本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造，詳細(xì)地說，涉及一種在中空形狀的轉(zhuǎn)子鐵芯的中空部中嵌入軸而固定的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，作為這種構(gòu)造，已知轉(zhuǎn)子鐵芯與軸的凹凸卡合。另外，已知為了降低在該凹凸部產(chǎn)生的應(yīng)力而在凹凸部處注入樹脂的技術(shù)(專利文獻(xiàn)1)。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-49787號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

然而，如果多次對(duì)凹凸部施加力，則有可能樹脂變形而在凹凸部處產(chǎn)生間隙。如果在凹凸部處產(chǎn)生了間隙，則在凹凸部處會(huì)產(chǎn)生由于晃動(dòng)而造成的沖擊，轉(zhuǎn)子的耐久性有可能變差。

本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種能夠緩和在凹凸部處產(chǎn)生的沖擊的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造。

本發(fā)明的一個(gè)方式涉及的旋轉(zhuǎn)電機(jī)的轉(zhuǎn)子構(gòu)造具有：第1護(hù)圈，其抵接于轉(zhuǎn)子鐵芯的一個(gè)端部；以及第2護(hù)圈，其抵接于第1護(hù)圈的與轉(zhuǎn)子鐵芯抵接的面相反一側(cè)的面，該第2護(hù)圈將第1護(hù)圈及轉(zhuǎn)子鐵芯向軸進(jìn)行固定，在轉(zhuǎn)子處形成的多個(gè)滑動(dòng)面之中，在第1護(hù)圈和第2護(hù)圈之間形成的第1滑動(dòng)面的靜摩擦系數(shù)最小。

附圖說明

圖1(a)是本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子的分解圖。圖1(b)是本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是圖1(b)所示的a-a線剖視圖。

圖3是圖1(b)所示的b-b線剖視圖。

圖4是說明本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑處理的圖。

圖5是說明本發(fā)明的第2實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑處理的圖。

圖6是說明本發(fā)明的第3實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑處理的圖。

圖7是說明本發(fā)明的其他實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑處理的圖。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在附圖的記載中對(duì)相同部分標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，并省略說明。

[第1實(shí)施方式]

參照?qǐng)D1(a)及(b)，對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。在下面的說明中，將圖1(a)及(b)中的附圖左方設(shè)為軸向前端側(cè)，將附圖右方設(shè)為軸向基端側(cè)。

圖1(a)所示的轉(zhuǎn)子10是在形成為圓筒狀的定子(未圖示)的內(nèi)周側(cè)隔開規(guī)定的微小間隔而配置的內(nèi)置型的轉(zhuǎn)子，例如在旋轉(zhuǎn)電機(jī)(在車輛上搭載的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī))中使用。轉(zhuǎn)子10由下述部件構(gòu)成，即：中空形狀的轉(zhuǎn)子鐵芯20、在轉(zhuǎn)子鐵芯20的中空部中插入的軸30、永磁體60、以及3個(gè)護(hù)圈40、41、42。

轉(zhuǎn)子鐵芯20由沿軸30的軸向排列而配置的多個(gè)(在第1實(shí)施方式中為2個(gè))中空?qǐng)A筒形狀的鐵芯塊體20a及鐵芯塊體20b構(gòu)成。在鐵芯塊體20a及鐵芯塊體20b形成多個(gè)磁體孔50，在該磁體孔50中插入永磁體60。另外，鐵芯塊體20a及鐵芯塊體20b是由多片電磁鋼板層疊而形成的。

護(hù)圈41抵接于轉(zhuǎn)子鐵芯20的軸向前端側(cè)，護(hù)圈42抵接于轉(zhuǎn)子鐵芯20的軸向基端側(cè)。并且，護(hù)圈40抵接于護(hù)圈41的軸向前端側(cè)、即護(hù)圈41的與轉(zhuǎn)子鐵芯20抵接的表面相反一側(cè)的表面。

護(hù)圈41及護(hù)圈42對(duì)由磁力造成的電磁鋼板的分離、永磁體60的飛散進(jìn)行抑制。

護(hù)圈40是將轉(zhuǎn)子鐵芯20及護(hù)圈41向軸30進(jìn)行固定，用于防止軸30相對(duì)于轉(zhuǎn)子鐵芯20的軸向的偏移、軸30從轉(zhuǎn)子鐵芯20脫離的防脫部件。護(hù)圈40可以采用環(huán)狀的部件而通過壓入或熱壓配合等實(shí)現(xiàn)過盈配合，也可以作為螺母，在被螺紋加工后的軸處擰緊而緊固。

軸30具有凸緣30a。凸緣30a位于軸30的端部，是與軸30相比直徑形成得大的部分。另外，凸緣30a抵接于護(hù)圈42的與轉(zhuǎn)子鐵芯20抵接的表面相反一側(cè)的表面，防止轉(zhuǎn)子鐵芯20的向軸向基端側(cè)的移動(dòng)。

下面，參照?qǐng)D2，對(duì)轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的嵌合進(jìn)行說明。如圖2所示，在轉(zhuǎn)子鐵芯20的內(nèi)周面形成凸部70，在軸30的外周面形成凹部71。轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30通過在凸部70及凹部71處嵌合而進(jìn)行卡合。此外，也可以在轉(zhuǎn)子鐵芯20形成凹部，在軸30形成凸部。

在第1實(shí)施方式中，轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的嵌合是作為間隙配合而進(jìn)行說明的，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于輕壓入等過渡配合。

下面，說明轉(zhuǎn)子鐵芯20的旋轉(zhuǎn)力向軸30進(jìn)行傳遞的路徑。

轉(zhuǎn)子鐵芯20的旋轉(zhuǎn)力傳遞至與轉(zhuǎn)子鐵芯20抵接的護(hù)圈41，然后傳遞至與護(hù)圈41抵接的護(hù)圈40，然后向被護(hù)圈40緊固的軸30進(jìn)行傳遞。該傳遞力為靜摩擦力，作為靜摩擦系數(shù)與垂直阻力的積而求出。在轉(zhuǎn)子鐵芯20的旋轉(zhuǎn)力超過所謂的最大靜摩擦力時(shí)，轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30發(fā)生相對(duì)的滑動(dòng)。

通常最大靜摩擦力比動(dòng)摩擦力大，與成為最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差的力的大小相對(duì)應(yīng)地，轉(zhuǎn)子鐵芯20相對(duì)于軸30進(jìn)行加速。并且，轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30在凹凸部的側(cè)面發(fā)生碰撞，瞬間在凹凸部的側(cè)面產(chǎn)生大的沖擊。

為了緩和在凹凸部的側(cè)面產(chǎn)生的沖擊，延長(zhǎng)從轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30發(fā)生碰撞的瞬間起、至降低轉(zhuǎn)子鐵芯20的速度而使轉(zhuǎn)子鐵芯20停止為止的時(shí)間，或者降低即將碰撞前的轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的相對(duì)動(dòng)能即可。

在第1實(shí)施方式中，為了降低即將碰撞前的轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的相對(duì)動(dòng)能，如圖3所示，在下述部位實(shí)施潤(rùn)滑處理，即：滑動(dòng)面80，其形成于護(hù)圈40和護(hù)圈41之間；滑動(dòng)面81，其形成于護(hù)圈41和鐵芯塊體20a之間；滑動(dòng)面82，其形成于鐵芯塊體20b和護(hù)圈42之間；以及滑動(dòng)面83，其形成于護(hù)圈42和軸30的凸緣30a之間。

下面，參照?qǐng)D4對(duì)潤(rùn)滑處理的一個(gè)例子進(jìn)行說明。第1實(shí)施方式涉及的潤(rùn)滑處理是在圖3所示的各滑動(dòng)面80～83處涂敷潤(rùn)滑劑90～93。此時(shí)，在第1實(shí)施方式中，以滑動(dòng)面80的最大靜摩擦力與其他3個(gè)滑動(dòng)面81、82、83的最大靜摩擦力相比成為最小的方式、即以滑動(dòng)面80的靜摩擦系數(shù)成為最小的方式，在各滑動(dòng)面80～83處涂敷潤(rùn)滑劑90～93。此外，作為潤(rùn)滑劑，能夠使用例如氟類樹脂。

在第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，通過在各滑動(dòng)面80～83處實(shí)施潤(rùn)滑處理，能夠降低各滑動(dòng)面80～83的靜摩擦力，能夠使靜摩擦力與動(dòng)摩擦力之差變小。與未實(shí)施潤(rùn)滑處理的情況相比，在第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，能夠以小的旋轉(zhuǎn)力使轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30發(fā)生相對(duì)的滑動(dòng)。由此，與發(fā)生滑動(dòng)時(shí)的力所變小的量相對(duì)應(yīng)地，加速度也變小，凸部70即將碰撞凹部71前的相對(duì)速度也變小。由此，第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造能夠降低轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的相對(duì)動(dòng)能，能夠緩和在凹凸部的側(cè)面產(chǎn)生的沖擊。

另外，在第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，以滑動(dòng)面80的最大靜摩擦力與其他3個(gè)滑動(dòng)面81、82、83的最大靜摩擦力相比成為最小的方式，在各滑動(dòng)面80～83處實(shí)施潤(rùn)滑處理。由此，第1實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造能夠進(jìn)一步降低轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的相對(duì)動(dòng)能，能夠緩和在凹凸部的側(cè)面產(chǎn)生的沖擊。

此外，除了潤(rùn)滑處理以外，作為用于使滑動(dòng)面80的最大靜摩擦力成為最小的方案，也可以通過適當(dāng)選擇構(gòu)成轉(zhuǎn)子10的各部位的材料而實(shí)現(xiàn)，也可以通過使各部位的表面形狀物理地平滑化而實(shí)現(xiàn)。

[第2實(shí)施方式]

下面，參照?qǐng)D5，對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式進(jìn)行說明。第2實(shí)施方式與第1實(shí)施方式的不同之處在于減少了實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面。

在第2實(shí)施方式中，如圖5所示，利用粘接劑將護(hù)圈41和鐵芯塊體20a進(jìn)行固定，同樣地，利用粘接劑將鐵芯塊體20b和護(hù)圈42進(jìn)行固定。由此，在護(hù)圈41及護(hù)圈42處形成的滑動(dòng)面限定為圖3所示的滑動(dòng)面80及滑動(dòng)面83。換言之，實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面從第1實(shí)施方式的4個(gè)面減少至2個(gè)面。

在第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，通過減少實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面，能夠降低成本。另外，在第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，由于實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面成為2個(gè)面，因此能夠容易地對(duì)通過實(shí)施潤(rùn)滑處理而形成的膜厚進(jìn)行管理。即，在第2實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，能夠容易地使滑動(dòng)面80及滑動(dòng)面83的潤(rùn)滑劑的膜厚平滑化，護(hù)圈40及護(hù)圈41的面壓變得均一，從而使滑動(dòng)所需的旋轉(zhuǎn)力變小，能夠穩(wěn)定化。

另外，在第2實(shí)施方式中，也可以以滑動(dòng)面80的最大靜摩擦力和滑動(dòng)面83的最大靜摩擦力相同的方式、即滑動(dòng)面80的靜摩擦系數(shù)和滑動(dòng)面83的靜摩擦系數(shù)相同的方式而實(shí)施潤(rùn)滑處理。由此，第2實(shí)施方式涉及的轉(zhuǎn)子鐵芯20能夠更順滑地進(jìn)行滑動(dòng)。

[第3實(shí)施方式]

下面，參照?qǐng)D6，對(duì)本發(fā)明的第3實(shí)施方式進(jìn)行說明。第3實(shí)施方式與第2實(shí)施方式的不同之處在于，進(jìn)一步減少了實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面。

在第3實(shí)施方式中，如圖6所示，僅在護(hù)圈40與護(hù)圈41的滑動(dòng)面80處實(shí)施潤(rùn)滑處理。

如果轉(zhuǎn)子鐵芯20開始旋轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)子鐵芯20的實(shí)施了潤(rùn)滑處理的端部(下面稱為處理端部)由于靜摩擦力低而立刻開始滑動(dòng)。另一方面，轉(zhuǎn)子鐵芯20的未實(shí)施潤(rùn)滑處理的另一個(gè)端部(下面，稱為未處理端部)直至轉(zhuǎn)子鐵芯20的旋轉(zhuǎn)力超過靜摩擦力為止固定于軸30。轉(zhuǎn)子鐵芯20是將薄的電磁鋼板層疊而構(gòu)成的，因此容易在旋轉(zhuǎn)方向上發(fā)生扭曲，處理端部會(huì)緩慢地進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，直至將轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的凹凸部的間隙堵塞為止。在轉(zhuǎn)子鐵芯20的旋轉(zhuǎn)力超過了未處理端部的靜摩擦力時(shí)，由于處理端部的凸部70已經(jīng)與凹部71接觸，因此向凹凸部的側(cè)面的沖擊得到緩和。另外，在第3實(shí)施方式的轉(zhuǎn)子構(gòu)造中，由于實(shí)施潤(rùn)滑處理的滑動(dòng)面成為1個(gè)面，因此能夠降低成本。

另外，關(guān)于通過實(shí)施潤(rùn)滑處理而形成的潤(rùn)滑劑的膜厚，也可以在各滑動(dòng)面處使膜厚不同。例如，圖3所示的滑動(dòng)面82以寬闊的面積進(jìn)行接觸，用于承受來自凸緣30a的載荷的滑動(dòng)面的中心部分的面壓最高。與之相對(duì)地，在滑動(dòng)面83處，由于來自凸緣30a的載荷導(dǎo)致滑動(dòng)面的端部的面壓最高，因此與滑動(dòng)面82相比，滑動(dòng)面83的磨損的發(fā)展更快。因此，通過對(duì)滑動(dòng)面83使用較硬的潤(rùn)滑劑，或者使膜變厚，能夠抑制磨損的發(fā)展。這樣，通過在各滑動(dòng)面設(shè)定適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑處理，能夠?qū)崿F(xiàn)高壽命·高耐久的轉(zhuǎn)子10。

此外，在轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的嵌合采用過渡配合的情況下，在轉(zhuǎn)子鐵芯20和軸30之間形成滑動(dòng)面。在該情況下，如圖7所示，也可以在轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的滑動(dòng)面處涂敷潤(rùn)滑劑94。由此，能夠降低轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的滑動(dòng)面的靜摩擦力。另外，即使在轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的嵌合采用間隙配合的情況下，也可以在轉(zhuǎn)子鐵芯20與軸30的間隙實(shí)施潤(rùn)滑處理。

此外，上述的潤(rùn)滑處理能夠采用例如將石墨、氟樹脂等涂覆于表面而成的固體潤(rùn)滑處理。由此，由于無需潤(rùn)滑劑的循環(huán)機(jī)構(gòu)，因此能夠?qū)⑥D(zhuǎn)子10及旋轉(zhuǎn)電機(jī)的構(gòu)造簡(jiǎn)化。另外，如果采用固體潤(rùn)滑處理，則由于無需因?yàn)闈?rùn)滑劑的劣化而進(jìn)行更換、補(bǔ)充，因此能夠降低轉(zhuǎn)子10的保養(yǎng)涉及的成本。

如上所述，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了記載，但不應(yīng)理解為本發(fā)明限定于構(gòu)成本公開的一部分的論述及附圖。根據(jù)本公開，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)想到各種替代實(shí)施方式、實(shí)施例以及運(yùn)用技術(shù)。

標(biāo)號(hào)的說明

10轉(zhuǎn)子

20轉(zhuǎn)子鐵芯

30軸

40、41、42護(hù)圈

80、81、82、83滑動(dòng)面