申请/专利权人：发那科株式会社

申请日：2018-10-17

公开（公告）日：2020-07-24

公开（公告）号：CN109698591B

主分类号：H02K15/03(20060101)

分类号：H02K15/03(20060101)

优先权：["20171020 JP 2017-203598"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.07.24#授权;2019.12.20#实质审查的生效;2019.04.30#公开

摘要：本发明提供转子和电动机。能够抑制制造时的工时。转子10包括：多个转子芯块12、13，其呈筒状，在轴向D1上相邻并固定于旋转轴11，并具有在该轴向的端面空开间隔地配置并沿着轴向延伸的插入部121、131和在周向上空开间隔地配置并沿着轴向延伸的狭缝122、132，在相邻的转子芯块中，插入部相面对并连续，并且，狭缝相面对并连续；多个固定销14，其在与轴向正交的正交面方向上具有弹性，所述多个固定销插入于在轴向上相面对的插入部而将在轴向上相邻的转子芯块固定；以及多个磁体15，其跨过多个转子芯块并配置于狭缝。

主权项：1.一种转子，其特征在于，该转子包括：多个转子芯块，其呈筒状，以在旋转轴的轴向上相邻的方式配置并固定于所述旋转轴，并具有在所述转子芯块的所述轴向上的端面空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的插入部和在周向上空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的狭缝，在相邻的所述转子芯块中，所述插入部相面对并连续，并且，所述狭缝相面对并连续；多个固定销，其在与所述轴向正交的正交面方向上具有弹性，所述多个固定销插入于在所述轴向上相面对的所述插入部的双方而将在所述轴向上相邻的所述转子芯块固定；以及多个磁体，其以跨过所述多个转子芯块的方式配置于所述狭缝，所述固定销在所述轴向上观察的情况下在径向上配置在所述旋转轴的轴心和所述磁体之间，其中，在所述轴向上相邻的第1转子芯块和第2转子芯块之间在旋转轴用的轴孔的位置产生偏移并使用所述固定销将所述第1转子芯块和所述第2转子芯块临时固定的情况下，在将所述旋转轴插入所述轴孔时，所述固定销在与所述轴向正交的正交面方向上变形，以使得在所述第1转子芯块和所述第2转子芯块之间，沿着所述旋转轴，所述轴孔的位置对齐。

全文数据：转子和电动机技术领域本发明涉及转子和电动机。背景技术以往，作为一种电动机motor中的转子rotator，存在将在轴向上层叠环状圆盘状的电磁钢板而成的转子芯固定于旋转轴轴而构成的转子。电磁钢板具有磁各向异性，仅将电磁钢板简单地层叠会导致转子产生不必要的磁方向性。除磁方向性以外，由于定子的狭缝数量、定子的形状、定子的磁各向异性等相互影响，齿槽转矩劣化，可能有损电动机的输送的顺畅程度。为了避免这样的问题，作为第1方法，在使电磁钢板逐个旋转规定的角度并进行了层叠的基础上，在形成于电磁钢板的贯通孔安装磁体magnet，由此，制作转子芯例如，参照专利文献1。将制作成的转子芯压入于旋转轴。或者，作为第2方法，分割转子芯，并制作多个转子芯块。磁体使用与分割的尺寸相匹配的物体。该情况下，在旋转并重叠分割制作成的多个转子芯块的基础上，将其压入于旋转轴。专利文献1：日本特开2007－282392号公报发明内容发明要解决的问题在上述第1方法中，由于使电磁钢板逐个旋转并层叠，因此，增加与其相对应的工时，无法获得命中率。而且，需要使电磁钢板旋转的专用的设备。通常，磁体的数量为磁极数，在上述第2方法中，磁体需要磁极数乘以转子芯块的分割数而得到的数量，增加与其相对应的工时。本发明即是鉴于上述课题而做成的，其目的在于提供能够抑制制造时的工时的转子和电动机。用于解决问题的方案1本发明涉及一种转子例如，后述的转子10，该转子包括：多个转子芯块例如，后述的第1转子芯块12和后述的第2转子芯块13，其呈筒状，以在旋转轴例如，后述的旋转轴11的轴向例如，后述的轴向D1上相邻的方式配置并固定于所述旋转轴，并具有在所述转子芯块的所述轴向上的端面空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的插入部例如，后述的插入部121、131和在周向例如，后述的周向D2上空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的狭缝例如，后述的狭缝122、132，在相邻的所述转子芯块中，所述插入部相面对并连续，并且，所述狭缝相面对并连续；多个固定销例如，后述的固定销14，其在与所述轴向正交的正交面方向上具有弹性，所述多个固定销插入于在所述轴向上相面对的所述插入部的双方而将在所述轴向上相邻的所述转子芯块固定；以及多个磁体例如，后述的磁体15，其以跨过所述多个转子芯块的方式配置于所述狭缝。2在1所述的转子中，也可以是，该转子包括树脂例如，后述的树脂16，该树脂填充于配置有所述磁体的所述狭缝并堵塞所述狭缝内的与所述磁体之间的间隙，所述狭缝具有：狭缝主体部例如，后述的狭缝主体部1221、1321，在所述轴向上观察的情况下，其具有与所述磁体的在所述轴向上观察到的截面形状相仿的形状，且配置有所述磁体；以及耳部例如，后述的耳部1222、1322，其宽度例如，后述的宽度W11、W21小于所述狭缝主体部的宽度，该耳部自所述狭缝主体部的所述周向上的端部沿着所述周向或径向例如，后述的径向D3延伸，且填充有所述树脂。3在2所述的转子中，也可以是，所述插入部在所述轴向上观察的情况下具有正圆形状，所述固定销在所述轴向上观察的情况下具有C字型形状。4本发明涉及一种电动机例如，后述的电动机1，其特征在于，该电动机包括：转子，其为1～3中任一项所述的转子；以及定子例如，后述的定子20，其呈圆筒状，在内部配置有所述转子。发明的效果采用本发明，能够提供能够抑制制造时的工时的转子和电动机。附图说明图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电动机的概略结构的主视图。图2是图1的A－A线剖视图。图3是转子所具备的第1转子芯块的主视图。图4是转子所具备的第2转子芯块的主视图。图5是变形例所涉及的第1转子芯块的主视图图3对应图。附图标记说明1、电动机；10、转子；11、旋转轴；12、第1转子芯块转子芯块；121、插入部；122、狭缝；1221、狭缝主体部；1222、耳部；13、第2转子芯块转子芯块；131、插入部；132、狭缝；1321、狭缝主体部；1322、耳部；14、固定销；15、磁体；16、树脂；CL、轴心；D1、轴向；D2、周向；D3、径向；R10、R11、R20、R21、假想圆；W10、W11、W20、W21、宽度。具体实施方式以下，参照图1、图2、图3以及图4说明本发明所涉及的转子和电动机的一实施方式。图1是表示本发明的一实施方式所涉及的电动机1的概略结构的主视图。图2是图1的A－A线剖视图。图3是转子10所具备的第1转子芯块12的主视图。图4是转子10所具备的第2转子芯块13的主视图。图1和图2所示的本实施方式的电动机1包括转子10和在内部配置有转子10的圆筒状的定子20。本实施方式的电动机1为IPMInteriorPermanentMagnet：内部永磁体电动机。转子10包括旋转轴11、第1转子芯块12、第2转子芯块13、多个固定销14、多个磁体15以及树脂16。旋转轴11为棒状体。旋转轴11在轴向两侧借助轴承未图示以能够旋转的方式支承于电动机1的外壳未图示。即，旋转轴11能够绕轴心旋转。另外，在图2中，用点划线表示旋转轴11的轴心CL。而且，在以下的说明中，还将旋转轴11的轴向简称为“轴向D1”。第1转子芯块12和第2转子芯块13以在旋转轴11的轴向D1上相邻的方式配置并固定于旋转轴11。如图2和图3所示，第1转子芯块12呈筒状，具有多个插入部121和多个狭缝122。插入部121配置于轴向D1上的端面的在周向D2上空开了间隔的部位，并沿着轴向D1延伸。狭缝122位于比插入部121靠径向D3上的外侧的位置且在周向D2上空开间隔地配置，并沿着轴向D1延伸。如图2和图4所示，第2转子芯块13呈筒状，具有多个插入部131和多个狭缝132。插入部131配置于轴向D1上的端面的在周向D2上空开了间隔的部位，并沿着轴向D1延伸。狭缝132位于轴向D1上的端面的比插入部131靠径向D3上的外侧的位置且配置于在周向D2上空开了间隔的部位，并沿着轴向D1延伸。在相邻的第1转子芯块12和第2转子芯块13中，插入部121、131相面对并连续，并且，狭缝122、132相面对并连续。插入部121形成为自第1转子芯块12的与第2转子芯块13的端面相面对的端面沿着轴向D1延伸的有底的孔，在轴向D1上观察的情况下具有正圆形状，并具有大致相同的截面积。插入部121沿着第1转子芯块12的周向D2空开间隔地配置多个。换言之，插入部121在以旋转轴11的轴心CL第1转子芯块12和第2转子芯块13的旋转中心为中心的假想圆R10上以大致等间隔配置。“大致等间隔”不仅包含严格的等间隔，还包含功能上被视为等间隔的间隔以下相同。插入部131形成为自第2转子芯块13的与第1转子芯块12的端面相对的端面沿着轴向D1延伸的有底的孔，在轴向D1上观察的情况下具有正圆形状，并具有大致相同的截面积。插入部131沿着第2转子芯块13的周向D2空开间隔地配置多个。换言之，插入部131在以旋转轴11的轴心CL为中心的假想圆R20上以大致等间隔配置。狭缝122形成为自第1转子芯块12的一侧的端面朝向另一侧的端面沿着轴向D1延伸并贯穿的孔，具有大致相同的截面积，并具有狭缝主体部1221和一对耳部1222。在轴向D1上观察的情况下，狭缝主体部1221具有与磁体15的在轴向上观察到的截面形状相仿的矩形状。如图3所示，一对耳部1222的径向D3上的宽度W11小于狭缝主体部1221的径向D3上的宽度W10，该一对耳部1222自狭缝主体部1221的周向D2上的端部的靠径向D3上的外侧的部分沿周向D2延伸。狭缝122位于比插入部121靠径向D3上的外侧的位置并沿着周向D2空开间隔地配置。换言之，狭缝122在以旋转轴11的轴心CL为中心、且直径比配置插入部121的假想圆R10的直径长的假想圆R11上配置多个。狭缝122在假想圆R11上以大致等间隔配置。狭缝122配置于在第1转子芯块12旋转时成为与插入部121相同的相位的位置。狭缝132形成为自第2转子芯块13的与第1转子芯块12的端面相面对的端面沿着轴向D1延伸的有底的孔，具有大致相同的截面积，并具有狭缝主体部1321和一对耳部1322。在轴向D1上观察的情况下，狭缝主体部1321具有与磁体15的在轴向上观察的截面形状相仿的矩形状。如图4所示，一对耳部1322的径向D3上的宽度W21小于狭缝主体部1321的径向D3上的宽度W20，该一对耳部1322自狭缝主体部1321的周向D2上的端部的靠径向D3上的外侧的部分沿着周向D2延伸。狭缝132位于比插入部131靠径向D3上的外侧的位置并沿着周向D2空开间隔地配置。换言之，狭缝132在以旋转轴11的轴心CL为中心且直径比配置插入部131的假想圆R20的直径长的假想圆R21上配置多个。狭缝132在假想圆R21上以大致等间隔配置。狭缝132配置于在第2转子芯块13旋转时成为与插入部131相同的相位的位置。固定销14压入于在轴向D1上相面对的插入部121、131的双方，并将相邻的第1转子芯块12和第2转子芯块13彼此固定。固定销14在本实施方式中为两个且并不是压入于全部的插入部121、131。固定销14在假想圆R10、R20上以大致等间隔本实施方式中，空开180度配置。固定销14为弹簧销或以弹簧销为基准的物体，在轴向D1上观察的情况下具有C字型，在与轴向D1正交的正交面方向上具有弹性。磁体15依次插入于连续的狭缝122、132，并以跨过第1转子芯块12和第2转子芯块13的方式配置于狭缝122、132。磁体15插入于全部的狭缝122、132，并在假想圆R11、R21上以大致等间隔配置。在轴向D1上观察的情况下，磁体15具有能够插入于狭缝主体部1221、1321的矩形状。树脂16填充于配置有磁体15的狭缝122、132并堵塞狭缝122、132内的与磁体15之间的间隙。定子20固定于电动机1的外壳未图示。定子20包括定子芯21和线圈22。定子芯21形成为大致圆筒形状。定子芯21在轴向D1上层叠多张电磁钢板而形成。线圈22卷绕于定子芯21。线圈22例如由U相、V相以及W相的线圈22形成。各个线圈22中在定子芯21的轴向D1上的两侧突出的部分设为线圈端23。另外，在图1中，将多个线圈22示意性地一体表示为圆筒状。根据本实施方式的转子10和电动机1，例如起到以下的效果。本实施方式的转子10包括：多个转子芯块12、13，其呈筒状，以在旋转轴11的轴向D1上相邻的方式配置并固定于旋转轴11，具有配置于转子芯块12、13的轴向D1上的端面的在周向D2上空开了间隔的部位并沿着轴向D1延伸的插入部121、131和位于比插入部121、131靠径向D3上的外侧的位置且在周向D2上空开间隔地配置并沿着轴向D1延伸的狭缝122、132，在相邻的转子芯块12、13中，插入部121、131相面对并连续，并且，狭缝122、132相面对并连续；多个固定销14，其在与轴向D1正交的正交面方向上具有弹性，插入于在轴向D1上相面对的插入部121、131的双方并将在轴向D1上相邻的转子芯块12、13固定；以及多个磁体15，其以跨过多个转子芯块12、13的方式配置于狭缝122、132。在制造转子10时，成为旋转并重叠转子芯块12、13，但与旋转并重叠多个电磁钢板的情况相比较，能够抑制工时。而且，由于以跨过多个转子芯块12、13的方式配置磁体15，因此，与对每个转子芯块12、13分别配置磁体的情况相比较，能够抑制工时。即，根据本实施方式，能够提供能够抑制制造时的工时的转子10和电动机1。而且，该转子10包括树脂16，该树脂16填充于配置有磁体15的狭缝122、132并堵塞狭缝122、132内的与磁体15之间的间隙，狭缝122、132具有：狭缝主体部1221、1321，在轴向D1上观察的情况下，其具有与磁体15的在轴向D1上观察到的截面形状相仿的形状，且配置有磁体15；以及耳部1222、1322，其宽度W11、W21小于狭缝主体部1221、1321的宽度，自狭缝主体部1221、1321的周向D2上的端部沿着周向D2延伸，且填充有树脂16。因而，由于狭缝122、132具有耳部1222、1322，因此，容易将磁体15配置于狭缝122、132，并且，容易填充堵塞狭缝122、132内的与磁体15之间的间隙的树脂16。而且，插入部121、131在轴向D1上观察的情况下具有正圆形状，固定销14在轴向D1上观察的情况下具有C字型形状。因而，即使相邻的转子芯块12、13具有轻微的偏移并连结，在压入旋转轴11时，转子芯块12、13也能够以其轴孔为中心定位。以下说明该过程中的动作。使用插入部121、131和固定销14将第1转子芯块12和第2转子芯块13定位并以临时固定状态连结。但是，由于加工公差的问题，因而在第1转子芯块12与第2转子芯块13之间可能在旋转轴11用的轴孔的位置产生微小的偏移。在以该产生了偏移的状态将第1转子芯块12和第2转子芯块13完全定位的情况下，由于轴孔的位置未偏移，因此，在将旋转轴11插入于轴孔时产生障碍。但是，若使用具有弹性的固定销14将第1转子芯块12和第2转子芯块13临时固定，则在将旋转轴11插入于轴孔时，固定销14变形，在第1转子芯块12与第2转子芯块13之间，沿着旋转轴11，轴孔的位置对齐。结果，能够将多个芯块以旋转轴11为中心顺利地定位。本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变更和变形。例如，在上述实施方式中，作为多个转子芯块而具有第1转子芯块12和第2转子芯块13，但并不限定于此。也就是说多个转子芯块并不限定于两个转子芯块12、13的情况，还可以设为三个以上的转子芯块在轴向D1上相邻。而且，在上述实施方式中，插入部121、131设为有底的孔，但并不限定于此。也就是说，插入部121可以是自第1转子芯块12的一端朝向另一端贯穿的孔，插入部131可以是自第2转子芯块13的一端朝向另一端贯穿的孔。固定销14的个数并不限定于两个，例如能够插入于全部的插入部。固定销14只要在正交面方向上具有弹性即可，没有限制。供固定销插入的插入部既可以利用以往使用的供贯穿转子芯整体的销插入的孔，或者，也可以是与该孔分开设置的孔。在上述实施方式中，狭缝132设为有底的孔，但并不限定于此。也就是说，狭缝132可以是自第2转子芯块13的一端朝向另一端贯穿的孔。而且，在将磁体15插入于狭缝122、132的状态下，将转子芯块12、13组合于注射成型用模具，在以树脂不会泄漏的方式向作为树脂用的孔的耳部1222、1322填充树脂之后，将转子芯块12、13从模具中取出，则能够适当地填充树脂。在上述的实施方式中，耳部自狭缝主体部的周向D2上的端部的靠径向D3上的外侧的部分沿着周向D2延伸，但并不限定于此。图5是变形例所涉及的第1转子芯块的主视图图3对应图。如图5所示，耳部1222可以自狭缝主体部的周向D2上的端部的靠径向D3上的内侧的部分向径向D3上的内侧延伸。详细而言，如图5所示，一对耳部1222的周向D2上的宽度W11小于狭缝主体部1221的径向D3上的宽度W10，一对耳部1222自狭缝主体部1221的周向D2上的端部的靠径向D3上的内侧的部分向径向D3上的内侧延伸。在第2转子芯块13中，一对耳部1322的结构也相同。在上述实施方式中，狭缝122、132配置于比插入部121、131靠径向D3上的外侧的位置，但并不限定于此。也就是说，狭缝122、132可以配置于比插入部121、131靠径向D3上的内侧的位置。在上述实施方式中，插入部121、131配置于在周向D2上空开了间隔的部位，但并不限定于此。也就是说，插入部121、131可以在周向D2以外的方向上空开间隔地配置。

权利要求：1.一种转子，其特征在于，该转子包括：多个转子芯块，其呈筒状，以在旋转轴的轴向上相邻的方式配置并固定于所述旋转轴，并具有在所述转子芯块的所述轴向上的端面空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的插入部和在周向上空开间隔地配置并沿着所述轴向延伸的狭缝，在相邻的所述转子芯块中，所述插入部相面对并连续，并且，所述狭缝相面对并连续；多个固定销，其在与所述轴向正交的正交面方向上具有弹性，所述多个固定销插入于在所述轴向上相面对的所述插入部的双方而将在所述轴向上相邻的所述转子芯块固定；以及多个磁体，其以跨过所述多个转子芯块的方式配置于所述狭缝。2.根据权利要求1所述的转子，其特征在于，该转子包括树脂，其填充于配置有所述磁体的所述狭缝并堵塞所述狭缝内的与所述磁体之间的间隙，所述狭缝具有：狭缝主体部，在所述轴向上观察的情况下，其具有与所述磁体的在所述轴向上观察到的截面形状相仿的形状，且配置有所述磁体；以及耳部，其宽度小于所述狭缝主体部的宽度，该耳部自所述狭缝主体部的所述周向上的端部沿着所述周向或径向延伸，且填充有所述树脂。3.根据权利要求1或2所述的转子，其特征在于，所述插入部在所述轴向上观察的情况下具有正圆形状，所述固定销在所述轴向上观察的情况下具有C字型形状。4.一种电动机，其特征在于，该电动机包括：转子，其为权利要求1～3中任一项所述的转子；以及定子，其呈圆筒状，在内部配置有所述转子。

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