁心20中也同样，由于连结部76位于外周侧中间部Ml上，因此第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的变形容易被连结部76妨碍，因此尽管上述曲率半径设定为比实施例2及实施例3低的值,压入应力也会增大。
[0115]此外，参照图7可知，在离心应力及压入应力能够平衡良好地减少的实施例2及实施例3中，与实际的运转时对应的条件下的转子铁心20中的最大应力减少。这样，明确可知的是，在与实际的运转时对应的条件下，实施例2及实施例3的转子铁心20适合，即，连结部76适合以比外周侧转子铁心26及内周侧转子铁心25更接近贯通孔24的径向中间部M的方式形成的结构。
[0116](比较例2)
[0117]接下来，进行在比较例2的转子铁心420上产生的应力如何变化的分析。
[0118]如图8所示，在比较例2的转子铁心420中，第一弯曲肋72形成为比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线(图8中，由虚线A表示)更朝向内周侧及周向一侧(图8中为左侧)鼓出的曲线形状，第二弯曲肋74形成为比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线(图8中，由虚线B表示)更朝向内周侧及周向另一侧(图8中为右侧)鼓出的曲线形状。即，在实施例1?4中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率中心分别形成在直线A及B的周向一侧及另一侦牝相对于此，在比较例2中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的曲率中心分别形成在直线A及B的周向另一侧及一侧。如此，在比较例2中，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74与实施例I?4相比，形成为倒圆角。
[0119]根据图6，在比较例2的转子铁心420中，肋70的刚性升高，与实施例1?4相比，离心应力减少。然而，在比较例2中，由于肋70形成为倒圆角，因此相对于将内周侧转子铁心25从内周侧朝向外周侧压入的力而肋70难以变形，使压入应力变得非常大。而且，在比较例2中,在考虑了压入应力和离心应力这两者时,转子铁心420中的最大应力变得非常大(参照图7)，因此从应力减少的观点出发，可知比较例2的转子铁心420不适合。
[0120](实施例5)
[0121]接下来，进行了在实施例5的转子铁心20上产生的应力如伺变化的分析。
[0122]如图9所示，在实施例5的转子铁心20中，第一弯曲肋72的内周侧端部在与内周侧转子铁心25连结的连结位置处，与构成相邻的肋70的第二弯曲肋74的内周侧端部连结而进行接点结合。另一方面，第一弯曲肋72的外周侧端部在与外周侧转子铁心26连结的连结位置处，与构成相邻的肋70的第二弯曲肋74的外周侧端部不连结。这种情况下，与其他的实施例1?4相比，第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的圆周长度变短。
[0123]根据图6，在实施例5中，与其他的实施例相比，离心应力减少，而压入应力增大。考虑这是由于如上述那样将第一弯曲肋72及第二弯曲肋74的圆周长度形成得短，从而相对于将内周侧转子铁心25从内周侧朝向外周侧压入的力而肋70难以变形，难以吸收内周侧转子铁心25的压入位移。其结果是，如图7所示可知，在实施例5中，转子铁心的最大应力比其他的实施例变大，但比比较例I及2减小,具有优异的应力减少效果。
[0124]如以上说明那样，根据本实施方式的旋转电机的转子10，内周侧转子铁心25与外周侧转子铁心26由沿着周向以规定间隔配置的多个肋70连结，肋70具有:曲线形状的第一弯曲肋72，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线A更朝向外周侧及周向另一侧鼓出；曲线形状的第二弯曲肋74，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与内周侧转子铁心25及外周侧转子铁心26连结的两连结部连接的直线B更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
[0125]在此，在向轴孔22压入旋转轴时，内周侧转子铁心25从中央部朝向外周侧进行位移(压入位移)，由此经由肋70而在外周侧转子铁心26的内部产生应力(压入应力)。然而，在本实施方式中，构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此第一及第二弯曲肋72、74相对于将内周侧转子铁心25从内周侧朝向外周侧压入的力而适度地变形，由此吸收压入位移，从而能够减少在外周侧转子铁心26的内部产生的压入应力。
[0126]另外，在旋转时，在转子铁心20自身上作用的离心力的作用下，外周侧转子铁心26被朝向外周侧拉拽而变形，从而在转子铁心20内部、尤其是磁铁插入孔40的周围作用有应力(离心应力)。然而，在本实施方式中，由于构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74为朝向外周侧鼓出的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力，能够较高地维持肋70的刚性。而且，构成肋70的第一及第二弯曲肋72、74分别向周向另一侧及周向一侧鼓出，形成相互对称的曲线形状，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力，能够更高地维持肋70的刚性。这样，使肋70的刚性提高，从而能够抑制外周侧转子铁心26的变形，能够减少因该变形而在磁铁插入孔40的周围产生的离心应力。
[0127]另外，由于第一及第二弯曲肋72、74在贯通孔24的内部进行交叉，因此与未交叉的情况相比，能够较长地形成第一及第二弯曲肋72、74的圆周长度。因此，在旋转轴向转子铁心20的轴孔22的压入时，第一及第二弯曲肋72、74容易变形，因此能够更有效地减少在外周侧转子铁心26上产生的压入应力。
[0128]此外，第一及第二弯曲肋72、74在交叉的位置相互连结而形成连结部76，因此相对于将外周侧转子铁心26朝向外周侧拉拽的力而第一及第二弯曲肋72、74的刚性升高，能够更有效地抑制外周侧转子铁心26的变形，能够进一步减少因该变形而在磁铁插入孔40的周围产生的离心应力。
[0129]另外，连结部76在径向上，以比外周侧转子铁心26及所述内周侧转子铁心25更接近所述贯通孔的径向中间部的方式形成。因此，在旋转轴向转子铁心20的轴孔22的压入时，能够抑制第一及第二弯曲肋72、74的变形被连结部76妨碍的情况，能够更有效地减少在外周侧转子铁心26上产生的压入应力。
[0130]另外，第一弯曲肋72的外周侧端部在与外周侧转子铁心26连结的连结位置处，与第二弯曲肋74的外周侧端部连结，第一弯曲肋72的内周侧端部在与内周侧转子铁心25连结的连结位置处，与第二弯曲肋74的内周侧端部连结。因此，与第一及第二弯曲肋72、74的内周侧端部彼此及外周侧端部彼此未连结的情况相比，圆周长度能够较长地形成，因此在旋转轴向转子铁心20的轴孔22的压入时，第一及第二弯曲肋72、74容易变形，能够更有效地减少在外周侧转子铁心26上产生的压入应力。
[0131]需要说明的是，本发明的旋转电机的转子10并未限定为上述的实施方式，能够进行适当的变形、改良等。
【权利要求】
1.一种旋转电机的转子，其具备: 具有沿着周向以规定间隔形成的多个磁铁插入孔的大致圆环状的转子铁心； 向所述磁铁插入孔插入的永久磁铁；以及 向在所述转子铁心的中央部形成的轴孔压入的旋转轴， 所述旋转电机的转子的特征在于， 所述转子铁心具有在所述磁铁插入孔的内周侧沿着轴向贯通的大致圆环状的贯通孔、所述贯通孔的内周侧的内周侧转子铁心以及所述贯通孔的外周侧的外周侧转子铁心， 所述内周侧转子铁心与所述外周侧转子铁心由沿着周向以规定间隔配置的多个肋连结， 所述肋具有:曲线形状的第一弯曲肋，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向一侧延伸，并且比将其与所述内周侧转子铁心及所述外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线更朝向外周侧及周向另一侧鼓出；以及曲线形状的第二弯曲肋，其随着从内周侧朝向外周侧而向周向另一侧延伸，并且比将其与所述内周侧转子铁心及所述外周侧转子铁心连结的两连结部连接的直线更朝向外周侧及周向一侧鼓出。
2.根据权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于， 所述第一弯曲肋及所述第二弯曲肋在所述贯通孔的内部进行交叉，且在交叉的位置处相互连结而形成连结部。
3.根据权利要求2所述的旋转电机的转子，其特征在于， 所述连结部在径向上，以比所述外周侧转子铁心及所述内周侧转子铁心更接近所述贯通孔的径向中间部的方式形成。
4.根据权利要求2或3所述的旋转电机的转子，其特征在于， 所述第一弯曲肋的外周侧端部在与所述外周侧转子铁心连结的连结位置处，与所述第二弯曲肋的外周侧端部连结， 所述第一弯曲肋的内周侧端部在与所述内周侧转子铁心连结的连结位置处，与所述第二弯曲肋的内周侧端部连结。
【文档编号】H02K1/27GK103997143SQ201410045530
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年2月8日 优先权日:2013年2月14日
【发明者】河波光治 申请人:本田技研工业株式会社