笼形转子以及具备笼形转子的电动机制造技术

本发明专利技术提供一种笼形转子及具备笼形转子的电动机。该笼形转子具备设置在旋转轴的外周的层叠铁芯和沿层叠铁芯的圆周方向空出规定间隔地形成的多个插槽。各个插槽的截面形状具有相对地沿圆周方向延伸的内周缘部以及外周缘部和相对地沿径向延伸的第一侧部以及第二侧部。内周缘部具有比插槽的内周侧的角部更大的曲率半径。另外，外周缘部具有比插槽的外周侧的角部更大的曲率半径。

【技术实现步骤摘要】
笼形转子以及具备笼形转子的电动机
本专利技术涉及笼形转子以及具备笼形转子的电动机。
技术介绍
图6是表示现有技术的转子的层叠铁芯100的剖视图。在层叠铁芯100上沿圆周方向C（旋转方向）空出规定间隔地形成有多个插槽102，形成经过层叠铁芯100的磁通路径的齿104和插槽102在圆周方向C上交替地排列。形成于图示的层叠铁芯100的插槽102是通过层叠铁芯100的外周100a封闭外周缘部的闭合插槽。该类型的插槽102通过层叠铁芯100包围全周。图7是放大表示图6的层叠铁芯100中的一个插槽102及其周边的局部放大图。在使具备具有层叠铁芯100的转子的电动机高速旋转的情况下，在插槽底部102a以及插槽顶部102b的附近产生应力集中。即、如图所示，在插槽102的内周缘部106以及外周缘部108分别为简单的圆弧形状的情况下，因为层叠铁芯100的径向R的厚度在插槽底部102a以及插槽顶部102b的位置急剧变小，所以显著地产生应力集中。在图7中，用虚线表示产生应力集中的区域Q1、Q2。在JP-A-253511中，以使在插槽的周缘部产生的最大应力降低为目的，公开有沿圆周方向形成长插槽的转子。图8是放大表示JP-A-253511所公开的层叠铁芯200中相邻的两个插槽202及其周边的局部放大图。如图所示，该现有技术的插槽202具有其特征在于圆周方向C的尺寸比径向R的尺寸大的截面形状。但是，若形成这种长的插槽202，则形成于插槽202与层叠铁芯200的外周204之间的搭桥部206也相应地在圆周方向上长。由此，作用于搭桥部206的离心力增大。另外，搭桥部206也承受作用于收纳在插槽202内的导体（未图示）的离心力，而且作用于这些导体的离心力也随着插槽202沿圆周方向的变长而增大。其结果，将搭桥部206向径向R的外侧拉伸的拉力变大，在搭桥部206上，在插槽202两端附近的区域Q5、Q6产生较大的应力。另外，在区域Q5、Q6中，因为插槽202的曲率急剧地变化，所以容易产生应力集中。因此，如果区域Q5、Q6部分的强度不足的话，则存在搭桥部206在区域Q5、Q6断裂并从层叠铁芯200分离的隐患。同样地，在插槽202的半径方向R的内侧，在插槽202的曲率急剧地变化的区域Q3、Q4也产生应力集中。再有，区域Q3、Q4因为承受作用于在插槽202之间延伸的齿212的离心力，所以产生较大的应力。因此，如果区域Q3、Q4部分的强度不足的话，则存在层叠铁芯200断裂的隐患。因此，在该现有技术的转子中，因为产生应力集中的区域Q3～Q6的强度而使电动机的转数受到限制。另外，根据该现有技术，沿径向R延伸的插槽202的侧部208、210具有向在圆周方向C上相邻的其他插槽202的侧部210、208突出的凸形状。由此，形成于相邻的插槽202间的齿212具有局部宽度较小的窄部214。并且，因为通过层叠铁芯200的磁通量被这些窄部214所限制，所以使得由电动机而得的转矩下降。因此，期望能够减少产生于层叠铁芯的应力集中并增大转数的转子以及具备这种转子的电动机。
技术实现思路
根据本申请的第一方案的专利技术，提供一种笼形转子，其具备：沿轴线方向延伸的旋转轴；设置于该旋转轴外周的层叠铁芯；以及沿该层叠铁芯的圆周方向空出规定间隔地设置并沿上述轴线方向分别延伸的多个插槽，上述各个插槽是被上述层叠铁芯封闭全周的闭合插槽，其在与上述轴线方向垂直的方向上具有截面形状，各插槽的上述截面形状具有：沿上述层叠铁芯的圆周方向分别延伸的内周缘部以及外周缘部；沿上述层叠铁芯的径向分别延伸的第一侧部以及第二侧部；连接上述内周缘部以及上述第一侧部的第一弯曲角部；连接上述内周缘部以及上述第二侧部的第二弯曲角部；连接上述外周缘部以及上述第一侧部的第三弯曲角部；以及连接上述外周缘部以及上述第二侧部的第四弯曲角部，上述内周缘部具有比上述第一弯曲角部以及上述第二弯曲角部更大的曲率半径，并具有朝向径向内侧突出的凸形状，上述外周缘部具有比上述第三弯曲角部以及上述第四弯曲角部更大的曲率半径，并具有朝向径向外侧突出的凸形状。根据本申请的第二方案的专利技术，在第一方案的专利技术的笼形转子的基础上，上述第一侧部以及上述第二侧部分别通过直线形成，上述第一侧部以及上述第二侧部形成为分别相对于沿圆周方向相邻的其他的插槽的第二侧部以及第一侧部平行地延伸。根据本申请的第三方案的专利技术，在第一或第二方案的专利技术的笼形转子的基础上，以如下方式决定在上述内周缘部与上述层叠铁芯的内周之间划定的内侧厚度的尺寸：从上述第一弯曲角部以及上述第二弯曲角部中的一方朝向另一方，逐渐变小直到插槽底部到达极小值，并且在到达上述极小值后逐渐变大。根据本申请的第四方案的专利技术，在第三方案的专利技术的笼形转子的基础上，上述插槽底部位于上述插槽的圆周方向的中间点。根据本申请的第五方案的专利技术，在第一至第四方案中任一方案的专利技术的笼形转子的基础上，以如下方式决定在上述外周缘部与上述层叠铁芯的外周之间划定的外侧厚度的尺寸：从上述第三弯曲角部以及上述第四弯曲角部中的一方朝向另一方，逐渐变小直到在插槽顶部到达极小值，并且在到达上述极小值后逐渐变大。根据本申请的第六方案的专利技术，在第五方案的专利技术的笼形转子的基础上，上述插槽顶部位于上述插槽的圆周方向的中间点。根据本申请的第七方案的专利技术，在第五或第六方案的专利技术的笼形转子的基础上，上述外周缘部具有经过上述插槽顶部延伸的弯曲部，以如下方式决定该弯曲部的曲率半径的尺寸：比与上述层叠铁芯同心并经过上述插槽顶部的圆的半径小，并且比经过上述插槽顶部并与上述第一侧部以及上述第二侧部相内切的内切圆的半径大。根据本申请的第八方案的专利技术，提供一种电动机，其具备第一至第七方案中任一方案的专利技术的笼形转子。本专利技术的效果如下。若采用本专利技术的结构，以使变大的方式决定易于产生应力集中的插槽的外周缘部以及内周缘部的曲率半径的尺寸。另外，以在产生较大的应力的插槽的弯曲角部，径向的层叠铁芯的厚度变大的方式决定尺寸。由此，在转子进行旋转动作时，在层叠铁芯产生的应力分散，最大应力下降。因此，提供能够以更高转数进行动作的转子。另外，提供通过采用这种转子而高输出的电动机。附图说明通过对附图所表示的本专利技术例示的实施方式进行的详细的说明，能够使本专利技术的上述以及其他的目的、特征以及优点更加明确。图1是表示本专利技术的实施方式的转子的示意剖视图。图2是表示本专利技术的实施方式的转子的层叠铁芯的剖视图。图3是将图2的层叠铁芯的一部分放大表示的局部放大图。图4是将图2的层叠铁芯的插槽放大表示的局部放大图。图5是表示与图3对应的、本专利技术其他的实施方式的转子的局部放大图。图6是表示现有技术的转子的层叠铁芯的剖视图。图7是将图6的层叠铁芯的一部分放大表示的局部放大图。图8是将其他的现有技术的层叠铁芯的一部分放大表示的局部放大图。具体实施方式以下，参照附图来说明本专利技术的实施方式。为了有助于理解而对图示的实施方式的构成要素的比例尺进行适当改变。对相同或对应的构成要素使用相同的附图标记。图1是表示本专利技术的实施方式的转子10的示意剖视图。转子10是笼形转子，其具备：沿转子10的轴线方向O延伸的旋转轴12；安装于旋转轴12的外周12a的层叠铁芯14；经过层叠铁芯14的内部并相对于轴线方向O大致平行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种笼形转子（10），其具备：沿轴线方向（O）延伸的旋转轴（12）；设置于该旋转轴（12）外周（12a）的层叠铁芯（14）；以及沿该层叠铁芯（14）的圆周方向（C）空出规定间隔地设置并沿上述轴线方向（O）分别延伸的多个插槽（20、20’），该笼形转子（10）的特征在于，上述各个插槽（20、20’）是被上述层叠铁芯（14）封闭全周的闭合插槽，其在与上述轴线方向（O）垂直的方向上具有截面形状，各插槽（20、20’）的上述截面形状具有：沿上述层叠铁芯（14）的圆周方向（C）分别延伸的内周缘部（L1）以及外周缘部（L2）；沿上述层叠铁芯（14）的径向（R）分别延伸的第一侧部（L31）以及第二侧部（L32）；连接上述内周缘部（L1）以及上述第一侧部（L31）的第一弯曲角部（L41）；连接上述内周缘部（L1）以及上述第二侧部（L32）的第二弯曲角部（L42）；连接上述外周缘部（L2）以及上述第一侧部（L31）的第三弯曲角部（L43）；以及连接上述外周缘部（L2）以及上述第二侧部（L32）的第四弯曲角部（L44），上述内周缘部（L1）具有比上述第一弯曲角部（L41）以及上述第二弯曲角部（L42）更大的曲率半径（R1），并具有朝向径向（R）内侧突出的凸形状，上述外周缘部（L2）具有比上述第三弯曲角部（L43）以及上述第四弯曲角部（L44）更大的曲率半径（R2），并具有朝向径向（R）外侧突出的凸形状。...

【技术特征摘要】
2013.03.27 JP 2013-066277;2014.03.05 JP 2014-042811.一种笼形转子(10)，其具备：沿轴线方向(O)延伸的旋转轴(12)；设置于该旋转轴(12)外周(12a)的层叠铁芯(14)；以及沿该层叠铁芯(14)的圆周方向(C)空出规定间隔地设置并沿上述轴线方向(O)分别延伸的多个插槽(20、20’)，该笼形转子(10)的特征在于，上述各个插槽(20、20’)是被上述层叠铁芯(14)封闭全周的闭合插槽，其在与上述轴线方向(O)垂直的方向上具有截面形状，各插槽(20、20’)的上述截面形状具有：沿上述层叠铁芯(14)的圆周方向(C)分别延伸的内周缘部(L1)以及外周缘部(L2)；沿上述层叠铁芯(14)的径向(R)分别延伸的第一侧部(L31)以及第二侧部(L32)；连接上述内周缘部(L1)以及上述第一侧部(L31)的第一弯曲角部(L41)；连接上述内周缘部(L1)以及上述第二侧部(L32)的第二弯曲角部(L42)；连接上述外周缘部(L2)以及上述第一侧部(L31)的第三弯曲角部(L43)；以及连接上述外周缘部(L2)以及上述第二侧部(L32)的第四弯曲角部(L44)，上述内周缘部(L1)具有比上述第一弯曲角部(L41)以及上述第二弯曲角部(L42)更大的曲率半径(R1)，并具有朝向径向(R)内侧突出的凸形状，上述外周缘部(L2)具有比上述第三弯曲角部(L43)以及上述第四弯曲角部(L44)更大的曲率半径(R2)，并具有朝向径向(R)外侧突出的凸形状。2.根据权利要求1所述的笼形转子(10)，其特征在于，上述第一侧部(L31)以及上述第二侧部...

【专利技术属性】
技术研发人员：有松洋平，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP