转子铁心的制作方法

文档序号:20435286发布日期:2020-04-17 22:01阅读:187来源:国知局
转子铁心的制作方法

本发明涉及一种构成马达的转子的转子铁心。



背景技术:

专利文献1中,公开了一种转子铁心,其具备:转子轴孔,其紧固转子轴;第一孔部组,其在径向上设置于该转子轴孔的外侧,且具有沿周向配置的多个孔部;轴保持部,其在径向上设置于转子轴孔与第一孔部组之间;第二孔部组,其在径向上设置于该第一孔部组的外侧,且具有沿周向配置的多个孔部;第一圆环部,其在径向上设置于第一孔部组与第二孔部组之间;以及电磁部,其在径向上设置于第二孔部组的外侧,且具有分别供磁铁插入的多个磁铁插入孔。

在这种转子铁心中,第一孔部组、第二孔部组及第一圆环部作为吸收转子轴的紧固载荷及转子铁心的离心力的区域而发挥功能。另外,在专利文献1所记载的转子铁心中,第二孔部组的各孔部配置成与在第一孔部组中的相邻的孔部之间形成的肋的假想线交叉,因此能够利用第二孔部组的孔部来吸收经由位于第一孔部组中的相邻的孔部之间的肋而传递至第一圆环部的转子轴的紧固载荷,另外能够利用第二孔部组的孔部来吸收离心力,能够减少经由肋而传递至轴保持部的离心力。

在先技术文献

专利文献1:国际公开第2011/077522号

然而,在专利文献1所记载的转子铁心中,在对于离心力及转子轴的紧固载荷而抑制转子铁心的外周部的变形的方面上具有改善空间。



技术实现要素:

本发明提供一种对于离心力及转子轴的紧固载荷而能够抑制转子铁心的外周部的变形的转子铁心。

本发明的转子铁心,其具备:

转子轴孔,其紧固转子轴;

第一孔部组,其在径向上设置于该转子轴孔的外侧,且具有沿周向配置的多个孔部;

轴保持部,其在所述径向上设置于所述转子轴孔与所述第一孔部组之间;

第二孔部组,其在所述径向上设置于该第一孔部组的外侧,且具有沿所述周向配置的多个孔部;

第一圆环部,其在所述径向上设置于所述第一孔部组与所述第二孔部组之间;

第三孔部组,其在所述径向上设置于所述第二孔部组的外侧,且具有沿所述周向配置的多个孔部;

第二圆环部,其在所述径向上设置于所述第二孔部组与所述第三孔部组之间;以及

电磁部,其在所述径向上设置于所述第三孔部组的外侧,且具有分别供磁铁插入的多个磁铁插入孔,

其中,

所述第二圆环部的宽度比所述第一圆环部的宽度宽。

发明效果

根据本发明,位于转子铁心的径向外侧的第二圆环部的宽度比位于径向内侧的第一圆环部的宽度宽,因此转子铁心趋向径向外侧而刚性变高,难以变形。由此,能够抑制由离心力引起的转子铁心的外周部的变形。

而且,位于转子铁心的径向内侧的第一圆环部的宽度比位于径向外侧的第二圆环部的宽度窄,因此转子铁心趋向径向内侧而刚性变低,容易变形。由此,能够通过第一圆环部进行扩开变形来吸收转子轴的紧固载荷,能够抑制转子铁心的外周部的变形。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的转子铁心的主视图。

图2是图1的局部放大图。

图3a是第一孔部组的孔部的放大图。

图3b是表示第一孔部组的外径侧顶部位于比交点x靠内侧的位置时所作用的力的图。

图3c是表示第一孔部组的外径侧顶部位于交点x时所作用的力的图。

图3d是表示第一孔部组的外径侧顶部位于比交点x靠外侧的位置时所作用的力的图。

图4a是第二孔部组的孔部的放大图。

图4b是表示作用于第二孔部组的孔部的力的图。

图5是第三孔部组的孔部的放大图。

附图标记说明:

1转子铁心;

2转子轴;

3磁铁;

4转子轴孔;

5孔部;

5a第一端部;

5b第二端部;

5c外径侧顶部;

5e外周壁;

5f第一外周壁;

5g第二外周壁;

6第一孔部组;

7轴保持部;

8孔部;

8a第一端部;

8b第二端部;

8c外径侧顶部;

8d内径侧顶部;

8e外周壁;

8f第一外周壁;

8g第二外周壁;

8h内周壁;

8i第一内周壁;

8j第二内周壁;

9第二孔部组;

10第一圆环部;

11孔部;

11a第一端部;

11b第二端部;

11c外径侧顶部;

11d内径侧顶部;

11e外周壁;

11f第一外周壁;

11g第二外周壁;

11h内周壁;

12第三孔部组;

13第二圆环部;

14磁铁插入孔;

15电磁部;

16、17、18肋;

cl中心;

l1、l2假想线(假想延长线);

l3~l14假想线;

w10、w13、w16、w17、w18宽度;

x、y、z交点;

θ1、θ2形成角度;

φ形成角度。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明的一个实施方式进行说明。

[转子铁心]

转子铁心1是将多个电磁钢板沿转子轴2的轴向层叠而构成,并且与在转子铁心1上组装的转子轴2及多个磁铁3一同构成马达的转子。

如图1所示,转子铁心1具有在中心cl设置有转子轴孔4的圆环形状,所述转子轴孔4通过压入而紧固转子轴2。转子铁心1具备:第一孔部组6,其设置于转子轴孔4的径向外侧,且具有沿周向配置的多个孔部5;以及轴保持部7,其在径向上设置于转子轴孔4与第一孔部组6之间。而且,转子铁心1还具备:第二孔部组9,其设置于第一孔部组6的径向外侧,且具有沿周向配置的多个孔部8;以及第一圆环部10,其在径向上设置于第一孔部组6与第二孔部组9之间。而且,转子铁心1还具备:第三孔部组12,其设置于第二孔部组9的径向外侧,且具有沿周向配置的多个孔部11;以及第二圆环部13,其在径向上设置于第二孔部组9与第三孔部组12之间。而且,转子铁心1还具备电磁部15,该电磁部15设置于第三孔部组12的径向外侧,且具有分别供磁铁3插入的多个磁铁插入孔14。

磁铁3是例如钕磁铁等永久磁铁,在本实施方式中,由在三个磁铁插入孔14上配置的三个磁铁3构成一个磁极部20,所述三个磁铁插入孔14配置成圆弧状。

第一孔部组6、第二孔部组9及第三孔部组12、以及由这些孔部组6、9、12形成的第一圆环部10及第二圆环部13作为吸收由转子的旋转引起的离心力及转子轴2的紧固载荷的区域而发挥功能。

[孔部的配置]

如图2所示,在第一孔部组6中的相邻的孔部5之间形成有肋16。第二孔部组9的各孔部8配置成与假想线l1交叉,该假想线l1是通过转子铁心1的中心cl和肋16的周向中心位置的肋16的假想延长线。即,第一孔部组6的孔部5与第二孔部组9的孔部8在周向上彼此错开配置。由此,能够通过第二孔部组9的孔部8来吸收离心力,能够抑制离心力传递至肋16。

本实施方式的第二孔部组9的各孔部8配置成周向中心位置位于假想线l1上。而且,第二孔部组9的各孔部8具有比肋16长的周向长度,并且在周向上与夹着该肋16而相邻的两个孔部5重叠。

需要说明的是,在本实施方式中,假想线l1是通过转子铁心1的中心cl和肋16的周向中心位置的线,并且假想线l1是通过转子铁心1的中心cl和各磁极部20的周向中央部的线。即,假想线l1与作为磁极部20的中心轴的d轴一致。

在第二孔部组9中的相邻的孔部8之间形成有肋17。第三孔部组12的各孔部11配置成与假想线l2交叉,所述假想线l2是通过转子铁心1的中心cl和肋17的周向中心位置的肋17的假想延长线。即,第二孔部组9的孔部8与第三孔部组12的孔部11在周向上彼此错开配置。由此,能够利用第三孔部组12的孔部11来吸收离心力,并且能够抑制离心力传递至肋17。

本实施方式的第三孔部组12的各孔部11配置成周向中心位置位于假想线l2上。而且,第三孔部组12的各孔部11具有比肋17长的周向长度,且在周向上与夹着该肋17而相邻的两个孔部8重叠。

需要说明的是,在本实施方式中,假想线l2是通过转子铁心1的中心cl和肋17的周向中心位置的线,并且假想线l2是通过转子铁心1的中心cl和各磁极部20的周向一端部或周向另一端部的线。即,假想线l2与相对d轴相隔90°电角的q轴一致。

第一孔部组6的多个孔部5、第二孔部组9的多个孔部8、以及第三孔部组12的多个孔部11分别在周向上等间隔地配置。由此,各孔部组6、9、12能够在整个周向上均等地承受离心力。

[孔部的形状]

如图3a所示,第一孔部组6的各孔部5具有向径向外侧凸出的大致三角形状。第一孔部组6的孔部5具有:第一端部5a及第二端部5b,它们形成周向两端部;以及外径侧顶部5c,其距转子铁心1的中心cl的径向距离比第一端部5a及第二端部5b距转子铁心1的中心cl的径向距离长,且形成径向外侧的顶部。而且,第一孔部组6的孔部5还具备外周壁5e,该外周壁5e具有:第一外周壁5f,其从第一端部5a以大致直线状向外径侧顶部5c延伸;第二外周壁5g,其从第二端部5b以大致直线状向外径侧顶部5c延伸。另外,第一孔部组6的孔部5具备内周壁5h,该内周壁5h与假想线l2大致正交,并且从第一端部5a以大致直线状向第二端部5b延伸。

第一孔部组6的各孔部5针对离心力而以外径侧顶部5c被向径向外侧拉伸的方式变形。离心力通过该孔部5的变形而被孔部5吸收。由此,能够抑制离心力传递至转子铁心1的径向内侧,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

而且,关于第一孔部组6的孔部5,内周壁5h具有与假想线l2大致正交的大致直线状,因此在离心力作用于孔部5的外径侧顶部5c时作用于内周壁5h的力在内周壁5h的周向中央部几乎不具有径向成分。因此,能够降低轴保持部7的变形,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

第一孔部组6的孔部5的外径侧顶部5c位于假想线l2上,并且第一孔部组6的孔部5具有关于假想线l2而对称的形状。

第一孔部组6的孔部5的外径侧顶部5c位于假想线l4与假想线l6的交点x,或位于比交点x靠径向外侧的位置,该假想线l4与将转子铁心1的中心cl和第一端部5a进行连接的假想线l3正交且通过第一端部5a,该假想线l6与将转子铁心1的中心cl和第二端部5b进行连接的假想线l5正交且通过第二端部5b。在本实施方式中,第一孔部组6的孔部5的外径侧顶部5c位于比交点x靠径向外侧的位置。

如图3b所述,当外径侧顶部5c位于比交点x靠径向内侧的位置时,若离心力f作用于外径侧顶部5c,则在外周壁5e除了产生张力te以外,还产生径向内侧方向的弯曲应力se。因此,在外周壁5e的第一端部5a及第二端部5b的周边区域,弯曲力矩变大,弯曲应力集中。

相对于此,如图3c所示,当外径侧顶部5c位于交点x时,第一外周壁5f沿着假想线l4,并且第二外周壁5g沿着假想线l6,因此即使离心力f作用于外径侧顶部5c,在外周壁5e也几乎不发生弯曲应力。因此,能够缓和向外周壁5e的第一端部5a及第二端部5b的周边区域的应力集中。

另外,如图3d所示,当外径侧顶部5c位于比交点x靠径向外侧的位置时,在外周壁5e与从第一端部5a至交点x为止的假想线l4上之间、以及在外周壁5e与从第二端部5b至交点x为止的假想线l6上之间形成空洞。因此,若离心力f作用于外径侧顶部5c,则除了在外周壁5e产生张力以外,还在内周壁5h产生张力th。从而,通过作用于外径侧顶部5c的离心力f而在孔部5产生的应力分散到外周壁5e及内周壁5h。由此,能够降低在外周壁5e产生的弯曲应力,能够缓和向外周壁5e的第一端部5a及第二端部5b的周边区域的应力集中。

这样,第一孔部组6的孔部5的外径侧顶部5c位于假想线l4与假想线l的交点x,或位于比交点x靠径向外侧的位置,由此能够降低产生离心力时在第一外周壁5f及第二外周壁5g产生的弯曲应力,因此能够缓和由离心力引起的向外周壁5e的第一端部5a及第二端部5b的周边区域的应力集中。

关于第一孔部组6的孔部5,由于内周壁5h具有大致直线形状,因此在离心力作用于孔部5的外径侧顶部5c时作用于内周壁5h的力在内周壁5h的周向中央部几乎不具有径向成分。因此,能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

如图4a所示,第二孔部组9的各孔部8具有向周向两侧及径向两侧凸出的大致四边形状。第二孔部组9的各孔部8具有:第一端部8a及第二端部8b,它们形成周向两端部;外径侧顶部8c,其距转子铁心1的中心cl的径向距离比第一端部8a及第二端部8b距转子铁心1的中心cl的径向距离长,且形成径向外侧的顶部;以及内径侧顶部8d,其距转子铁心1的中心cl的径向距离比第一端部8a及第二端部8b距转子铁心1的中心cl的径向距离短,且形成径向内侧的顶部。由此,能够增大孔部8的孔面积,能够实现转子铁心1的轻质化。另外,能够缓和由离心力及转子轴2的紧固载荷引起的第一端部8a及第二端部8b的应力集中。

而且,第二孔部组9的孔部8还具备外周壁8e,该外周壁8e具有:第一外周壁8f,其从第一端部8a以大致直线状向外径侧顶部8c延伸;以及第二外周壁8g,其从第二端部8b以大致直线状向外径侧顶部8c延伸。另外,第二孔部组9的孔部8具备内周壁8h,该内周壁8h具有:第一内周壁8i,其从第一端部8a以大致直线状向内径侧顶部8d延伸;以及第二内周壁8j,其从第二端部8b以大致直线状向内径侧顶部8d延伸。

第二孔部组9的各孔部8针对离心力而以外径侧顶部8c被向径向外侧拉伸的方式变形。离心力通过该孔部8的变形而被孔部8吸收。由此,能够抑制离心力传递至转子铁心1的径向内侧,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

而且,第二孔部组9的孔部8针对转子轴2的紧固载荷而以内径侧顶部8d被向径向外侧推压的方式变形。通过该孔部8的变形而转子轴2的紧固载荷被孔部8吸收。由此,能够抑制转子轴2的紧固载荷传递至转子铁心1的径向外侧,因此能够抑制由转子轴2的紧固载荷引起的转子铁心1的外周部的变形。

第二孔部组9的孔部8的外径侧顶部8c及内径侧顶部8d位于假想线l1上,并且第二孔部组9的孔部8具有关于假想线l1而对称的形状。

第二孔部组9的孔部8的外径侧顶部8c位于假想线l8与假想线l10的交点y,或位于比交点y靠径向外侧的位置,该假想线l8与将转子铁心1的中心cl和第一端部8a进行连接的假想线l7正交且通过第一端部8a,该假想线l10与将转子铁心1的中心cl和第二端部8b连接的假想线l9正交且通过第二端部8b。在本实施方式中,第二孔部组9的孔部8的外径侧顶部8c位于比交点y靠径向外侧的位置。

由此,第二孔部组9的孔部8能够降低在产生离心力时在第一外周壁8f及第二外周壁8g产生的弯曲应力,因此能够缓和由离心力引起的向外周壁8e的第一端部8a及第二端部8b的周边区域的应力集中。

另外,第二孔部组9的孔部8的内周壁8h与隔着第一圆环部10而对置的孔部5的外周壁5e平行。更具体而言,第二孔部组9的孔部8的第一内周壁8i与隔着第一圆环部10而对置的孔部5的第二外周壁5g大致平行。同样地,第二孔部组9的孔部8的第二内周壁8j与隔着第一圆环部10而对置的孔部5的第一外周壁5f大致平行。而且,孔部8的内周壁8h与隔着第一圆环部10而对置的孔部5的外周壁5e之间的距离为第一圆环部10的宽度w10(参照图2)。

如图5所示,第三孔部组12的孔部11也具有与第二孔部组9的孔部8相同的形状。

第三孔部组12的各孔部11具有向周向两侧及径向两侧凸出的大致四边形状。第三孔部组12的各孔部11具有:第一端部11a及第二端部11b,它们形成周向两端部;外径侧顶部11c,其距转子铁心1的中心cl的径向距离比第一端部11a及第二端部11b距转子铁心1的中心cl的径向距离长,且形成径向外侧的顶部;以及内径侧顶部11d,其距转子铁心1的中心cl的径向距离比第一端部11a及第二端部11b距转子铁心1的中心cl的径向距离短,且形成径向内侧的顶部。由此,能够增大孔部11的孔面积,能够实现转子铁心1的轻质化。另外,能够缓和由离心力及转子轴2的紧固载荷引起的第一端部11a及第二端部11b的应力集中。

而且,第三孔部组12的孔部11还具备外周壁11e,该外周壁11e具有:第一外周壁11f,其从第一端部11a以大致直线状向外径侧顶部11c延伸;以及第二外周壁11g,其从第二端部11b以大致直线状向外径侧顶部11c延伸。另外,第三孔部组12的孔部11具备内周壁11h,该内周壁11h具有:第一内周壁11i,其从第一端部11a以大致直线状向径侧顶部11d延伸;以及第二内周壁11j,其从第二端部11b以大致直线状向内径侧顶部11d延伸。

第三孔部组12的各孔部11针对离心力而以外径侧顶部11c被向径向外侧拉伸的方式变形。离心力通过该孔部11的变形而被孔部11吸收。由此,由于能够抑制离心力传递至转子铁心1的径向内侧,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

而且,第三孔部组12的孔部11针对转子轴2的紧固载荷而以内径侧顶部11d被向径向外侧推压的方式变形。通过孔部11的变形而转子轴2的紧固载荷被孔部11吸收。由此,能够抑制转子轴2的紧固载荷传递至转子铁心1的径向外侧,因此能够抑制由转子轴2的紧固载荷引起的转子铁心1的外周部的变形。

第三孔部组12的孔部11的外径侧顶部11c及内径侧顶部11d位于假想线l2上,并且第三孔部组12的孔部11具有关于假想线l2对称的形状。

第三孔部组12的孔部11的外径侧顶部11c位于假想线l12与假想线l14的交点z,或位于比交点z靠径向外侧的位置,该假想线l12与将转子铁心1的中心cl和第一端部11a进行连接的假想线l11正交且通过第一端部11a,该假想线l14与将转子铁心1的中心cl和第二端部11b进行连接的假想线l13正交且通过第二端部11b。在本实施方式中,第三孔部组12的孔部11的外径侧顶部11c位于比交点z靠径向外侧的位置。

由此,第三孔部组12的孔部11能够降低在产生离心力时在第一外周壁11f及第二外周壁11g产生的弯曲应力,因此能够缓和由离心力引起的向外周壁11e的第一端部11a及第二端部11b的周边区域的应力集中。

另外,第三孔部组12的孔部11的内周壁11h与隔着第二圆环部13而对置的孔部8的外周壁8e平行。更具体而言,第三孔部组12的孔部11的第一内周壁11i与隔着第二圆环部13而对置的孔部8的第二外周壁8g大致平行。同样地,第三孔部组12的孔部11的第二内周壁11j与隔着第二圆环部13而对置的孔部8的第一外周壁8f大致平行。而且,孔部11的内周壁11h与隔着第二圆环部13而对置的孔部8的外周壁8e之间的距离为第二圆环部13的宽度w13(参照图2)。

返回到图2,第二圆环部13的宽度w13比第一圆环部10的宽度w10宽。即,越靠转子铁心1的径向外侧的圆环部则宽度越宽,越靠径向内侧的圆环部则宽度越窄。

这样,越靠转子铁心1的径向外侧的圆环部则宽度越宽,由此转子铁心1趋向径向外侧而刚性变高,难以变形。由此,能够抑制由离心力引起的转子铁心1的外周部变形。而且,越靠径向内侧的圆环部则宽度越窄,由此转子铁心1趋向径向内侧而刚性变低,容易变形。由此,能够通过位于径向内侧的圆环部扩开变形来吸收转子轴2的紧固载荷,能够抑制转子铁心1的外周部的变形。

进而,孔部5的第一端部5a和在周向上与该第一端部5a相邻的孔部5的第二端部5b之间的距离成为肋16的宽度w16。同样地,孔部8的第一端部8a和在周向上与该第一端部8a相邻的孔部8的第二端部8b之间的距离成为肋17的宽度w17。另外,孔部11的第一端部11a和在周向上与该第一端部11a相邻的孔部11的第二端部11b之间的距离成为位于第三孔部组12的相邻的孔部11之间的肋18的宽度w18。

肋18的宽度w18比肋17的宽度w17宽,肋17的宽度w17比肋16的宽度w16宽。即,越靠转子铁心1的径向外侧的肋则宽度越宽。

从而,肋越靠转子铁心1的径向外侧则宽度越宽,因此转子铁心1趋向径向外侧而刚性变高,难以变形。由此,能够抑制由离心力引起的转子铁心1的外周部的变形。另外,由于肋越靠转子铁心1的径向外侧则宽度越宽,因此能够缓和针对离心力产生的向肋的应力集中。

返回到图4a,对于第二孔部组9的孔部8的第一外周壁8f与第二外周壁8g的形成角度θ1、以及第二孔部组9的孔部8的第一内周壁8i与第二内周壁8j的形成角度θ2,在将转子铁心1的中心cl上的第一端部8a与第二端部8b的形成角度设为φ时,满足以下式(1)。需要说明的是,θ1及θ2均是大于0°且小于180°的角。φ大于0°且小于360°除以(转子铁心1的磁极部20的数量)而得到的角。在本实施方式中,转子铁心1的磁极部20的数量为12,因此φ是大于0°且小于30°的角。

θ1+2φ≥θ2≥θ1......(1)

如图4b所示,若离心力f1作用于孔部8的外径侧顶部8c,则在第一端部8a产生沿假想线l8朝向交点y方向作用的力fa,在第二端部8b产生沿假想线l10朝向交点y方向作用的力fb,在内径侧顶部8d产生沿假想线l1向径向内侧作用的力f2。

第二孔部组9的孔部8是关于假想线l1对称的形状,因此若将通过离心力f1在第一外周壁8f产生的张力设为f1,则以下式(2)成立。

f1=2·f1·cos(θ1/2)......(2)

同样地,若将通过力f2在第一内周壁8i产生的张力设为f2,则以下式(3)成立。

f2=2·f2·cos(θ2/2)......(3)

将第二孔部组9的孔部8的第一端部8a上的第一外周壁8f与假想线l8的形成角度设为θ3,将第一端部8a上的第一内周壁8i与假想线l8的形成角度设为θ4时,以下式(4)成立。

fa=f1·cosθ3+f2·cosθ4......(4)

而且,作用于第一端部8a的力fa仅沿假想线l8朝向交点y的方向进行作用,因此与假想线l8正交的成分相互抵消,以下式(5)成立。

f1·sinθ3=f2·sinθ4......(5)

另外,第二孔部组9的孔部8是关于假想线l1对称的形状,因此以下式(6)及式(7)成立。

θ3=90°-(θ1+φ)/2......(6)

θ4=90°-(θ2-φ)/2......(7)

根据式(2)至(7),若消掉f1、f2、θ3、θ4及fa,则导出以下式(8)。

在此,由于θ1、θ2及φ满足式(1),因此以下式(9)及式(10)成立。

θ1+φ≥θ2-φ......(9)

θ2≥θ1......(10)

故此,以下式(11)及式(12)成立。

从而,根据式(8)、式(11)及式(12),对于作用于孔部8的外径侧顶部8c的离心力f1、以及通过离心力f1作用于内径侧顶部8d的力f2,f2≤f1始终成立。

即,关于第二孔部组9的孔部8,由于离心力f1而作用于内径侧顶部8d的力f2始终小于作用于外径侧顶部8c的离心力f1。由此,作用于内径侧顶部8d的力f2的反作用力始终小于离心力f1,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

而且,第二孔部组9的孔部8的外径侧顶部8c及内径侧顶部8d位于假想线l1上,并且第二孔部组9的孔部8具有关于假想线l1对称的形状,由此孔部8能够进一步抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少,并且能够更有效地吸收转子轴2的紧固载荷。

如图5所示,对于第三孔部组12的孔部11的第一外周壁11f与第二外周壁11g的形成角度θ5、以及第三孔部组12的孔部11的第一内周壁11i与第二内周壁11j的形成角度θ6,在将转子铁心1的中心cl上的第一端部11a与第二端部11b的形成角度设为σ时,满足以下式(13)。需要说明的是,θ5及θ6均是大于0°且小于180°的角。σ大于0°且小于360°除以(转子铁心1的磁极部20的数量)而得到的角。在本实施方式中,转子铁心1的磁极部20的数量为12,因此σ是大于0°且小于30°的角。

θ5+2σ≥θ6≥θ5......(13)

由此,关于第三孔部组12的孔部11,由于离心力而作用于内径侧顶部11d的力始终小于作用于外径侧顶部11c的离心力,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少。

而且,第三孔部组12的孔部11的外径侧顶部11c及内径侧顶部11d位于假想线l2上,并且第三孔部组12的孔部11具有关于假想线l2对称的形状,由此孔部11能够进一步抑制由于离心力致使转子轴孔4扩大而过盈量减少,能够更有效地吸收转子轴2的紧固载荷。

另外,第一孔部组6的多个孔部5均为同一形状,第二孔部组9的多个孔部8均为同一形状,第三孔部组12的多个孔部11均为同一形状。而且,第一孔部组6的多个孔部5的外径侧顶部5c配置成距转子铁心1的中心cl的径向距离均成为相等距离。第二孔部组9的多个孔部8的外径侧顶部8c配置成距转子铁心1的中心cl的径向距离均成为相等距离,第二孔部组9的多个孔部8的内径侧顶部8d配置成距转子铁心1的中心cl的径向距离均成为相等距离。第三孔部组12的多个孔部11的外径侧顶部11c配置成距转子铁心1的中心cl的径向距离均成为相等距离,第三孔部组12的多个孔部11的内径侧顶部11d配置成距转子铁心1的中心cl的径向距离均成为相等距离。

这样,能够利用第一孔部组6、第二孔部组9、以及第三孔部组12来平衡性良好地承受离心力,能够使第一孔部组6的多个孔部5的变形、第二孔部组9的多个孔部8的变形、以及第三孔部组12的多个孔部11的变形分别均等。

需要说明的是,本实施方式的孔部8、11的第一端部8a、11a及第二端部8b、11b、外径侧顶部8c、11c、内径侧顶部8d、11d均具有角部带圆度的圆角形状,但第一端部8a、11a及第二端部8b、11b、外径侧顶部8c、11c、内径侧顶部8d、11d的形状能够适当地进行改变。

需要说明的是,上述实施方式能够适当进行变形、改良等。

在本说明书中至少记载了以下事项。需要说明的是,在括号内示出了上述实施方式中对应的构成要素等,但并不限定于此。

(1)一种转子铁心,其具备:

转子轴孔(转子轴孔4),其紧固转子轴(转子轴2);

第一孔部组(第一孔部组6),其在径向上设置于该转子轴孔的外侧,且具有沿周向配置的多个孔部(孔部5);

轴保持部(轴保持部7),其在所述径向上设置于所述转子轴孔与所述第一孔部组之间;

第二孔部组(第二孔部组9),其在所述径向上设置于该第一孔部组的外侧,且具有沿所述周向配置的多个孔部(孔部8);

第一圆环部(第一圆环部10),其在所述径向上设置于所述第一孔部组与所述第二孔部组之间;

第三孔部组(第三孔部组12),其在所述径向上设置于所述第二孔部组的外侧,且具有沿所述周向配置的多个孔部(孔部11);

第二圆环部(第二圆环部13),其在所述径向上设置于所述第二孔部组与所述第三孔部组之间;以及

电磁部(电磁部15),其在所述径向上设置于所述第三孔部组的外侧,且具有分别供磁铁(磁铁3)插入的多个磁铁插入孔(磁铁插入孔14),

其中,

所述第二圆环部的宽度(宽度w13)比所述第一圆环部的宽度(宽度w10)宽。

根据(1),位于转子铁心的径向外侧的第二圆环部的宽度比位于径向内侧的第一圆环部的宽度宽,由此转子铁心趋向径向外侧而刚性变高,难以变形。由此,能够抑制由离心力引起的转子铁心的外周部变形。

而且,位于转子铁心的径向内侧的第一圆环部的宽度比位于径向外侧的第二圆环部的宽度窄,因此转子铁心趋向径向内侧而刚性变低,容易变形。由此,能够通过第一圆环部扩开变形来吸收转子轴的紧固载荷,能够抑制转子铁心的外周部的变形。

从而,能够抑制由离心力引起的转子铁心的外周部变形,并且抑制由转子轴的紧固载荷引起的转子铁心的外周部的变形。

(2)根据(1)所述的转子铁心,其中,

所述第三孔部组的孔部的内周壁(内周壁11h)与隔着所述第二圆环部而对置的所述第二孔部组的孔部的外周壁(外周壁8e)大致平行,

所述第二孔部组的孔部的内周壁(内周壁8h)与隔着所述第一圆环部而对置的所述第一孔部组的孔部的外周壁(外周壁5e)大致平行,

所述第二圆环部的宽度为所述第三孔部组的孔部的内周壁与所述第二孔部组的孔部的外周壁之间的距离,

所述第一圆环部的宽度为所述第二孔部组的孔部的内周壁与所述第一孔部组的孔部的外周壁之间的距离。

根据(2),第三孔部组的孔部的内周壁与隔着第二圆环部而对置的第二孔部组的孔部的外周壁大致平行,并且第二孔部组的孔部的内周壁与隔着第一圆环部而对置的第一孔部组的孔部的外周壁大致平行,因此第二圆环部的宽度及第一圆环部的宽度成为大致保持不变的宽度。由此,能够利用第一圆环部及第二圆环部来平衡性良好地吸收离心力及转子轴的紧固载荷。

(3)根据(1)或(2)所述的转子铁心,其中,

所述第一孔部组、所述第二孔部组及所述第三孔部组的各孔部具备在所述径向上向外侧突出的外径侧顶部(外径侧顶部5c、8c、11c),

所述第二孔部组及所述第三孔部组的各孔部具备在所述径向上向内侧突出的内径侧顶部(内径侧顶部8d、11d),

所述第一孔部组的各孔部具有向径向外侧凸出的大致三角形状,

所述第二孔部组及所述第三孔部组的各孔部具有向径向外侧及径向内侧凸出的大致四边形状。

根据(3),第一孔部组、第二孔部组及第三孔部组的各孔部针对离心力而以外径侧顶部被向径向外侧拉伸的方式变形。离心力通过该孔部的变形而被孔部吸收。由此,能够抑制离心力传递至转子铁心的径向内侧,因此能够抑制由于离心力致使转子轴孔扩大而过盈量减少。

另外,第二孔部组及第三孔部组的各孔部针对转子轴的紧固载荷而以内径侧顶部被向径向外侧推压的方式变形。转子轴的紧固载荷通过该孔部的变形而被孔部吸收。由此,能够抑制转子轴的紧固载荷传递至转子铁心的径向外侧,因此能够抑制由于转子轴的紧固载荷致使转子铁心的外周部变形。

(4)根据(3)所述的转子铁心,其中,

所述第一孔部组、所述第二孔部组及所述第三孔部组的各孔部具备:

第一端部(第一端部5a、8a、11a)及第二端部(第二端部5b、8b、11b),它们形成周向两端部;

外周壁(外周壁5e、8e、11e),其具有从所述第一端部向所述外径侧顶部延伸的第一外周壁(第一外周壁5f、8f、11f)、以及从所述第二端部向所述外径侧顶部延伸的第二外周壁(第二外周壁5g、8g、11g),

所述外径侧顶部位于比通过所述第一端部的假想线(假想线l4、l8、l12)与通过所述第二端部的假想线(假想线l6、l10、l14)的交点(交点x、y、z)靠径向外侧的位置,上述的通过所述第一端部的假想线(假想线l4、l8、l12)与将所述转子铁心的中心(中心cl)和所述第一端部进行连接的假想线(假想线l3、l7、l11)正交,上述的通过所述第二端部的假想线(假想线l6、l10、l14)与将所述转子铁心的所述中心和所述第二端部进行连接的假想线(假想线l5、l9、l13)正交。

根据(4),第一孔部组、第二孔部组及第三孔部组的各孔部能够降低在产生离心力时在第一外周壁及第二外周壁产生的弯曲应力,因此能够缓和由离心力引起的向外周壁的第一端部及第二端部的周边区域的应力集中。

(5)根据(1)至(4)中任一项所述的转子铁心,其中,

所述第二孔部组的各孔部配置成与在所述第一孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的肋(肋16)的假想延长线(假想线l1)交叉,

在所述第二孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的肋(肋17)的宽度(宽度w17)比在所述第一孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的所述肋的宽度(宽度w16)宽。

根据(5),第二孔部组的各孔部配置成与在第一孔部组中的相邻的孔部之间形成的肋的假想线交叉,即,第一孔部组的孔部与第二孔部组的孔部在周向上彼此错开配置,因此能够利用第二孔部组的孔部来吸收离心力,能够抑制传递至位于第一孔部组中的相邻的孔部之间的肋。

另外,位于转子铁心的径向外侧的在第二孔部组中的相邻的孔部之间形成的肋比在径向上位于内侧的在第一孔部组中的相邻的孔部之间形成的肋宽,因此转子铁心的径向外侧的刚性变高而难以变形。由此,能够抑制由离心力引起的转子铁心的外周部的变形,另外能够缓和针对离心力产生的向肋的应力集中。

(6)根据(5)所述的转子铁心,其中,

所述第三孔部组的各孔部配置成与在所述第二孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的所述肋的假想延长线(假想线l2)交叉,

在所述第三孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的肋(肋18)的宽度(宽度w18)比在所述第二孔部组中的相邻的所述孔部之间形成的所述肋的所述宽度宽。

根据(6),第三孔部组的各孔部配置成与在第二孔部组中的相邻的孔部之间形成的肋的假想线交叉,即,第二孔部组的孔部与第三孔部组的孔部在周向上彼此错开配置,因此能够利用第三孔部组的孔部来吸收离心力,能够抑制传递至位于第二孔部组中的相邻的孔部之间的肋。

而且,根据(6),越靠转子铁心的径向外侧的肋则宽度越宽。由此,转子铁心趋向径向外侧而刚性变高,难以变形,因此能够抑制由离心力引起的转子铁心的外周部的变形。另外,针对越靠近转子铁心的径向外侧则越变大的离心应力相对,越靠近转子铁心的径向外侧的肋则宽度变宽,因此能够缓和向肋的应力集中。

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