[发明专利]电动机的转子构造

说明书

技术领域

本发明涉及一种以过盈量紧固电动机的转子和轴的电动机的转子构造。详细而言，是具有转子与轴的定位构造，有效地释放出应力而提高紧固力的电动机的转子构造。

背景技术

作为现有技术，公知如下的定位构造：如图6所示，在转子1的内壁形成有向转子中心延伸的键构件（凸部）2，在轴3的外壁形成有向轴中心延伸的键槽（凹部）4，使这些键构件2与键槽4嵌合而形成该定位构造（参照专利文献1的图2）。

作为上述定位构造的改良技术，具有如图7所示在键构件2的两侧设有应力缓和槽5、6的构造（参照专利文献2的图4）、如图8所示在键构件2的两侧设有凹部7、8且定位轴3与转子1的构造（参照专利文献3的图6）。

例如在PM马达的情况下，为了在对电动机进行驱动控制时，定位转子铁芯内的磁铁位置和连接于轴的旋转传感器的位置，需要上述的定位构造。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004－32943号

专利文献2：日本特开2008－187804号

专利文献3：日本特开2008－312321号

发明内容

发明要解决的问题

在电动机中，利用转子铁芯与轴的过盈量来传递从转子铁芯向轴的转矩。即，如图9所示，为了通过嵌合而自转子铁芯（转子）1向轴3传递转矩，以在轴3与转子铁芯1之间设有过盈量的方式固定该轴3和转子铁芯1，在转子铁芯1、定位键（键构件）2产生应力。此时，在构造上，应力如图中单点划线所示集中产生在转子铁芯角部1a。

当为了缓和该应力的集中而如图10所示在转子铁芯角部1a设置凹部（以下称作弯曲部）R时，存在因设置弯曲部R而使转子铁芯内周面与轴外周面的紧固面积减少，从而转矩传递力下降的问题。

即，弯曲部R是形成于定位键2的两侧的转子内壁且向径向外侧（图中上侧）弯曲的半圆弧状凹部，所以弯曲部R的底面周向长度L越长，转子铁芯1与轴3的紧固面积越小。

另外，为了产生大转矩，需要增大过盈量，但是当增大过盈量时，弯曲部R的应力增大，所以为了进一步缓和该应力，需要不断扩大弯曲部R的半径。因此，弯曲部R的底面周向长度L增长，紧固面积的减少量进一步增大。

这里，在PM马达的情况下，如图11所示，利用转子的永久磁铁9形成磁极，并且沿转子的周向交替地形成磁阻小且磁通量易于通过的磁性的凸部（称作d轴）以及磁阻大且磁通量不易通过的磁性的凹部（称作q轴），定子（未图示）与转子之间的磁通量在磁性的凸部（d轴）高，在磁性的凹部（q轴）低，利用该磁通密度的变化产生磁阻转矩。

在现有技术中，当为了缓和应力的集中而设置弯曲部R时，由弯曲部R在转子内周面的径向外周侧的磁性的凸部（d轴）形成凹陷，若想要确保磁性的凸部（d轴）处的磁路的截面积，则必须增大转子直径，产生不能使PM马达小型化的问题。

图中，附图标记A表示：由于弯曲部R向磁性的凸部（d轴）的磁路突出，所以在确保磁路的截面积时增大转子直径。

用于解决问题的方案

解决上述课题的本发明的技术方案1的回转机械的转子构造将转子紧固在轴的外周，并且在上述转子的内壁形成有定位键，另一方面，在上述轴的外壁形成有与上述定位键嵌合的键槽，其特征在于，在上述定位键的两侧侧面形成有凹部。

解决上述课题的本发明的技术方案2的回转机械的转子构造在技术方案1的基础上，其特征在于，上述凹部形成到位于上述定位键的两侧的上述转子的内壁。

发明效果

在本发明中，由于在定位键的两侧侧面形成有凹部，所以与现有的定位键相比，能缓和转子铁芯角部的应力，并且能在轴的过盈量部的整个面上传递转矩，所以能够实现可靠的转矩传递，而且，由于成为确保磁性的凸部（d轴）的磁路的构造，因此能使马达小型化。

另外，即使在增大过盈量而扩大了弯曲部R的半径的情况下，轴的外周面与转子的内周面的紧固面积也不会减少，能够传递大转矩，且磁性的凸部（d轴）的磁路也不会减少，所以转子直径不会增大，能使马达小型化。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施例的回转机械的转子构造的主视图。

图2是弯曲部R（小曲率半径）的放大图。

图3是弯曲部R（大曲率半径）的放大图。

图4是表示本发明的第2实施例的回转机械的转子构造（主要部分）的主视图。

图5是现有技术的弯曲部R的放大图。

图6是表示现有技术的回转机械的转子构造（其一）的主视图。