旋转电机的转子制造技术

旋转电机(1)的转子(30)包括：励磁铁芯(32)，所述励磁铁芯(32)具有轴套部(321)、多个盘部(322)及多个爪状磁极部(323)；励磁绕组(33)，所述励磁绕组(33)卷绕于轴套部(321)的外周侧，由通电而产生磁动势；以及筒状构件(35)，所述筒状构件(35)配置成覆盖爪状磁极部的外周。筒状构件(35)由在轴向上层叠的多个钢板(36)构成，在通常状态下的内径(D1)比爪状磁极部(323)的外径(D2)小。

Rotor of Rotating Motor

The rotor (30) of the rotary motor (1) includes: an excitation core (32), which has a shaft sleeve (321), a plurality of discs (322) and a plurality of claw-like poles (323); an excitation winding (33), which is wound around the outer side of the shaft sleeve (321) and generates a magnetic force by electrification; and a barrel component (35), which is configured to cover the outer side of the claw-like pole. The cylindrical member (35) consists of a plurality of steel plates (36) overlapped axially, and its inner diameter (D1) is smaller than the outer diameter (D2) of the claw magnetic pole (323) under normal conditions.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机的转子相关申请的援引本申请基于2016年6月3日申请的日本专利申请2016-112287号，要求其优先权，将该专利申请的全部内容以参照的形式纳入本说明书。
本专利技术涉及一种例如装设于汽车、卡车等而作为电动机、发电机来使用的旋转电机的转子。
技术介绍
作为现有的旋转电机，已知，包括卷绕有定子绕组的定子以及配置成与该定子隔着电磁间隙而在径向上相对并能旋转的转子。作为旋转电机的转子，已知一种伦德尔型转子，包括具有多个爪状磁极部的励磁铁芯以及励磁绕组。上述励磁铁芯形成有：圆筒状的轴套部，该轴套部固定于旋转轴；以及配置于上述轴套部的外周侧沿周向交替不同极性的磁极。上述励磁绕组卷绕于上述轴套部的外周侧，由通电而产生磁动势。在专利文献1中公开了：由在轴向上层叠多枚软磁性板的层叠体构成，配置于励磁铁芯的爪状磁极部的外周侧的筒状的磁极筒部(筒状构件)。上述筒状构件在外径侧表面具有：与爪状磁极部的轮廓形状对应的凸部；以及与相邻的爪状磁极部之间的空隙对应的凹部。筒状构件的凸部和凹部连接成坡状。藉此，根据专利文献1的筒状构件，当转子旋转时，能对作用于转子的磁通的变动进行缓和并降低磁噪声。此外，在专利文献2中记载有一种技术，通过将具有圆孔、狭缝的带板状的软磁性长条板卷绕重叠成螺旋状并在轴向上层叠，从而形成转子铁芯。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开2009-148057号公报专利文献2：日本专利特开2001－359263号公报
技术实现思路
如专利文献1中记载的筒状构件所示，配置于励磁铁芯的爪状磁极部的外周侧的构件在圆度不够的情况下，存在相对于爪状磁极部的外周面浮起(间隙)的部位和没有浮起的部位。因此，存在抗振强度强的部分和不强的部分。尤其是，由振动导致的爪状磁极部的振颤声往往会成为伦德尔型电动机的性能变差的主要原因。在专利文献1的情况下，往往容易发生上述状况。在上述状况下，在有浮起的部位，气隙会使磁阻变强，还会并发磁力下降的问题。此外，在专利文献2记载的技术中，通过将具有圆孔、狭缝的带板状的软磁性长条板卷绕重叠成螺旋状，从而制作出圆筒形状的转子铁芯。在上述情况下，显而易见地，变形了(已经塑性变形)的部分的应力集中系数增加，在强度设计上是不良的。此外，在变形了的部分形成有间隙，因此，作为磁路的构件零件的能力下降。其结果是，显而易见地，磁性体变粗，导致磁性能下降。本专利技术所要解决的技术问题是提供一种旋转电机的定子，通过消除配置于爪状磁极部的外周侧的筒状构件与爪状磁极部之间的间隙，从而能利用磁阻的下降来提高转矩，并且能避免爪状磁极部的振动导致强度下降。在本专利技术的第一个方式中，在旋转电机的转子中，包括：励磁铁芯，上述励磁铁芯具有筒状的轴套部、从上述轴套部的轴向端部沿周向以规定间隔朝径向外侧突出的多个盘部、从各上述盘部的外周端部向上述轴套部的外周侧朝轴向突出、沿周向交替磁化成不同极性的多个爪状磁极部；励磁绕组，上述励磁绕组卷绕于上述轴套部的外周侧，由通电而产生磁动势；以及筒状构件，上述筒状构件配置成覆盖上述爪状磁极部的外周，上述筒状构件由在轴向上层叠的多个钢板构成，在通常状态下的内径比上述爪状磁极部的外径小。根据上述结构，筒状构件由在轴向上层叠的多个钢板构成，在通常状态下的内径比爪状磁极部的外径小。因此，当在爪状磁极部的外周安装有筒状构件时，形成为筒状构件的内周面按压并紧贴于爪状磁极部的外周面的状态，在爪状磁极部与筒状构件之间没有形成间隙(气隙)。藉此，能利用磁阻的下降来提高转矩，并且能避免爪状磁极部的振动导致强度下降。附图说明图1是装设有实施方式一的转子的旋转电机的轴向剖视图。图2是实施方式一的转子的立体图。图3是取下实施方式一的转子的筒状构件的状态的立体图。图4是取下实施方式一的转子的筒状构件的状态的、从轴向观察到的主视图。图5是实施方式一的筒状构件的通常状态的立体图，图6是表示实施方式一的筒状构件安装于爪状磁极部的外周时的状态的立体图。图7是表示实施方式一的励磁铁芯和筒状构件的尺寸之间的关系的说明图。图8是表示变形例一的励磁铁芯和筒状构件的尺寸之间的关系的说明图。图9是表示实施方式一中，安装于爪状磁极部的外周的筒状构件和爪状磁极部的状态的说明图。图10是表示在实施方式一的转子中，作用有离心力时的爪状磁极部发生了变形的状态的说明图。图11是表示对碳含量0.4％的钢进行了淬火后的回火温度与屈服点之间的关系的特性图。图12是表示进行了淬火后的回火温度与断裂应力之间的关系的特性图，该断裂应力是将棒材作为梁使用，在与在梁的长边方向垂直的方向施加有断裂力时的应力。图13是实施方式二的转子的立体图。图14是实施方式二的筒状构件的通常状态的立体图。图15是表示实施方式二的筒状构件安装于爪状磁极部的外周时的状态的立体图。图16是表示在实施方式二中，在爪状磁极部外周粘接有筒状构件的状态的说明图。图17是表示在变形例二中，在爪状磁极部外周粘接有筒状构件的状态的说明图。图18是变形例三的转子的立体图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的旋转电机的实施方式进行具体的说明。〔实施方式一〕参照图1～图12，对实施方式一的旋转电机的转子进行说明。如图1和图2所示，实施方式一的转子例如是装设于作为车辆用交流发电机1来使用的旋转电机的构件，包括壳体10、定子20、转子30、励磁绕组供电机构及整流器45等。壳体10由各自一端开口的有底圆筒状的前壳体11和后壳体12构成。前壳体11和后壳体12在开口部彼此接合的状态下由螺栓13旋紧。定子20具有：圆环状的定子铁芯21，上述定子铁芯21具有沿周向排列的、未图示的多个切槽和极齿；以及电枢绕组25，上述电枢绕组25由卷绕于定子铁芯21的切槽的三相的相绕组形成。上述定子20以轴向上被前壳体11和后壳体12的周壁内周面夹住的状态固定。转子30配置于定子20的径向内侧，以能一体地旋转的方式设置于旋转轴31，该旋转轴31经由一对轴承14、14以能够自由旋转的方式支承于壳体10。上述转子30是具有由一对磁极铁芯32a、32b构成的励磁铁芯32以及励磁绕组33的伦德尔型转子。转子30通过固定于旋转轴31的前端部的带轮31A而被装设于车辆的、未图示的发动机驱动旋转。励磁绕组供电机构是用于向励磁绕组33供电的装置，具有一对电刷41、一对集电环42及调节器43等。通过未图示的皮带等将来自发动机的旋转力传递至带轮31A，具有以上结构的车辆用交流发电机1使转子30与旋转轴31一同沿规定方向旋转。在上述状态下，从电刷41经由集电环42而向转子30的励磁绕组33施加励磁电压，从而使第一磁极铁芯32a的第一爪状磁极部323a和第二磁极铁芯32b的第二爪状磁极部323b励磁。其结果是，沿转子30的旋转周向交替地形成NS磁极。藉此，向定子20的电枢绕组25施加旋转磁场，从而使交流的电动势产生于电枢绕组25。在电枢绕组25产生的交流的电动势通过整流器45而整流成直流电后，向未图示的电池供给。接着，参照图1～图10，对实施方式一的转子30的特征结构进行详细地说明。如图1～图4和图10所示，实施方式一的转子30具有：旋转轴31，上述旋转轴31经由一对轴承14、14以能够自由旋转的方式支承于壳体10；励磁铁芯32，上述励磁铁芯32由嵌合固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种旋转电机的转子，在旋转电机(1)的转子(30)中，包括：励磁铁芯(32)，所述励磁铁芯(32)具有筒状的轴套部(321)、从所述轴套部的轴向端部沿周向以规定间隔朝径向外侧突出的多个盘部(322)、从各所述盘部的外周端部向所述轴套部的外周侧朝轴向突出、沿周向交替磁化成不同极性的多个爪状磁极部(323)；励磁绕组(33)，所述励磁绕组(33)卷绕于所述轴套部的外周侧，由通电而产生磁动势；以及筒状构件(35)，所述筒状构件(35)配置成覆盖所述爪状磁极部的外周，所述旋转电机的转子的特征在于，所述筒状构件由在轴向上层叠的多个由钢构成的板(36)构成，在通常状态下的内径(D1)比所述爪状磁极部的外径(D2)小。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 JP 2016-1122871.一种旋转电机的转子，在旋转电机(1)的转子(30)中，包括：励磁铁芯(32)，所述励磁铁芯(32)具有筒状的轴套部(321)、从所述轴套部的轴向端部沿周向以规定间隔朝径向外侧突出的多个盘部(322)、从各所述盘部的外周端部向所述轴套部的外周侧朝轴向突出、沿周向交替磁化成不同极性的多个爪状磁极部(323)；励磁绕组(33)，所述励磁绕组(33)卷绕于所述轴套部的外周侧，由通电而产生磁动势；以及筒状构件(35)，所述筒状构件(35)配置成覆盖所述爪状磁极部的外周，所述旋转电机的转子的特征在于，所述筒状构件由在轴向上层叠的多个由钢构成的板(36)构成，在通常状态下的内径(D1)比所述爪状磁极部的外径(D2)小。2.如权利要求1所述的旋转电机的转子，其特征在于，所述筒状构件在安装于所述爪状磁极部的外周时的轴长(L1)比通常状态下的轴长(L2)小，且在轴向上相邻的、至少一部分的所述由钢构成的板之间具有间隙(G1)。3.一种旋转电机的转子，在旋转电机的转子(30)中，包括：励磁铁芯(32)，所述励磁铁芯(32)具有筒状的轴套部(321)、从所述轴套部...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕树，石塚敦朗，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP