[发明专利]笼形转子以及具备笼形转子的电动机

说明书

技术领域

本发明涉及笼形转子以及具备笼形转子的电动机。

背景技术

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。

发明内容

根据本申请的第一方案的发明，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发明，在第一方案的发明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。