[發(fā)明專利]旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子芯及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201080063486.3
• 申請日: 2010-06-14
• 公開（公告）號: CN103004056A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 北川勝秀;吉田誠;松本雅志
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H02K1/22
• 分類號: H02K1/22
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 蘇卉;車文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子芯及其制造方法，特別是涉及通過層壓電磁鋼板并連接成一體而構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子芯及其制造方法。

背景技術(shù)

以往，作為將電能源轉(zhuǎn)換成機(jī)械動力的電動機(jī)或進(jìn)行其逆轉(zhuǎn)換的發(fā)電機(jī)，眾所周知的是旋轉(zhuǎn)電機(jī)（以下適當(dāng)?shù)胤Q為馬達(dá)）。一般而言，馬達(dá)由在向內(nèi)周部突出設(shè)置的多個(gè)牙齒部上分別卷繞有線圈的大致圓筒狀的定子和能夠旋轉(zhuǎn)地設(shè)置于定子內(nèi)的轉(zhuǎn)子構(gòu)成。

作為上述轉(zhuǎn)子，例如，已知有圖7所示的轉(zhuǎn)子。該轉(zhuǎn)子50具備：形成為圓筒狀的轉(zhuǎn)子芯52、貫通轉(zhuǎn)子芯52的中心部的轉(zhuǎn)子軸54、在箭頭X所示的轉(zhuǎn)子軸54（及轉(zhuǎn)子芯52）的軸向上與轉(zhuǎn)子芯52的兩側(cè)相接而配置的端板56、和將轉(zhuǎn)子芯54及端板56固定于轉(zhuǎn)子軸56上的固定部件58。

轉(zhuǎn)子芯52是將硅鋼板等沖孔加工成圓環(huán)狀而分別形成的多塊電磁鋼板在軸向上層壓并通過斂縫連接成一體而構(gòu)成的。另外，多個(gè)永磁體60在圓周方向上以均等的配置埋入設(shè)置于轉(zhuǎn)子芯52的外周部附近的內(nèi)部而構(gòu)成多個(gè)磁極。

轉(zhuǎn)子軸54由圓棒鋼材形成，在轉(zhuǎn)子軸54的外周形成有朝直徑方向外側(cè)突出的凸緣部55。當(dāng)裝配轉(zhuǎn)子50時(shí)，該凸緣部與端板56抵接，并作為決定轉(zhuǎn)子軸54上的轉(zhuǎn)子芯52的軸向位置的接觸部來發(fā)揮功能。

端板60由與轉(zhuǎn)子芯52的軸向端部大致相同外形的圓板構(gòu)成。對于端板60，作為金屬大多使用比較輕且廉價(jià)而又容易加工的鋁板。設(shè)置于轉(zhuǎn)子芯52的軸向兩側(cè)的端板56具有從兩側(cè)按壓轉(zhuǎn)子芯52的功能、修正轉(zhuǎn)子芯52的不平衡的功能、以及防止永磁體56從轉(zhuǎn)子芯52沿軸向飛出的功能等。

固定部件58包括形成為圓筒狀的斂縫部62和從斂縫部62的一方端部朝直徑方向外側(cè)突出的按壓部64。固定部件58中，以由其按壓部64朝向上述凸緣部55對轉(zhuǎn)子芯52及兩個(gè)端板56進(jìn)行按壓的狀態(tài)，通過將斂縫部62斂縫于轉(zhuǎn)子軸54來將轉(zhuǎn)子芯52及兩個(gè)端板56固定于轉(zhuǎn)子軸54上。由此轉(zhuǎn)子芯52與端板56一同被固定于轉(zhuǎn)子軸54。

上述端板60形成為具有與轉(zhuǎn)子芯52的軸向端部、即構(gòu)成轉(zhuǎn)子芯52的電磁鋼板大致相同的外形的圓盤狀。通過這樣地形成，端板60可以在轉(zhuǎn)子芯52的軸向兩端對電磁鋼板的整個(gè)面作用按壓力。

對于此，可考慮將端板的直徑設(shè)成小于轉(zhuǎn)子芯的直徑，以降低成本。該情況下，與位于上述那樣的轉(zhuǎn)子芯的軸向兩端側(cè)的電磁鋼板的外周部分相對的軸向的按壓力不作用，因此，存在著如何防止上述電磁鋼板的外周部分由于與相鄰的電磁鋼板之間的排斥磁力而朝軸向外側(cè)翹曲變形并張開的問題。

例如，日本特開2003-304670號公報(bào)（專利文獻(xiàn)1）中公開了一種回轉(zhuǎn)機(jī)械用轉(zhuǎn)子的制造方法，其包括層壓電磁鋼板而形成轉(zhuǎn)子芯的工序、通過焊接電磁鋼板的要求區(qū)域的表面來使上述要求區(qū)域變形而形成非磁性區(qū)域的工序、將磁體埋入設(shè)置于上述轉(zhuǎn)子芯的工序。并且，作為形成上述非磁性區(qū)域的例子（實(shí)施例2），記載并圖示有如下內(nèi)容：在形成轉(zhuǎn)子芯22之后，在相鄰的磁體狹槽28的角部（跨接部）之間的區(qū)域的表面30上，在轉(zhuǎn)子芯22的軸向全長上利用激光焊接等來進(jìn)行焊接。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2003-304670號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

如上述專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，在層壓電磁鋼板而成的轉(zhuǎn)子芯的外周表面上，若在轉(zhuǎn)子芯的整個(gè)軸向上進(jìn)行焊接，則由于各電磁鋼板通過上述焊接而連接，所以即使將配置于轉(zhuǎn)子芯的軸向兩側(cè)的端板的直徑設(shè)置得較小，也不存在上述軸向端部側(cè)的電磁鋼板的外周部分朝軸向外側(cè)翹曲變形而張開的問題。

但是，在專利文獻(xiàn)1中，通過在轉(zhuǎn)子芯的外周面上的要求區(qū)域?qū)嵤┖附邮蛊渥冃蝸硇纬煞谴判詤^(qū)域，因此，在焊接部分從轉(zhuǎn)子外周面朝直徑方向外側(cè)膨脹而形成的情況下，還需要除去該鼓起部分的另外的處理工時(shí)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子芯的制造成本的增加超過將端板的直徑設(shè)置得較小而產(chǎn)生的成本降低。

本發(fā)明的目的在于提供一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子芯及其制造方法，即使將端板的直徑設(shè)置得較小等，也能夠抑制制造成本的增加，并同時(shí)有效地防止位于軸向端部側(cè)的電磁鋼板朝外側(cè)翹曲變形而張開。

本發(fā)明涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)用轉(zhuǎn)子芯，其為圓筒狀，通過在軸向上層壓電磁鋼板并連接成一體而構(gòu)成，并且，形成了用于將永磁體插入到內(nèi)部的磁體插入孔，其特征在于，所述磁體插入孔是在所述轉(zhuǎn)子芯的外周面附近的芯內(nèi)部沿著所述軸向延伸且在所述轉(zhuǎn)子芯的軸向的端部形成開口而形成的，并且，包括形成所述開口的所述軸向最外側(cè)的電磁鋼板在內(nèi)的多塊電磁鋼板在所述磁體插入孔的內(nèi)壁面上進(jìn)行焊接固定。