旋转电机制造技术

得到能够有效地抑制转子(1)的变形以及应力的不平衡且耐久性提高的旋转电机(100)。旋转电机(100)的特征在于，具备定子(7)和转子(1)，所述转子(1)具有：配置在定子(7)的内侧的转子铁芯(2)、从转子铁芯(2)的内周面向径向突出而形成的键部(22)、设置在键部(22)的两端且比转子铁芯(2)的内周面向径向外侧凹陷而形成的应力缓和槽(23)、以及分别设置于转子铁芯(2)的多个磁极之间的多个平衡孔(31)，对从转子铁芯(2)的中心到多个平衡孔(31)各自的中心的长度而言，通过键部(22)的中心的第一直线(d1)的长度比与第一直线(d1)垂直地交叉的第n直线(d4)(其中，自然数n>1)的长度小。自然数n>1)的长度小。自然数n>1)的长度小。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】旋转电机


[0001]本申请涉及旋转电机。

技术介绍

[0002]以往，作为在旋转电机的转子铁芯与轴之间有效地传递转矩的结构，采用以下的两种结构。第一种结构是通过使从转子铁芯内周面向内周侧突出的凸部(以下，记载为键部)与设置于轴的外周面的凹部(以下，记载为键槽部)嵌合来进行定位的键结构。另外，第二种结构是使转子铁芯内周面与轴外周面过盈配合，利用接触部的摩擦力传递转矩的结构。
[0003]另外，在埋入磁铁型的旋转电机中，由于离心力的影响而在被转子铁芯外周面与磁铁插入孔夹着的多个狭小区域(桥接部)产生应力集中。在转子铁芯上设置有键部的情况下，由于作用于键部的离心力的影响，存在多个桥接部处的应力变得不均匀的问题。以往，作为减少应力集中的结构，公开了以下的技术。
[0004]例如，在专利文献1所公开的以往的旋转电机的转子中，提出了如下结构：在具有构成磁极的多个永磁铁的转子中，转子铁芯具有：键部，所述键部从转子铁芯的内周面向径向内侧突出；以及凹部(平衡槽)，所述凹部以键部为起点在转子铁芯的周向上每隔规定角度设置，且比转子铁芯的内周面向径向外侧凹陷。
[0005]另外，例如在专利文献2所公开的以往的旋转电机中，提出了如下结构：在具有所谓的键结构的转子铁芯上，在比永磁铁靠转子铁芯半径方向的内侧的位置，设置伴随有向转子的外周面径向侧延伸的凸条的三角孔。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2015
‑
220846号公报/>[0009]专利文献2：日本特开2015
‑
061327号公报

技术实现思路

[0010]专利技术要解决的课题
[0011]但是，根据上述专利文献1，在旋转电机的转子铁芯非常高速旋转的情况下，减少桥接部的不平衡的结构未考虑应力缓和槽的影响，在设置有应力缓和槽的情况下，需要考虑槽的影响来更有效地消除不平衡。另外，专利文献1所示的结构使由作用于键部的离心力引起的不平衡进一步增加。
[0012]另外，根据上述专利文献2，是将转子铁芯的键部与轴的凹部嵌合来传递转矩的结构，即便在高速旋转时也能够进行转矩传递，但目标是抑制由偏心引起的刚体不平衡，而未将变形时的不平衡的抑制作为目标。另外，三角孔内的凸条需要旋转一次后切削前端。
[0013]由此，以往，在旋转电机的转子非常高速旋转的情况下，存在产生转子的变形以及应力的不平衡，旋转电机的耐久性降低的问题。
[0014]本申请公开了用于解决上述那样的课题的技术，其目的在于得到能够有效地抑制转子的变形以及应力不平衡且耐久性提高的旋转电机。
[0015]用于解决课题的方案
[0016]本申请所公开的旋转电机具备：定子；以及转子，所述转子具有转子铁芯、键部、应力缓和槽及多个平衡孔，所述转子铁芯配置在所述定子的内侧，所述键部从所述转子铁芯的内周面向径向突出而形成，所述应力缓和槽设置在所述键部的两端，比所述转子铁芯的内周面向径向外侧凹陷而形成，所述多个平衡孔分别设置于所述转子铁芯的多个磁极之间，对从所述转子铁芯的中心到所述多个平衡孔各自的中心的长度而言，通过所述键部的中心的第一直线的长度比与所述第一直线垂直地交叉的第n直线(其中，自然数n>1)的长度小。
[0017]专利技术的效果
[0018]根据本申请所公开的旋转电机，能够得到能够有效地抑制转子的变形以及应力不平衡且耐久性提高的旋转电机。
附图说明
[0019]图1是示意性地表示实施方式1的旋转电机的纵剖视图。
[0020]图2是表示实施方式1的旋转电机的转子的俯视图。
[0021]图3是将图2局部放大的俯视图。
[0022]图4是用于说明实施方式1的旋转电机的转子中的平衡孔的设置位置的俯视图。
[0023]图5A是表示比较例1的转子的1/4区域的俯视图。
[0024]图5B是表示图5A所示的转子旋转时的变形状态的俯视图。
[0025]图6是用于使用图5A所示的俯视图来说明平衡槽的效果的图。
[0026]图7A是表示比较例2的转子的1/4区域的俯视图。
[0027]图7B是表示图7A所示的转子旋转时的变形状态的俯视图。
[0028]图8A是表示比较例3的转子的1/4区域的俯视图。
[0029]图8B是表示图8A所示的转子旋转时的与轴的接触分布的俯视图。
[0030]图9A是表示比较例4的转子的1/4区域的俯视图。
[0031]图9B是表示图9A所示的转子旋转时的与轴的接触分布的俯视图。
[0032]图10A是表示实施方式1的旋转电机的转子的1/4区域的俯视图。
[0033]图10B是表示图10A所示的转子旋转时的变形状态的俯视图。
[0034]图11A是对实施方式1的旋转电机的转子与比较例1以及比较例2的转子的应力进行比较的图。
[0035]图11B是对实施方式1的旋转电机的转子与比较例3以及比较例4的转子的径向接触力进行比较的图。
[0036]图12A是表示实施方式1的旋转电机的变形例1的俯视图。
[0037]图12B是表示实施方式1的旋转电机的变形例2的俯视图。
[0038]图12C是表示实施方式1的旋转电机的变形例3的俯视图。
[0039]图13是对实施方式1的旋转电机的变形例1、变形例2以及变形例3的转子与比较例2的转子的外周桥接部的应力进行比较的图。
[0040]图14是表示实施方式2的旋转电机的转子的俯视图。
[0041]图15是用于说明实施方式2的旋转电机的转子中的平衡孔的设置位置的俯视图。
[0042]图16A是表示实施方式2的旋转电机的转子的1/4区域的俯视图。
[0043]图16B是表示图16A所示的转子旋转时的变形状态的俯视图。
[0044]图17A是对实施方式2的旋转电机的转子与比较例1、比较例2以及实施方式1的转子的应力进行比较的图。
[0045]图17B是对实施方式2的旋转电机的转子与比较例3、比较例4以及实施方式1的转子的径向接触力进行比较的图。
具体实施方式
[0046]以下，基于附图对实施方式1的旋转电机进行说明。
[0047]需要说明的是，在各附图中，相同的附图标记表示相同或相当的部件。
[0048]实施方式1.
[0049]图1是示意性地表示实施方式1的旋转电机的纵剖视图。在图1中，旋转电机100具备定子7和转子1，转子1具备转子铁芯2、埋设于转子铁芯2的永磁铁3、以及贯通转子铁芯2的内周部的轴4。在实施方式1中，永磁铁3在轴向上被分割为多个。转子铁芯2与轴4经由压入、热压配合、或设置于转子铁芯2的内周与轴4的外周的键结构而嵌合。另外，定子7具备在轴向上层叠有多个钢板的定子铁芯5和卷绕于定子铁芯5的线圈6。需要说明的是，定子7的旋转中心与质量重心一致，也可以附本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种旋转电机，其特征在于，所述旋转电机具备：定子；以及转子，所述转子具有转子铁芯、键部、应力缓和槽及多个平衡孔，所述转子铁芯配置在所述定子的内侧，所述键部从所述转子铁芯的内周面向径向突出而形成，所述应力缓和槽设置在所述键部的两端，比所述转子铁芯的内周面向径向外侧凹陷而形成，所述多个平衡孔分别设置于所述转子铁芯的多个磁极之间，对从所述转子铁芯的中心到所述多个平衡孔各自的中心的长度而言，通过所述键部的中心的第一直线的长度比与所述第一直线垂直地交叉的第n直线(其中，自然数n>1)的长度小。2.如权利要求1所述的旋转电机，其特征在于，在以所述转子铁芯的中心为起点，将到通过所述键部的中心的半直线上的所述平衡孔的中心为止的所述第一直线定义为d1，以所述转子铁芯的中心为起点，将到与所述第一直线垂直地交叉的半直线上的所述平衡孔的中心为止的所述第n直线定义为dn，以所述转子铁芯的中心为起点，将到在...

【专利技术属性】
技术研发人员：古森健吾，山根甲彰，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：